DE2218252A1

DE2218252A1 - Dosing device for molten metal

Info

Publication number: DE2218252A1
Application number: DE19722218252
Authority: DE
Inventors: Mario Livorno Capitom Martano Bagno dl Gavorrano Grosseto Moretti Silvano Filettole Pisa Ingrasciotta Vito Livorno Cecchim, (Italien)
Original assignee: SRL Coramel, Livorno (Italien)
Priority date: 1971-05-22
Filing date: 1972-04-14
Publication date: 1972-12-07
Also published as: NL7202031A; BE781123A; FR2138755A1; DK130908B; GB1342054A; CH539477A; DK130908C; SE381415B; FR2138755B3

Description

DR.-ING. RICHARD GLAWEDR.-ING. RICHARD GLAWE

MÜNCHENMUNICH

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DIPL-ING. KLAUS DELFS · DIPL-PH/S. DR. WALTER MOLLDIPL-ING. KLAUS DELFS DIPL-PH / S. DR. WALTER MOLL

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S.R.L. Coramel
Corso Amedeo 27I
Livorno / ItalienSRL Coramel
Corso Amedeo 27I
Livorno / Italy

Posiervorrichtung für MetallschmelzePosing device for molten metal

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren und zum Transport von Metallschmelze vorn Schmelztiegel zur Gußform, in die die dosierte Menge gegossen wird. Die Dosier- oder Meßvorrichtung dient insbesondere, jedoch nicht ausschließlich zum Dosieren von Aluminiumguß.The invention relates to a device for dosing and transporting molten metal from the crucible to the Casting mold into which the dosed amount is poured. The dosing or measuring device is used in particular, however not only for dosing cast aluminum.

Die Dosiervorrichtung für Metallschmelze enthält im wesontliehen einen Dosler- oder Meßbehalter, der in das flüssige Metall dos üchmolztiegels eingetaucht werden kann und biij üu einer Höhe· gefüllt werden kann, die durch einThe dosing device for molten metal essentially contains a dosing or measuring container, which is inserted into the liquid metal can be immersed in the molt crucible and biij üu a height · can be filled by a

209350/063^209350/063 ^

SADSAD

Überlaufwehr vorgegeben ist. Der Behälter ist in Verbindung mit einein im Behälter· vertikal bewegbaren und in festgelegte Stellungen einstellbaren Verdrängungskörper, durch dessen Anheben nach dem Füllen der Spiegel der im Behälter enthaltenen Flüssigkeit während des Anhebens und des Transports des Behälters vom Schmelztiegel zur Entleerungsstelle anhebbar ist und dessen Absenken die Abgabe einer gewünschten Dosierung oder Menge des flüssigen Metalls durch das Überlaufwehr bewirkt.Overflow weir is specified. The container is in connection with one in the container · vertically movable and Displacement body adjustable in fixed positions by lifting it after filling the mirror of the liquid contained in the container during the lifting and transport of the container from the crucible can be raised to the emptying point and its lowering enables the delivery of a desired dosage or amount of the liquid metal caused by the overflow weir.

Es sind für die Einstellung einer Solldosierung Einrichtungen zum Einstellen des Eintauchhubes des Verdrängungskörpers in den Behälter, der die Abgabe über das Ablaufwehr bewirkt, vorgesehen. Zu diesem Zweck können ebenso zur Einstellung der Sollmenge Einstellmittel für das anfängliche Eintauchmaß des Verdrängungskörpers während des Füllens vorgesehen werden.There are facilities for setting a target dosage for setting the immersion stroke of the displacement body in the container, which controls the delivery via the Weir caused, provided. For this purpose, setting means for setting the target amount can also be used the initial amount of immersion of the displacement body can be provided during filling.

In der Praxis kann die Maschine an einem Ständer eine heb- und senkbare Säule zum Eintauchen des Behälters in den Schmelztiegel enthalten, die einen quer verlaufenden (und insbesondere im wesentlichen horizontalen) Arm enthält, der am Ende eine Aufhängeeinrichtung für den Behälter und für die Betätigung des Verdrängungskörpers enthält, wobei die Säule mit dem ouer verlaufenden Ar'tn derart schwenkbar ist, daß der Behälter von einerIn practice, the machine can have a column that can be raised and lowered on a stand for immersing the container contained in the crucible, which has a transverse (and especially substantially horizontal) Arm contains, at the end of a suspension device for the container and for the actuation of the displacement body contains, the column running with the ouer Ar'tn is so pivotable that the container of a

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Eintauchstellung in den Schmelztiegel in eine Stellung zum Füllen der Gußform gebracht werden kann.Immersion position in the crucible in one position can be made to fill the mold.

Die am Ende des Armes angebrachte Einheit enthält eine Einrichtung, um eine begrenzte Bewegung oder Halterung des Verdrängungskörpers zu bewirken, zum Zweck des Absenkens des FlussigkeitsStandes im Behälter während des Transports durch ein begrenztes Anheben des Verdrängungskörpers, wobei ferner ein Kolben- und Zylindersystem zum Absenken des Verdrängungskörpers vorgesehen ist, um die Abgabe des flüssigen Metalls über das Überlaufwehr zu bewirken. The unit attached to the end of the arm contains means for limited movement or support to effect the displacement body, for the purpose of lowering the liquid level in the container during the Transport by a limited lifting of the displacement body, furthermore a piston and cylinder system for Lowering of the displacement body is provided in order to effect the discharge of the liquid metal via the overflow weir.

Geeignete Steuerungen und Vorrichtungen sind zur Einstellung der verschiedenen Bewegungen in der gewünschten Folge vorgesehen.Appropriate controls and devices are available for setting the various movements provided in the desired sequence.

Die Erfindung ist besser anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnungen zu verstehen, die eine erfindungsgemäße Ausführungsform zeigt.The invention will be better understood from the following description and drawings depicting an inventive Embodiment shows.

Fig. 1 zeigt eine seitliche Gesamtansicht der Vorrichtung. Fig. 1 shows a side overall view of the device.

Fig. 2 zeigt ein Detail im Schnitt gemäß der Schnittlinie II-II nach Fig. 1.FIG. 2 shows a detail in section along the section line II-II according to FIG. 1.

- j -- j - 209850/0639209850/0639

Fig. '■) zeigt eine Draufsicht.Fig. '■) shows a plan view.

Fig. 4 und 5 zeigen ein Detail der Einrichtung, die vom beweglichen Armende getragen wird, in zwei Schnitten, gemäß den Schnittlinien IV-IV nach Fig. 5 und V-V nach Fig. 4.FIGS. 4 and 5 show a detail of the device which is carried by the movable arm end, in two sections, according to the section lines IV-IV according to FIG. 5 and VV according to FIG. 4.

Fig. 6 zeigt eine örtliche Schnittansicht gemäß der Schnittlinie VI-VI nach Fig. 5. FIG. 6 shows a local sectional view according to section line VI-VI according to FIG. 5.

Fig. 7 zeigt ein Funktionsschema.7 shows a functional diagram.

Wie in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt, ist mit ein Ständer bezeichnet, in dem eine Säule 'J gleiten kann. Die Säule kann sich auch zusätzlich mindestens mit ihrem oberen Kopf 5 bezüglich der festen Struktur drehen, mit dein auch ein oberes Ende 7 verbunden ist. Der Kopf ρ trägt einen bezüglich der Säule radialen und im wesentlichen horizontalen Arm, der in der gezeigten Anordnung durch ein Paar nebeneinander liegender röhrenförmiger Stangen 9 gebildet wird. Am freien Ende des Armes 9 ist ein Gehäuse 11 für noch zu beschreibende Teile angeordn· t, die einen Teil der Behältereinheit darstellen. Insbesondere ist im Gehäuse 11 ein Schneckenrad Ij angeordnet, das über eine Schnecke 15 angetrieben werden kann, die über eine Welle 17 innerhalb einer der Stangen 9 gedreht und übei*As shown in the accompanying drawings, denoted by is a stand in which a column 'J can slide. The column can also rotate at least with its upper head 5 with respect to the fixed structure to which an upper end 7 is also connected. The head ρ carries an arm which is radial and essentially horizontal with respect to the column and which, in the arrangement shown, is formed by a pair of tubular rods 9 lying next to one another. At the free end of the arm 9 there is a housing 11 for parts which are still to be described and which represent part of the container unit. In particular, a worm wheel Ij is arranged in the housing 11, which can be driven via a worm 15 which is rotated via a shaft 17 within one of the rods 9 and

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einen Motor I9, der am gegenüberliegenden Ende der besagten Stange 9 liegt, angetrieben werden kann. Das Schneckenrad Ij? greift mittels einem inneren Schraubengewinde an einer becherförmigen, außen mit einem Gewinde versehenen Hülse 21 an, die^o in einer vertikalen Stellung durch zeitweise Betätigung der Welle 17 und des Motors 19 eingestellt werden kann. Der Hülsenteil enthält eine Feder 22, bei der bei völligem Zusammendrücken die Federwindungen einander berühren. Im oberen Bereich des Gehäuses 11 ist eine außerhalb gelegene Kolben- und Zylindereinheit 25 angeordnet, mit der ein Arm 27 bewegbar 1st, der in 29 am Gehäuse 11 angelenkt ist und durch dessen oberes Ende verläuft. Die Kolbenzylindereinheit 25 hebt den Arm 27 gegen die Wirkung einer Feder 31. Der Zylinder 33 eines Kolbenzylindersystems greift am Arm 27 an, und der Kolben 35 der besagten Kolbenzylindereinheit stützt - über die Kolbenstange 35A und die dazu anschließende und darunter liegende Stange 37 - den Verdrängungskörper 39· Die Feder 23 umgibt die Stange 37 und wirkt auf die Einheit 39, 37, 35A, die am Kopf 37A der Stange 37 liegt, und auf den Boden der becherförmigen Hülse 21 wirkt. Am unteren Ende des Gehäuses 11 wird mittels des Armes 41 der Behälter 43 getragen, in den sieh der Verdrängungskörper 39 erstrecken und eintauchen kann. Der Innenraum des Behälters 43 und dera motor I9, which is at the opposite end of the said rod 9 is, can be driven. The worm wheel Ij? engages by means of an internal screw thread on a cup-shaped, externally threaded sleeve 21, the ^ o in a vertical Position by temporarily actuating the shaft 17 and of the motor 19 can be adjusted. The sleeve part contains a spring 22, when fully compressed the coils of the spring touch each other. In the upper area of the housing 11 is an outside piston and cylinder unit 25, with which an arm 27 movable 1st, which is articulated in 29 on the housing 11 and runs through its upper end. The piston-cylinder unit 25 lifts the arm 27 against the action of a spring 31. The cylinder 33 of a piston-cylinder system engages on the arm 27, and the piston 35 of said piston-cylinder unit supports - via the piston rod 35A and the rod 37 connected to it and below it - the Displacement body 39 · The spring 23 surrounds the rod 37 and acts on the unit 39, 37, 35A, which is on the head 37A of the rod 37 lies and acts on the bottom of the cup-shaped sleeve 21. At the bottom of the case 11, the container 43 is carried by means of the arm 41, into which the displacement body 39 can extend and dip. The interior of the container 43 and the

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Verdrängungskörper ;>9 haben eine ähnliche Form. Der Behälter enthält eine obere Öffnung 4;}A, die einen Überlauf für den Abfluß des flüssigen Metalls zu einem Kanal 45 bildet.Displacement bodies;> 9 have a similar one Shape. The container contains an upper opening 4;} A, which has an overflow for the drainage of the liquid metal forms a channel 45.

47 bezeichnet im allgemeinen einen Schmelztiegel, der das flüssige Metall enthält, das in dosierten Mengen mittels der vorliegenden Dosier- oder Meßvorrichtung entnommen werden soll.47 generally denotes a crucible, which contains the liquid metal in metered amounts by means of the present metering or measuring device should be removed.

Die Vorrichtung ist mit einer hydraulischen Anlage versehen, die neben den schon beschriebenen Elementen auch eine doppelt wirkende Kolben- und Zylindereinheit 48 zwischen dem Arm 9 und dem Bereich 7 zum Zwecke der Schwenkbewegung des Arms 9 enthält. Die doppelt v/irkende Kolben- und Zylindereinheit 4Ö enthält Bremseinheiten an den beiden Enden, die ein sanfteres EinstellenThe device is provided with a hydraulic system, in addition to the elements already described also a double-acting piston and cylinder unit 48 between the arm 9 and the area 7 for the purpose of Pivoting movement of the arm 9 contains. The double acting piston and cylinder unit 40 contains brake units at the two ends that have a gentler setting

ermöglichen, was von besonderer Wichtigkeit beim Anhalten an der Form ist, da ein abruptes Anhalten ein Aufrühren des Metalls im Schmelztiegel bewirken würde. Die hydraulische Anlage und eine damit verbundene elektrische Anlage enthalten Ventile, Zeitgeber, Grenzschalter und verschiedene Betriebsschalter, die nachfolgend mindestens in ihrer Funktionsweise beschrieben werden und die leicht zu verstehen und von einfacher Ausführungsfox'm sind.allow, which is of particular importance when stopping at the form, as an abrupt stop Stir up the metal in the crucible. The hydraulic system and an associated electrical system Plant contain valves, timers, limit switches and various operating switches, the following at least how they work and which are easy to understand and simple Execution fox'm are.

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Wenn der Arm 9 in die Stellung gebracht wird, in der der Behälter über dem Schmelztiegel 47 ist, bewirkt ein geeignetes hydraulisches oder mechanisches System die ' Absenkung der Säule 3 und daher das Eintauchen des Behälters 43. Die Absenkung wird gestoppt, wenn die Stange 49 eines Schalters, der mit der Einheit verbunden ist, die mit dem Behälter 43 abgesenkt wird, in Berührung mit dem flüssigen Metall bei irgend einem Flüssigkeitsstand kommt. Der besagte Schalter schaltet einen ersten Zeitschalter ein, der den Behälter in der abgesenkten Stellung für eine gewünschte Zeit hält, um ein Füllen zu gewährleisten. Der erste Zeitschalter betätigt dann ein elektrisches Ventil 51» um die Verhältnisse umzukehren und ein Anheben der Säule und daher des Armes und des Behälters 43 zu bewirken. Gleichzeitig zur Betätigung des elektrischen Ventils 51 wird ein zweiter Zeitschalter eingeschaltet, um,nach einer gewünschten Zeitverzögerung, ein elektrisches Ventil 53 zu betätigen, das die Zufuhr zum Kolbenzylindersystem 25 steuern kann. Beim Beginn des Herausfahrens der Säule und daher des Behälters 43 aus dem Schmelztiegel, wird der Füllstand des Behälters eingestellt und durch den Überlauf 43 bestimmt, wobei der Rest im Schmelztiegel zurückgelassen wird. Zu angemessener Zeit, wie sie vom zweiten Zeitschalter eingestellt wird, wird durch die Zufuhr zur Kolbenzylindereinheit ein Anheben des Verdrängungskörpers erreicht, was zur Folge hat, daß der VerdrängungskörperWhen the arm 9 is brought into the position in which the container is above the crucible 47, a suitable hydraulic or mechanical system causes the ' Lowering of the column 3 and therefore the immersion of the container 43. The lowering is stopped when the Rod 49 of a switch connected to the unit which is lowered with the container 43 in contact comes with the liquid metal at any liquid level. The switch in question switches one first time switch on, which holds the container in the lowered position for a desired time Ensure filling. The first time switch then actuates an electric valve 51 'to reverse the situation and to cause the column and therefore the arm and container 43 to rise. Simultaneously to actuation of the electric valve 51, a second timer is switched on to, after a desired Time delay to actuate an electric valve 53, which can control the supply to the piston-cylinder system 25. At the beginning of the extension of the column and therefore the Container 43 from the crucible, the level is of the container set and determined by the overflow 43, leaving the remainder in the crucible. At an appropriate time, as indicated by the second timer is set, a lifting of the displacement body is caused by the supply to the piston-cylinder unit reached, which has the consequence that the displacement body

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nur begrenzt in dem verbleibenden Flüssigkeitsspiegel des Behälters 4j5, wie er durch den Überlauf eingestellt war, eintaucht. Auf diese Weise wird der Flüssigkeitsspiegel bezüglich des Überlaufs K⁷jk ^gesenkt und man vermeidet dadurch die Gefahr, daß über.den Überlauf ein Teil der durch den Überlauf 4j5A genau dosierten oder gemmesenen Flüssigkeitsmenge überlaufen kann. Am Ende des Hubweges der Säule 3 ist eine elektrische Einrichtung gelegen zur Betätigung des elektrischen Ventils 55, das die Kolbenzylindereinheit 4b¹ steuert und somit die Horizontalbewegung des Armes 9 bis zu einem horizontalen Begrenzungsschalter bewirkt, der den Arm in der Stellung über der Form anhält, wo die Flüssigmetalladung aufzugießen ist. Nach Anhalten des Arms 9 enthält derselbe Begrenzungsschalter, der ihn stoppt, die Mittel zur Steuerung eines elektrischen Ventils 57, das die Zufuhr zur Kolben- und Zylindereinheit 33, ~j5 bestimmt, wodurch das Absenken der Einheit ;35, ^5A, JJ und y-) erreicht wird, und daher die Entladung des Flüssignietalls durch den Überlauf 4;>A und den Kanal 45 in die Form erreicht wird. Das Absenken der Einheit wird durch die völlige Zusammenpressung der Feder 2p gestoppt. Die Einstellung aes gemessenen Betrages des geladenen flüssigen Mc;tails, hängt von der Endsteilung der Einheit und cäher des Verdrängungskörpers ß9 ^ab. Diese wird durch die Bewegung der Hülse 21 eingestellt, die die Αυ Π /it geschulter für die Feder darstelJ \-, wobei die beoa; ; '; EiiiOtellbewegungonly limited immersion in the remaining liquid level of the container 4j5, as it was set by the overflow. In this way, the liquid level is lowered with respect to the overflow K ⁷ jk ^ and one avoids the risk that a part of the liquid quantity precisely dosed or measured by the overflow 4j5A can overflow over the overflow. At the end of the stroke of the column 3 there is an electrical device for actuating the electrical valve 55, which ^{controls the piston-cylinder unit 4b 1} and thus effects the horizontal movement of the arm 9 up to a horizontal limit switch, which stops the arm in the position above the mold, where the liquid metal charge is to be poured. After the arm 9 has stopped, the same limit switch that stops it contains the means for controlling an electric valve 57 which determines the supply to the piston and cylinder unit 33, ~ j5 , thereby lowering the unit; 35, ^ 5A, JJ and y -) is reached, and therefore the discharge of the liquid metal through the overflow 4;> A and the channel 45 into the mold is achieved. The lowering of the unit is stopped by the full compression of the spring 2p. The setting of the measured amount of the charged liquid Mc; tails depends on the end division of the unit and on the displacement body ß9 ^a b. This is set by the movement of the sleeve 21, which represents the Αυ Π / it shouldered for the spring , the beoa; ; '; Egg movement

- b -?D9850/0639 ßAD ORIGINAL- b -? D9850 / 0639 ßAD ORIGINAL

durch den Motor 19 mittels des Antriebs 15* 13 erreicht wird. Gleichzeitig mit dem Beginn des Absenkens der Einheit 35 bis 39 wird ein Zeitschalter eingeschaltet, um die Absenkzeit einzustellen (was durch den Zufluß zum System 33* 35 eingestellt wird) und die Verweilzeit des Verdrängungskörpers in der Ehtauchsteilung im Behälter 43 und daher die Entladung des flüssigen Metalls, um so den Abfluß des Betrages an gemessenem Metall zu gewährleisten. Am Ende der am letzteren Zeitschalter eingestellten Zeit wird dem elektrischen Ventil 55 der Impuls zur Rückkehr des Arms 9 (zur Steuerung des Systems 48) zum Schmelztiegel 47 gegeben. Die Stellung wird durch einen Endschalter eingestellt, der den Beginn des Absenkens der Säule bewirkt bis zum Einschalten des Schalters der Stange 49, wie bereits beschrieben. Die Beendigung der Zufuhr zum System 25 und daher die Absenkung des Systems 33 bis 39 durch die Wirkung der Feder 31 kann nach der Ankunft des Arms.an der Form und vor dem nachfolgenden Wiedereintauchen des Behälters in den Schmelztiegel geschehen, wobei zusätzliche Absenken des Verdrängungskörpers 39 beim Dosieren berücksichtigt werden muß. Das Wiederanheben des Verdrängungskörpers 39 durch die Wirkung der Feder 2^ (und daher die Beendigung der Zufuhr zum KoIbenzylindersystem 33* 35) kann zu jedem Zeitpunkt nach dem Abfluß des dosierten flüssigen Metalls erfolgen, jedoch vorzugsweise vor der- itUckkehrbcwegurig des Armes 9*is achieved by the motor 19 by means of the drive 15 * 13. Simultaneously with the start of the lowering of the unit 35 to 39, a timer is switched on to indicate the lowering time set (which is due to the inflow to system 33 * 35 is set) and the dwell time of the displacement body in the immersion division in the container 43 and hence the discharge of the liquid metal so as to ensure the drainage of the amount of metal measured. At the end of the time set on the latter time switch, the electric valve 55 receives the pulse to return the arm 9 (to control the system 48) to the crucible 47. The position is through a limit switch is set, which causes the lowering of the column to begin until the switch is switched on of the rod 49, as already described. The termination of the Supply to system 25 and therefore the lowering of the system 33 to 39 by the action of the spring 31 can after the arrival of the arm.an the form and before the following The container is re-immersed in the crucible, additional lowering of the displacement body 39 must be taken into account during dosing. That Raising of the displacement body 39 by the action of the spring 2 ^ (and therefore the termination of the supply to piston cylinder system 33 * 35) can at any time after the dosed liquid metal has drained off, but preferably before the arm is returned.

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Die beschriebene Anordnung ermöglicht es, eine genaue Dosierung zu erreichen und man vermeidet jegliches Verschütten und demzufolge Ungenauigkeiten während des Transportes vom Schmelztiegel zur Form.The arrangement described makes it possible to achieve an exact dosage and to avoid any spillage and consequently inaccuracies during the Transportes from the crucible to the mold.

Die Zeichnung stellt nur eine Ausführungsform dar, die als praktisches Beispiel der Erfindung gegeben wurde, wobei die Erfindung in Form und Anordnung abgeändert werden kann, ohne vom Schutzbereich des Konzeptes abzugehen, das die Erfindung darstellt.The drawing shows only one embodiment given as a practical example of the invention, wherein the invention can be modified in form and arrangement without departing from the scope of the concept, which constitutes the invention.

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Claims

1. Dosing device for molten metal, especially for aluminum casting and the like., Characterized in that it contains a dosing or measuring container that can be immersed in the liquid metal of the crucible and filled to a height that can be filled by an overflow weir (4 ^ A) is provided, and that a vertically movable displacement body (^ 59) can be moved into and out of the container in fixed positions, by lifting it after filling the level of the liquid contained in the container during the lifting and transport of the Containers from the crucible to the emptying point can be lowered and the lowering of which enables the delivery of a desired dosage or amount of the liquid metal by doing the ¹ ! on wine · causes.

2. Dosing device according to claim I _3, characterized in that it has means for adjusting the immersion stroke of the Verdrangungskoi'pers in the container for setting a target dosage, which causes the discharge via the weir.

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3. Dosing device according to claim 1, characterized in that it - for setting the Set amount .- setting means for the initial amount of immersion of the displacement body during filling.

4. Dosing device according to the preceding claims, characterized in that it is attached to one Stand contains a column that can be raised and lowered for immersing the container in the crucible, and that the column includes a transverse (and in particular substantially horizontal) arm having at the end a suspension means for the container and for the actuation of the displacement body, the column with the transverse extending arm is pivotable in such a way that the container from an immersion position in the crucible in a Position is brought to fill the mold.

5. Dosing device according to the preceding claims, characterized in that the mounted at the end of the arm unit includes means for a limited movement of the bracket of the To cause displacement body for the purpose of lowering the liquid level in the container during transport by a limited lifting of the displacement body, wherein Furthermore, a piston and cylinder system is provided for lowering the displacement body in order to dispense the liquid metal over the overflow weir.

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6. Dosing device according to the preceding claims, characterized in that the device includes an adjustable stop, in order to limit the sinking of the sinker and therefore the amount of liquid dispensed, wherein the stop possibly effective via a fully compressed return spring for the displacement body is.

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