MISCHVORRICHTUNG

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung, insbesondere zum mischen von Leichtmetallschmelzen mit pulver- oder granulatförmigen Stoffen, bevorzugt zum mischen von Aluminiumschmelze mit einem Treibmittel.

[0002] Gemäss der DE-A-2810537 wird ein Pulver einer Kupferlegierung in einen Draht gefüllt und dieser wird dann einer geschmolzenen Metallmasse zugeführt. Nach der DE-A-3508620 wird ein pulverförmiger oder körniger Stoff aus einem Behälter in eine Metallschmelze dosiert, wobei der Behälter ein sich nach unten verjüngendes Teil aufweist, an dessen Boden wenigstens eine Düse und oberhalb desselben ein Ejektor vorgesehen sind. Die Düse ist an eine Trägergasleitung und der Ejektor ist an eine gemischtransportierende Leitung angeschlossen.

[0003] Bei einem Verfahren gemäss DE-A-2326603 wird ein Gasstrom kontinuierlich und unabhängig von Feststoffen in eine Mischkammer geleitet. Durch den als Treibmittel dienenden Gasstrahl werden die Feststoffe in das Innere einer Metallschmelze getragen, wobei zwischen Zuleitung und Metallschmelze eine Rotationsbewegung erzeugt wird.

[0004] Die DE-A-3612613 lehrt eine Vorrichtung, bei die einer Rinne für Roheisenschmelze Blasdüsen oder Blassteine aufweist.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung zu schaffen, die ein effizientes vermischen eines pulverförmigen Treibmittels mit einer Aluminiumschmelze kurz vor bzw. während des Einfüllens der Schmelze in ein Druckgiesswerkzeug ermöglicht. Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs.

[0006] Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass es zur Herstellung von geschäumten Metallkörpern, insbesondere aus lntegralschaum, zum Beispiel gemäss der WO-A-02/060621 erforderlich ist, das Treibmittel während des Einfüllvorganges gleichmässig in der Schmelze zu verteilen und ein vollständiges ausschäumen in der Form zu erreichen. Dies wird mit dem erfindungsgemäss mit Mischelementen ausgestalteten Angusskanal in einem einstufigen Misch- und Schäumprozess erreicht. Das Mischelement ist mehrstufig aufgebaut und an unterschiedliche Volumina anpassbar.

[0007] Der Angusskanal ist mit einer Erhöhung bzw. Verengung versehen, an der ein Staudruck entsteht, gefolgt von einem Druckabfall.

[0008] Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen offenbart.

[0009] Die Erhöhung kann über die gesamte Breite (Innendurchmesser) des Angusskanales oder auch nur teilweiseausfüllend ausgebildet sein. Bevorzugt wird das Treibmittel mittels eines hydraulischen Zylinders im Angusskanal mit mindestens einem Stift dem flüssigen Leichtmetallstrom beigegeben, bevorzugt im Zentrum des Angusskanals. Auf die Erhöhung bzw. Verengung kann mindestens eine weitere Schikane folgen.

[0010] Die Elemente der Mischvorrichtung sowie Umschichtungen im Metallschmelzestrom bewirken eine ausreichende Verteilung des Treibmittels im Metallstrom. Die pulver- bzw. granulatförmigen Stoffe können auch andere Metalle oder Keramikteilchen u. a. umfassen. Durch die Treibmittelzuführung mittels Mischer bzgl. Weg und Zeitpunkt in Abhängigkeit vom Griesskolbenweg wird eine bessere Prozessstabilität erreicht.

[0011] Die Mischerelemente sind als Verschleissteil austauschbar.

[0012] Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt die Mischvorrichtung in einem Angusskanal.

[0013] Ein Angusskanal 1 einer Druckgiessform ist innen mit einer Erhöhung 4 versehen, die eine Verengung des Querschnittes und somit einen Staudruck bewirkt. In der Erhöhung 4 münden drei Stiftkanäle 2 in den Angusskanal. In Fliessrichtung 5 des Aluminiumschmelzestromes folgen auf die Erhöhung 4 beabstandet zwei Schikanen 6. Die Fliessgeschwindigkeit des Schmelzestromes ist verfahrensgemäss hoch.

[0014] Auf den Staudruck an der Erhöhung 4 folgt ein Druckabfall zwischen Erhöhung 4 und den Schikanen 6.

[0015] Bevorzugt wird das Treibmittel in den Stiftkanälen 2 gleichzeitig mittels eines Zylinders 3 in den Schmelzestrom injiziert. Die Stiftkanäle 2 weisen einen Innendurchmesser in Abhängigkeit von der Grösse des zu giessenden Teiles auf. Die Stiftkanäle 2 können nebeneinander oder zueinander versetzt angeordnet sein. Das Mittelteil 10 des Angusskanales 1 kann als Verschleissteil leicht auswechselbar ausgebildet sein.

[0016] Die Erhöhung 4 ist als Buckel bzw. Rampe ausgebildet, an der der Schmelzestrom je nach Gestaltung der Erhöhung 4 links und rechts oder über diesen hinweg vorbeifliessen kann. Die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten befördern die Durchmischung der Schmelze mit dem Treibmittel.

[0017] Es können automatische Korrekturen während des Einspressvorganges am Giessprofil und dem Einfahren des/der Zylinder 3 mit Treibmittel realisiert werden.

[0018] Durch einen Sensor im Giesskanal wird die Metallfront erfasst und in ein Signal umgewandelt, dieses Signal dient als Basis für die automatischen Korrekturen für Giessprofil und Einfahren des/der Zylinder 3 unabhängig von der Metallmenge die eingefüllt wird.

[0019] Das gleiche Sensorsignal wird eingesetzt um den Einpressvorgang zu beenden bevor die Kavität zu 100% gefüllt ist.

[0020] Die Signale können zur Visualisierung auf das Giessdiagramm aufgelegt werden und dort kontrolliert werden und können somit einem Giesskolben-Wegpunkt zugeordnet werden.

[0021] Die Erfindung ist nicht auf diese konkrete Ausführungsform begrenzt.

Bezugszeichen

[0022] 

1

Angusskanal

2

Stiftkanal

3

Zylinder

4

Erhöhung

5

Fliessrichtung

6

Schikane

10

Mittelteil

Ansprüche

1. Mischvorrichtung, insbesondere zum mischen von Leichtmetallschmelze mit pulver- oder granulatförmigen Stoffen in einem Angusskanal (1) einer Form, wobei der Angusskanal (1) innen eine Erhöhung (4) aufweist, der mindestens ein Kanal zum injizieren eines pulver- oder granulatförmigen Stoffes zugeordnet ist.

2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung (4) über die gesamte Breite des Angusskanales (1) ausgebildet ist.

3. Mischvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass drei Stiftkanäle (2) zur Injektion des Treibmittels angeordnet sind.

4. Mischvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kanal zur Injektion in der Erhöhung (4), bevorzugt an der stromabwärts gerichteten Seite angeordnet ist.

5. Mischvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Flussrichtung beabstandet auf die Erhöhung (4) mindestens eine Schikane (6) folgt.

6. Mischvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Giesskanal/Angusskanal ein Metallfrontsensor angeordnet ist.

Claims

1. A mixing device, in particular for mixing light molten metal with powdery or granular materials in a feed channel (1) of a mold, wherein the inside of the feed channel (1) exhibits an elevation (4), to which at least one channel for injecting a powdery or granular material is allocated.

2. The measuring device according to claim 1, characterized in that the elevation (4) is formed over the entire width of the feed channel (1).

3. The measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that three pin channels (2) are provided for injecting the blowing agent.

4. The measuring device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one channel for injection in the elevation (4) is preferably situated on the side facing downstream.

5. The measuring device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one baffle plate (6) follows a distance from the elevation (4) in the direction of flow.

6. The measuring device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a metal front sensor is arranged in the casting channel/feed channel.

Revendications

1. Dispositif mélangeur, notamment pour mélanger des masses fondues de métaux légers avec des matières pulvérulentes ou granuleuses dans un conduit d'arrachage (1) d'un moule, le conduit d'arrachage (1) comportant à l'intérieur une élévation (4), à laquelle est associé au moins un conduit pour l'injection d'une matière pulvérulente ou granuleuse.

2. Dispositif mélangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élévation (4) est conçue sur toute la largeur du conduit d'arrachage (1).

3. Dispositif mélangeur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que trois broches (2) sont disposées pour l'injection de l'agent propulseur.

4. Dispositif mélangeur selon au moins l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le au moins un conduit pour l'injection est disposé dans l'élévation (4), de préférence sur le côté dirigé en aval.

5. Dispositif mélangeur selon au moins l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, en direction d'écoulement, au moins une chicane (6) fait suite à l'élévation (4) avec un écart.

6. Dispositif mélangeur selon au moins l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, un capteur de front métallique est disposé dans le conduit de coulée/conduit d'arrachage.

Zeichnung