DE4403285A1 - Dosing furnace used in metallurgy - Google Patents
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Classifications
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Dosierofen, insbesondere für flüs sige Magnesium-Legierungen, mit einem einen Heizraum aufweisen den Gehäuse, einem in dem Heizraum angeordneten Tiegel und ei ner innerhalb des Heizraumes wirkenden Heizeinrichtung, wobei sich durch das Gehäuse hindurch in den Heizraum hinein minde stens ein zur Druckbeaufschlagung der Schmelze dienendes Do sierrohr und in den Tiegel hinein ein Gießrohr erstreckt.The invention relates to a dosing furnace, in particular for rivers Magnesium alloys with a boiler room the housing, a crucible arranged in the boiler room and egg ner heater operating within the boiler room, wherein mind through the housing into the boiler room Mostly a Do serving to pressurize the melt sierrohr and a pouring tube extends into the crucible.
Dosieröfen der in Rede stehenden Art werden bspw. zum Anschluß an Druckgießmaschinen, insbesondere an horizontale Druckgießma schinen, verwendet und sind seit Jahren aus der Praxis bekannt. Lediglich beispielhaft und zur Dokumentation des insoweit all gemeinen Standes der Technik wird auf die DE-PS 20 41 588 und DE-OS 41 32 732 verwiesen.Dosing furnaces of the type in question are, for example, for connection on die casting machines, in particular on horizontal die casting machines machines, used and have been known in practice for years. By way of example only and to document everything Common prior art is based on DE-PS 20 41 588 and DE-OS 41 32 732 referenced.
Bei der Formgebung von Bauteilen aus flüssigem Werkstoff wird dieser grundsätzlich erschmolzen und über ein geeignetes Verteilersystem unter ausreichend hohem Speisungsdruck in das zu füllende Formwerkzeug geleitet.When shaping components from liquid material this basically melted and over a suitable one Distribution system under sufficiently high supply pressure in the directed mold to be filled.
Beim Druckgießen werden die zu verarbeitenden Legierungschargen entweder in einem separaten Vorschmelzofen erschmolzen und anschließend mit sog. Transportpfannen oder dgl. in den an der Druckgießmaschine angeordneten Warmhalteofen bzw. Dosierofen überführt oder direkt im Dosierofen erschmolzen. Von dort ge langt das für einen Abguß erforderliche Schmelzquantum - mit tels einer Dosiereinrichtung - beispielsweise über einen frei fallenden Gießstrahl in die zumeist horizontale Schußkammer, wo die Schmelze zunächst eine Lache mit großer Oberfläche bildet und dann rasch abkühlt. Ein Schußkolben schiebt in beschleunig ter Bewegung und möglichst unter Vermeidung von Spritzern und Lufteinschlüssen die Schmelze in der Schußkammer zusammen, bis sie den nach oben in den Formhohlraum führenden Anschnitt er reicht. Daraufhin wird die Schmelze mit Höchstgeschwindigkeit in den Formhohlraum hinein verdüst, den sie in Bruchteilen ei ner Sekunde ausfüllt.The alloy batches to be processed are used in die casting either melted in a separate pre-melting furnace and then with so-called transport pans or the like in the on the Die casting machine arranged holding furnace or dosing furnace transferred or melted directly in the dosing furnace. From there ge reaches the melting quantity required for a cast - with means of a metering device - for example via a free falling pouring stream into the mostly horizontal shot chamber, where the melt initially forms a pool with a large surface area and then cools down quickly. A bullet pushes in accelerates ter movement and if possible avoiding splashes and Air inclusions melt together in the shot chamber until the gate leading up into the mold cavity enough. Thereupon the melt will run at top speed atomized into the mold cavity, which they egg in fractions fills up in a second.
Des weiteren ist der Vakuumdruckguß bekannt, wobei hier der Formhohlraum vor dem Schuß evakuiert wird, so daß die Schmelze aus dem Warmhalte- bzw. Dosierofen in die Schußkammer ein gesaugt wird.Vacuum die casting is also known, the here Mold cavity is evacuated before the shot, so that the melt from the holding or dosing furnace into the shot chamber is sucked.
Im Rahmen des weiter bekannten Niederdruck-Kokillengießverfah rens wird die Schmelze mit Hilfe von Gasdruck über ein Steig rohr aus dem Warmhalte- bzw. Dosierofen von unten in die Gieß form gedrückt und bis zum Abschluß der Erstarrung in der Form unter einem geringen Überdruck gehalten.As part of the well-known low-pressure die casting process The melt is then risen with the help of gas pressure pipe from the holding or dosing furnace into the casting from below pressed and until the solidification in the mold is complete kept under a slight excess pressure.
Das schließlich als Flüssigpressen, Preßgießen oder Verdrän gungsgießen bekannte Verfahren läßt die Schmelze von oben mit frei fallendem Gießstrahl in ein zunächst offenes Preßgesenk strömen, dessen unteren Teil die Schmelze ganz oder zumindest teilweise ausfüllt. Danach wird ein Stempel von oben in das Ge senk eingefahren und verdrängt dort die Schmelze zur vollstän digen Füllung aller Formkonturen.Finally, as liquid pressing, die casting or displacement Process known casting casting lets the melt from above freely falling pouring stream into an initially open die flow, the lower part of the melt completely or at least partially filled. Then a stamp is inserted into the Ge from above retracted lower and completely displaces the melt there complete filling of all shape contours.
Die aus der Praxis zur Durchführung der voran stehend genannten Verfahren bekannten Warmhalte- bzw. Dosieröfen sind jedoch in der Praxis insoweit problematisch, als sie eine stets komplexe Bauweise aufweisen und zum Anschluß an bspw. eine Druckgießma schine nur insgesamt austauschbar sind. Tritt dort bspw. eine Beschädigung oder gar ein Bruch des Gießrohrs oder des Do sierohrs auf, ist der gesamte Dosierofen stillzulegen oder auszutauschen bzw. nach Stillegung zu reparieren. Die Vorkeh rung mehrerer kompletter Dosieröfen ist somit erforderlich. Those from practice to carry out the above Known heating or dosing furnaces are known, however problematic in so far as it is always complex Have construction and for connection to, for example, a die casting machines are only interchangeable. For example, kick one Damage or even breakage of the pouring tube or the do the entire dosing furnace is to be shut down or replace or repair after decommissioning. The precaution tion of several complete dosing furnaces is therefore necessary.
Im Falle eines Dosierofens für Magnesium-Legierungen wird der Dosierofen i.d.R. mit festem Einsatzmaterial beschickt, kann jedoch auch mit in einem Vorschmelzofen bereits geschmolzenem Metall beschickt werden. Ist das magnesiumhaltige Metall einmal geschmolzen, ist oftmals noch eine Gas- oder Vakuumbehandlung der Schmelze durchzuführen, welche üblicherweise in einem ge sonderten Ofen stattfindet. Im Falle der Beschickung des Do sierofens mit festem Einsatzmaterial müßte diese Behandlung im Dosierofen selbst stattfinden, der sich jedoch gemäß dem bis lang aus der Praxis bekannten Stand der Technik zur besonderen Gas- oder Vakuumbehandlung nicht besonders eignet. Ungeachtet dessen, ob die weiterreichende Behandlung der Schmelze in einem gesonderten Ofen oder in dem Dosierofen selbst erfolgt, ist ein erheblicher apparativer Aufwand erforderlich. Im Falle eines mehrfachen Umschüttens der Schmelze ist stets dafür Sorge zu tragen, daß dies unter Schutzgasatmosphäre erfolgt, was wie derum äußerst aufwendig ist. Die voranstehend genannten Aspekte bringen jedenfalls erhebliche Mehrkosten des Verfahrens mit sich.In the case of a dosing furnace for magnesium alloys, the Dosing furnace usually loaded with solid insert material, can but also with something already melted in a premelting furnace Metal. Once the magnesium-containing metal melted is often still a gas or vacuum treatment perform the melt, which is usually in a ge separate furnace takes place. In the case of loading the Do sierofens with solid feed material should this treatment in Dosing furnace itself take place, but according to the state of the art for a long time, known from practice Gas or vacuum treatment is not particularly suitable. Regardless whether the more extensive treatment of the melt in one separate oven or in the dosing oven itself is a considerable equipment expenditure required. in case of an Repeated shaking of the melt must always be ensured wear that this takes place under a protective gas atmosphere, what like which is extremely expensive. The above aspects in any case bring considerable additional costs to the process yourself.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Dosierofen der Eingangs genannten Art derart auszugestal ten und weiterzubilden, daß er sich bei einfachster Konstruk tion zum vielseitigen Einsatz eignet. Insbesondere soll der er findungsgemäße Dosierofen einfach in der Handhabung und war tungsfreundlich sein.The present invention is therefore based on the object to design a dosing furnace of the type mentioned at the beginning ten and further training that he can with the simplest construct tion for versatile use. In particular, he should dosing furnace according to the invention was easy to use and was be easy to use.
Der erfindungsgemäße Dosierofen löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist der ein gangs genannte Dosierofen derart ausgestaltet und weitergebil det, daß das Gehäuse einen abnehmbaren Deckel aufweist und daß der Deckel den Tiegel verschließt bzw. abdichtet und gemeinsam mit dem Tiegel einen Druckbehälter bildet. The dosing furnace according to the invention solves the above problem by the features of claim 1. Then the one dosing furnace so designed and further developed det that the housing has a removable cover and that the lid closes or seals the crucible and together forms a pressure vessel with the crucible.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß es hinsichtlich einer vielseitigen Verwendbarkeit des in Rede stehenden Dosierofens von ganz besonderem Vorteil ist, wenn das Gehäuse des Ofens grundsätzlich einen abnehmbaren Deckel aufweist. Dieser Deckel verschließt in weiter erfindungsgemäßer Weise nicht zwingend den gesamten Heizraum in hermetischer Weise, sondern vielmehr lediglich den Tiegel. Demnach bildet der Deckel gemeinsam mit dem Tiegel einen Druckbehälter, in dem das im festen Zustand eingegebene Einsatzmaterial - es handelt sich hier in erster Linie um eine Magnesium-Legierung - geschmolzen und in dem die Schmelze ggf. vakuum- oder gasbehandelt wird.According to the invention, it has been recognized that with regard to a Versatile usability of the dosing oven in question is of particular advantage if the housing of the furnace basically has a removable lid. That lid does not necessarily close in a further manner according to the invention the entire boiler room in a hermetic manner, but rather just the crucible. Accordingly, the lid forms together with the crucible a pressure vessel in which the solid input material entered - this is the first one Line around a magnesium alloy - melted and in which the Melt is vacuum or gas treated if necessary.
Hinsichtlich einer ganz konkreten Ausgestaltung weist der Tie gel einen oberen umlaufenden Rand auf und liegt mit diesem obe ren Rand auf einem oberen Rand des Gehäuses auf. Der obere Rand des Gehäuses kann wiederum eine umlaufende Ausnehmung des In nenrandes aufweisen, so daß der obere umlaufende Rand des Tie gels in der umlaufenden Ausnehmung des Gehäuses auf- bzw. ein liegt.With regard to a very specific design, the tie shows gel on an upper peripheral edge and lies with this top edge on an upper edge of the housing. The top edge the housing can in turn have a circumferential recess of the In have nenrandes, so that the upper peripheral edge of the tie gel in the circumferential recess of the housing lies.
Zur Vermeidung mechanischer Spannungen im Tiegel aufgrund einer thermischen Ausdehnung des Tiegels ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn der Tiegel im eingebauten Zustand zum Boden des Gehäuses bzw. Heizraumes hin hinreichend beabstandet ist. Die ser Freiraum könnte des weiteren eine hinreichende Zirkulation der im Heizraum erwärmten Luft gewährleisten, so daß durch diese konstruktive Maßnahme eine gleichmäßige - allseitige - Beheizung des Tiegels möglich ist.To avoid mechanical stress in the crucible due to thermal expansion of the crucible, it is very special Advantage if the crucible is installed to the bottom of the Housing or boiler room is sufficiently spaced. The This free space could also be a sufficient circulation ensure the heated air in the boiler room, so that by this constructive measure a uniform - all-round - Heating of the crucible is possible.
Zur Wartung bzw. zum Austausch des Tiegels läßt sich durch öff nen des Deckels der Tiegel insgesamt freilegen, so daß dieser - bei geöffneten Deckel - aus dem Gehäuse entnehmbar ist. Eine einfache Wartung bzw. Reinigung des Tiegels sowie des nach Her ausnahme des Tiegels freiliegenden Heizraumes ist somit mög lich.For maintenance or exchange of the crucible can be opened with öff Expose the lid of the crucible as a whole so that this - with the lid open - can be removed from the housing. A easy maintenance and cleaning of the crucible and according to Exception of the crucible exposed boiler room is possible Lich.
Der den Tiegel zu einem Druckbehälter schließende Deckel weist zur Auflage auf dem oberen Rand des Tiegels einen Flansch auf, der die Funktion eines Dichtflansches hat. Zur besseren Abdich tung könnte zwischen dem Flansch des Deckels und dem oberen Rand des Tiegels noch eine Dichtung vorgesehen sein, bei der es sich um eine temperaturbeständige Ringdichtung handeln kann. Hierzu bietet sich aus temperaturbeständigem Silikon bestehen des Dichtmaterial an.The lid closing the crucible to form a pressure vessel has a flange to rest on the upper edge of the crucible, which has the function of a sealing flange. For a better seal could be between the flange of the lid and the top Edge of the crucible can be provided with a seal in which it can be a temperature-resistant ring seal. For this purpose, there is a temperature-resistant silicone of the sealing material.
Handelt es sich bei dem zu dosierenden Material um eine Magne sium-Legierung, könnte der Tiegel aus vorzugsweise plattiertem Stahlblech gefertigt sein. Ansonsten könnte es sich bei dem Tiegel um einen herkömmlichen Keramiktiegel handeln. An dieser Stelle sei hervorgehoben, daß das Tiegelmaterial stets auf die zu dosierende Schmelze abzustimmen ist, so daß vor allem keine Reaktion zwischen dem Tiegelmaterial und der Schmelze stattfin den.If the material to be dosed is a magnet sium alloy, the crucible could be made of preferably plated Steel sheet to be made. Otherwise it could be the Trade crucibles a conventional ceramic crucible. At this It should be emphasized that the crucible material is always on the the melt to be metered must be coordinated so that, above all, none Reaction takes place between the crucible material and the melt the.
Im Rahmen einer einfachsten Version des erfindungsgemäßen Do sierofens ist es von weiterem Vorteil, wenn die hier vorgese henen "Zugänge" dem abnehmbaren und somit auch austauschbaren Deckel zugeordnet sind. Dies gilt - im einfachsten Falle - für das zum Herausleiten des geschmolzenen Metalls dienende Gieß rohr und für das zur eigentlichen Dosierung bzw. Druckbeauf schlagung der Schmelze dienende Dosierrohr, wobei der durch den Tiegel und den Deckel gebildete Druckbehälter mittels Luft oder Schutzgas, insbesondere mittels Stickstoff, druckbeaufschlagt wird. Aufgrund des dem Druckbehälter über das Dosierrohr zu führbaren Gasdrucks läßt sich die durch das Gießrohr heraus zu drückende Menge des geschmolzenen Metalls exakt bestimmen, wo bei auch hier die Kompressibilität des Gases stets zu berück sichtigen ist.In the simplest version of the Do according to the invention It is a further advantage of the kiln if this is provided "Access" to the removable and therefore also interchangeable Lids are assigned. In the simplest case, this applies to the casting used to discharge the molten metal tube and for the actual dosing or pressurization impact of the melt serving metering tube, the through the Crucibles and the pressure vessel formed by means of air or air Shielding gas, especially pressurized with nitrogen becomes. Because of the pressure vessel through the metering tube too feasible gas pressure can be out through the pouring tube exact amount of molten metal determine exactly where with the compressibility of the gas always being taken into account here is visible.
Aufgrund der voranstehend erläuterten Merkmale ist es somit möglich, den abnehmbaren Deckel mit sämtlichen Zuführ- und Ab führeinrichtungen auszuwechseln, so daß die doch relativ emp findlichen Rohre gemeinsam mit dem Deckel schnellstmöglich er setzbar sind. Des weiteren ist es möglich, einen Deckel an der zu beschickenden Druckgießmaschine im angeschlossenen Zustand bereitzustellen und das übrige Gehäuse gemeinsam mit dem Tiegel ggf. von einem Schmelzofen oder einer Beschickungsstation für festes Einsatzmaterial über ggf. weitere Behandlungsstationen zu der Dosierstation zu verbringen.It is therefore based on the features explained above possible, the removable lid with all feed and Ab replace guide devices, so that the relatively emp sensitive pipes together with the cover as quickly as possible are settable. Furthermore, it is possible to put a lid on the Die casting machine to be loaded in the connected state provide and the rest of the housing together with the crucible possibly from a melting furnace or a loading station for solid feed material via other treatment stations if necessary to spend at the dosing station.
Während im Falle einer zu dosierenden Magnesium-Legierung meist festes Einsatzmaterial in den Tiegel gegeben wird, könnte der Tiegel auch mit einer aus einem Schmelzofen kommenden Schmelze beschickt werden. Im Rahmen einer nachgeschalteten Gas- oder Vakuumbehandlung müßte der Deckel lediglich einen Gaseinlaß so wie einen Gasauslaß aufweisen. Von der Behandlungsstation aus könnte dann das gleiche Gehäuse mit dem darin befindlichen Tie gel - ohne Umfüllen des schmelzflüssigen Metalls - zu der ei gentlichen Dosierstation bzw. zu der Druckgießmaschine ver bracht werden und dort an diese - über den Deckel bzw. das dem Deckel zugeordnete Gießrohr an die Druckgießmaschine ange schlossen werden.While mostly in the case of a magnesium alloy to be dosed solid feed is placed in the crucible, the Crucibles also with a melt coming from a melting furnace be loaded. As part of a downstream gas or Vacuum treatment, the lid would only have a gas inlet like this like having a gas outlet. From the treatment center could then be the same case with the tie inside gel - without decanting the molten metal - to the egg ver ver dosing station or to the die casting machine ver be brought and there to this - over the lid or the Cover associated pouring tube attached to the die casting machine be closed.
Außerhalb des Gehäuses könnte sich das Gießrohr als zur Druck gießmaschine führende Zuführleitung fortsetzen. Das Gießrohr und/oder die Zuführleitung könnten einen Anschluß zur Begasung mittels neutraler Atmosphäre bzw. Schutzgasatmosphäre aufwei sen, was insbesondere beim Gießen von Magnesium-Legierungen von Vorteil ist. Outside the housing, the pour tube could turn out to be pressure continue the feed line leading the casting machine. The pouring tube and / or the supply line could be a connection for fumigation by means of a neutral atmosphere or protective gas atmosphere sen, which is particularly important when casting magnesium alloys Advantage is.
Des weiteren könnte außerhalb des Gehäuses das Gießrohr und die Zuführleitung beheizbar sein. Diese Beheizung könnte wiederum regelbar sein, so daß die Schmelze auf dem Wege zwischen Tiegel und Druckgießmaschine keine Temperaturverluste erleidet.Furthermore, the pouring tube and the outside of the housing Supply line can be heated. This heating could turn be adjustable so that the melt on the way between crucibles and die casting machine suffered no temperature losses.
Das Gießrohr bzw. die Zuführungsleitung weist einen höchsten Punkt bzw. ein Dosier-Niveau auf, unter dem das sogenannte Gießfertigniveau der Schmelze innerhalb des Gießrohres liegt. Dieses sogenannte Gießfertigniveau bedingt sich durch den in nerhalb des Tiegels herrschenden Druck, der wiederum durch das Dosierrohr hindurch aufgegeben wird. Mit anderen Worten wird die Schmelze durch Druckbeaufschlagung innerhalb des Gießrohres auf einem Vordruck-Niveau gehalten, welches weit über dem Ni veau der im Tiegel befindlichen Schmelze entspricht. Dieses Vordruck-Niveau könnte man als eine Art Ruhestellung bezeich nen, wobei aufgrund einer Druckerhöhung über das Dosierrohr mittels Luft oder Schutzgas (ggf. Stickstoff) der Dosiervorgang über die Zuführungsleitung eingeleitet wird.The pouring tube or the feed line has the highest Point or a dosing level below which the so-called Ready-to-pour level of the melt lies within the pouring tube. This so-called cast-ready level is due to the in pressure within the crucible, which in turn is caused by the Dosing tube is given through. In other words the melt by applying pressure within the pouring tube kept at a pre-pressure level, which is well above the Ni level corresponds to the melt in the crucible. This Form level could be described as a kind of rest position NEN, due to an increase in pressure through the metering tube the dosing process using air or protective gas (possibly nitrogen) is introduced via the feed line.
Durch den Deckel hindurch kann sich in weiter vorteilhafter Weise eine zur Füllstandsermittlung bzw. zur Gaseinleitung die nende Meßöffnung erstrecken. Diese Meßöffnung könnte in Form eines Meßrohres ausgebildet sein, welches sich in den Bereich oberhalb des Tiegels bzw. in den Tiegel hinein öffnet. Die Füllstandsermittlung erfolgt dabei über den Meßrohr-Differenz druck, so daß keine Wägeeinrichtung erforderlich ist. Handelt es sich bei der Metallschmelze um eine Magnesium-Legierung, so muß es sich bei dem einzuleitenden Gas um ein neutrales Gas bzw. Schutzgas handeln, um eine Oxidation der Schmelze zu ver meiden. Wie bereits zuvor erwähnt, wird der Füllstand über die jenige Kraft ermittelt, mit der die im Tiegel befindliche Schmelze dem in das Meßrohr strömenden bzw. gedrückten Gas ent gegenwirkt. Through the lid can be more advantageous A way to determine the level or to introduce gas extend measuring opening. This measurement opening could be in the form be formed of a measuring tube, which is in the area above the crucible or into the crucible. The The level is determined using the measuring tube difference pressure so that no weighing device is required. Act the molten metal is a magnesium alloy, so the gas to be introduced must be a neutral gas or act as a protective gas in order to verify oxidation of the melt avoid. As mentioned before, the level is above the determines the force with which the one in the crucible Melt the gas flowing or pressed into the measuring tube counteracts.
Im Rahmen einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung des erfin dungsgemäßen Dosierofens erstreckt sich durch den Deckel hin durch eine Chargiereinrichtung für vorzugsweise festes Einsatz material in den Tiegel hinein. Da gerade im Falle einer zu do sierenden Magnesium-Legierung innerhalb des als Druckbehälter dienenden Tiegels Schutzgasatmosphäre herrschen muß, ist es ins besondere zum Nachchargieren während des Dosierbetriebes erfor derlich, daß die Chargiereinrichtung ein Schleusensystem mit einem vorzugsweise oberhalb der im Tiegel befindlichen Schmelze endenden Füllrohr aufweist.As part of a further advantageous embodiment of the inventions dosing furnace according to the invention extends through the lid by a charging device for preferably fixed use material into the crucible. Because just to do in the case of one Magnesium alloy inside the as a pressure vessel serving crucible protective gas atmosphere, it is ins especially needed for recharging during dosing derlich that the charging device with a lock system preferably above the melt in the crucible Ending fill tube.
Das Schleusensystem weist wiederum zwei eine Schleusenkammer begrenzende Schieber auf, die im wesentlichen gasdicht schließen. So läßt sich das feste Einsatzmaterial bei geschlos senem unteren Schieber und geöffnetem oberen Schieber in die Schleusenkammer eingeben. Danach wird der obere Schieber ge schlossen, so daß die Schleusenkammer insgesamt geschlossen ist. Daraufhin wird die Schleusenkammer über einen Gaseinlaß begast bzw. bei geöffnetem Gasauslaß gespült, bis die Sauer stoff enthaltende Luft völlig ausgetrieben ist. Ebenso könnte man die Schleusenkammer evakuieren und anschließend wieder mit Schutzgas füllen. Dieser Vorgang könnte beliebig oft wiederholt werden, bis innerhalb der Schleusenkammer reinste Schutzgasat mosphäre vorliegt. Erst danach wird der untere Schieber geöff net, so daß das feste Einsatzmaterial in den Tiegel fallen kann und dort - unter Schutzgasatmosphäre - schmilzt.The lock system in turn has two lock chambers delimiting sliders that are essentially gas-tight shut down. So the solid insert can be closed lower slider and open upper slider in the Enter the lock chamber. Then the upper slide is ge closed, so that the lock chamber closed as a whole is. Thereupon the lock chamber is opened via a gas inlet fumigated or flushed with the gas outlet open until the acid Air containing substance is completely expelled. Likewise, could evacuate the lock chamber and then again with Fill protective gas. This process could be repeated any number of times purest protective gas until inside the lock chamber atmosphere is present. Only then is the lower slide opened net so that the solid feed can fall into the crucible and there - under a protective gas atmosphere - melts.
Das voranstehend erörterte Ausführungsbeispiel eines erfin dungsgemäßen Dosierofens eignet sich insbesondere auch zum Do sieren unterschiedlicher Legierungen, wobei hier lediglich der Tiegel zu wechseln ist. Nach Spülung des Gießrohres mit Gas läßt sich auch der Deckel ohne weiteres auf einen in einem Ge häuse eingesetzten anderen Tiegel aufsetzen, so daß hier kei neswegs der gesamte Dosierofen ausgetauscht werden muß. Ein einfacher Legierungswechsel bei gleichem Dosierofen ist somit möglich.The embodiment of an invented device discussed above Dosing furnace according to the invention is also particularly suitable for Do. sieren different alloys, here only the The crucible has to be changed. After purging the pouring tube with gas the lid can also be easily placed on one in a ge Put another crucible on the housing, so that no kei The entire dosing furnace must not be replaced. A easy alloy change with the same dosing furnace possible.
Schließlich ist es für die erfindungsgemäße Vorrichtung von ganz besonderem Vorteil, daß bspw. im Falle eines Gießrohr- Bruches der Deckel insgesamt - gemeinsam mit dem Gießrohr - ausgetauscht werden kann, so daß der das gebrochene Gießrohr aufweisende Deckel lediglich durch einen Ersatz-Deckel zu er setzen ist. Reparaturarbeiten lassen sich dadurch außerhalb des Fertigungsbereiches und somit ohne Austausch des gesamten Do sierofens vornehmen.Finally, it is for the device according to the invention from very special advantage that, for example, in the case of a pouring tube Total breakage of the lid - together with the pouring tube - can be replaced, so that the broken pouring tube having lid only by a replacement lid is put. Repairs can be done outside of the Manufacturing area and thus without exchanging the entire Thursday sierofens.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform könnte der Deckel eine in den Tiegel bzw. in den Druckbehälter öffnende Druckablaßöff nung aufweisen. Diese Druckablaßöffnung könnte einerseits zur Regulierung des in dem Tiegel bzw. dem Druckbehälter herrschen den Drucks und andererseits zur völligen Druckentlastung des Druckbehälters dienen, wenn nämlich der Deckel abgenommen wer den soll. Die Druckablaßöffnung könnte in Form eines Druckab laßrohres ausgebildet sein, an das sich ein bspw. elektrisch betätigbares Ventil oder ein auf einen Grenzwert einstellbares Überdruckventil anschließt.In a further embodiment, the lid could be a in the crucible or in the pressure vessel opening pressure release exhibit. This pressure relief opening could on the one hand Regulation of the prevailing in the crucible or the pressure vessel the pressure and on the other hand to completely relieve the pressure of the Pressure vessel serve, namely when the lid is removed that should. The pressure relief opening could be in the form of a pressure relief Let tube be formed, for example, electrically actuable valve or an adjustable to a limit value Pressure relief valve connects.
Das Gießrohr und/oder das Dosierrohr und/oder das Meßrohr und/oder die Chargiereinrichtung und/oder das Druckablaßrohr könnten mit dem Deckel vorzugsweise fest verbunden sein. Dies könnte bedeuten, daß die jeweiligen Rohre sich lösbar durch den Deckel hindurch erstrecken. Insoweit wäre eine Austauschbarkeit der einzelnen Rohre gewährleistet, wobei besondere Maßnahmen zum Erreichen der Druckdichtigkeit des Druckbehälters erforder lich sind. Ebenso wäre es jedoch auch denkbar, daß die voran stehend genannten Bauteile als integrale Bestandteile des Deckels ausgebildet sind. In beiden Fällen könnten die hier in Rede stehenden Bauteile aus hochtemperaturbeständiger Keramik hergestellt sein. Im Falle eines metallischen Deckels und kera mischer Rohre wäre besonders auf die unterschiedlichen thermi schen Ausdehnungskoeffizienten zu achten, so daß aufgrund die ser unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten keine durch mechanische Spannungen verursachten Risse im Mate rial auftreten.The pouring tube and / or the metering tube and / or the measuring tube and / or the charging device and / or the pressure release pipe could preferably be firmly connected to the lid. This could mean that the respective pipes are detachable through the Extend the cover. In this respect, it would be interchangeable of the individual pipes guaranteed, taking special measures required to achieve the pressure tightness of the pressure vessel are. However, it would also be conceivable that the first components mentioned as integral parts of the Lid are formed. In both cases, they could be in here The components in question are made of high-temperature-resistant ceramic be made. In the case of a metallic lid and kera Mixer pipes would be particularly sensitive to the different thermi expansion coefficients, so that due to the different coefficients of thermal expansion no cracks in the mate caused by mechanical stress rial occur.
Des weiteren könnten das Gießrohr und das Meßrohr mit gleicher Eintauchtiefe in den Tiegel bzw. die darin befindliche Schmelze eintauchen, nämlich bis in einen Bereich kurz oberhalb des Tie gelbodens. Diese Anordnung des Gießrohres hätte den Vorteil, daß eine Aufnahme der im Tiegel befindlichen Schmelze durch das Gießrohr vom Bodenbereich des Tiegels erfolgt und somit ein An sammeln von Sedimenten am Tiegelboden wirksam vermieden ist.Furthermore, the pouring tube and the measuring tube could be the same Immersion depth in the crucible or the melt located therein immerse, namely in an area just above the tie gelboden. This arrangement of the pouring tube would have the advantage that a recording of the melt located in the crucible by the Pouring tube from the bottom of the crucible takes place and thus an on collecting sediment on the bottom of the crucible is effectively avoided.
Hinsichtlich einer Austauschbarkeit einzelner Aggregate sei hier ganz besonders darauf hingewiesen, daß der Deckel den ge samten Heizraum und somit den gesamten Tiegel überdeckt, so daß - wie bereits zuvor ausgeführt - bei abgenommenem Deckel und herausgenommenem Tiegel der gesamte Heizraum frei zugänglich ist. Der aufgelegte bzw. eingehängte Tiegel läßt sich einfach herausnehmen und kann mit einer geeigneten Hebevorrichtung, bspw. mittels eines Krans oder dgl., auch im gefüllten Zustand aus dem Behältnis gehoben werden.With regard to the interchangeability of individual units particularly pointed out here that the cover the ge entire boiler room and thus covers the entire crucible, so that - As already stated before - with the cover removed and removed crucible, the entire boiler room is freely accessible is. The crucible placed or suspended can be easily and can be removed using a suitable lifting device, for example by means of a crane or the like, even when filled be lifted out of the container.
Hinsichtlich einer konkreten Anordnung der Heizeinrichtung ist es von besonderem Vorteil, wenn diese seitlich des Tiegels angeordnet ist. So könnte sich die Heizeinrichtung insgesamt seitlich um den Tiegel herum erstrecken, so daß sich eine ideale Temperaturführung bzw. innerhalb des Tiegels eine homo gene Temperaturverteilung ergibt. Die Heizeinrichtung könnte in weiter vorteilhafter Weise als Widerstandsheizung ausgeführt sein. Die zuvor bereits erwähnte Dimensionierung des Deckels hat dann den weiteren Vorteil, daß die an der Innenwandung des Gehäuses vorgesehene Heizeinrichtung - nach Entnahme des Tie gels - ebenfalls leicht zugänglich und relativ einfach demon tierbar ist.With regard to a specific arrangement of the heating device it is particularly advantageous if this is to the side of the crucible is arranged. So the heating device could look whole extend laterally around the crucible so that a ideal temperature control or a homo within the crucible gene temperature distribution. The heater could be in further advantageously carried out as a resistance heater his. The dimensioning of the lid mentioned above then has the further advantage that the on the inner wall of the Heating device provided - after removal of the tie gels - also easily accessible and relatively easy to demon is animal.
Die Heizleiter selbst könnten mäanderförmig an der Innenwandung des Gehäuses bzw. der Isolation angeordnet sein. Ebenso wäre es denkbar, daß auf die Heizleiter von außerhalb des Gehäuses zu gegriffen werden kann, nämlich vorzugsweise über abnehmbare Deckel, die wiederum eine entsprechende thermische Isolierung aufweisen.The heating conductors themselves could be meandering on the inner wall the housing or the insulation. It would be the same conceivable that the heating conductor from outside the housing can be gripped, namely preferably via removable Cover, which in turn has appropriate thermal insulation exhibit.
Während der Tiegel gemeinsam mit dem Deckel den eigentlichen Druckbehälter bilden, dient das übrige Gehäuse lediglich zum Beheizen des Tiegels. Dazu könnte das Gehäuse eine zumindest nach außen wirkende thermische Isolierung aufweisen bzw. selbst als thermische Isolierung ausgebildet sein. Im konkreten könnte das Gehäuse aus einer Stahlblechwandung und einer Isolierung aus Leichtbaustoffen und Schamotte-Formteilen bestehen.While the crucible together with the lid the actual one Form pressure vessel, the rest of the housing is used only for Heating the crucible. The case could at least be one have external thermal insulation or even be designed as thermal insulation. In concrete terms could the housing made of sheet steel and insulation consist of lightweight materials and chamotte molded parts.
Nun könnte aufgrund unsachgemäßer Handhabung oder durch Ver schleiß hervorgerufen der Tiegel eine Leckage aufweisen, so daß das geschmolzene Metall in den Heizraum bzw. Bodenbereich des Gehäuses gelangt. Dazu könnte in ganz besonders vorteilhafter Weise im unteren Bereich des Gehäuses, d. h. am Boden des Heiz raumes, ein aus Sicherheitsgründen verschließbarer Notauslauf vorgesehen sein, über den das dorthin ausgelaufene Metall "entsorgt" bzw. abgeleitet werden kann. Ohne diesen Notauslauf wäre ein aufwendiges Umkippen des Gehäuses erforderlich, wobei dies in einen weiteren Auffangbehälter hinein erfolgen müßte.Now due to improper handling or by ver wear caused the crucible leak, so that the molten metal in the boiler room or floor area of the Housing arrives. This could be particularly advantageous Way in the lower part of the housing, d. H. at the bottom of the heater space, a lockable emergency spout for safety reasons be provided over which the leaked metal can be "disposed of" or derived. Without this emergency spout an expensive overturning of the housing would be necessary, whereby this would have to be done in a further collecting container.
Bereits zuvor ist erwähnt worden, daß der erfindungsgemäße Do sierofen bzw. das Gehäuse des Dosierofens mit dem darin befind lichen, gemeinsam mit dem Deckel einen Druckbehälter bildenden Tiegel vielfach einsetzbar ist. Sofern das über den Dosierofen einer Druckgießmaschine zuzuführende Metall bereits an einem Vorschmelzofen in flüssiger Form in den Tiegel eingefüllt wird, muß das Gehäuse ggf. zu einer weiteren Behandlungsstation (Vakuumbehandlung oder dgl.) und von dort aus zu der eigentli chen Dosierstation verbracht werden. Dazu könnte das Gehäuse eine zur Aufnahme der Gabeln eines Gabelstaplers oder der Trag arme bzw. Greifer einer Hubeinrichtung bzw. eines Krans ge eigneten Unterbau aufweisen. Der Transport des gesamten Dosier ofens könnte sicher und mit herkömmlichen Gerätschaften erfol gen. Die Aufnahme bzw. das Greifen des Gehäuses im unteren Be reich ist insoweit von ganz besonderem Vorteil, als der dem Deckel zugewandte Bereich zur Handhabung des Deckels nicht ver sperrt bzw. behindert ist.It has already been mentioned previously that the Do sierofen or the housing of the dosing with the inside Lichen, together with the lid forming a pressure vessel Crucible can be used in many ways. If that is via the dosing furnace metal to be fed to a die casting machine already on one Pre-melting furnace is poured into the crucible in liquid form, If necessary, the housing must go to another treatment station (Vacuum treatment or the like.) And from there to the actual Chen dosing station are spent. This could be the case one to hold the forks of a forklift or the carrier arms or grippers of a lifting device or a crane have a suitable substructure. The transport of the entire dosing oven could be done safely and with conventional equipment gen. The recording or gripping of the housing in the lower loading rich is of particular advantage in so far as that Do not use the area facing the lid to handle the lid blocks or is disabled.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie
genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei
terzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1
nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Er
läuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der
Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des
bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der
Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
die einzige Figur
in einer schematischen Seitenansicht, geschnitten, ein Aus
führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Dosierofens mit
Chargiereinrichtung.There are now various ways to advantageously design and further develop the teaching of the present invention. For this purpose, on the one hand, reference should be made to the claims subordinate to claim 1, on the other hand to the following explanation of an exemplary embodiment of the invention with reference to the drawing. In connection with the explanation of the preferred exemplary embodiment of the invention with reference to the drawing, generally preferred configurations and developments of the teaching are also explained. In the drawing shows the only figure
in a schematic side view, sectioned, from an exemplary embodiment of a dosing furnace according to the invention with a charging device.
Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfin dungsgemäßen Dosierofens, der - im hier gewählten Ausführungs beispiel - zur Dosierung flüssiger Magnesium-Legierungen dient. Der Dosierofen weist ein einen Heizraum 1 aufweisendes Gehäuse 2 auf sowie einen in dem Heizraum 1 angeordneten Tiegel 3. In nerhalb des Heizraumes 1 ist des weiteren eine auf den Tiegel 3 wirkende Heizeinrichtung 4 vorgesehen. Durch das Gehäuse 2 hin durch erstreckt sich in den Heizraum 1 hinein ein zur Druckbe aufschlagung der Schmelze 5 dienendes Dosierrohr 6, wobei die ses im Bereich oberhalb des Tiegels 3 endet. In den Tiegel 3 hinein erstreckt sich des weiteren ein Gießrohr 7, welches im Tiegelbereich als Steigrohr zur Förderung der zu dosierenden Schmelze 5 dient.The single figure shows an embodiment of a dosing furnace according to the invention, which - in the embodiment chosen here - serves for dosing liquid magnesium alloys. The metering furnace comprises a heating chamber 1 a housing having 2 on, and a boiler room disposed in the crucibles 1. 3 A heating device 4 acting on the crucible 3 is further provided in the heating chamber 1 . Through the housing 2 through extends into the heating chamber 1 into serving for pressurizing the melt 5 serving metering tube 6 , which ends in the area above the crucible 3 . A pouring tube 7 also extends into the crucible 3 and serves in the crucible area as a riser tube for conveying the melt 5 to be metered.
Erfindungsgemäß weist das Gehäuse 2 einen abnehmbaren Deckel 8 auf. Der Deckel 8 ist derart ausgebildet, daß er den Tiegel 3 verschließt bzw. abdichtet und gemeinsam mit dem Tiegel 3 einen Druckbehälter 9 bildet.According to the invention, the housing 2 has a removable cover 8 . The cover 8 is designed so that it closes the crucible 3 and seals and forms a pressure vessel 9, together with the crucible. 3
Die einzige Figur zeigt des weiteren deutlich, daß der Tiegel 3 mit einem oberen umlaufenden Rand 10 auf einem oberen Rand 11 des Gehäuses 2 in einer umlaufenden Ausnehmung 12 des Innenran des des Gehäuses 2 aufliegt. Dabei ist der Tiegel 3 derart di mensioniert, daß er zum Boden 13 des Gehäuses 2 bzw. Heizraumes 1 beabstandet ist. Die hier gewählte Dimensionierung des Deckels 8 läßt des weiteren erkennen, daß bei geöffnetem Deckel 8 der Tiegel 3 aus dem Gehäuse 2 ohne weiteres entnehmbar ist.The single figure further clearly shows that the crucible 3 rests with an upper peripheral edge 10 on an upper edge 11 of the housing 2 in a peripheral recess 12 of the inner rim of the housing 2 . The crucible 3 is dimensioned such that it is spaced from the bottom 13 of the housing 2 or heating chamber 1 . The dimensioning of the cover 8 selected here also shows that the crucible 3 can be removed from the housing 2 with the cover 8 open.
Der Deckel 8 weist einen Flansch 14 zur Auflage auf dem oberen Rand 10 des Tiegels 3 auf. Zwischen dem Flansch 14 und dem obe ren Rand 10 des Tiegels 3 ist bei dem hier gewählten Ausfüh rungsbeispiel eine Dichtung 15 vorgesehen. Diese Dichtung 15 besteht aus einem temperaturbeständigem Silikon und ist in Forme einer Ringdichtung ausgeführt.The lid 8 has a flange 14 for resting on the upper edge 10 of the crucible 3 . Between the flange 14 and the upper edge 10 of the crucible 3 , a seal 15 is provided in the exemplary embodiment selected here. This seal 15 consists of a temperature-resistant silicone and is designed in the form of a ring seal.
Die einzige Figur zeigt weiter, daß sich das Dosierrohr 6 und das Gießrohr 7 durch den Deckel 8 hindurch erstrecken. Das Gießrohr 7 weist außerhalb des Gehäuses 2 einen Anschluß 16 zur Begasung der zu dosierenden Schmelze 5 auf. Das Gießrohr 7 mün det dabei in eine zu einer in der Figur nicht gezeigten Füll kammer einer Druckgießmaschine führende Zuführungsleitung 17, wobei der zur Begasung dienende Anschluß 16 auch dieser Zuführ leitung 17 zugeordnet sein kann. Hinsichtlich einer Beheizung des Gießrohres 7 und der Zuführungsleitung 17 wird auf den all gemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.The single figure further shows that the metering tube 6 and the pouring tube 7 extend through the cover 8 . The pouring tube 7 has a connection 16 outside of the housing 2 for gassing the melt 5 to be metered. The pouring tube 7 mün det into a supply chamber 17 leading to a filling chamber, not shown in the figure, of a die casting machine, the connection 16 serving for fumigation also being able to be assigned to this supply line 17 . With regard to heating the pouring tube 7 and the feed line 17 , reference is made to the general part of the description.
Durch den Deckel 8 hindurch erstreckt sich des weiteren eine in den Tiegel 3 öffnende, zur Füllstandsermittlung bzw. zur Gaseinleitung dienende Meßöffnung 18. Diese Meßöffnung 18 ist in Form eines Meßrohres 19 ausgebildet und verläuft im wesent lichen parallel zu dem Gießrohr 7. Der Füllstand des Tiegels 3 wird dann über diejenige Kraft ermittelt, mit der die Schmelze 5 dem durch das Meßrohr 19 einzuleitenden Gas entgegenwirkt.A measuring opening 18, which opens into the crucible 3 and serves to determine the fill level or to introduce gas, extends through the cover 8 . This measuring opening 18 is in the form of a measuring tube 19 and runs in parallel union wesent to the pouring tube 7th The level of the crucible 3 is then determined via the force with which the melt 5 counteracts the gas to be introduced through the measuring tube 19 .
Weiterhin erstreckt sich durch den Deckel 8 hindurch eine Char giereinrichtung 20, die zum Chargieren eines festen Einsatzma terials 21 in den Tiegel 3 hinein dient. Die Chargiereinrich tung 20 weist wiederum ein Schleusensystem mit einem oberhalb der im Tiegel 3 befindlichen Schmelze 5 endenden Füllrohr 22 auf. Zu dem Schleusensystem gehören zwei eine Schleusenkammer 23 begrenzende Schieber 24. Zum Begasen der Schleusenkammer 23 ist ein Gaseinlaß 25 vorgesehen, wobei die Begasung der Schleu senkammer 23 solange erfolgt, bis ein Druckausgleich mit dem Ofen bzw. dem Druckbehälter 9 gegeben ist. Damit nun auch ein Fluten der Schleusenkammer 23 möglich ist, weist diese des wei teren einen Gasauslaß 26 auf, der vor allem zum Entlüften der Schleusenkammer 23 dient.Furthermore, through the cover 8 extends through a Char yaw device 20 , which serves for charging a fixed Einsatzma materials 21 in the crucible 3 into. The Chargiereinrich device 20 in turn has a lock system with a filling tube 22 ending above the melt 5 located in the crucible 3 . The lock system includes two slides 24 delimiting a lock chamber 23 . For gassing the lock chamber 23, a gas inlet 25 is provided, wherein the gassing of the Schleu senkammer 23 takes place as long as is given to a pressure compensation with the furnace and the pressure vessel. 9 So that flooding of the lock chamber 23 is now possible, this has a white gas outlet 26 which serves primarily to vent the lock chamber 23 .
Weiter erstreckt sich durch den Deckel 8 hindurch eine in den Tiegel 3 öffnende Druckablaßöffnung 27, die wiederum in Form eines Druckablaßrohres 28 ausgebildet ist. A pressure relief opening 27 , which opens into the crucible 3 and extends in the form of a pressure relief tube 28 , also extends through the cover 8 .
In der einzigen Figur ist des weiteren angedeutet, daß die Heizeinrichtung 4 seitlich des Tiegels 3 angeordnet ist bzw. sich seitlich um den Tiegel 3 herum erstreckt. Die Heizeinrich tung 4 ist in Form einer als Heizleiter ausgebildeten Wider standsheizung ausgeführt, wobei sich die Heizleiter 29 mäander förmig erstrecken.In the single figure it is further indicated that the heating device 4 is arranged on the side of the crucible 3 or extends laterally around the crucible 3 . The Heizeinrich device 4 is in the form of a heating conductor designed as a resistance heater, the heating conductor 29 extending in a meandering shape.
Schließlich sei darauf hingewiesen, daß das Gehäuse 2 aus einer Stahlblechwandung und einer Isolierung aus Leichtbaustoffen und Schamotte-Formteilen besteht. Im unteren Bereich des Gehäuses 2 bzw. am Boden des Heizraumes 1 könnte ein in der Figur nicht gezeigter Notauslauf vorgesehen sein.Finally, it should be noted that the housing 2 consists of a sheet steel wall and insulation made of lightweight materials and chamotte molded parts. An emergency stop, not shown in the figure, could be provided in the lower area of the housing 2 or at the bottom of the boiler room 1 .
Abschließend sei hervorgehoben, daß das voranstehend lediglich beispielhaft genannte Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäße Lehre lediglich erläutert, jedoch nicht auf das Ausführungsbei spiel einschränkt.In conclusion, it should be emphasized that the above is merely exemplary embodiment mentioned the inventive Teaching only explained, but not on the execution limited game.
Claims (36)
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| DE19944403285 DE4403285A1 (en) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | Dosing furnace used in metallurgy |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4403285A1 true DE4403285A1 (en) | 1995-08-03 |
Family
ID=6509366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19944403285 Withdrawn DE4403285A1 (en) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | Dosing furnace used in metallurgy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4403285A1 (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8130 | Withdrawal | ||
| 8165 | Unexamined publication of following application revoked |