WO2020186280A1 - SCHMELZETRANSPORTVORRICHTUNG, SOWIE EIN VERFAHREN ZUM TRANSPORT VON SCHMELZE UND EIN VERFAHREN ZUM GIEßEN VON SCHMELZE - Google Patents

SCHMELZETRANSPORTVORRICHTUNG, SOWIE EIN VERFAHREN ZUM TRANSPORT VON SCHMELZE UND EIN VERFAHREN ZUM GIEßEN VON SCHMELZE Download PDF

Info

Publication number
WO2020186280A1
WO2020186280A1 PCT/AT2020/060099 AT2020060099W WO2020186280A1 WO 2020186280 A1 WO2020186280 A1 WO 2020186280A1 AT 2020060099 W AT2020060099 W AT 2020060099W WO 2020186280 A1 WO2020186280 A1 WO 2020186280A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
melt
transport device
receiving space
casting
spout
Prior art date
Application number
PCT/AT2020/060099
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald SEHRSCHÖN
Gerhard Sieglhuber
Johannes VOITHOFER
Original Assignee
Fill Gesellschaft M.B.H.
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
Priority claimed from ATA50234/2019A external-priority patent/AT522829A1/de
Application filed by Fill Gesellschaft M.B.H. filed Critical Fill Gesellschaft M.B.H.
Priority to EP20721383.6A priority Critical patent/EP3941662B1/de
Publication of WO2020186280A1 publication Critical patent/WO2020186280A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D37/00—Controlling or regulating the pouring of molten metal from a casting melt-holding vessel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D39/00—Equipment for supplying molten metal in rations
    • B22D39/06—Equipment for supplying molten metal in rations having means for controlling the amount of molten metal by controlling the pressure above the molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/12—Travelling ladles or similar containers; Cars for ladles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/12—Travelling ladles or similar containers; Cars for ladles
    • B22D41/13—Ladle turrets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures

Definitions

  • the invention relates to a melt transport device as well as a method for transporting melt and a method for casting melt.
  • DE 10 2007 011 253 A1 discloses a casting device with a melt container for metallic materials.
  • An injector is arranged on an underside of the melt container and has an opening for discharging the melt. Furthermore, a United locking device is formed, which is used to close the opening.
  • the casting device known from DE 10 2007 011 253 A1 has the disadvantage that the closure device can become dirty, so that its tightness can no longer be guaranteed after some use.
  • the casting device or the casting method also has the disadvantage that the flow behavior or the flow speed of the melt during casting can only be inadequately controlled due to the described design of the closing device.
  • the casting device or the casting method also has the disadvantage that, due to the positioning of the closing device above the lance, the melt has a large impact height on the casting mold, which can damage the casting mold. In addition, turbulence and thus oxide inclusions can arise in the casting due to the large drop height. All of this leads to the production of inferior cast workpieces.
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a device and a method by means of which ver improved cast workpieces can be produced. This object is achieved by a device and a method according to the claims.
  • a melt transport device comprises a melt container in which a melt receiving space is formed and a spout which is coupled to the melt container, the spout having a pouring opening which is in flow connection with the receiving space.
  • a gas valve is arranged in the melt container, which is flow-connected to the melt receiving space and which is designed for the regulated introduction of gas into the melt receiving space.
  • the gas valve is arranged above half a filling level maximum.
  • a siphon is formed in the spout, which has a reservoir which is arranged between the melt receiving space and the pouring opening, the reservoir having an overflow level, a siphon wall being formed which has a Siphon wall lower edge, where the siphon wall protrudes into the reservoir in such a way that a siphon wall lower edge is arranged at a lower level than the overflow level.
  • the highest point of the lower edge of the siphon wall is arranged at a lower level than the lowest point of the overflow level.
  • the siphon wall is designed so that it protrudes into the Re reservoir in such a way that when the reservoir is filled with melt up to an overflow level, the melt receiving space is closed in a gastight manner to the outside of a melt container.
  • the overflow level in the sense of this document is the level from which the melt can flow out of the reservoir and subsequently out of the pouring opening due to the influence of gravity.
  • a second embodiment of the invention provides that a sieve is arranged in the spout, which has a mesh size between 0.05 mm and 10 mm.
  • a pouring channel in the area of the sieve or in the area of the siphon can have a diameter between 5mm and 200mm, in particular between 10mm and 100mm, preferably between see 20mm and 80mm.
  • the embodiment variants according to the invention both have the surprising advantage that no mechanical closure is required as a leakage protection for the melt, which is arranged in the area of the melt, but that a negative pressure can be applied in the melt receiving space, whereby the melt can run out of the melt transport device can be prevented. In this way, adequate leakage protection can be achieved at all times, since there is no mechanical seal in the area of the melt that could contaminate.
  • the height of fall of the melt can be kept as low as possible, whereby a steady pouring of the melt into a mold can be light.
  • the outflow speed or the outflow behavior of the melt can be precisely controlled by means of the gas valve.
  • both embodiment variants according to the invention are based on the same inventive prin zip.
  • This inventive principle is that on the part of the pouring opening, the ambient pressure, in particular the atmospheric pressure, acts on a first melt surface, and in the melt receiving space of the melt container, an internal melt receiving space pressure acts on a second melt surface, the internal melt pressure being lower than the ambient pressure.
  • the internal pressure of the melt chamber can thus also be referred to as negative pressure.
  • the level of the second melt surface can be kept higher than the level of the first melt surface, as a result of which the melt can be prevented from running out of the melt receiving space.
  • an actual fill level can, if necessary, be kept higher than the overflow level of the reservoir through the negative pressure.
  • the melt would drain over the overflow level of the reservoir until the actual filling level is the same as the overflow level of the reservoir.
  • the pressure difference between the ambient pressure and the internal pressure of the melting chamber determines the height of the column of melt above the overflow level of the reservoir.
  • the pressure difference between the ambient pressure and the internal pressure of the melt receiving space also determines the height of the column of melt, the first melt surface being formed directly on the screen.
  • the effect of the stable first melt surface is achieved in that the first melt surface is aligned horizontally through the siphon and the ambient pressure can act on the first melt surface from above.
  • the first melt surface is maintained by the action of gravity and not disturbed.
  • the use of the sieve ensures that individual small openings are formed, each of which has the required mesh size. point.
  • the atmospheric ambient pressure thus acts on each of these individual small openings, the surface tension of the melt being high enough at the individual small openings of the screen to prevent a drop from forming which is capable of dripping off.
  • the leakage of the melt from the melt transport device can be successfully prevented solely by means of the sieve and even without the presence of the additional siphon.
  • an additional sieve is arranged elsewhere in the pouring channel in order to be able to filter out impurities, for example.
  • the mesh size of the sieve is selected in such a way that the surface tension of a melt to be accommodated in the melt receiving space, together with the atmospheric counter pressure, prevents the formation of a drip drop.
  • a mesh size between 0.05mm and 10mm, depending on the type of melt.
  • the mesh size claimed was therefore chosen as the structural equivalent for the aspect of the invention. If, however, for a composition that has not yet been investigated, a mesh size that is outside these limits is also based on the same aspect of the invention, then such a variant is also covered by the claims.
  • the mesh size to be selected depends on the viscosity properties or the surface tension of the melt.
  • a screen within the meaning of this document can be a screen which is formed from a metallic material, as is described in DE 20 2006 002 897 U1 or in EP2270248A2.
  • the sieve can also be formed from a ceramic material, as described in DE 2848005 A1.
  • the sieve in the sense of this document can have a lattice structure through which the mesh size is formed in a regular pattern.
  • the screen can also be formed by a porous structure, such as a sponge-like structure.
  • the filling level maximum is arranged between 20 mm and 3000 mm, in particular between 100 mm and 2000 mm, preferably between 300 mm and 1000 mm above the overflow level.
  • a good leakage protection of the melt can be achieved by means of the attainable negative pressure in the Schmelzeauf receiving space.
  • the spout is designed as a lance and the siphon and / or the sieve is arranged on an underside of the lance.
  • Such an embodiment variant has the advantage that the height of fall of the melt in the casting mold can be kept as low as possible, whereby on the one hand a smooth casting can be achieved and on the other hand washing out of molding sand can be prevented as much as possible.
  • a lance can for example be introduced directly into the casting mold.
  • the sieve is arranged in the spout in such a way that the upper side of the sieve faces the melt receiving space and the lower side of the sieve faces the pouring opening or forms the end of the pouring opening, with the top side lying in a horizontal plane.
  • the formation of drops can be prevented well, as a result of which good functionality of the melt transport device can be achieved.
  • droplet formation is prevented in particular by the fact that a drop located on a single sieve opening remains centrally on this sieve opening and is not shifted laterally to the sieve opening by gravity, where it connects with another drop of another sieve opening would.
  • the sieve has a mesh size between 0.1 mm and 2 mm, in particular between 0.3 mm and 1.5 mm, preferably between 0.4 mm and 0.8 mm.
  • mesh sizes in the specified range can serve as best as possible to prevent droplet formation on the sieve.
  • the mesh size in the context of this document is the distance between the walls bordering the sieve opening.
  • a magnetic element is arranged on the spout, which is designed to apply a magnetic field to the melt flowing in the spout.
  • the magnetic element is designed as an electromagnet which has a coil surrounding the spout at least in some areas. It is particularly advantageous if the magnetic force is generated by means of an electromagnet. This has the advantage that the magnetic field is selectively applied or removed again can be. In addition, the effective direction of the magnetic field can be influenced by means of an electromagnet.
  • the electromagnet is subjected to direct current.
  • the electromagnet is acted upon with alternating current.
  • the melt comprises aluminum or an aluminum alloy. Since aluminum is paramagnetic, this material can have a magnetic effect on the melt.
  • the gas valve is designed as a valve block which comprises at least two individual valves.
  • the gas supply into the melt receiving space can be precisely controlled, in particular by means of a valve block with several individual valves, whereby an exact discharge of the melt can be achieved.
  • valve block comprises at least four individual valves, where at least two of the individual valves have mutually different characteristics, where the individual valves are coupled to an electronic digital computer from which they are controlled, the individual valves being independent of one another individually or simultaneously can be opened so that different flow rates can be set.
  • the accuracy of the gas entry into the melt receiving space can be further improved.
  • valve block comprises between 8 and 20 individual valves, in particular between 11 and 15 individual valves, of different sizes.
  • the advantage here is that with such a number of individual valves, the flow rate can be set as continuously as possible and, moreover, the valve block can still have a manageable size or the complexity and maintenance intensity are kept within limits due to the limited number of individual valves can be.
  • the individual valves are designed in the form of slide valves.
  • the advantage here is that such slide valves have an exact switching behavior and thus the air flow rate can be precisely adjusted using slide valves.
  • the individual valves are designed in the form of digitally controlled valves.
  • the advantage here is that digitally controlled valves can be controlled directly by the electronic digital computer and can therefore have very short switching times or response times.
  • melt container which is flow-connected to the spout.
  • melt container which is flow-connected to the spout.
  • two different melts such as two different alloys, can be accommodated in the individual receiving spaces and mixed with one another in the spout or poured out at different times.
  • the spout has a coupling in the area of the pouring opening, by means of which the spout can be coupled to a casting mold and / or a melting furnace.
  • a coupling has the advantage that a clean connection can be made between the melt transport device and the casting mold or the melt furnace, which means that contamination of the melt transport device by the melt can be prevented as much as possible.
  • the spout has two or more pouring openings, by means of which several casting molds can be filled at the same time.
  • a single casting mold is filled using several pouring openings.
  • the melt can thus flow out of the plurality of pouring openings simultaneously into the mold cavity of the casting mold.
  • the filling speed can be increased and, on the other hand, a steady and calm flow of the melt into the mold cavity of the casting mold can be achieved.
  • a closable outlet opening is formed at the lowest point of the reservoir.
  • the residual melt remaining in the reservoir can be drained off after the casting process through such a drain opening. This prevents the residual melt from hardening in the reservoir, which would damage the melt transport device.
  • a heating device is formed which is arranged in the area of the spout and / or in the area of the melt receiving space. The heating device has the advantage that the melt can be kept warm in the melt transport device, so that unwanted solidification of the melt in the melt transport device can be prevented.
  • a fill level sensor is designed which is used to detect the actual fill level.
  • Such a sensor has the advantage that the filling process can be precisely controlled.
  • the fill level sensor can for example be arranged outside the melt container, wherein a window permeable to the waves of the fill level sensor can be formed in the melt container.
  • the level sensor is designed as a Ra darsonde.
  • the fill level sensor is designed as another contactless sensor.
  • the melt transport device comprises a weighing device, such as a weighing cell for determining the filling volume in the melt receiving space.
  • the load cell can be arranged, for example, on the suspension of the melt container.
  • a pressure detection means is formed which serves to detect the internal pressure in the melt receiving space.
  • All sensors and valves can be coupled to a central processing unit, by means of which the casting process can be controlled.
  • a casting device is designed.
  • the pouring device includes:
  • melt transport device in particular a melt transport device according to one of the preceding claims;
  • the base frame comprises a rotation device by means of which the casting mold can be rotated about an axis of rotation. This has the advantage that the melt can be introduced into the center of the casting mold by means of the melt transport device and can be distributed in it by rotating the casting mold.
  • the casting device is designed as a Niederdruckg intelligentvorrich device or as a counter-pressure casting device, wherein a riser is designed as a flow connecting element between a receiving space of a furnace and a mold cavity of the casting mold, wherein the casting mold has a first sprue and a second sprue, wherein the riser pipe opens into the first sprue and the second sprue is designed for pouring in a melt by means of the melt transport device.
  • This design makes it possible to introduce two different melts with a different composition into the mold.
  • the casting device also has a squeeze casting function.
  • the melt volume can be compressed in a further step by applying pressure to one or more areas in the cavity.
  • pins are pressed hydraulically into the melt volume.
  • larger areas of the tool parts forming the cavity are used to apply pressure.
  • a tool part that is moved to remove the cast part can also be used relative to a second tool part for squeezing, that is, to build up pressure.
  • a method for transporting melt in a melt transport device comprises the following steps:
  • the method according to the invention has the advantage that the melt can be transported easily, the melt transport device having a simple structure.
  • melt receiving space of the melt transport device when the melt receiving space of the melt transport device is filled, first a melt of a first composition is received and then a melt of a second composition is received, the melt of the second composition having different physical or chemical properties from the melt of the first composition, in particular a higher density.
  • This has the advantage that different melts with a different composition can be received in the melt receiving space of the melt transport device. As a result, the different melts can be poured separately from one another in time and thus cast parts with locally un different properties can be cast.
  • melt receiving space of the melt transport device after the melt receiving space of the melt transport device has been filled, the melt remains in the melt receiving space for a predetermined period of time, the melt settling in the melt receiving space, with a melt of a first composition and a melt of a second composition in the melt receiving space Composition forms, wherein the melt of the second composition to the melt of the first composition has different physical properties, in particular a higher density.
  • This measure enables homogeneous melts to be separated so that the different melts can be poured separately from one another in time and thus cast parts with locally different properties can be poured.
  • the melt transport device is rotated so that the settling process is accelerated under the action of the centrifugal force.
  • An embodiment is also advantageous, according to which it can be provided that, when the melt transport device is made ready, the melt receiving space is filled with an inert gas, in particular with nitrogen.
  • an inert gas in particular with nitrogen.
  • Nitrogen in particular, is easy to produce and has no harmful effects on the Environment at leakage.
  • nitrogen it is also possible to use argon as the inert gas.
  • the melt receiving space it is possible for the melt receiving space to be evacuated by means of a vacuum pump in order to fill the melt receiving space of the melt transport device, as a result of which the melt is drawn into the melt receiving space.
  • This has the advantage that the melt can be actively drawn into the melt receiving space, as a result of which the melt can be drawn into the receiving space from a lower-lying melt furnace.
  • a further advantage here is that the pressure required to hold the melt column is already generated in the melt receiving space, which means that when the melt transport device is lifted out of the melting furnace, the melt level in the melt receiving space does not drop.
  • the pouring opening is coupled to a melting furnace by means of a coupling in order to fill the melt receiving space of the melt transport device.
  • a coupling has the advantage that a clean connection between the melt transport device and the casting mold or the
  • Melting furnace can be produced, whereby contamination of the melt transport device by the melt can be prevented as possible.
  • the pouring opening is coupled to the riser pipe of a low pressure furnace by means of a coupling, the melt being pressed into the melt receiving space by means of the low pressure furnace.
  • the pouring opening is immersed in a melt furnace in order to fill the melt receiving space of the melt transport device.
  • the pouring opening is coupled by means of the coupling to a melting furnace, which has a furnace filling level that is higher than the target filling level, and that the filling process is started by the controlled release of gas the melt receiving space takes place.
  • a method for pouring melt by means of a melt transport device comprises the following steps:
  • the method according to the invention has the advantage that the melt can be drained from the melt transport device in precisely dosed quantities, which enables high-quality cast workpieces to be produced.
  • the melt can run out under the action of gravity.
  • the melt remaining in the reservoir of the siphon is blown out by a gas pressure surge.
  • This has the advantage that the residual melt cannot solidify in the reservoir, which means that damage to the melt transport device can be prevented.
  • a compressed air nozzle can be arranged in the pouring channel.
  • a large volume of gas to be introduced into the melt receiving space in a short time so that the melt can be blown out in the reservoir.
  • the regulation takes place by means of the electronic digital computer, the regulation being carried out on the basis of a mathematical model of the melt transport device, with the melt transport device in the mathematical model the characteristics of all individual valves of the valve block are stored.
  • the individual valves of the valve block for regulating the flow rate of the air are only brought into the open state or into the closed state, and therefore assume exclusively binary states.
  • This measure means that the flow rates of compressed air in the individual valves are exactly known. This means that the current flow rate of compressed air can be precisely controlled at any time.
  • An embodiment is also advantageous, according to which it can be provided that while the melt is being drained from the melt transport device, a magnetic field is applied to the melt flowing in the spout by means of the magnetic element. This has the advantage that the melt can be slowed down while it is being drained.
  • the melt when the melt is poured into the mold cavity of the casting mold, first a melt of a first composition is poured and then a second melt of a second composition is poured in.
  • the finished workpiece can have different properties locally.
  • the two melts of different composition are layered in the melt receiving space of the melt transport device.
  • the first melt of the first composition is introduced into the mold cavity of the casting mold by means of a riser pipe of a low-pressure casting device or a counter-pressure casting device and that the second melt of the second composition is introduced into the mold cavity of the casting mold by means of the melt transport device. form is introduced.
  • the first melt of the first composition is introduced into the mold cavity of the casting mold by means of the melt transport device and that the second melt of the second composition is introduced into the mold cavity of the casting mold by means of the riser pipe of the low-pressure casting device or the counter-pressure casting device is introduced.
  • This has the advantage that no layering of the melt is necessary in the melt transport device and a workpiece with locally different properties can nevertheless be produced.
  • the casting mold is designed for producing a brake disk, the casting mold being rotated about its axis of rotation while the mold cavity is being filled with melt, so that the first melt of the first composition reaches the disk part of the brake disk and the second melt of the second composition enters the hub part of the brake disc.
  • Brake discs produced in this way can be adapted to local requirements.
  • the brake disk can have high strength in the disk part and good machinability in the hub part.
  • the first melt is an aluminum melt which has a solids content, in particular silicon carbide content, between 1% by volume and 40% by volume, in particular between 5% and 35% by volume, preferably between 15% by volume. and 30% by volume.
  • a melt formed in this way is surprisingly well suited for use in the manufacture of a brake disk.
  • the particle sizes of the silicon carbide are between 3 pm and 25 pm, in particular between 4 pm and 20 pm, preferably between 5 pm and 17 pm.
  • the solids content is an aluminum oxide content between 1% by volume and 40% by volume, in particular between 5% by volume. and 35 vol.%, preferably between 15 vol.% and 30 vol.%.
  • a melt formed in this way is surprisingly well suited for use in the manufacture of a brake disc.
  • the particle sizes of the aluminum oxide are between 3 ⁇ m and 25 ⁇ m, in particular between 4 ⁇ m and 20 ⁇ m, preferably between 10 ⁇ m and 15 ⁇ m.
  • the melt transport device is also movable in the operating state and can thus be shifted or transported between different positions. Thus the melt transport device can also be brought into different orientations or tilted.
  • the melt transport device is only functional in one operational orientation, the operational orientation. A vertical alignment of the melt transport device is seen as the main operational orientation.
  • the operational orientation can, however, also still exist when the melt transport device is tilted by a maximum permissible tilt angle from its vertical orientation.
  • the orientation information selected in this document relate to a melt transport device which is oriented in its main operational orientation as shown in the individual figures.
  • negative pressure is an absolute pressure which is lower than the ambient pressure of the melt transport device.
  • the melt transport device is normally set up in a production hall and the ambient pressure corresponds to atmospheric pressure.
  • the atmospheric pressure depends on the ambient conditions and the place of installation.
  • the atmospheric absolute pressure can assume a standard pressure of 1013.25 mbar.
  • the melt transport device is operated in a hermetically sealed space and the ambient pressure of the melt transport device is increased or decreased compared to the atmospheric pressure.
  • the overflow level in the sense of this document is the melt level up to which, in the absence of negative pressure in the melt receiving space, the melt would freely run out of the melt receiving space.
  • the gas valve is formed in that a piston is coupled to the melt receiving space.
  • at least one of the walls delimiting the melt receiving space is designed as a piston.
  • the gas entry into the melt receiving space can be regulated by moving the piston.
  • the casting mold is designed in such a way that a depression is present in the casting mold, which serves to receive that sub-area of the spout which is arranged below the overflow level and also has its shape. As a result, the height of fall of the melt at the beginning of the casting process can be kept as low as possible.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of a
  • FIG. 2 shows a schematic sectional illustration of a second exemplary embodiment of a
  • FIG. 3 shows individual process steps of a filling process for filling a melt receiving space with melt
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a further alternative filling process for filling a melt receiving space with melt
  • FIG. 7 shows a schematic sectional illustration of a further exemplary embodiment of a
  • Melt transport device with a discharge opening shows a schematic sectional illustration of a further exemplary embodiment of a melt transport device with a heating device
  • FIG. 9 shows a schematic sectional illustration of a further exemplary embodiment of a
  • FIG. 10 is a schematic sectional illustration of a first exemplary embodiment of a
  • FIG. 11 shows a schematic representation of a further alternative filling process for filling a melt receiving space with melt using a low-pressure furnace
  • FIG. 13 shows a schematic sectional illustration of a further exemplary embodiment of a
  • FIG. 14 shows a schematic sectional illustration of a further exemplary embodiment of a
  • FIG. 16 shows an embodiment of a casting device.
  • the melt transport device 1 shows a first exemplary embodiment of a melt transport device 1 which is used to transport melt 2.
  • the melt transport device 1 has a melt container 3 in which a melt receiving space 4 is formed, which is used to receive the melt 2.
  • the melt transport device 1 comprises a spout 5, which is coupled to the melt container 3.
  • the spout 5 can be designed as an integral part of the melt ze mattersers 3.
  • the spout 5 it is also conceivable for the spout 5 to be designed as a separate component which is coupled to the melt container 3.
  • the spout 5 has a pouring opening 6 through which the melt 2 received in the melt container 3 can flow out of the melt transport device 1 into a casting mold.
  • the pouring opening 6 can have a circular cross section. Furthermore, it is also conceivable that the pouring opening 6 has a square cross section. In addition, it is also conceivable that the pouring opening 6 has a rectangular cross section, wherein in particular a longitudinal extension of the pouring opening 6, which runs normal to the plane of section, can have a large extension. For example, the longitudinal extension of the pouring opening 6 can be up to 2000mm, in particular up to 500mm. This is particularly advantageous in the case of elongated cast workpieces, such as cylinder blocks or cylinder heads.
  • this elongated extension of the pouring opening 6 can also be advantageous in the other design variants.
  • a gas valve 7 is formed which is flow-connected to the melt receiving space 4 and which is designed to regulate the gas entry into the melt receiving space 4.
  • the gas valve 7 is arranged above a maximum filling level 8 so that no melt 2 can flow into the gas valve 7.
  • the maximum filling level is selected so that when the melt container 3 is filled with melt 2 up to the maximum filling level 8, a gas-filled space remains in the melt receiving space 4 in which a pressure can be set by means of the gas valve 7.
  • a pressure detection means 9 can be provided, by means of which an internal pressure in the melt receiving space 4 can be detected.
  • the gas pressure in the melt receiving space 4 can be set in a targeted manner by the gas valve 7.
  • the melt transport device 1 has a fill level sensor 10 which serves to detect an actual fill quantity 11. The actual filling quantity level 11 can thus be continuously recorded and compared with a target filling quantity level 12.
  • the melt transport device 1 has a siphon 13 which has a reservoir 14 which is arranged between the melt receiving space 4 and the pouring opening 6. Furthermore, a siphon wall 15 is formed which protrudes into the reservoir 14 in such a way that, when the reservoir 14 is filled with melt up to an overflow level 17, the melt receiving space 4 is closed in a gas-tight manner with respect to an outside 16 of the melt container.
  • the siphon 13 is designed such that the reservoir 14 has the overflow level 17, the siphon wall 15 being designed such that it has a lower edge 41 of the siphon wall.
  • the siphon wall 15 protrudes into the reservoir 14 in such a way that a siphon wall lower edge 41 is arranged at a lower level than the overflow level 17.
  • the melt container 3 is shown partially filled with the melt 2.
  • the structure described results in a first melt surface 18 which is arranged on the outside 16 of the melt container or is assigned to it.
  • a second melt surface 19 is formed, which is arranged in the melt receiving space 4 of the melt container 3.
  • the second melt surface 19 corresponds to the actual fill level 11.
  • the ambient pressure of the melt container 3 acts on the first melt surface 18.
  • the internal pressure of the melt receiving space 4 acts on the second melt surface 19.
  • the first melt surface 18 is slightly below the overflow level 17.
  • spillage of the melt 2 can be avoided as well as possible.
  • This level difference can be achieved for example by reducing the pressure in the melt receiving space 4.
  • the melt container 3 can be shaken or tilted slightly after filling in order to achieve this level difference immediately after the melt container 3 has been filled.
  • the melt container 3 it is also possible for the melt container 3 to be manipulated while the level of the first melt surface 18 is the same as the overflow level 17.
  • the spout 5 is designed in the form of a lance 20 and that the siphon 13 is arranged on the underside of the lance 20.
  • the siphon 13 can comprise a container 21 which is open at the top and which is coupled to the spout 5 by means of struts 22.
  • an upper edge of the container 21 simultaneously defines the overflow level 17.
  • the container 21, which is open at the top, is arranged on the spout 5 such that it can be replaced.
  • Fig. 2 a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1 is shown, wherein again the same reference characters or component names as in the previous Fig. 1 are used for the same parts. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the previous FIG. 1.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 2 basically has a similar structure to the exemplary embodiment according to FIG. 1, but instead of the siphon 13 a sieve 24 is arranged in the spout 5.
  • the sieve 24 can also be arranged on the spout 5 such that it can be changed.
  • the sieve 24 or its possible structure is also shown in Fig. 2 in a detailed view Darge provides.
  • the sieve 24 has a mesh size 25.
  • the mesh size 25 results from the distance between the individual screen bars 48.
  • a multiplicity of sieve openings 49 are formed by the individual sieve bars 48.
  • the sieve 24 has a sieve top side 26 which faces the melt receiving space 4 and a sieve bottom side 27 which faces the melt container outer side 16.
  • the first melt surface 18 is formed on the colorful side 27.
  • the sieve 24 is net angeord directly at the pouring opening 6.
  • the sieve 24 can also be arranged within the pouring channel 23 at a distance from the pouring opening 6.
  • the gas valve 7 is designed as a valve block 28 which has several individual valves 29.
  • the individual valves 29 of the valve block 28 are connected in parallel to one another.
  • the individual individual valves 29 formed in the valve block 28 can have a different flow rate from one another, as a result of which different flow rates can be set in the valve block 28 by selective switching of the individual valves 29.
  • some of the individual valves 29 have the same characteristic data and that some of the individual valves 29 have mutually different characteristic data.
  • valve block 28 can be selected independently of the design of a sieve 24 or a siphon 13.
  • FIGS. 3a to 3c show a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1, the same reference numerals or component names being used for the same parts as in the preceding FIGS. 1 and 2. In order to avoid unnecessary repetitions, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 and 2.
  • FIGS. 3a to 3c A possible filling process for filling the melt receiving space 4 with melt 2 is shown schematically in FIGS. 3a to 3c.
  • the melt 2 is provided in a melting furnace 30 and that the melt container 3 is positioned above the melting furnace 30.
  • the melt container 3 can at least partially dip into the melt 2 arranged in the melting furnace 30, so that the pouring opening 6 is immersed below the furnace fill level 32 of the melt 2 in the melting furnace 30. If the gas valve 7 is now open or is already open during immersion, the melt 2 can flow into the melt receiving space 4 of the melt container 3 via the pouring opening 6. This position of the melt container 3 can also be referred to as the filling position 31.
  • the gas valve 7 can be closed and the melt container 3, as can be seen in Fig. 3c, can be raised again to be transported to its casting position.
  • the filling quantity nesting level 11 will adapt to the furnace filling level 32.
  • the gas valve 7 is subsequently closed and the melt container 3 is raised, the actual filling level 11 will drop until the negative pressure in the melt receiving space 4 is sufficiently large to keep the melt 2 at the same level due to the pressure difference between the interior pressure in the melt receiving space 4 and the ambient pressure hold.
  • FIGS. 4a and 4b a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1 is shown, the same reference numerals or component names as in the preceding FIGS. 1 to 3 being used for the same parts. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 3.
  • melt container 3 only dips so far into the melting furnace 30 that the pouring opening 6 is below the furnace fill level 32.
  • the melt receiving space 4 can be evacuated by means of a vacuum pump 33, whereby the Melt 2 is drawn into the melt receiving space 4. Then the gas valve 7 can be closed in order to keep the actual filling quantity 11 in the melt receiving space 4 at a constant level during the transport of the melt transport device 1.
  • FIG. 5 a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1 is shown, the same reference characters or component names as in the preceding FIGS. 1 to 4 being used for the same parts. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 4.
  • Melt 2 can be brought into its casting position 34, in which the pouring opening 6 is connected to a casting mold 35 or is introduced into the casting mold 35.
  • the gas valve 7 can then be opened in order to allow gas to flow into the melt receiving space 4 in a targeted manner and to lower the actual filling quantity level 11.
  • the melt 2 can be introduced from the melt receiving space 4 into a mold cavity 36 of the casting mold 35.
  • FIG. 6 a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1 is shown, the same reference characters or component designations being used for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 5. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 5.
  • Fig. 6 shows a further variant of the filling of the melt receiving space 4 with
  • a coupling 37 is arranged on the spout 5, which is used to couple the spout 5 to the melting furnace 30.
  • the furnace fill level 32 is higher than the target fill level 12.
  • this coupling 37 can also be used at the same time to establish a flow connection between the melt container 3 and the casting mold 35.
  • FIG. 7 a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1 is shown, with the same reference characters or component names as in the preceding FIGS. 1 to 6 being used for the same parts. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 6.
  • Fig. 7 shows a further embodiment of the melt transport device 1, in particular of the spout 5.
  • a drain opening 38 is provided on the bottom of the reservoir 14, which is used to drain a residue that melts due to the structural conditions in the reservoir 14 remains, is used.
  • the drain opening 38 can have a mechanical closure by means of which the residual melt remaining in the reservoir 14 can be drained.
  • FIG. 8 a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1 is shown, the same reference characters or component designations being used for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 7. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 7.
  • the siphon 13 can be formed directly adjacent to the pouring channel 23 of the pouring spout 5 as a closed channel, the Re reservoir 14 being formed by a depression.
  • the pouring opening 6 can for example be designed as a vertical opening.
  • a compressed air nozzle can for example be arranged in the pouring channel 23.
  • a large volume of gas to be introduced into the melt receiving space 4 in a short time so that the melt 2 in the reservoir 14 can be blown out.
  • a Walkervorrich device 39 is arranged in the spout 5, which is used to keep the melt 2 warm.
  • the heating device 39 can of course also be placed elsewhere in the melt transport device 1.
  • the heating device 39 can be designed in all design variants of the melt transport device 1.
  • FIG. 9 a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1 is shown, with the same reference characters or component names as in the preceding FIGS. 1 to 8 being used for the same parts. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 8.
  • FIG. 9 a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1 is shown, with the same reference characters or component names as in the preceding FIGS. 1 to 8 being used for the same parts. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 8.
  • the spout 5 has several Ausgussöffnun conditions 6.
  • the individual pouring openings 6 can be arranged on the pouring spout 5, for example, distributed over the circumference. In the exemplary embodiment shown in FIG. 9, four pouring openings 6 are formed distributed over the circumference.
  • a central reservoir 14 is formed which has, for example, a single circumferential siphon wall 15, the individual pouring openings 6 each being able to be flow-connected to the reservoir 14 by means of a flow channel 40.
  • the individual pouring openings 6 all have the same clear width. In this way, individual casting molds 35 can be connected to each of the pouring openings 6, and even filling of the casting molds 35 can be achieved.
  • the individual pouring openings 6 have a different clear width, whereby it can be sufficient that different casting molds 35 connected to the individual pouring openings 6 can be filled at different filling speeds.
  • a magnetic element 42 is formed which comprises a coil 43, for example.
  • a braking effect can be achieved when the melt 2 flows out, whereby the melt 2 can be smoothed out or calmed during casting.
  • FIG. 10 a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1 is shown, the same reference numerals or component designations being used for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 9. In order to avoid unnecessary repetitions, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 9.
  • FIG. 10 shows a further exemplary embodiment of the melt transport device 1, which in its basic structure can be the same as that exemplary embodiment from FIG. 1.
  • a deflection element 44 is formed which serves as a splash guard or for guiding the melt 2.
  • the Umlenkele element 44 can be designed such that the melt 2 is directed downward.
  • the melt transport device 1 is filled by means of a low-pressure furnace 45 known to a person skilled in the art.
  • a low-pressure furnace 45 known to a person skilled in the art.
  • an ascending pipe 46 of the low-pressure furnace 45 can be coupled directly to the pouring opening 6 in order to establish a flow connection between the ascending pipe 46 and the melt receiving space 4. If the gas valve 7 is opened during the filling process, the melt 2 in the riser 46 can be pushed upwards by the function of the low-pressure furnace 45 until the melt receiving space 4 is filled with melt 2 up to its target level 12.
  • a vent is not shown, which can be activated so that the melt in the riser pipe be sensitive after completion of the filling process and before Uncoupling can flow back into the low pressure furnace 45 again.
  • the area of the pouring opening 6 and the riser pipe 46 are designed to be inclined so that the melt 2 can flow again into the low-pressure furnace 45 when uncoupling.
  • FIG. 12 a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1 is shown, the same reference numerals or component names being used for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 11. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 11.
  • FIG. 12 shows a further exemplary embodiment of the melt transport device 1.
  • a plurality of casting molds 35 can be coupled to the melt transport device 1 and can be filled by it at the same time.
  • the individual casting molds 35 can be filled with the melt transport device 1 in increasing pouring.
  • a sprue is formed in the lower mold half on the individual casting molds 35. The sprue can be coupled to the pouring opening 6 of the melt transport device 1.
  • FIG. 13 a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1 is shown, the same reference numerals or component names being used for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 12. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 12.
  • the melt transport device 1 does not have a single melt receiving space 4, but rather that several melt receiving spaces 4 can be formed which are used to receive different melts.
  • different alloys can be accommodated in the individual melt receiving spaces 4.
  • the individual melt receiving spaces 4 are each fluidly coupled to a common reservoir 14, so that the melts received in the different melt receiving spaces 4 can be poured out through the common pouring opening 6.
  • each of the melt receiving spaces 4 has its own gas valve 7, so that the melt 2 located in the different melt receiving spaces 4 can be conveyed into the reservoir 14 independently of one another. It is thus conceivable, for example, that the melts 2 located in the individual melt receiving spaces 4 are simultaneously drained into the reservoir 14 so that they mix there to form a desired alloy.
  • melts 2 located in the individual melt receiving spaces 4 are not drained into the reservoir 14 at the same time, but rather at different times. In this way it can be achieved that the workpiece produced in the casting mold 35 has, for example, a different layering of different alloys. Furthermore, it is also conceivable, for example, that first the melt 2 of a first melt receiving space 4 is drained, then the melt 2 of a second melt receiving space 4 is added and then only the
  • melt 2 of the second melt receiving space 4 is drained into the reservoir 14. In this way, a different composition or a layering of different alloys in the workpiece can be achieved, with a uniform transition from a first alloy to a second alloy can be achieved.
  • FIG. 14 a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1 is shown, the same reference numerals or component names being used for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 13. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 13.
  • the siphon 13 is arranged on the underside of the spout 5 designed as a lance 20.
  • the siphon 13 or the spout 5 can be shaped such that the pouring opening 6 is formed on the underside of the lance 20.
  • Such a variant embodiment of the melt transport device 1 is particularly advantageous when the height of fall of the melt 2 into the casting mold 35 is to be as low as possible. This can be the case, for example, when the mold cavity 36 is formed by molding sand 47 in the casting mold 35, for example.
  • the pouring opening 6 can be brought as close as possible to the surface of the molding sand 47 in order to keep the height of fall of the melt 2 as low as possible and thus to prevent the molding sand 47 from being washed out.
  • the melt transport device 1 can also be raised.
  • the lance 20 can always be kept slightly above the melt level in the casting mold 35.
  • the lance 20 always dips slightly into the melt 2 located in the casting mold 35 while the casting mold 35 is being filled with melt 2, whereby a particularly smooth casting process can be achieved.
  • the casting process described can also be carried out with a melt transport device 1 which has a sieve 24 instead of the siphon 13.
  • FIG. 15 a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1 is shown, the same reference numerals or component names being used for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 14. In order to avoid unnecessary repetitions, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 14.
  • one of the walls of the melt receiving space 4 is designed in the form of a displaceable piston 50.
  • Such a piston 50 can have a seal 51, by means of which the melt receiving space 4 is sealed off from the melt container outside 16.
  • the volume of the melt receiving space 4 can be changed ver.
  • the melt 2 can be drawn into the melt receiving space 4 or can be released from it again during casting.
  • FIG. 16 shows a first exemplary embodiment of a casting device 52 with a base frame 53 and a casting mold 35 arranged on the base frame 53.
  • the base frame 53 comprises a rotation device 54, by means of which the casting mold 35 can be rotated about an axis of rotation 60.
  • the casting device 52 shown in FIG. 16 is designed as a low-pressure casting device which has a riser pipe 55 as a flow connection element between a receiving space 56 of a furnace 57 and the mold cavity 36 of the casting mold 35.
  • the casting mold 35 has a first sprue 58 and a second sprue 59.
  • the riser pipe 55 opens into the first sprue 58 and the second sprue 59 is designed for pouring in a melt by means of the melt transport device 1.
  • the casting mold 35 is designed for casting a brake disk 61 which has a disk part 62 and a hub part 63.
  • a first melt 2 is applied by means of the first sprue 58 into the mold cavity 36 of the casting mold 35 by means of the casting device 52 according to FIG. 16, the casting mold 35 being rotated about the axis of rotation 60 by means of the rotation device 54 so that under Under the effect of centrifugal force, the first melt 2 is pressed into the disk part 62 of the brake disk 61.
  • the second melt can be introduced into the mold cavity 36 via the second sprue 59 by means of the melt transport device 1, so that the second melt 2 is received in the hub part 63 and during solidification the melt 2 a material bond with the first melt 2 is established.
  • the brake disk 61 in the disk part 62 and in the hub part 63 can have different strength properties and still have a good connection between the disk part 62 and the hub part 63.
  • All information on value ranges in the objective description are to be understood in such a way that they include any and all sub-ranges, e.g.
  • the indication 1 to 10 is to be understood in such a way that all sub-areas, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10, are included, i.e. all subranges start with a lower limit of 1 or greater and end at an upper limit of 10 or less, e.g. 1 to 1.7, or 3.2 to 8, 1, or 5.5 to 10.
  • Strut 52 pouring device pouring channel 53 base frame
  • Valve block 58 first sprue, individual valve 59, second sprue, melting furnace 60 axis of rotation Brake disc disc part hub part

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schmelzetransportvorrichtung (1) umfassend einen Schmelzebehälter (3) in welchem ein Schmelzeaufnahmeraum (4) ausgebildet ist und einen Ausguss (5), wobei der Ausguss (5) eine Ausgussöffnung (6) aufweist. Ein Gasventil (7) ist ausgebildet, welches mit dem Schmelzeaufnahmeraum (4) strömungsverbunden ist und welches zum Regulieren des Gaseintrags in den Schmelzeaufnahmeraum (4) ausgebildet ist. Weiters ist a) im Ausguss (5) ein Siphon (13) ausgebildet, welcher ein Reservoir (14) aufweist, das zwischen dem Schmelzeaufnahmeraum (4) und der Ausgussöffnung (6) angeordnet ist, wobei das Reservoir (14) ein Überlaufniveau (17) aufweist, wobei eine Siphonwand (15) ausgebildet ist, die eine Siphonwandunterkante (41) aufweist, wobei die Siphonwand (15) derart in das Reservoir (14) hineinragt, dass eine Siphonwandunterkante (41) auf einem tieferen Niveau angeordnet ist, als das Überlaufniveau (17) des Reservoirs (14), und/oder b) im Ausguss (5) ein Sieb (24) angeordnet, welches eine Maschenweite (25) zwischen 0,05mm und 10mm aufweist.

Description

SCHMELZETRAN SPORT V ORRICHTUNG, SOWIE EIN VERFAHREN ZUM TRANS
PORT VON SCHMELZE UND EIN VERFAHREN ZUM GIEßEN VON SCHMELZE
Die Erfindung betrifft eine Schmelzetransportvorrichtung, sowie ein Verfahren zum Transport von Schmelze und ein Verfahren zum Gießen von Schmelze.
Die DE 10 2007 011 253 Al offenbart eine Gießvorrichtung mit einem Schmelzebehälter für metallische Werkstoffe. An einer Unterseite des Schmelzebehälters ist ein Injektor angeord net, welcher eine Öffnung zum Ausbringen der Schmelze aufweist. Weiters ist eine Ver schließvorrichtung ausgebildet, welcher zum Verschließen der Öffnung dient.
Weitere derartige Gießvorrichtungen mit einem Injektor sind aus der EP 3 274 113 Bl und aus der DE 10 2009 004 613 Al bekannt. Außerdem ist in einer Masterarbeit„Klassifizierung und Charakterisierung von verfahrensbedingten Gussfehlem in einem innovativen Kokillen- Gießverfahren“, welche im Februar 2014 an der Montanuniversität Leoben eingereicht wurde eine derartige Gießvorrichtung mit einem Injektor, sowie ein damit durchführbares Gießver fahren offenbart.
Die aus der DE 10 2007 011 253 Al bekannte Gießvorrichtung weist den Nachteil auf, dass die Verschließvorrichtung verschmutzen kann, wodurch deren Dichtigkeit nach einiger An wendung nicht mehr gewährleistet werden kann. Die Gießvorrichtung bzw. das Gießverfahren weist darüber hinaus den Nachteil auf, dass durch die beschriebene Ausbildung der Ver schließvorrichtung das Strömungsverhalten bzw. die Strömgeschwindigkeit der Schmelze beim Gießen nur unzureichend gesteuert werden kann. Die Gießvorrichtung bzw. das Gieß verfahren weist darüber hinaus den Nachteil auf, dass aufgrund der Positionierung der Ver schließvorrichtung oberhalb der Lanze, die Schmelze eine große Auftreffhöhe auf die Guss form aufweist, wodurch die Gussform beschädigt werden kann. Zusätzlich können durch die große Fallhöhe Verwirbelungen und dadurch Oxideinschlüsse im Gussstück entstehen. Dies alles führt zur Produktion von minderwertigen Gusswerkstücken.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu über winden und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels derer ver besserte Gusswerkstücke hergestellt werden können. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.
Erfindungsgemäß ist eine Schmelzetransportvorrichtung vorgesehen. Die Schmelzetransport vorrichtung umfasst einen Schmelzebehälter in welchem ein Schmelzeaufnahmeraum ausge bildet ist und einen Ausguss, welcher mit dem Schmelzebehälter gekoppelt ist, wobei der Ausguss eine Ausgussöffnung aufweist, welche mit dem Aufnahmeraum strömungsverbun den ist. Im Schmelzebehälter ist ein Gasventil angeordnet, welches mit dem Schmelzeaufnah meraum strömungsverbunden ist und welches zum regulierten Gaseintrag in den Schmelze aufnahmeraum ausgebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Gasventil ober halb eines Füllniveaumaximum angeordnet ist.
Weiters ist in einer ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass im Ausguss ein Siphon ausgebildet ist, welcher ein Reservoir aufweist, das zwischen dem Schmelzeaufnah meraum und der Ausgussöffnung angeordnet ist, wobei das Reservoir ein Überlaufniveau auf weist, wobei eine Siphonwand ausgebildet ist, die eine Siphonwandunterkante aufweist, wo bei die Siphonwand derart in das Reservoir hineinragt, dass eine Siphonwandunterkante auf einem tieferen Niveau angeordnet ist, als das Überlaufniveau. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die höchste Stelle der Siphonwandunterkante auf einem tieferen Niveau angeordnet ist, als die tiefste Stelle des Überlaufniveaus.
Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Siphonwand so ausgebildet, dass sie derart in das Re servoir hineinragt, dass, wenn das Reservoir bis zu einem Überlaufniveau mit Schmelze ge füllt ist, der Schmelzeaufnahmeraum gasdicht zu einer Schmelzebehälteraußenseite verschlos sen ist.
Als Überlaufniveau im Sinne dieses Dokumentes wird jenes Niveau bezeichnet, ab welchem die Schmelze durch Schwerkrafteinfluss aus dem Reservoir und in weiterer Folge aus der Ausgussöffnung strömen kann.
Alternativ oder zusätzlich ist in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass im Ausguss ein Sieb angeordnet ist, welches eine Maschenweite zwischen 0,05mm und 10mm aufweist.
Ein Ausgusskanal im Bereich des Siebes bzw. im Bereich des Siphons kann einen Durchmes ser zwischen 5mm und 200mm, insbesondere zwischen 10mm und 100mm, bevorzugt zwi- sehen 20mm und 80mm aufweisen. Somit kann trotz eines großen Durchmessers des Aus gusskanales, und somit einer hohen erzielbaren Strömungsgeschwindigkeit, mittels dem Un terdrück im Schmelzeaufnahmeraum die Schmelze am Auslaufen gehindert werden.
Die erfindungsgemäßen Ausführungsvarianten weisen beide den überraschenden Vorteil auf, dass als Auslaufsicherung für die Schmelze kein mechanischer Verschluss benötigt wird, wel cher im Bereich der Schmelze angeordnet ist, sondern dass im Schmelzeaufnahmeraum ein Unterdrück aufgebracht werden kann, wodurch ein Auslaufen der Schmelze aus der Schmel zetransportvorrichtung unterbunden werden kann. Somit kann zu jedem Zeitpunkt eine ausrei chende Auslaufsicherung erreicht werden, da im Bereich der Schmelze kein mechanischer Verschluss vorhanden ist, der verschmutzen könnte. Darüber hinaus kann bei der erfindungs gemäßen Ausführung der Schmelzetransportvorrichtung im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsbeispielen, die Fallhöhe der Schmelze möglichst gering gehalten werden, wodurch ein beruhigtes Eingießen der Schmelze in eine Gussform ermög licht werden kann. Außerdem kann mittels des Gasventiles die Ausfließgeschwindigkeit bzw. das Ausfließverhalten der Schmelze exakt gesteuert werden.
Beide erfindungsgemäßen Ausführungsvarianten beruhen auf demselben erfinderischen Prin zip. Dieses erfinderische Prinzip ist, dass seitens der Ausgussöffnung der Umgebungsdruck, insbesondere der atmosphärische Druck auf eine erste Schmelzeoberfläche wirkt und im Schmelzeaufnahmeraum des Schmelzebehälters ein Schmelzeaufnahmerauminnendruck auf eine zweite Schmelzeoberfläche wirkt, wobei der Schmelzerauminnendruck geringer ist als der Umgebungsdruck. Somit kann der Schmelzerauminnendruck auch als Unterdrück be zeichnet werden. Durch diesen Unterdrück kann das Niveau der zweiten Schmelzeoberfläche höher gehalten werden, als das Niveau der ersten Schmelzeoberfläche, wodurch ein Auslaufen der Schmelze aus dem Schmelzeaufnahmeraum verhindert werden kann.
In der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante kann durch den Unterdrück ein Füll mengenistniveau bei Bedarf höher gehalten werden als das Überlaufniveau des Reservoirs.
Bei Wegfall des Unterdruckes und somit einem Druckausgleich zwischen dem Schmelzeauf nahmerauminnendruck und dem Umgebungsdruck würde die Schmelze über das Überlaufni veau des Reservoirs ablaufen, bis das Füllmengenistniveau gleich ist, wie das Überlaufniveau des Reservoirs. Die Druckdifferenz zwischen dem Umgebungsdruck und dem Schmelzeauf nahmerauminnendruck bestimmt die Höhe der Säule an Schmelze oberhalb des Überlaufni veau des Reservoirs.
In der zweiten Ausführungsvariante der Erfindung bestimmt die Druckdifferenz zwischen dem Umgebungsdruck und dem Schmelzeaufnahmerauminnendruck ebenfalls die Höhe der Säule an Schmelze, wobei hierbei die erste Schmelzeoberfläche direkt am Sieb ausgebildet ist.
Bei einer Schmelzetransportvorrichtung, wie sie in der DE 10 2007 011 253 Al beschrieben ist, läuft die Schmelze selbst bei Aufbringen eines Unterdruckes im Schmelzeaufnahmeraum aus dem Ausguss aus. Dies begründet sich dadurch, dass die Ausgussöffnung bzw. der Aus gusskanal im Ausguss um ein effektives Strömungsvolumen zu gewährleisten, einen Mindest durchmesser von etwa 20 mm aufweisen muss. Würde man nun bei einer derartigen Ausfüh rungsvariante im Schmelzeaufnahmeraum einen Unterdrück anlegen, so könne zwar rein the oretisch der oben beschriebene physikalische Effekt des Gegendruckes auf die erste Schmel zeoberfläche genutzt werden. In der Realität allerdings ist die Oberflächenspannung der Schmelze zu gering, sodass sich aufgrund der großen Ausgussöffnung ein lokaler Schmelze tropfen bildet, welcher abtropft. Durch Abtropfen dieses Schmelzetropfens kann Luft in den Ausgusskanal gelangen, wodurch das physikalische Wirkprinzip des Gegendruckes zerstört wird und die Schmelze über kurz oder lang aus dem Schmelzeaufnahmeraum ausläuft.
Nur durch die zwei erfmdungsgemäßen Ausführungsformen kann eine stabile erste Schmelze oberfläche erreicht werden, durch welche der beschriebene physikalische Effekt des Unterdru ckes im Schmelzeaufnahmeraum nutzbar wird.
In der ersten Ausführungsform, bei welcher ein Siphon ausgebildet ist, wird der Effekt der stabilen ersten Schmelzeoberfläche dadurch erreicht, dass durch den Siphon die erste Schmel zeoberfläche horizontal ausgerichtet ist und der Umgebungsdruck von oben auf die erste Schmelzeoberfläche wirken kann. Somit wird die erste Schmelzeoberfläche durch die Wir kung der Schwerkraft aufrechterhalten und nicht gestört.
In der zweiten Ausführungsform wird durch die Verwendung des Siebes erreicht, dass ein zelne kleine Öffnungen ausgebildet sind, welche jeweils die erforderliche Maschenweite auf- weisen. An jeder dieser einzelnen kleinen Öffnungen wirkt somit der atmosphärische Umge bungsdruck, wobei an den einzelnen kleinen Öffnungen des Siebes die Oberflächenspannung der Schmelze groß genug ist, um zu verhindern, dass sich ein Tropfen bildet, welcher abtropf fähig ist. Somit kann das Auslaufen der Schmelze aus der Schmelzetransportvorrichtung allei nig mittels des Siebes und auch ohne Vorhandensein des zusätzlichen Siphons erfolgreich un terbunden werden.
Natürlich ist es auch denkbar, dass an sonstiger Stelle im Ausgusskanal ein zusätzliches Sieb angeordnet ist, um beispielsweise Verunreinigungen ausfiltem zu können.
Bei Verwendung eines Siebes als Auslaufsicherung wird die Maschenweite des Siebes derart gewählt, dass die Oberflächenspannung einer im Schmelzeaufnahmeraum aufzunehmenden Schmelze zusammen mit dem atmosphärischen Gegendruck die Bildung eines abtropffähigen Tropfens verhindert. Dies ist auf Basis derzeitiger Erkenntnisse je nach Art der Schmelze bei einer Maschenweite zwischen 0,05mm und 10mm der Fall. Die beanspruchte Maschenweite wurde somit als bauliche Äquivalenz für den Erfindungsaspekt gewählt. Sollte jedoch für eine derzeit noch nicht untersuchte Zusammensetzung eine außerhalb dieser Grenzen liegende Ma schenweite ebenfalls auf demselben Erfindungsaspekt beruhen, so ist eine derartige Ausfüh rungsvariante ebenfalls von den Patentansprüchen umfasst. Die zu wählende Maschenweite hängt von den Viskositätseigenschaften bzw. der Oberflächenspannung der Schmelze ab.
Ein Sieb im Sinne dieses Dokumentes kann ein Sieb sein, welches aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist, wie es in der DE 20 2006 002 897 Ul oder in der EP2270248A2 be schrieben ist. Das Sieb kann auch aus einem keramischen Material, wie es in der DE 2848005 Al beschrieben ist, gebildet sein.
Das Sieb im Sinne dieses Dokumentes kann eine Gitterstruktur aufweisen, durch welche die Maschenweite in einem regelmäßigen Muster gebildet ist. Alternativ dazu kann das Sieb auch durch eine poröse Struktur, wie etwa ein Schwammartiges Gebilde gebildet sein.
Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn das Füllniveaumaximum zwischen 20mm und 3000mm, insbesondere zwischen 100mm und 2000mm, bevorzugt zwischen 300mm und 1000mm oberhalb des Überlaufniveaus angeordnet ist. Besonders bei einer derart ausgebilde ten Schmelzetransportvorrichtung kann mittels des erzielbaren Unterdruckes im Schmelzeauf nahmeraum eine gute Auslaufsicherung der Schmelze erreicht werden. Femer kann vorgesehen sein, dass der Ausguss als Lanze ausgebildet ist und der Siphon und/oder das Sieb an einer Unterseite der Lanze angeordnet ist. Eine derartige Ausführungs variante bringt den Vorteil mit sich, dass die Fallhöhe der Schmelze in die Gussform mög lichst geringgehalten werden kann, wodurch einerseits ein beruhigter Guss erzielt werden kann und andererseits ein Auswaschen von Formsand möglichst unterbunden werden kann. Eine derartige Lanze kann beispielsweise direkt in die Gussform eingeführt werden.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Sieb derart im Ausguss angeordnet ist, dass eine Sieboberseite dem Schmelzeaufnahmeraum zugewandt ist und eine Siebunterseite der Ausgussöffnung zugewandt ist oder den Abschluss der Ausgussöffnung bildet, wobei die Sie bunterseite in einer horizontalen Ebene liegt. Besonders bei einer derartigen Anordnung des Siebes kann eine Tropfenbildung gut verhindert werden, wodurch eine gute Funktionalität der Schmelzetransportvorrichtung erreicht werden kann. Bei einer derartigen Anordnung des Sie bes wird die Tropfenbildung insbesondere dadurch verhindert, dass ein an einer einzelnen Sie böffnung befindlicher Tropfen zentral an dieser Sieböffnung verbleibt und nicht durch die Schwerkraft seitlich zur Sieböffnung verschoben wird, wo er sich mit einem weiteren Tropfen einer weiteren Sieböffnung verbinden würde.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass das Sieb eine Maschenweite zwischen 0, 1mm und 2mm, insbesondere zwischen 0,3mm und 1,5mm, bevorzugt zwischen 0,4mm und 0,8mm aufweist. Besonders Maschenweiten im angegebenen Bereich können möglichst gut zum Verhindern einer Tropfenbildung am Sieb dienen. Als Maschenweite im Sinne dieses Dokumentes wird der Abstand zwischen die Sieböffnung be grenzenden Wänden bezeichnet.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass am Ausguss ein Magnetelement angeordnet ist, welches dazu ausgebildet ist, ein Magnetfeld auf die im Ausguss strömende Schmelze auf zubringen. Durch diese Maßnahme kann eine Magnetkraft auf die Schmelze aufgebracht wer den, wodurch eine Krafteinwirkung auf die Schmelze ermöglicht wird. Dadurch kann bei spielsweise die Schmelze beim Ausströmen gebremst werden.
Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn das Magnetelement als Elektromagnet ausgebildet ist, welcher eine den Ausguss zumindest bereichsweise umgebende Spule aufweist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Magnetkraft mittels eines Elektromagneten erzeugt wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das Magnetfeld selektiv aufgebracht bzw. wieder entfernt werden kann. Darüber hinaus kann mittels eines Elektromagneten die Wirkrichtung des Mag netfeldes beeinflusst werden.
Weiters kann vorgesehen sein, dass der Elektromagnet mit Gleichstrom beaufschlagt wird.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass der Elektromagnet mit Wechselstrom beaufschlagt wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Schmelze Aluminium oder eine Aluminiumlegierung umfasst. Da Aluminium paramagnetisch ist, kann bei diesem Werkstoff eine magnetische Wirkung auf die Schmelze erzielt werden.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Gasventil als Ventilblock ausgebildet ist, der zumindest zwei Einzelventile umfasst. Besonders mittels einem Ventilblock mit mehreren Einzelventilen kann die Gaszufuhr in den Schmelzeaufnahmeraum exakt gesteuert werden, wodurch ein exaktes Ablassen der Schmelze erreicht werden kann.
Weiters kann vorgesehen sein, dass der Ventilblock zumindest vier Einzelventile umfasst, wo bei zumindest zwei der Einzelventile zueinander unterschiedliche Kenndaten aufweisen, wo bei die Einzelventile mit einem elektronischen Digitalrechner gekoppelt sind, von welchem sie angesteuert werden, wobei die Einzelventile unabhängig voneinander einzeln oder auch gleichzeitig geöffnet werden können, sodass verschiedene Durchflussmengen einstellbar sind. Hierdurch kann die Genauigkeit des Gaseintrages in den Schmelzeaufnahmeraum weiter ver bessert werden.
Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn der Ventilblock zwischen 8 und 20 Einzelventile, insbesondere zwischen 11 und 15 Einzelventile, unterschiedlicher Größe umfasst. Von Vorteil ist hierbei, dass mit einer derartigen Anzahl an Einzelventilen eine möglichst stufenlose Ein stellung der Durchflussmenge erreicht werden kann und darüber hinaus der Ventilblock noch eine überschaubare Größe aufweisen kann bzw. durch die begrenzte Anzahl der Einzelventile die Komplexität und auch die Wartungsintensität in Grenzen gehalten werden kann.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Einzelventile in Form von Schieberventilen ausgebildet sind. Von Vorteil ist hierbei, dass derartige Schieberventile ein exaktes Schaltverhalten auf weisen und somit die Luftdurchflussmenge unter Verwendung von Schieberventilen exakt einstellbar ist. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Einzelventile in Form von digital gesteuerten Ventilen ausgebildet sind. Von Vorteil ist hierbei, dass digital gesteuerte Ventile direkt vom elektronischen Digitalrechner angesteuert werden können und somit sehr kurze Schaltzeiten bzw. Reaktionszeiten aufweisen können.
Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass im Schmelzebehälter ein zweiter Schmelzeaufnahmeraum ausgebildet ist, welcher mit dem Ausguss strömungsverbunden ist. Durch diese Maßnahme können zwei verschiedene Schmelzen, wie etwa zwei verschiedene Legierungen, in den einzelnen Aufnahmeräumen aufgenommen werden und im Ausguss mit einander vermischt werden oder zeitlich getrennt ausgegossen werden.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Ausguss im Bereich der Ausgussöffnung eine Kupplung aufweist, mittels welcher der Ausguss mit einer Gussform und/oder einem Schmelzeofen koppelbar ist. Eine derartige Kupplung bringt den Vorteil mit sich, dass eine saubere Verbindung zwischen der Schmelzetransportvorrichtung und der Gussform bzw. dem Schmelzeofen hergestellt werden kann, wodurch eine Verunrei nigung der Schmelzetransportvorrichtung durch die Schmelze möglichst hintangehalten wer den kann.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn der Ausguss zwei oder mehrere Ausgussöffnun gen aufweist, mittels welcher mehrere Gussformen gleichzeitig befüllbar sind.
Weiters kann natürlich auch vorgesehen sein, dass eine einzige Gussform unter Verwendung von mehreren Ausgussöffnungen befüllt wird. Somit kann die Schmelze aus den mehreren Ausgussöffnungen gleichzeitig in den Formhohlraum der Gussform strömen. Dadurch kann einerseits die Einfüllgeschwindigkeit erhöht werden und andererseits eine gleichmäßige und beruhigte Einströmung der Schmelze in den Formhohlraum der Gussform erreicht werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass am tiefsten Punkt des Reservoirs eine verschließbare Ab lassöffnung ausgebildet ist. Durch eine derartige Ablassöffnung kann die im Reservoir ver bleibende Restschmelze nach dem Gießvorgang abgelassen werden. Dadurch kann ein Erstar ren der Restschmelze im Reservoir verhindert werden, wodurch die Schmelzetransportvor richtung beschädigt werden würde. Weiters kann vorgesehen sein, dass eine Heizvorrichtung ausgebildet ist, welche im Bereich des Ausgusses und/oder im Bereich des Schmelzeaufnahmeraumes angeordnet ist. Die Heiz vorrichtung bringt den Vorteil mit sich, dass die Schmelze in der Schmelzetransportvorrich tung warmgehalten werden kann, sodass ein ungewolltes erstarren der Schmelze in der Schmelzetransportvorrichtung hintangehalten werden kann.
Weiters kann vorgesehen sein, dass ein Füllstandsensor ausgebildet ist, welcher zum Erfassen des Füllmengenistniveau dient. Ein derartiger Sensor bringt den Vorteil mit sich, dass der Füllvorgang exakt gesteuert werden kann.
Der Füllstandsensor kann beispielsweise außerhalb des Schmelzebehälters angeordnet sein, wobei im Schmelzebehälter ein für die Wellen des Füllstandsensors durchlässiges Fenster ausgebildet sein kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Füllstandsensor als Ra darsonde ausgebildet ist. Alternativ dazu ist es auch denkbar, dass der Füllstandsensor als sonstiger berührungsloser Sensor ausgebildet ist.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Schmelzetransportvorrichtung eine Wiegevorrichtung, wie etwa eine Wiegezelle zum ermitteln des Füllvolumens im Schmelzeaufnahmeraum um fasst. Die Wiegezelle kann beispielsweise an der Aufhängung des Schmelzebehälters ange ordnet sein.
Weiters kann vorgesehen sein, dass ein Druckerfassungsmittel ausgebildet ist, welcher zum Erfassen des Innendruckes im Schmelzeaufnahmeraum dient.
Sämtliche Sensoren, sowie Ventile können mit einer zentralen Recheneinheit gekoppelt sein, mittels welcher der Gießvorgang gesteuert werden kann.
Erfindungsgemäß ist eine Gießvorrichtung ausgebildet. Die Gießvorrichtung umfasst:
- eine Schmelzetransportvorrichtung, insbesondere eine Schmelzetransportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche;
- eine Gussform;
- ein Grundgestell zur Aufnahme der Gussform.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Grundgestell eine Rotationsvorrichtung umfasst, mit tels welcher die Gussform um eine Rotationsachse rotierbar ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass mittels der Schmelzetransportvorrichtung die Schmelze im Zentrum der Gussform eingebracht werden kann und durch Rotation der Gussform in dieser verteilt werden kann.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Gießvorrichtung als Niederdruckgießvorrich tung oder als Gegendruckgießvorrichtung ausgebildet ist, wobei ein Steigrohr als Strömungs verbindungselement zwischen einem Aufnahmeraum eines Ofens und einem Formhohlraum der Gussform ausgebildet ist, wobei die Gussform einen ersten Einguss und einen zweiten Einguss aufweist, wobei das Steigrohr in den ersten Einguss mündet und der zweite Einguss zum Eingießen einer Schmelze mittels der Schmelzetransportvorrichtung ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung ist es möglich zwei unterschiedliche Schmelzen mit einer unter schiedlichen Zusammensetzung in die Gussform einzubringen.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Gießvorrichtung auch eine Squeeze-Casting Funktion hat. Dies heißt wenn die Schmelze in die Kavität gefüllt wird, kann in einem weiteren Schritt das Schmelzevolumen durch Druck einer oder mehrerer Bereiche in der Kavität verdichtet werden. Beispielsweise ist es vorteilhaft, wenn Stifte hydraulisch in das Schmelzevolumen gedrückt werden. Auch kann es vorteilhaft sein, wenn größere Bereiche der die Kavität bil denden Werkzeugteile zur Druckaufbringung verwendet werden. Beispielsweise kann auch ein Werkzeugteil, der zur Entnahme des Gussteils bewegt wird, relativ zu einem zweiten Werkzeugteil zum squeezen also dem Druckaufbau verwendet werden.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Transport von Schmelze in einer Schmelzetransport vorrichtung vorgesehen. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte:
- bereitstellen der Schmelzetransportvorrichtung;
- befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes der Schmelzetransportvorrichtung, wobei während dem Befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes das Gasventil geöffnet ist;
- beenden des Befüllvorganges und verschließen des Gasventiles, wenn im Schmelzeaufnah meraum ein Füllmengenistniveau gleich mit einem Füllmengensollniveau ist;
- transportieren der Schmelzetransportvorrichtung von einer Befüllposition zu einer Gießposi tion, wobei während des Transportes der Schmelzetransportvorrichtung im Schmelzeaufnah meraum ein Unterdrück anliegt, wobei ein Auslaufen der Schmelze aus der Ausgussöffnung durch den Unterdrück in Zusammenwirken mit dem Umgebungsdruck unterbunden wird. Das erfindungsgemäße Verfahren bringt den Vorteil mit sich, dass die Schmelze einfach transportiert werden kann, wobei die Schmelzetransportvorrichtung einen einfachen Aufbau aufweist.
Weiters kann vorgesehen sein, dass beim Befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes der Schmel zetransportvorrichtung zuerst eine Schmelze einer ersten Zusammensetzung aufgenommen wird und anschließend eine Schmelze einer zweiten Zusammensetzung aufgenommen wird, wobei die Schmelze der zweiten Zusammensetzung zur Schmelze der ersten Zusammenset zung unterschiedliche physikalische oder chemische Eigenschaften, insbesondere eine höhere Dichte, aufweist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass im Schmelzeaufnahmeraum der Schmelzetransportvorrichtung unterschiedliche Schmelzen mit einer unterschiedlichen Zu sammensetzung aufgenommen werden können. Dadurch können die unterschiedlichen Schmelzen zeitlich separiert voneinander gegossen werden und somit Gussteile mit lokal un terschiedlichen Eigenschaften gegossen werden können.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass nach dem Befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes der Schmelzetransportvorrichtung die Schmelze eine vorbestimmte Zeitdauer im Schmelze aufnahmeraum verbleibt, wobei sich die Schmelze im Schmelzeaufnahmeraum absetzt, wobei sich im Schmelzeaufnahmeraum in einer Schichtung eine Schmelze einer ersten Zusammen setzung und eine Schmelze einer zweiten Zusammensetzung ausbildet, wobei die Schmelze der zweiten Zusammensetzung zur Schmelze der ersten Zusammensetzung unterschiedliche physikalische Eigenschaften, insbesondere eine höhere Dichte, aufweist. Durch diese Maß nahme können homogene Schmelzen separiert werden, sodass die unterschiedlichen Schmel zen zeitlich separiert voneinander gegossen werden können und somit Gussteile mit lokal un terschiedlichen Eigenschaften gegossen werden können.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Schmelzetransportvorrichtung rotiert wird, sodass un ter Einwirkung der Zentrifugalkraft der Absetzvorgang beschleunigt wird.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass beim Bereit stellen der Schmelzetransportvorrichtung, der Schmelzeaufnahmeraum mit einem inerten Gas, insbesondere mit Stickstoff, gefüllt ist. Durch diese Maßnahme kann eine Reaktion, der im Schmelzeaufnahmeraum aufgenommenen Schmelze, mit dem Gas vermieden werden, wodurch beispielsweise eine Schlackenbildung möglichst unterbunden werden kann. Beson ders Stickstoff lässt sich einfach hersteilen und hat keine schädlichen Einwirkungen auf die Umgebung bei Ausströmen. Alternativ zu Stickstoff ist es auch möglich, dass Argon als iner tes Gas verwendet wird.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass zum Befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes der Schmelzetransportvorrichtung mittels einer Vakuumpumpe der Schmelzeaufnahmeraum evakuiert wird, wodurch die Schmelze in den Schmelzeaufnahmeraum gezogen wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Schmelze aktiv in den Schmelzeaufnahmeraum eingezo gen werden kann, wodurch die Schmelze aus einem tiefer liegenden Schmelzeofen in den Aufnahmeraum eingezogen werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht hierbei darin, dass im Schmelzeaufnahmeraum bereits der notwendige Druck zum Halten der Schmelzesäule erzeugt wird, wodurch es beim Anheben der Schmelzetransportvorrichtung aus dem Schmelzeofen nicht zu einem Absinken des Schmelzeniveaus im Schmelzeaufnahmeraum kommt.
Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn zum Befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes der Schmelzetransportvorrichtung die Ausgussöffnung mittels einer Kupplung mit einem Schmel zeofen gekoppelt wird. Eine derartige Kupplung bringt den Vorteil mit sich, dass eine saubere Verbindung zwischen der Schmelzetransportvorrichtung und der Gussform bzw. dem
Schmelzeofen hergestellt werden kann, wodurch eine Verunreinigung der Schmelzetransport vorrichtung durch die Schmelze möglichst hintangehalten werden kann.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass zum Befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes der Schmelzetransportvorrichtung die Ausgussöffnung mittels einer Kupplung mit dem Steigrohr eines Niederdruckofens gekoppelt wird, wobei die Schmelze mittels dem Niederdruckofen in den Schmelzeaufnahmeraum gedrückt wird. Durch diese Maßnahme kann der Schmelzeauf nahmeraum einfach mit Schmelze befüllt werden.
Weiters kann vorgesehen sein, dass zum Befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes der Schmel zetransportvorrichtung die Ausgussöffnung in ein Schmelzeofen eingetaucht wird.
Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass zum Befüllen des Schmelzeaufnah meraumes der Schmelzetransportvorrichtung die Ausgussöffnung mittels der Kupplung mit einem Schmelzeofen gekoppelt wird, welcher einen Ofenfüllstand aufweist, der höher ist, als das Füllmengensollniveau, und dass der Füllvorgang durch geregeltes Ablassen von Gas aus dem Schmelzeaufnahmeraum erfolgt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Schmelze durch Wirkung der Schwerkraft vom Schmelzeofen in den Schmelzeaufnahmeraum gebracht werden kann, ohne dass ein zusätzliches Energieaufbringungsmittel benötigt wird.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Gießen von Schmelze mittels einer Schmelzetrans portvorrichtung vorgesehen. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte:
- bereitstellen der Schmelzetransportvorrichtung mit im Schmelzeaufnahmeraum aufgenom mener Schmelze, wobei im Schmelzeaufnahmeraum ein Unterdrück anliegt und ein Auslau fen der Schmelze aus der Ausgussöffnung durch den Unterdrück in Zusammenwirken mit dem Umgebungsdruck unterbunden wird;
- ablassen der Schmelze aus der Schmelzetransportvorrichtung durch öffnen des Gasventiles zum kontrollierten einbringen von Gas in den Schmelzeaufnahmeraum und verringern des Unterdruckes im Schmelzeaufnahmeraum, wodurch die Schmelze schwerkraftbedingt aus der Ausgussöffnung in eine Gussform strömt.
Das erfindungsgemäße Verfahren bringt den Vorteil mit sich, dass die Schmelze exakt dosiert aus der Schmelzetransportvorrichtung abgelassen werden kann, wodurch ein Herstellen hoch wertiger Gusswerkstücke ermöglicht wird. Darüber hinaus kann die Schmelze unter Einwir kung der Schwerkraft auslaufen.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn nach dem Beenden des Ablassens der Schmelze, die im Reservoir des Siphons verbleibende Schmelze durch einen Gasdruckstoß ausgeblasen wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Restschmelze nicht im Reservoir erstarren kann, wodurch eine Beschädigung der Schmelzetransportvorrichtung hintangehalten werden kann. Hierzu kann beispielsweise eine Druckluftdüse im Ausgusskanal angeordnet sein. Wei ters ist es auch denkbar, dass im Schmelzeaufnahmeraum in kurzer Zeit ein großes Gasvolu men eingebracht wird, sodass ein Ausblasen der Schmelze im Reservoir erreicht werden kann.
Ferner kann vorgesehen sein, dass beim kontrollierten einbringen von Gas in den Schmelze aufnahmeraum ein innertes Gas in den Schmelzeaufnahmeraum eingebracht wird.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass bei einem Gasventil, welches als Ventilblock mit mehreren Einzelventilen ausgebildet ist, die Regelung mittels des elektronischen Digitalrech ners erfolgt, wobei die Regelung auf Basis eines mathematischen Modells der Schmelzetrans portvorrichtung erfolgt, wobei im mathematischen Modell der Schmelzetransportvorrichtung die Kenndaten aller Einzelventile des Ventilblockes hinterlegt sind. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Gaszufuhr in den Schmelzeaufnahmeraum exakt gesteuert werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass die Einzelventile des Ventilblockes zum Re geln der Durchflussmenge der Luft nur in den Offenzustand oder in den Geschlossenzustand gebracht werden, und daher ausschließlich binärzustände einnehmen. Von Vorteil ist hierbei, dass durch diese Maßnahme die Durchflussmengen an Druckluft in den Einzelventilen exakt bekannt ist. Somit kann zu jedem Zeitpunkt die aktuelle Durchflussmenge an Druckluft genau gesteuert werden.
Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn die Einzelventile beim Öffenvorgang mit einer erhöh ten Überspannung beaufschlagt werden, um die Schaltzeit zu verkürzen und anschließend un ter Beaufschlagung mit einer niedrigeren Schaltspannung im Offenzustand gehalten werden. Von Vorteil ist hierbei, dass durch diese Maßnahme die Schaltzeiten der einzelnen Ventile verkürzt werden können und somit eine hochgenaue Regelung ermöglicht wird.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass während dem Ablassen der Schmelze aus der Schmelzetransportvorrichtung, mittels dem Magnetele ment ein Magnetfeld auf die im Ausguss strömende Schmelze aufgebracht wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Schmelze während dem Ablassen gebremst werden kann.
Ferner kann vorgesehen sein, dass beim Gießen der Schmelze in den Formhohlraum der Gussform zuerst eine Schmelze einer ersten Zusammensetzung eingegossen wird und an schließend eine zweite Schmelze einer zweiten Zusammensetzung eingegossen wird. Dadurch kann das fertige Werkstück lokal unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die beiden Schmelzen unterschiedlicher Zusam mensetzung geschichtet im Schmelzeaufnahmeraum der Schmelzetransportvorrichtung aufge nommen sind.
Alternativ dazu ist es denkbar, dass die erste Schmelze der ersten Zusammensetzung mittels eines Steigrohres einer Niederdruckgießvorrichtung oder einer Gegendruckgießvorrichtung in den Formhohlraum der Gussform eingebracht wird und dass die zweite Schmelze der zweiten Zusammensetzung mittels der Schmelzetransportvorrichtung in den Formhohlraum der Guss- form eingebracht wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass in der Schmelzetransportvor richtung keine Schichtung der Schmelze notwendig ist und trotzdem ein Werkstück mit lokal unterschiedlichen Eigenschaften erzeugt werden kann.
Alternativ dazu ist es natürlich auch denkbar, dass die erste Schmelze der ersten Zusammen setzung mittels der Schmelzetransportvorrichtung in den Formhohlraum der Gussform einge bracht wird und dass die zweite Schmelze der zweiten Zusammensetzung mittels des Steig rohres der Niederdruckgießvorrichtung oder der Gegendruckgießvorrichtung in den Form hohlraum der Gussform eingebracht wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass in der Schmelzetransportvorrichtung keine Schichtung der Schmelze notwendig ist und trotzdem ein Werkstück mit lokal unterschiedlichen Eigenschaften erzeugt werden kann.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Gussform zum Herstellen einer Bremsscheibe ausgebil det ist, wobei die Gussform während dem Befüllen des Formhohlraumes mit Schmelze um seine Rotationsachse gedreht wird, sodass die erste Schmelze der ersten Zusammensetzung in den Scheibenteil der Bremsscheibe gelangt und die zweite Schmelze der zweiten Zusammen setzung in den Nabenteil der Bremsscheibe gelangt. Derart hergestellte Bremsscheiben kön nen an die lokalen Erfordernisse angepasst werden. Beispielsweise kann die Bremsscheibe im Scheibenteil eine hohe Festigkeit aufweisen und im Nabenteil eine gute Bearbeitbarkeit auf- weisen.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die erste Schmelze eine Aluminiumschmelze ist, welche einen Feststoffanteil, insbesondere Siliziumcarbidanteil, zwischen 1 Vol.% und 40 Vol.%, insbesondere zwischen 5 Vol.% und 35 Vol.%, bevorzugt zwischen 15 Vol.% und 30 Vol.% aufweist. Besonders eine derart ausgebildete Schmelze eignet sich überraschend gut zur Anwendung in der Herstellung einer Bremsscheibe.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Partikelgrößen des Siliziumcarbides zwischen 3 pm und 25 pm, insbesondere zwischen 4 pm und 20 pm bevorzugt zwischen 5 pm und 17 pm betragen.
In einer alternativen Ausführungsvariante kann auch vorgesehen sein, dass der Feststoffanteil ein Aluminiumoxidanteil zwischen 1 Vol.% und 40 Vol.%, insbesondere zwischen 5 Vol.% und 35 Vol.%, bevorzugt zwischen 15 Vol.% und 30 Vol.% ist. Besonders eine derart ausge bildete Schmelze eignet sich überraschend gut zur Anwendung in der Herstellung einer Bremsscheibe.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Partikelgrößen des Aluminiumoxides zwischen 3 gm und 25 gm, insbesondere zwischen 4 gm und 20 gm bevorzugt zwischen 10 gm und 15 gm betragen.
Die Schmelzetransportvorrichtung ist auch im Betriebszustand beweglich und kann somit zwischen verschiedenen Positionen verschoben bzw. transportiert werden. Somit kann die Schmelzetransportvorrichtung auch in verschiedene Orientierungen gebracht werden bzw. verkippt werden. Die Schmelzetransportvorrichtung ist jedoch nur in einer Betriebsorientie rung funktionsfähig, wobei die Betriebsorientierung. Als Hauptbetriebsorientierung wird ins besondere eine vertikal stehende Ausrichtung der Schmelzetransportvorrichtung gesehen. Wie schon erwähnt, kann die Betriebsorientierung jedoch auch dann noch vorliegen, wenn die Schmelzetransportvorrichtung um einen maximal zulässigen Verkippwinkel aus ihrer vertikal stehenden Ausrichtung verkippt wird.
Die in diesem Dokument gewählten Orientierungsangaben, wie oben oder unten beziehen sich auf eine Schmelzetransportvorrichtung, welche in ihrer Hauptbetriebsorientierung, wie sie in den einzelnen Figuren gezeigt ist, ausgerichtet ist.
Als Unterdrück im Sinne dieses Dokumentes wird ein Absolutdruck bezeichnet, welcher ge ringer ist, als der Umgebungsdruck der Schmelzetransportvorrichtung. Im Normalfall ist die Schmelzetransportvorrichtung in einer Fertigungshalle aufgestellt und der Umgebungsdruck entspricht dem atmosphärischen Druck. Der atmosphärische Druck ist von den Umgebungs bedingungen und vom Aufstellungsort abhängig. Insbesondere kann der atmosphärische Ab solutdruck einen Normdruck von 1013,25 mbar einnehmen. Weiters ist es auch denkbar, dass die Schmelzetransportvorrichtung in einem hermetisch abgedichteten Raum betrieben wird und der Umgebungsdruck der Schmelzetransportvorrichtung gegenüber dem atmosphärischen Druck erhöht oder verringert ist.
Als Überlaufniveau im Sinne dieses Dokumentes wird jenes Schmelzeniveau bezeichnet bis zu welchem bei fehlendem Unterdrück im Schmelzeaufnahmeraum die Schmelze frei aus dem Schmelzeaufnahmeraum auslaufen würde. Weiters ist es auch denkbar, dass das Gasventil dadurch gebildet ist, dass mit dem Schmelze aufnahmeraum ein Kolben gekoppelt ist. Weiters ist es auch denkbar, dass zumindest eine der den Schmelzeaufnahmeraum begrenzenden Wände als Kolben ausgebildet ist.
Durch Verschiebung des Kolbens kann der Gaseintrag in den Schmelzeaufnahmeraum regu liert werden.
Weiters ist es auch denkbar, dass die Gussform derart ausgebildet ist, dass in der Gussform eine Senke vorhanden ist, welche zur Aufnahme jenes Teilbereiches des Ausgusses dient, welcher unterhalb des Überlaufniveau angeordnet ist und auch dessen Formgebung aufweist. Dadurch kann die Fallhöhe der Schmelze am Beginn des Gussvorganges möglichst geringge halten werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer
Schmelzetransportvorrichtung mit einem Siphon;
Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer
Schmelzetransportvorrichtung mit einem Sieb;
Fig. 3 einzelne Verfahrensschritte eines Füllvorganges zum Füllen eines Schmelzeauf nahmeraumes mit Schmelze;
Fig. 4 einzelne Verfahrensschritte eines alternativen Füllvorganges zum Füllen eines
Schmelzeaufnahmeraumes mit Schmelze;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Eingießvorganges;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines weiteren alternativen Füllvorganges zum Fül len eines Schmelzeaufnahmeraumes mit Schmelze;
Fig. 7 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer
Schmelzetransportvorrichtung mit einer Ablassöffnung; Fig. 8 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Schmelzetransportvorrichtung mit einer Heizvorrichtung;
Fig. 9 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer
Schmelzetransportvorrichtung mit mehreren Ausgussöffnungen;
Fig. 10 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer
Schmelzetransportvorrichtung mit einem Siphon und Spritzschutz;
Fig. 11 eine schematische Darstellung eines weiteren alternativen Füllvorganges zum Fül len eines Schmelzeaufnahmeraumes mit Schmelze unter Verwendung eines Nie derdruckofens;
Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Eingießvorganges in mehrere Gussformen gleichzeitig;
Fig. 13 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer
Schmelzetransportvorrichtung mit mehreren Aufnahmeräumen;
Fig. 14 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer
Schmelzetransportvorrichtung mit einer Lanze;
Fig. 15 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer
Schmelzetransportvorrichtung mit einem Kolben;
Fig. 16 ein Ausführungsbeispiel einer Gießvorrichtung.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schmelzetransportvorrichtung 1, welche zum Transport von Schmelze 2 dient. Die Schmelzetransportvorrichtung 1 weist einen Schmelzebehälter 3 auf, in welchem ein Schmelzeaufnahmeraum 4 ausgebildet ist, der zur Aufnahme der Schmelze 2 dient.
Weiters umfasst die Schmelzetransportvorrichtung 1 einen Ausguss 5, welcher mit dem Schmelzebehälter 3 gekoppelt ist. Der Ausguss 5 kann als integraler Bestandteil des Schmel zebehälters 3 ausgebildet sein. Weiters ist es auch denkbar, dass der Ausguss 5 als eigener Bauteil ausgebildet ist, welcher mit dem Schmelzebehälter 3 gekoppelt ist. Der Ausguss 5 weist eine Ausgussöffnung 6 auf, über welche die im Schmelzebehälter 3 aufgenommene Schmelze 2 aus der Schmelzetransportvorrichtung 1 hinaus in eine Gussform strömen kann.
Die Ausgussöffnung 6 kann einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Weiters ist es auch denkbar, dass die Ausgussöffnung 6 einen quadratischen Querschnitt aufweist. Außerdem ist es auch denkbar, dass die Ausgussöffnung 6 einen rechteckigen Querschnitt aufweist, wobei insbesondere eine Längserstreckung der Ausgussöffnung 6, welche normal zur Schnittebene verläuft eine große Erstreckung aufweisen kann. Beispielswiese kann die Längserstreckung der Ausgussöffnung 6 bis zu 2000mm, insbesondere bis zu 500mm betragen. Dies ist insbe sondere bei langgezogenen Gusswerkstücken, wie etwa Zylinderblöcken oder Zylinderköpfen vorteilhaft.
Natürlich kann diese längliche Erstreckung der Ausgussöffnung 6 auch bei den sonstigen Ausführungsvarianten vorteilhaft sein.
Weiters ist ein Gasventil 7 ausgebildet, welches mit dem Schmelzeaufnahmeraum 4 strö mungsverbunden ist und welches zum Regulieren des Gaseintrags in den Schmelzeaufnahme raum 4 ausgebildet ist. Das Gasventil 7 ist oberhalb eines Füllniveaumaximum 8 angeordnet, sodass keine Schmelze 2 in das Gasventil 7 einströmen kann. Das Füllniveaumaximum wird so gewählt, dass, wenn der Schmelzebehälter 3 bis zum Füllniveaumaximum 8 mit Schmelze 2 gefüllt ist, im Schmelzeaufnahmeraum 4 weiterhin ein gasgefüllter Raum verbleibt, in wel chem mittels des Gasventiles 7 ein Druck eingestellt werden kann.
Weiters kann ein Druckerfassungsmittel 9 vorgesehen sein, mittels welchem ein Innendruck im Schmelzeaufnahmeraum 4 erfasst werden kann. Somit kann der Gasdruck im Schmelze aufnahmeraum 4 gezielt durch das Gasventil 7 eingestellt werden. Wie aus dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Schmelzetransportvorrichtung 1 einen Füllstandsensor 10 aufweist, welcher zum Erfassen eines Füllmengenistniveaus 11 dient. Das Füllmengenistniveau 11 kann somit fortlaufend er fasst und mit einem Füllmengensollniveau 12 abgeglichen werden.
Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Schmelzetransportvorrich tung 1 einen Siphon 13 aufweist, welcher ein Reservoir 14 aufweist, das zwischen dem Schmelzeaufnahmeraum 4 und der Ausgussöffnung 6 angeordnet ist. Weiters ist eine Siphon wand 15 ausgebildet, welche derart in das Reservoir 14 hineinragt, dass, wenn das Reservoir 14 bis zu einem Überlaufniveau 17 mit Schmelze gefüllt ist, der Schmelzeaufnahmeraum 4 gasdicht bezüglich einer Schmelzebehälteraußenseite 16 verschlossen ist. Hierbei ist im Aus guss 5 der Siphon 13 so ausgebildet, dass das Reservoir 14 das Überlaufniveau 17 aufweist, wobei die Siphonwand 15 derart ausgebildet ist, dass sie eine Siphonwandunterkante 41 auf weist. Die Siphonwand 15 ragt derart in das Reservoir 14 hinein, dass eine Siphonwandunter kante 41 auf einem tieferen Niveau angeordnet ist, als das Überlaufniveau 17.
In Fig. 1 ist der Schmelzebehälter 3 teilweise mit der Schmelze 2 befüllt dargestellt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ergibt sich durch den beschriebenen Aufbau eine erste Schmelzeoberfläche 18, welche an der Schmelzebehälteraußenseite 16 angeordnet bzw. dieser zugeordnet ist. Wei ters ist eine zweite Schmelzeoberfläche 19 ausgebildet, welche im Schmelzeaufnahmeraum 4 des Schmelzebehälters 3 angeordnet ist. Die zweite Schmelzeoberfläche 19 entspricht dem Füllmengenistniveau 11. Auf die erste Schmelzeoberfläche 18 wirkt der Umgebungsdruck des Schmelzebehälters 3. Auf die zweite Schmelzeoberfläche 19 wirkt der Innendruck des Schmelzeaufnahmeraumes 4.
Für den Transport des Schmelzebehälters 3 kann es vorteilhaft sein, wenn, wie in Fig. 1 dar gestellt, die erste Schmelzeoberfläche 18 geringfügig unterhalb des Überlaufniveau 17 liegt. Dadurch kann ein Verschütten der Schmelze 2 bestmöglich vermieden werden. Dieser Ni veauunterschied kann beispielsweise durch Verringerung des Druckes im Schmelzeaufnahme raum 4 erreicht werden. Alternativ dazu kann der Schmelzebehälter 3 direkt nach dem Füllen geschüttelt oder geringfügig verkippt werden, um bereits direkt nach dem Füllen des Schmel zebehälters 3 diesen Niveauunterschied zu erreichen. Natürlich ist es auch möglich, dass der Schmelzebehälter 3 manipuliert wird, während das Niveau der ersten Schmelzeoberfläche 18 gleich mit dem Überlaufniveau 17 liegt. Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Ausguss 5 in Form einer Lanze 20 ausgebildet ist und dass der Siphon 13 an der Unterseite der Lanze 20 angeordnet ist.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 kann der Siphon 13 einen nach oben offenen Behälter 21 umfassen, welcher mittels Streben 22 mit dem Ausguss 5 gekoppelt ist. In diesem Ausfüh rungsbeispiel definiert eine Oberkante des Behälters 21 gleichzeitig das Überlaufniveau 17. Wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mittels dem Gasventil 7 Gas in den Schmelzeaufnahmeraum 4 eingelassen, so senkt sich die zweite Schmelzeoberfläche 19 ab, wodurch die im Schmelzeaufnahmeraum 4 befindliche Schmelze 2 durch einen Ausgusskanal 23 in das Reservoir 14 läuft, wodurch sich die erste Schmelzeoberfläche 18 anhebt. Die erste Schmelzeoberfläche 18 hebt sich hierbei soweit an, bis die Schmelze 2 über das Überlaufni veau 17 ausläuft.
Weiters kann auch vorgesehen sein, dass der nach oben offene Behälter 21 wechselbar am Ausguss 5 angeordnet ist.
In der Fig. 2 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugs zeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Fig. 1 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in der vo rangegangenen Fig. 1 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 weist grundsätzlich einen ähnlichen Aufbau wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 auf, wobei jedoch anstatt des Siphons 13 ein Sieb 24 im Ausguss 5 angeordnet ist. Das Sieb 24 kann ebenfalls wechselbar am Ausguss 5 angeordnet sein.
Das Sieb 24 bzw. dessen möglicher Aufbau ist ebenfalls in Fig. 2 in einer Detailansicht darge stellt. Wie aus dieser Detailansicht ersichtlich, weist das Sieb 24 eine Maschenweite 25 auf. Die Maschenweite 25 ergibt sich durch den Abstand der einzelnen Siebstäbe 48 zueinander. Durch die einzelnen Siebstäbe 48 werden eine Vielzahl von Sieböffnungen 49 gebildet. Weiters weist das Sieb 24 eine Sieboberseite 26 auf, welche dem Schmelzeaufnahmeraum 4 zugewandt ist und eine Siebunterseite 27 auf, welche der Schmelzebehälteraußenseite 16 zu gewandt ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Schmelzeoberfläche 18 an der Sie bunterseite 27 ausgebildet.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist das Sieb 24 direkt an der Ausgussöffnung 6 angeord net. Natürlich kann das Sieb 24 auch zur Ausgussöffnung 6 beabstandet innerhalb des Aus gusskanales 23 angeordnet sein.
Wie aus Fig. 2 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das Gasventil 7 als Ventilblock 28 ausgebildet ist, welcher mehrere Einzelventile 29 aufweist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Einzelventile 29 des Ventilblocks 28 in Parallelschaltung zueinander ausgebil det sind. Die einzelnen im Ventilblock 28 ausgebildeten Einzelventile 29 können eine zuei nander unterschiedliche Durchflussgröße aufweisen, wodurch im Ventilblock 28 durch selek tives Schalten der Einzelventile 29 verschiedene Durchströmmengen eingestellt werden kön nen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass einige der Einzelventile 29 gleiche Kenndaten aufweisen und dass einige der Einzelventile 29 zueinander unterschiedliche Kenndaten auf- weisen.
Die Ausbildung eines Ventilblockes 28 kann unabhängig von der Ausführung eines Siebes 24 oder eines Siphons 13 gewählt werden.
In den Figuren 3a bis 3c ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausfüh rungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detail lierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 hingewiesen bzw. Bezug ge nommen.
In den Figuren 3a bis 3c ist ein möglicher Füllvorgang zum Füllen des Schmelzeaufnahme raumes 4 mit Schmelze 2 schematisch dargestellt.
Wie aus Fig. 3a ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Schmelze 2 in einem Schmelze ofen 30 bereitgestellt wird und dass der Schmelzebehälter 3 oberhalb des Schmelzeofens 30 positioniert wird. Wie aus Fig. 3b ersichtlich, kann der Schmelzebehälter 3 in einem weiteren Verfahrensschritt in die im Schmelzeofen 30 angeordnete Schmelze 2 zumindest teilweise eintauchen, sodass die Ausgussöffnung 6 unterhalb des Ofenfüllstandes 32 der Schmelze 2 im Schmelzeofen 30 eintaucht. Wenn nun das Gasventil 7 geöffnet bzw. bereits beim Eintauchen geöffnet ist, kann die Schmelze 2 über die Ausgussöffnung 6 in den Schmelzeaufnahmeraum 4 des Schmelzebe hälters 3 einströmen. Diese Position des Schmelzebehälters 3 kann auch als Befüllposition 31 bezeichnet werden.
Wenn das Füllmengensollniveau 12 im Schmelzeaufnahmeraum 4 erreicht ist, kann das Gas ventil 7 geschlossen werden und der Schmelzebehälter 3, wie in Fig. 3c ersichtlich, wieder an gehoben werden, um zu seiner Gießposition transportiert werden zu können.
Wenn das aus dem Schmelzeaufnahmeraum 4 ausströmende Gas das Gasventil 7 drucklos passieren kann, so wird sich im gefüllten Zustand des Schmelzebehälters 3 das Füllmenge nistniveau 11 an den Ofenfüllstand 32 anpassen. Beim anschließenden Schließen des Gasven- tiles 7 und Anheben des Schmelzebehälters 3 wird sich das Füllmengenistniveau 11 absenken, bis der Unterdrück im Schmelzeaufnahmeraum 4 ausreichend groß ist, um die Schmelze 2 durch den Druckunterschied zwischen dem Innenraumdruck im Schmelzeaufnahmeraum 4 und dem Umgebungsdruck auf gleichem Niveau zu halten.
In den Figuren 4a und 4b ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausfüh rungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 3 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 3 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
In den Fig. 4a und 4b ist ein alternatives Verfahren zum Befüllen des Schmelzeaufnahmerau mes 4 mit Schmelze 2 dargestellt.
Wie aus den Fig. 4a und 4b ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Schmelzebehälter 3 nur so weit in den Schmelzeofen 30 eintaucht, dass die Ausgussöffnung 6 unterhalb des Ofen füllstandes 32 liegt.
Um nun das Füllmengensollniveau 12 im Schmelzeaufnahmeraum 4 zu erreichen, kann mit tels einer Vakuumpumpe 33 der Schmelzeaufnahmeraum 4 evakuiert werden, wodurch die Schmelze 2 in den Schmelzeaufnahmeraum 4 eingezogen wird. Anschließend kann das Gas ventil 7 geschlossen werden, um im Schmelzeaufnahmeraum 4 das Füllmengenistniveau 11 beim Transport der Schmelzetransportvorrichtung 1 auf konstantem Niveau zu halten.
Da der Schmelzeaufnahmeraum 4 vor dem Anheben des Schmelzebehälter 3, wie es in Fig.
4b dargestellt ist, bereits durch die Vakuumpumpe 33 evakuiert ist, wird sich beim Anheben das Füllmengenistniveau 11 im Schmelzeaufnahmeraum 4 nur geringfügig absenken.
In der Figur 5 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugs zeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 4 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 4 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, kann der Schmelzebehälter 3 nach dem Befüllvorgang mit
Schmelze 2 in seine Gießposition 34 verbracht werden, in welcher die Ausgussöffnung 6 mit einer Gussform 35 verbunden wird bzw. in die Gussform 35 eingebracht wird. Anschließend kann das Gasventil 7 geöffnet werden, um gezielt Gas in den Schmelzeaufnahmeraum 4 ein strömen zu lassen und das Füllmengenistniveau 11 abzusenken. Durch diesen Vorgang kann die Schmelze 2 vom Schmelzeaufnahmeraum 4 in einen Formhohlraum 36 der Gussform 35 eingebracht werden.
In der Figur 6 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugs zeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 5 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 5 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Fig. 6 zeigt eine weitere Variante der Befüllung des Schmelzeaufnahmeraumes 4 mit
Schmelze 2.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass am Ausguss 5 eine Kupplung 37 ange ordnet ist, welche zum Kuppeln des Ausgusses 5 mit dem Schmelzeofen 30 dient. Insbeson dere kann bei einer derartigen Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass der Ofenfüllstand 32 höher gelegen ist als das Füllmengensollniveau 12. Somit kann nach erfolgreicher Herstel lung einer Strömungsverbindung zwischen dem Schmelzebehälter 3 und dem Schmelzeofen 30 mittels der Kupplung 37 die Schmelze 2 unter Schwerkrafteinfluss vom Schmelzeofen 30 in den Schmelzeaufnahmeraum 4 eingelassen werden. Hierbei kann das Gasventil 7 zum Re gulieren der Füllmengen bzw. der Füllgeschwindigkeit der Schmelze 2 im Schmelzeaufnah meraum 4 dienen.
Wenn der Schmelzebehälter 3, wie in Fig. 6 dargestellt, eine Kupplung 37 aufweist, kann diese Kupplung 37 auch gleichzeitig zum Herstellen einer Strömungsverbindung zwischen dem Schmelzebehälter 3 und der Gussform 35 verwendet werden.
In der Figur 7 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugs zeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 6 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 6 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schmelzetransportvorrichtung 1, insbeson dere des Ausgusses 5. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass am Boden des Reservoirs 14 eine Ablassöffnung 38 vorgesehen ist, welche zum Ablassen einer Rest schmelze, die aufgrund der baulichen Gegebenheiten im Reservoir 14 verbleibt, dient. Die Ablassöffnung 38 kann einen mechanischen Verschluss aufweisen, mittels welchem die im Reservoir 14 verbleibende Restschmelze abgelassen werden kann.
In der Figur 8 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugs zeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 7 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 7 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Wie aus Fig. 8 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass an den Ausgusskanal 23 des Ausgusses 5 direkt anschließend als geschlossener Kanal, der Siphon 13 ausgebildet ist, wobei das Re servoir 14 durch eine Senke gebildet ist. Die Ausgussöffnung 6 kann beispielsweise als verti kalstehende Öffnung ausgebildet sein. Bei einem Ausführungsbeispiel des Ausgusses 5, wie er in Fig. 8 dargestellt ist, kann vorgese hen sein, dass die nach dem Gießvorgang im Reservoir 14 verbleibende Restschmelze durch einen Druckluftstoß aus dem Reservoir 14 ausgeblasen wird. Hierzu kann beispielsweise eine Druckluftdüse im Ausgusskanal 23 angeordnet sein. Weiters ist es auch denkbar, dass im Schmelzeaufnahmeraum 4 in kurzer Zeit ein großes Gasvolumen eingebracht wird, sodass ein Ausblasen der Schmelze 2 im Reservoir 14 erreicht werden kann.
Wie aus Fig. 8 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass im Ausguss 5 eine Heizvorrich tung 39 angeordnet ist, welche zum Warmhalten der Schmelze 2 dient. Die Heizvorrichtung 39 kann natürlich auch an sonstiger Stelle in der Schmelzetransportvorrichtung 1 platziert sein. Natürlich kann die Heizvorrichtung 39 bei sämtlichen Ausführungsvarianten der Schmelzetransportvorrichtung 1 ausgebildet sein.
In der Figur 9 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugs zeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 8 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 8 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
In der Figur 9 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugs zeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 8 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 8 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Wie aus Fig. 9 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Ausguss 5 mehrere Ausgussöffnun gen 6 aufweist. Die einzelnen Ausgussöffnungen 6 können beispielsweise über den Umfang verteilt am Ausguss 5 angeordnet sein. Im in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Ausgussöffnungen 6 über den Umfang verteilt ausgebildet. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass bei einem derartigen Ausführungsbeispiel ein zentrales Reservoir 14 ausgebildet ist, welches beispielsweise eine einzelne umlaufende Siphonwand 15 aufweist, wobei die einzelnen Ausgussöffnungen 6 jeweils mittels einem Strömungskanal 40 mit dem Reservoir 14 strömungsverbunden sein können. Wie aus Fig. 9 weiters ersichtlich, kann vor gesehen sein, dass die einzelnen Ausgussöffnungen 6 alle dieselbe lichte Weite aufweisen. Somit können an jede der Ausgussöffnungen 6 einzelne Gussformen 35 angeschlossen wer den, wobei ein gleichmäßiges Befüllen der Gussformen 35 erreicht werden kann.
In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsvariante kann auch vorgesehen sein, dass die einzelnen Ausgussöffnungen 6 eine unterschiedliche lichte Weite aufweisen, wodurch er reicht werden kann, dass unterschiedliche an die einzelnen Ausgussöffnungen 6 angeschlosse nen Gussformen 35 mit unterschiedlicher Befüllgeschwindigkeit gefüllt werden können.
Wie aus Fig. 9 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die einzelnen Ausgussöffnun gen 6 ein gleiches Überlaufniveau 17 aufweisen. Um die Funktionalität des Siphons 13 zu ge währleisten, muss vorgesehen sein, dass eine Siphonwandunterkante 41 tiefer angeordnet ist als das tiefste Überlaufniveau 17.
Wie aus Fig. 9 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass ein Magnetelement 42 ausge bildet ist, welches beispielsweise eine Spule 43 umfasst. Wenn die Spule 43 mit Strom beauf schlagt wird, kann zusätzlich zum Unterdrück im Schmelzebehälter 3 eine Bremswirkung beim Ausströmen der Schmelze 2 erreicht werden, wodurch eine Vergleichmäßigung bzw. eine Beruhigung der Schmelze 2 beim Gießen erreicht werden kann.
In der Figur 10 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Be zugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 9 verwen det werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschrei bung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 9 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schmelzetransportvorrichtung 1, wobei diese im Grundaufbau gleich wie jenes Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 sein kann. Wie aus Fig. 10 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass ein Umlenkelement 44 ausgebildet ist, welches als Spritzschutz bzw. zur Führung der Schmelze 2 dient. Insbesondere kann das Umlenkele ment 44 derart ausgebildet sein, dass die Schmelze 2 nach unten gelenkt wird.
In der Figur 11 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Be- zugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 10 ver wendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Be schreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 10 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Wie aus Fig. 11 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Schmelzetransportvorrichtung 1 mittels einem dem Fachmann bekannten Niederdruckofen 45 befüllt wird. Hierbei kann ein Steigrohr 46 des Niederdruckofens 45 direkt mit der Ausgussöffnung 6 gekoppelt werden, um eine Strömungsverbindung zwischen dem Steigrohr 46 und dem Schmelzeaufnahmeraum 4 herzustellen. Wenn nun beim Befüllvorgang das Gasventil 7 geöffnet wird, kann durch die Funktion des Niederdruckofens 45 die Schmelze 2 im Steigrohr 46 nach oben gedrückt wer den, bis der Schmelzeaufnahmeraum 4 bis zu seinem Füllmengensollniveau 12 mit Schmelze 2 gefüllt ist.
Bei einer derartigen Ausführungsvariante kann außerdem vorgesehen sein, dass im Bereich der Kupplung 37 zwischen dem Steigrohr 46 und der Ausgussöffnung 6 eine nicht darge stellte Entlüftung ausgebildet ist, welche aktiviert werden kann, sodass die im Steigrohr be findliche Schmelze nach Beendigung des Füllvorganges und vor dem Abkuppeln wieder zu rück in den Niederdruckofen 45 strömen kann. Weiters ist es natürlich auch denkbar, dass der Bereich der Ausgussöffnung 6, sowie das Steigrohr 46 schräg ausgebildet sind, sodass die Schmelze 2 beim Abkuppeln wieder in den Niederdruckofen 45 strömen kann.
In der Figur 12 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Be zugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 11 ver wendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Be schreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 11 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Fig. 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schmelzetransportvorrichtung 1. Wie aus Fig. 12 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass mehrere Gussformen 35 mit der Schmelzet ransportvorrichtung 1 gekoppelt werden können und gleichzeitig von dieser befüllt werden können. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die einzelnen Gussformen 35 in steigendem Guss mit der Schmelzetransportvorrichtung 1 befüllt werden können. Hierzu kann vorgesehen sein, dass an den einzelnen Gussformen 35 ein Anguss in der unteren Formhälfte ausgebildet ist. Der Anguss kann hierbei mit der Ausgussöffnung 6 der Schmelzetransportvorrichtung 1 gekoppelt sein. In der Figur 13 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Be zugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 12 ver wendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Be schreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 12 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Wie aus Fig. 13 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Schmelzetransportvorrichtung 1 nicht einen einzelnen Schmelzeaufnahmeraum 4 aufweist, sondern dass mehrere Schmelze aufnahmeräume 4 ausgebildet sein können, welche zur Aufnahme von unterschiedlichen Schmelzen dienen. Somit können beispielsweise unterschiedliche Legierungen an den einzel nen Schmelzeaufnahmeräumen 4 aufgenommen werden. Weiters ist es denkbar, dass die ein zelnen Schmelzeaufnahmeräume 4 jeweils mit einem gemeinsamen Reservoir 14 strömungs gekoppelt sind, wodurch die in den unterschiedlichen Schmelzeaufnahmeräumen 4 aufgenom menen Schmelzen durch die gemeinsame Ausgussöffnung 6 ausgegossen werden können.
Weiters kann vorgesehen sein, dass jeder der Schmelzeaufnahmeräume 4 ein eigenes Gasven til 7 aufweist, sodass die in den unterschiedlichen Schmelzeaufnahmeräumen 4 befindliche Schmelze 2 unabhängig voneinander in das Reservoir 14 befördert werden kann. Somit ist es beispielsweise denkbar, dass die in den einzelnen Schmelzeaufnahmeräumen 4 befindlichen Schmelzen 2 gleichzeitig in das Reservoir 14 abgelassen werden, sodass sie sich dort zu einer gewünschten Legierung vermischen.
Weiters ist es auch denkbar, dass die sich in den einzelnen Schmelzeaufnahmeräumen 4 be findlichen Schmelzen 2 nicht gleichzeitig sondern zeitversetzt zueinander in das Reservoir 14 abgelassen werden. Hierdurch kann erreicht werden, dass das in der Gussform 35 erzeugte Werkstück beispielsweise eine unterschiedliche Schichtung von unterschiedlichen Legierun gen aufweist. Weiters ist es beispielsweise auch denkbar, dass zuerst die Schmelze 2 eines ersten Schmelzeaufnahmeraumes 4 abgelassen wird, anschließend die Schmelze 2 eines zwei ten Schmelzeaufnahmeraumes 4 hinzu gemischt wird und anschließend nur noch die
Schmelze 2 des zweiten Schmelzeaufnahmeraumes 4 in das Reservoir 14 abgelassen wird. Hierdurch kann eine unterschiedliche Zusammensetzung bzw. eine Schichtung von unter schiedlichen Legierungen im Werkstück erreicht werden, wobei ein gleichmäßiger Übergang von einer ersten Legierung auf eine zweite Legierung erreicht werden kann. In der Figur 14 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Be zugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 13 ver wendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Be schreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 13 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Wie aus Fig. 14 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Siphon 13 an der Unterseite des als Lanze 20 ausgebildeten Ausgusses 5 angeordnet ist. Der Siphon 13 bzw. der Ausguss 5 kann derart geformt sein, dass die Ausgussöffnung 6 an der Unterseite der Lanze 20 ange formt ist. Eine derartige Ausführungsvariante der Schmelzetransportvorrichtung 1 ist beson ders dann vorteilhaft, wenn die Fallhöhe der Schmelze 2 in die Gussform 35 möglichst gering sein soll. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn in der Gussform 35 beispiels weise der Formhohlraum 36 durch Formsand 47 gebildet ist. Bei einer derartigen Ausfüh rungsvariante kann die Ausgussöffnung 6 möglichst nahe an die Oberfläche des Formsandes 47 gebracht werden, um die Fallhöhe der Schmelze 2 möglichst gering zu halten und damit ein Auswaschen des Formsandes 47 zu unterbinden. Mit steigendem Schmelzeniveau in der Gussform 35 kann die Schmelzetransportvorrichtung 1 ebenfalls angehoben werden. Hierbei kann die Lanze 20 immer geringfügig oberhalb des Schmelzeniveaus in der Gussform 35 ge halten werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch denkbar, dass die Lanze 20 während dem Füllen der Gussform 35 mit Schmelze 2 immer geringfügig in die in der Gussform 35 befind liche Schmelze 2 eintaucht, wodurch ein besonders beruhigter Gussvorgang erreicht werden kann.
Natürlich kann der beschriebene Gießvorgang auch mit einer Schmelzetransportvorrichtung 1 durchgeführt werden, welche anstatt des Siphons 13 ein Sieb 24 aufweist.
In der Figur 15 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Be zugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 14 ver wendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Be schreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 14 hingewiesen bzw. Bezug genommen. Wie aus Fig. 15 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass eine der Wände des Schmelzeaufnah meraumes 4 in Form eines verschiebbaren Kolbens 50 ausgebildet ist. Ein derartiger Kolben 50 kann eine Dichtung 51 aufweisen, mittels welcher der Schmelzeaufnahmeraum 4 zur Schmelzebehälteraußenseite 16 abgedichtet ist.
Durch Verschieben des Kolbens 50 kann das Volumen des Schmelzeaufnahmeraumes 4 ver ändert werden. Dadurch kann die Schmelze 2 in den Schmelzeaufnahmeraum 4 eingezogen werden, bzw. beim Gießen wieder aus diesem ausgelassen werden.
Fig. 16 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Gießvorrichtung 52 mit einem Grundgestell 53 und einer am Grundgestell 53 angeordneten Gussform 35.
Wie aus Fig. 16 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das Grundgestell 53 eine Rotations vorrichtung 54 umfasst, mittels welcher die Gussform 35 um eine Rotationsachse 60 rotierbar ist.
Die in Fig. 16 dargestellte Gießvorrichtung 52 ist als Niederdruckgießvorrichtung ausgebildet, welche ein Steigrohr 55 als Strömungsverbindungselement zwischen einem Aufnahmeraum 56 eines Ofens 57 und dem Formhohlraum 36 der Gussform 35 aufweist.
Wie aus Fig. 16 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Gussform 35 in einen ers ten Einguss 58 und einen zweiten Einguss 59 aufweist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Steigrohr 55 in den ersten Einguss 58 mündet und der zweite Einguss 59 zum Eingie ßen einer Schmelze mittels der Schmelzetransportvorrichtung 1 ausgebildet ist.
Insbesondere kann, wie aus Fig. 16 ersichtlich, vorgesehen sein, dass die Gussform 35 zum Gießen einer Bremsscheibe 61 ausgebildet ist, welche einen Scheibenteil 62 und einen Naben teil 63 aufweist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels der Gießvorrichtung 52 nach Fig. 16 eine erste Schmelze 2 mittels des ersten Eingusses 58 in den Formhohlraum 36 der Gussform 35 angebracht wird, wobei die Gussform 35 mittels der Rotationsvorrichtung 54 um die Rotationsachse 60 gedreht wird, sodass unter Einwirkung der Zentrifugalkraft die erste Schmelze 2 in den Scheibenteil 62 der Bremsscheibe 61 gedrückt wird. Anschließend kann noch vor dem Erstarren der ersten Schmelze 2 die zweite Schmelze mittels der Schmelzet ransportvorrichtung 1 über den zweiten Einguss 59 in den Formhohlraum 36 eingebracht wer den, sodass die zweite Schmelze 2 im Nabenteil 63 aufgenommen wird und beim Erstarren der Schmelze 2 eine stoffschlüssige Verbindung mit der ersten Schmelze 2 hergestellt wird. Somit kann die Bremsscheibe 61 im Scheibenteil 62 und im Nabenteil 63 unterschiedliche Festigkeitseigenschaften aufweisen und dabei trotzdem eine gute Verbindung zwischen dem Scheibenteil 62 und dem Nabenteil 63 aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle be merkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten dersel ben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausfüh rungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmals kombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie len können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen wer den.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verste hen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8, 1, oder 5,5 bis 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert darge stellt wurden. Bezugszeichenaufstellung Schmelzetransportvorrichtung 31 Befüllposition
Schmelze 32 Ofenfüllstand
Schmelzebehälter 33 Vakuumpumpe Schmelzeaufnahmeraum 34 Gießposition
Ausguss 35 Gussform
Ausgussöffnung 36 Formhohlraum Gasventil 37 Kupplung
Füllniveaumaximum 38 Ablassöffnung Druckerfassungsmittel 39 Heizvorrichtung Füllstandsensor 40 Strömungskanal Füllmengenistniveau 41 Siphonwandunterkante Füllmengensollniveau 42 Magnetelement Siphon 43 Spule
Reservoir 44 Umlenkelement Siphonwand 45 Niederdruckofen Schmelzebehälteraußenseite 46 Steigrohr
Überlaufniveau 47 Formsand
erste Schmelzeoberfläche 48 Siebstab
zweite Schmelzeoberfläche 49 Sieböffnung
Lanze 50 Kolben
Behälter 51 Dichtung
Strebe 52 Gießvorrichtung Ausgusskanal 53 Grundgestell
Sieb 54 Rotationsvorrichtung Maschenweite 55 Steigrohr
Sieboberseite 56 Aufnahmeraum Siebunterseite 57 Ofen
Ventilblock 58 erster Einguss Einzelventil 59 zweiter Einguss Schmelzeofen 60 Rotationsachse Bremsscheibe Scheibenteil Nabenteil

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Schmelzetransportvorrichtung (1) umfassend einen Schmelzebehälter (3) in wel chem ein Schmelzeaufnahmeraum (4) ausgebildet ist und einen Ausguss (5), welcher mit dem Schmelzebehälter (3) gekoppelt ist, wobei der Ausguss (5) eine Ausgussöffnung (6) aufweist, welche mit dem Schmelzeaufnahmeraum (4) strömungsverbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Gasventil (7) ausgebildet ist, welches mit dem Schmelzeaufnahmeraum (4) strömungsver bunden ist und welches zum Regulieren des Gaseintrags in den Schmelzeaufnahmeraum (4) ausgebildet ist, und
a) dass im Ausguss (5) ein Siphon (13) ausgebildet ist, welcher ein Reservoir (14) aufweist, das zwischen dem Schmelzeaufnahmeraum (4) und der Ausgussöffnung (6) angeordnet ist, wobei das Reservoir (14) ein Überlaufniveau (17) aufweist, wobei eine Siphonwand (15) aus gebildet ist, die eine Siphonwandunterkante (41) aufweist, wobei die Siphonwand (15) derart in das Reservoir (14) hineinragt, dass eine Siphonwandunterkante (41) auf einem tieferen Ni veau angeordnet ist, als das Überlaufniveau (17) des Reservoirs (14),
und/oder
b) dass im Ausguss (5) ein Sieb (24) angeordnet ist, welches eine Maschenweite (25) zwi schen 0,05mm und 10mm aufweist.
2. Schmelzetransportvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllniveaumaximum (8) zwischen 20mm und 3000mm, insbesondere zwischen 100mm und 2000mm, bevorzugt zwischen 300mm und 1000mm oberhalb des Überlaufniveaus (17) angeordnet ist.
3. Schmelzetransportvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass der Ausguss (5) als Lanze (20) ausgebildet ist und der Siphon (13) und/oder das Sieb (24) an einer Unterseite der Lanze (20) angeordnet ist.
4. Schmelzetransportvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (24) derart im Ausguss (5) angeordnet ist, dass eine Sieboberseite (26) dem Schmelzeaufnahmeraum (4) zugewandt ist und eine Siebunterseite (27) der Ausgussöffnung (6) zugewandt ist oder den Abschluss der Ausgussöffnung (6) bil det, wobei die Siebunterseite (27) in einer horizontalen Ebene liegt.
5. Schmelzetransportvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (24) eine Maschenweite (25) zwischen 0,1mm und 2mm, insbesondere zwischen 0,3mm und 1,5mm, bevorzugt zwischen 0,4mm und 0,8mm aufweist.
6. Schmelzetransportvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausguss (5) ein Magnetelement (42) angeordnet ist, wel ches dazu ausgebildet ist, ein Magnetfeld auf die im Ausguss (5) strömende Schmelze (2) auf zubringen.
7. Schmelzetransportvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetelement (42) als Elektromagnet ausgebildet ist, wel cher eine den Ausguss (5) zumindest bereichsweise umgebende Spule (43) aufweist.
8. Schmelzetransportvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasventil (7) als Ventilblock (28) ausgebildet ist, der zu mindest zwei Einzelventile (29) umfasst.
9. Schmelzetransportvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilblock (28) zumindest vier Einzelventile (29) umfasst, wobei zumindest zwei der Einzelventile (29) zueinander unterschiedliche Kenndaten aufweisen, wobei die Einzelventile (29) mit einem elektronischen Digitalrechner gekoppelt sind, von welchem sie angesteuert werden, wobei die Einzelventile (29) unabhängig voneinander einzeln oder auch gleichzeitig geöffnet werden können, sodass verschiedene Durchflussmengen einstellbar sind.
10. Schmelzetransportvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schmelzebehälter (3) ein zweiter Schmelzeaufnahmeraum (4) ausgebildet ist, welcher mit dem Ausguss (5) strömungsverbunden ist.
11. Schmelzetransportvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausguss (5) im Bereich der Ausgussöffnung (6) eine Kupp lung (37) aufweist, mittels welcher der Ausguss (5) mit einer Gussform (35) und/oder einem Schmelzeofen (30) koppelbar ist.
12. Schmelzetransportvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausguss (5) zwei oder mehrere Ausgussöffnungen (6) auf weist, mittels welcher mehrere Gussformen (35) gleichzeitig befüllbar sind.
13. Schmelzetransportvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am tiefsten Punkt des Reservoirs (14) eine verschließbare Ab lassöffnung (38) ausgebildet ist.
14. Gießvorrichtung (52) umfassend:
- eine Schmelzetransportvorrichtung (1), insbesondere eine Schmelzetransportvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche;
- eine Gussform (35);
- ein Grundgestell (53) zur Aufnahme der Gussform (35).
15. Gießvorrichtung (52) nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass das Grund gestell (53) eine Rotationsvorrichtung (54) umfasst, mittels welcher die Gussform (35) um eine Rotationsachse (60) rotierbar ist.
16. Gießvorrichtung (52) nach Anspruch 14 oder 15 dadurch gekennzeichnet, dass die Gießvorrichtung (52) als Niederdruckgießvorrichtung oder als Gegendruckgießvorrichtung ausgebildet ist, wobei ein Steigrohr (55) als Strömungsverbindungselement zwischen einem Aufnahmeraum (56) eines Ofens (57) und einem Formhohlraum (36) der Gussform (35) aus gebildet ist, wobei die Gussform (35) einen ersten Einguss (58) und einen zweiten Einguss (59) aufweist, wobei das Steigrohr (55) in den ersten Einguss (58) mündet und der zweite Ein guss (59) zum Eingießen einer Schmelze mittels der Schmelzetransportvorrichtung (1) ausge bildet ist.
17. Verfahren zum Transport von Schmelze (2) in einer Schmelzetransportvorrich tung (1), insbesondere einer Schmelzetransportvorrichtung (1) nach einem der vorhergehen den Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
- bereitstellen der Schmelzetransportvorrichtung (1);
- befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes (4) der Schmelzetransportvorrichtung (1), wobei während dem Befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes (4) das Gasventil (7) geöffnet ist;
- beenden des Befüllvorganges und verschließen des Gasventiles (7), wenn im Schmelzeauf nahmeraum (4) ein Füllmengenistniveau (11) gleich mit einem Füllmengensollniveau (12) ist;
- transportieren der Schmelzetransportvorrichtung (1) von einer Befüllposition (31) zu einer Gießposition (34), wobei während des Transportes der Schmelzetransportvorrichtung (1) im Schmelzeaufnahmeraum (4) ein Unterdrück anliegt, wobei ein Auslaufen der Schmelze (2) aus der Ausgussöffnung (6) durch den Unterdrück in Zusammenwirken mit dem Umgebungs druck unterbunden wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass beim Befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes (4) der Schmelzetransportvorrichtung (1) zuerst eine Schmelze (2) einer ersten Zusammensetzung aufgenommen wird und anschließend eine Schmelze (2) einer zweiten Zusammensetzung aufgenommen wird, wobei die Schmelze (2) der zweiten Zusam mensetzung zur Schmelze (2) der ersten Zusammensetzung unterschiedliche physikalische o- der chemische Eigenschaften, insbesondere eine höhere Dichte, aufweist.
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes (4) der Schmelzetransportvorrichtung (1) die Schmelze (2) eine vorbestimmte Zeitdauer im Schmelzeaufnahmeraum (4) verbleibt, wobei sich die Schmelze (2) im Schmelzeaufnahmeraum (4) absetzt, wobei sich im Schmelzeaufnahmeraum (4) in einer Schichtung eine Schmelze (2) einer ersten Zusammensetzung und eine Schmelze (2) einer zweiten Zusammensetzung ausbildet, wobei die Schmelze (2) der zweiten Zusam mensetzung zur Schmelze (2) der ersten Zusammensetzung unterschiedliche physikalische o- der chemische Eigenschaften, insbesondere eine höhere Dichte, aufweist.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bereitstellen der Schmelzetransportvorrichtung (1) der Schmelzeaufnahmeraum (4) mit einem inerten Gas, insbesondere mit Stickstoff, gefüllt ist.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zum Befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes (4) der Schmelzetransportvorrichtung (1) mittels einer Vakuumpumpe (33) der Schmelzeaufnahmeraum (4) evakuiert wird, wodurch die Schmelze (2) in den Schmelzeaufnahmeraum (4) gezogen wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zum Befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes (4) der Schmelzetransportvorrichtung (1) die Ausgussöffnung (6) mittels einer Kupplung (37) mit einem Schmelzeofen gekoppelt wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zum Befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes (4) der Schmelzetransportvorrichtung (1) die Ausgussöffnung (6) mittels einer Kupplung (37) mit dem Steigrohr (46) eines Niederdruck ofens (45) gekoppelt wird, wobei die Schmelze (2) mittels dem Niederdruckofen (45) in den Schmelzeaufnahmeraum (4) gedrückt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zum Befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes (4) der Schmelzetransportvorrichtung (1) die Ausgussöffnung (6) in ein Schmelzeofen (30) eingetaucht wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zum Befüllen des Schmelzeaufnahmeraumes (4) der Schmelzetransportvorrichtung (1) die
Ausgussöffnung (6) mittels der Kupplung (37) mit einem Schmelzeofen (30) gekoppelt wird, welcher einen Ofenfüllstand (32) aufweist, der höher ist, als das Füllmengensollniveau (12), und dass der Füllvorgang durch geregeltes Ablassen von Gas aus dem Schmelzeaufnahme raum (4) erfolgt.
26. Verfahren zum Gießen von Schmelze (2) mittels einer Schmelzetransportvorrich tung (1), insbesondere einer Schmelzetransportvorrichtung (1) nach einem der vorhergehen den Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
- bereitstellen der Schmelzetransportvorrichtung (1) mit im Schmelzeaufnahmeraum (4) auf genommener Schmelze (2), wobei im Schmelzeaufnahmeraum (4) ein Unterdrück anliegt und ein Auslaufen der Schmelze (2) aus der Ausgussöffnung (6) durch den Unterdrück in Zusam menwirken mit dem Umgebungsdruck unterbunden wird;
- ablassen der Schmelze (2) aus der Schmelzetransportvorrichtung (1) durch öffnen des Gas- ventiles (7) zum kontrollierten einbringen von Gas in den Schmelzeaufnahmeraum (4) und verringern des Unterdruckes im Schmelzeaufnahmeraum (4), wodurch die Schmelze (2) schwerkraftbedingt aus der Ausgussöffnung (6) in eine Gussform (35) strömt.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Beenden des Ablassens der Schmelze (2), die im Reservoir (14) des Siphons (13) verbleibende Schmelze (2) durch einen Gasdruckstoß ausgeblasen wird.
28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass beim kontrol lierten einbringen von Gas in den Schmelzeaufnahmeraum (4) ein innertes Gas in den Schmelzeaufnahmeraum (4) eingebracht wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Gasventil (7), welches als Ventilblock (28) mit mehreren Einzelventilen (29) ausgebil det ist, die Regelung mittels dem elektronischen Digitalrechner erfolgt, wobei die Regelung auf Basis eines mathematischen Modells der Schmelzetransportvorrichtung (1) erfolgt, wobei im mathematischen Modell der Schmelzetransportvorrichtung (1) die Kenndaten aller Einzel ventile (29) des Ventilblockes (28) hinterlegt sind.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass während dem Ablassen der Schmelze (2) aus der Schmelzetransportvorrichtung (1), mittels dem Magnetelement (42) ein Magnetfeld auf die im Ausguss (5) strömende Schmelze (2) auf gebracht wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass beim Gießen der Schmelze in den Formhohlraum (36) der Gussform (35) zuerst eine
Schmelze (2) einer ersten Zusammensetzung eingegossen wird und anschließend eine zweite Schmelze (2) einer zweiten Zusammensetzung eingegossen wird.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schmelzen (2) unterschiedlicher Zusammensetzung geschichtet im Schmelzeaufnahmeraum (4) der Schmelzetransportvorrichtung (1) aufgenommen sind.
33. Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schmelze (2) der ersten Zusammensetzung mittels eines Steigrohres (55) einer Niederdruck gießvorrichtung oder einer Gegendruckgießvorrichtung in den Formhohlraum (36) der Guss form (35) eingebracht wird und dass die zweite Schmelze (2) der zweiten Zusammensetzung mittels der Schmelzetransportvorrichtung (1) in den Formhohlraum (36) der Gussform (35) eingebracht wird.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Gussform (35) zum Herstellen einer Bremsscheibe (61) ausgebildet ist, wobei die Gussform (35) während dem Befüllen des Formhohlraumes (36) mit Schmelze um seine Rotationsachse (60) gedreht wird, sodass die erste Schmelze (2) der ersten Zusammensetzung in den Schei benteil (62) der Bremsscheibe (61) gelangt und die zweite Schmelze (2) der zweiten Zusam mensetzung in den Nabenteil (63) der Bremsscheibe (61) gelangt.
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schmelze (2) eine Aluminiumschmelze ist, welche einen Feststoffanteil, insbesondere Siliziumcarbidan- teil, zwischen 1 Vol.% und 40 Vol.%, insbesondere zwischen 5 Vol.% und 35 Vol.%, bevor zugt zwischen 15 Vol.% und 30 Vol.% aufweist.
PCT/AT2020/060099 2019-03-19 2020-03-17 SCHMELZETRANSPORTVORRICHTUNG, SOWIE EIN VERFAHREN ZUM TRANSPORT VON SCHMELZE UND EIN VERFAHREN ZUM GIEßEN VON SCHMELZE WO2020186280A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20721383.6A EP3941662B1 (de) 2019-03-19 2020-03-17 Verfahren zum transport von schmelze und verfahren zum giessen von schmelze

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50234/2019 2019-03-19
ATA50234/2019A AT522829A1 (de) 2019-03-19 2019-03-19 Schmelzetransportvorrichtung, sowie ein Verfahren zum Transport von Schmelze und ein Verfahren zum Gießen von Schmelze
ATA50920/2019 2019-10-24
ATA50920/2019A AT522912A1 (de) 2019-03-19 2019-10-24 Schmelzetransportvorrichtung, sowie ein Verfahren zum Transport von Schmelze und ein Verfahren zum Gießen von Schmelze

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020186280A1 true WO2020186280A1 (de) 2020-09-24

Family

ID=70464779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2020/060099 WO2020186280A1 (de) 2019-03-19 2020-03-17 SCHMELZETRANSPORTVORRICHTUNG, SOWIE EIN VERFAHREN ZUM TRANSPORT VON SCHMELZE UND EIN VERFAHREN ZUM GIEßEN VON SCHMELZE

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3941662B1 (de)
WO (1) WO2020186280A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024007044A1 (de) * 2022-07-07 2024-01-11 Fill Gesellschaft M.B.H. Schmelzetransportvorrichtung mit einem schmelzebehälter und einem stopfen

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1078743B (de) * 1958-12-10 1960-03-31 Unterharzer Berg U Huettenwerk Vorrichtung zum Vergiessen von Metallen
US3767090A (en) * 1970-01-20 1973-10-23 E A As Electromagnetic valve for regulating the flow-rate of melt from a container
DE2848005A1 (de) 1977-11-25 1979-06-07 Alusuisse Verfahren und vorrichtung zum filtrieren von geschmolzenem metall
JPH10314920A (ja) * 1997-05-20 1998-12-02 Ube Ind Ltd 給湯用ラドルおよび給湯方法
JP2000042723A (ja) * 1998-07-23 2000-02-15 Akechi Ceramics Kk 溶融金属汲出し装置
US6332357B1 (en) * 1996-12-16 2001-12-25 Hiroshima Aluminum Industry Co., Ltd. Suction-type liquid measuring device and method of feeding molten fluid utilizing same
EP1428599A1 (de) * 2002-12-12 2004-06-16 Hydro Aluminium Deutschland GmbH Verfahren, Vorrichtungen und System zum Vergiessen von Metallschmelze und anderen fluiden Stoffen
DE202006002897U1 (de) 2006-02-21 2007-07-05 Haver & Boecker Ohg Eingusssieb
DE102007011253A1 (de) 2007-03-08 2008-09-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Herstellung von Gussteilen durch direkte Formfüllung
DE102009004613A1 (de) 2009-01-15 2010-07-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Reservoir für flüssiges Gussmaterial, insbesondere Stopfenpfanne, sowie Verfahren zum Befüllen einer Stopfenpfanne
EP2270248A2 (de) 2009-06-18 2011-01-05 LMT Metallurgie GmbH Verfahren zum Herstellen einer Vorlegierung und Verwendung derselben
EP3274113B1 (de) 2015-03-25 2019-01-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zum einfüllen einer schmelze in eine giesskammer sowie verfahren zum einfüllen von schmelze in eine giesskammer

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1133696A (ja) * 1997-07-11 1999-02-09 Ube Ind Ltd 給湯装置および給湯方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1078743B (de) * 1958-12-10 1960-03-31 Unterharzer Berg U Huettenwerk Vorrichtung zum Vergiessen von Metallen
US3767090A (en) * 1970-01-20 1973-10-23 E A As Electromagnetic valve for regulating the flow-rate of melt from a container
DE2848005A1 (de) 1977-11-25 1979-06-07 Alusuisse Verfahren und vorrichtung zum filtrieren von geschmolzenem metall
US6332357B1 (en) * 1996-12-16 2001-12-25 Hiroshima Aluminum Industry Co., Ltd. Suction-type liquid measuring device and method of feeding molten fluid utilizing same
JPH10314920A (ja) * 1997-05-20 1998-12-02 Ube Ind Ltd 給湯用ラドルおよび給湯方法
JP2000042723A (ja) * 1998-07-23 2000-02-15 Akechi Ceramics Kk 溶融金属汲出し装置
EP1428599A1 (de) * 2002-12-12 2004-06-16 Hydro Aluminium Deutschland GmbH Verfahren, Vorrichtungen und System zum Vergiessen von Metallschmelze und anderen fluiden Stoffen
DE202006002897U1 (de) 2006-02-21 2007-07-05 Haver & Boecker Ohg Eingusssieb
DE102007011253A1 (de) 2007-03-08 2008-09-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Herstellung von Gussteilen durch direkte Formfüllung
DE102009004613A1 (de) 2009-01-15 2010-07-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Reservoir für flüssiges Gussmaterial, insbesondere Stopfenpfanne, sowie Verfahren zum Befüllen einer Stopfenpfanne
EP2270248A2 (de) 2009-06-18 2011-01-05 LMT Metallurgie GmbH Verfahren zum Herstellen einer Vorlegierung und Verwendung derselben
EP3274113B1 (de) 2015-03-25 2019-01-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zum einfüllen einer schmelze in eine giesskammer sowie verfahren zum einfüllen von schmelze in eine giesskammer

Also Published As

Publication number Publication date
EP3941662A1 (de) 2022-01-26
EP3941662B1 (de) 2023-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4072750B1 (de) Verfahren zum giessen von schmelze mittels eines schmelzebehälters in welchem ein schmelzeaufnahmeraum ausgebildet ist
EP4072751B1 (de) Giessvorrichtung und verfahren zum giessen
EP0971805B1 (de) Verfahren und giesseinrichtung für feinguss
CH654768A5 (de) Entgasungsvorrichtung an einer druck- oder spritzgiessform.
EP3941662B1 (de) Verfahren zum transport von schmelze und verfahren zum giessen von schmelze
EP3651919B1 (de) Verfahren zum betreiben einer giessvorrichtung zum giessen unter druck
AT522912A1 (de) Schmelzetransportvorrichtung, sowie ein Verfahren zum Transport von Schmelze und ein Verfahren zum Gießen von Schmelze
WO2016151119A1 (de) Vorrichtung zum einfüllen einer schmelze in eine giesskammer sowie verfahren zum einfüllen von schmelze in eine giesskammer
DE2428263A1 (de) Giessvorrichtung
DE102006045267A1 (de) Gießvorrichtung zur Herstellung offenporiger Schaumstrukturen aus Metall, Metalllegierungen, Kunststoff oder Keramik mit oder ohne geschlossene Außenhülle
DE102014216766B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Gussbauteils
DE4332760A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Niederdruckmetallgießvorrichtung und Niederdruckmetallgießvorrichtung dafür
DE102020131698A1 (de) Kokille, Vorrichtung und Verfahren zum Niederdruckgießen
DE2321064B2 (de) Hohldorn zum stranggiessen metallischer rohre
DE2319004A1 (de) Stopfenbetaetigungseinrichtung fuer giesspfanne
DE4225577C2 (de) Vorrichtung zum Aufbringen eines Gießtümpels auf ein Sandpaket
DE102016211789A1 (de) Vorrichtung zum generativen Herstellen von Werkstücken
WO2023272331A1 (de) GIEßANLAGE SOWIE VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES GUSSWERKSTÜCKES
EP1213070B1 (de) Metallgiessverfahren und -vorrichtung
WO1999037423A1 (de) Behälter für metallurgische schmelzen
DE102004062669A1 (de) Vorrichtung zum Gießen von Dentalteilen aus Metall oder einer Metall-Legierung
DE102013215286A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen von Oxiden
DE3123704A1 (de) Vorrichtung zum strangiessen von stahl in einem geschlossenen eingiesssystem
CH695241A5 (de) Giesseinrichtung sowie Giessverfahren.
CH669749A5 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20721383

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020721383

Country of ref document: EP

Effective date: 20211019