Vorrichtung zum Dosieren und Transport von Metallschmelzen

Abstract

 Vorrichtung zum Dosieren und Transport von Metallschmelzen, bestehend aus einem gasdichten Behälter mit Zu- und Ablauf, mit welchem aus einem Schmelzbehälter oder Warmhalteofen Schmelze entnommen oder umgekehrt, aus welchem Schmelze z.B. in ein Schmelzbad befördert werden kann, wobei der Zulauf (9) zugleich der Ablauf (9) des Behälters (8) ist und der gemeinsame Zu-Ablauf (9) mit einem im Behälter (1) für die Schmelze befindlichen Rohrsystem (5) verbindbar ist, derart, daß der Behälter (8) durch Kippen oder Aufbringen eines Oberdruckes im Behälter (8) die sich darin befindliche Schmelze ganz oder teilweise aus dem Behälter (8) befördert wird oder beim Füllvorgang des Behälters (8) die Schmelze nicht mehr in das Schmelzbad des Schmelzbehälters zurückfließen kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren und Transport von Metallschmelzen, bestehend aus einem gasdichten Behälter mit Zu- und Ablauf, mit welchem aus einem Schmelzbehälter oder Warmhalteofen Schmelze entnommen oder umgekehrt, aus welchem Schmelze befördert werden känn.

[0002] Es sind verschiedene Einrichtungen bekanntgeworden, mit denen nach dem Prinzip der Druckgasförderung bestimmte Mengen flüssigen Metalls unter Verwendung des Prinzips von kommunizierenden Gefäßen abgegeben werden können.

[0003] Aus der US-PS 30 58 180 ist eine Einrichtung bekannt, mit der bestimmte Mengen einer Schmelze abgegossen werden können. Zu diesem Zweck wird in einem Vorratsgefäß ein Gasüberdruck erzeugt, so daß die Höhe des darin befindlichen flüssigen Metalls abgesenkt wird und eine entsprechende Menge der Flüssigkeit aus einem Ausflußrohr herausgedrückt bzw. ausgegossen wird. Zur Steuerung der im Vorratsbehälter benötigten Gasmengen werden Pyrometer als Sonden in die Einfüllöffnungen gebracht.

[0004] Bei der vorbekannten Einrichtung ist die Dichtigkeit des Vorratsgefäßes nur beschränkt gegeben, da die Einrichtung nach dem Prinzip von kommunizierenden Gefäßen aufgebaut ist und somit mit den nicht verschließbaren Einguß- bzw. Auslauföffnungen verbunden ist.

[0005] Außerdem ist eine genaue Dosierung deshalb nicht möglich, weil die Unterbrechung des Ausflusses nur durch Einstellung eines Druckes möglich ist, wobei insbesondere dann, wenn zu viel Flüssigmetall ausgegossen wurde, es nicht mehr möglich ist, automatisch einen Rückfluß durchzuführen oder den Vorgang plötzlich zu stoppen.

[0006] In der GM-PS 1,100,475 ist eine Einrichtung bekanntgeworden, bei der von einem dichten und beheizten Vorratsgefäß flüssiges Metall mittels Gasdruck durch ein Überlaufrohr in ein offenes Gefäß befördert wird. Aus diesem wird das flüssige Metall entweder für die kontinuierliche Speisung von Stranggießeinrichtungen oder intermittierend zum Füllen von Formen abgegeben. Die gesteuerte Abgabe wird dadurch erreicht, daß mit einem Stopfen eine sich am Boden befindliche Ausgußöffnung geöffnet oder geschlossen wird. Dadurch lassen sich dosierte Mengen flüssigen Metalls nur mit beschränkter Genauigkeit abgießen.

[0007] In der DE-OS 23 43 100 ist eine druckgasbetriebene Dosiervorrichtung von Flüssigkeiten, insbesondere flüssigen Metallen, aggresiven Säuren und Laugen bekanntgeworden, die aus einem dichten Sammelbehälter mit Zulaufrohr besteht, wobei das Zulaufrohr in Form eines Winkelhebers oder eines Ablaufes an der Seite oder am Boden eines Schmelzbehälters zu einem als Dosiereinrichtung dienenden Behälter führt, der mit einer Wiegevorrichtung versehen ist, wobei in den Behältern unterschiedliche Gasdrücke zum Transport der Flüssigkeit vom Schmelzbehälter in den Dosierbehälter und bei Erreichen der gewünschten Menge im Dosierbehälter zur Unterbrechung des Druchflusses einstellbar sind.

[0008] Die genannte Dosiereinrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß der Dosierbehälter durch das Zulaufrohr bzw. den Ablauf fest mit dem Schmelzbehälter verbunden ist und daß dadurch ein Transport des Dosierbehälters mit der darin befindlichen, genau bestimmten Menge der Schmelze nicht möglich ist.

[0009] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Dosieren der eingangs genannten Art zu schaffen, welche nicht nur den Dosiervorgang durch einfache Manipulationen auszuführen gestattet, sondern mit welcher auch genau dosierte Schmelze transportiert und an andere Stellen befördert werden kann, wobei Füll- und Dosierungsvorgänge in rationeller Weise nacheinander ausgeführt werden können.

[0010] Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird eine Vorrichtung zum Dosieren und Transport von Metqllschmelzen der eingangs genannten Art, bestehend aus einem gasdichten Behälter mit Zu- und Ablauf, mit welchem aus einem Schmelzbehälter oder Warmhalteofen Schmelze entnommen oder umgekehrt, aus welchem Schmelze in ein Schmelzbad befördert werden kann, vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß der Zulauf zugleich der Ablauf des Behälters ist und der gemeinsame Zu- Ablauf mit einem im Behälter für die Schmelze befindlichen Rohrsystem verbindbar ist, derart, daß der Behälter durch Kippen oder Aufbringen eines Überdruckes im Behälter die sich darin befindliche Schmelze ganz oder teilweise aus dem Behälter befördert wird oder beim Füllvorgang des Behälters die Schmelze nicht mehr in das Schmelzbad des Schmelzbehälters zurückfließen kann.

[0011] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

[0012] Mit der Dosiervorrichtung gemäß der Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß der Füll- und Dosiervorgang schnell und rationell durchgeführt werden kann und daß der die dosierte Schmelze enthaltene Behälter leicht transportiert und anderen Stellen zugeführt werden kann.

[0013] Anhand der Zeichnung soll die Vorrichtung gemäß der Erfindung beispielhalber näher erläutert werden.

[0014] Die Zeichnung zeigt eine Prinzipdarstellung der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

[0015] Der Behälter 1 für die Metallschmelze ist mit einer Behälterabdeckung 2 versehen, während die Ventile 3 für den Unterdruck, Überdruck und die Entlüftung vorgesehen sind.

[0016] Mit 4 ist ein Ventil für die Abdichtvorrichtung bezeichnet.

[0017] In den Behälter 1 ragt ein Rohrsystem 5, welches mit dem gemeinsamen Zu- und Ablauf 9 des Dosierbehälters 8 verbindbar ist. Der Dosierbehälter 8 sitzt auf einem Waagensystem 6 und weist im Innern einen Schwimmer zur Messung der Füllstandhöhe auf.

[0018] Am Ausgang des Zu- bzw. Ablaufes 9 ist eine Dichtung 10 vorgesehen. Mit 11 ist eine Rinne bzw. ein Auslauf bezeichnet. Die Meßeinrichtungen sind über einen Meßumfarmer 12 mit einem Eingabegerät 13 und einem Prozeßrechner 14 verbunden, der seinerseits mit einer Ausgabeeinheit bzw. einem Drucker 15 und einem Terminal 16 in Verbindung steht. Mit 17 ist eine Druckluftleitung für den Stickstoff und mit 18 eine Vakuumleitung zur Vakuumpumpe bezeichnet. Das Lager 19 dient für die Entleerung des Dosiergerätes 8, wobei die Rinne 11 bzw. der Auslauf unter die Austrittsöffnung des Zu- bzw. Ablaufes 9 gezogen wird. Der gemeinsame Zu- und Ablauf ist so angeordnet, daß er am Boden des Dosierbehalters 8 beginnt und mindestens mit seiner Ein- und Auslaßöffnung über der Niveauhöhe der Füllung des Dosierbehälters 8 liegt.

[0019] Die Funktion der Vorrichtung zum Dosieren und Transport von Metallschmelzen hat folgende Funktion.

[0020] Die Metallschmelze, die sich im Behälter 1 oder in einem Warmhalteofen befindet, wird über das Rohrsystem 5 und den gemeinsamen Zu- bzw. Ablauf 9 in den Dosierbehälter 8 befördert.

[0021] Hierbei ergeben sich zwei Möglichkeiten.

1. Im Behälter 8 wird ein Unterdruck erzeugt, der bewirkt, daß der über dem Schmelzbehälter 1 wirkende Luftdruck die Schmelze über das Rohrsystem 5 und den gemeinsamen Zu- und Ablauf 9 nach dem Dosierbehälter 8 befördert.

2. Im Behälter 1 wird ein Überdruck erzeugt, der bewirkt, daß die Schmelze in der gleichen Weise in den Dosierbehälter 8 gedrückt wird.

[0022] Damit die Schmelze vom Schmelzbehälter 1 nach dem Dosierbehälter 8 befördert werden kann, muß das Rohrsystem 5 mit dem Zu- bzw. Ablauf 9 dicht verbunden werden. Dies kann auf verschiedene Möglichkeiten erfolgen.

1. Der Behälter 8 ist zusammen mit dem Zu- und Ablauf 9 starr angeordnet, wobei das Rohrsystem 5 derart beweglich angeordnet ist, daß es je nach Bedarf mit dem Zu- und Ablauf 9 verbunden werden kann.

2. Das Rohrsystem 5 ist starr angeordnet, und der Dosierbehälter 8 kann dagegen so weit bewegt werden, daß, je nach Bedarf, das Rohrsystem 5 mit dem Zu-und Ablauf 9 verbunden werden kann.

3. Das Rohrsystem 5 sowie der Behälter 8 sind beweglich angeordnet, so daß sie bei Bedarf miteinander verbunden werden können.

[0023] Hat der Dosierbehälter 8 sein gewünschtes Füllgewicht erreicht, welches durch die verschiedensten Meßmethodenermittelt werden kann, und ist am gemeinsamen Zu- und Ablauf 9 das Rohrsystem 5 entfernt worden, so kann mit dem Dosieren des in 8 befindlichen Metalles begonnen werden.

[0024] Hierbei ergeben sich grundsätzlich zwei Möglichkeiten.

1. Das Metall wird über einen im Behälter 8 aufgebrachten Überdruck 9 aus dem Behälter gedrückt. - Die Menge, die den Behälter verläßt, kann wieder durch die verschiedensten Meßmethoden ermittelt werden. Hat die gewünschte Menge den Behälter verlassen, wird durch einen schlagartigen Abbau des Überdrucks der Ausfluß gestoppt.

2. Das Metall wird durch eine Schwenkbewegung des Behälters 8 über den gemeinsamen Zu- und Ablauf 9 aus dem Behälter 8 gegossen. Auch hier kann die Menge, die aus dem Behälter fließt, auf die verschiedensten Arten gemessen werden. Hat die gewünschte Menge den Behälter verlassen, wird durch einen sofortigen Stopp der Schwenkbewegung ein weiteres Ausfließen verhindert.

[0025] Je nach Bedarf kann ein neuer Füllvorgang oder ein neuer Dosiervorgang eingeleitet werden.

[0026] Da der Dosierbehälter 8 nicht fest mit dem Rohrsystem 5 verbunden ist, kann dieser auch gleichzeitig als Transportbehälter verwendet werden.

[0027] Das ganze System läßt sich leicht an einen Prozeßrechner 14 anschließen, wodurch die verschiedenen Gewichte in beliebiger Reihenfolge dosiert und die einzelnen Vorgänge eingeleitet werden können. Außerdem wird das ganze System mit Stickstoff über die Zuleitung 17 betrieben, wobei alle Stellen, an denen die Gefahr einer Oxidation entstehen kann, mit Stickstoffgas überdeckt werden, welches gegenüber dem herrschenden Luftdruck mit leichtem Überdruck über den kritischen Stellen zugeführt wird.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Dosieren und Transport von Metallschmelzen, bestehend aus einem gasdichten Behälter mit Zu- und Ablauf, mit welchem aus einem Schmelzbehälter oder Warmhalteofen Schmelze entnommen oder umgekehrt, aus welchem Schmelze z. B. in ein Schmelzbad befördert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf (9) zugleich der Ablauf (9) des Behälters (8) ist und der gemeinsame Zu- Ablauf (9) mit einem im Behälter (1) für die Schmelze befindlichen Rohrsystem (5) verbindbar ist, derart, däß der Behälter (8)' durch Kippen oder Aufbringen eines Überdruckes im Behälter (8) die sich darin befindliche Schmelze ganz oder teilweise aus dem Behälter (8) befördert wird oder beim Füllvorgang des Behälters (8) die Schmelze nicht mehr in das Schmelzbad des Schmelzbehälters zurückfließen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Zu- Ablauf (9) des Behälters (8) mit dem Rohrsystem (5) dicht verbindbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (8) zusammen mit dem Zu- und Ablauf (9) starr angeordnet ist, während das Rohrsystem (5) im Schmelzbehälter derart beweglich angeordnet ist, daß es je nach Bedarf mit dem Zu- Ablauf (9) verbindbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrsystem starr angeordnet ist und der Behälter (8) derart beweglich ist, daß je nach Bedarf das Rohrsystem (5) mit dem Zu- Ablauf (9) verbindbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrsystem (5) und der Behälter (8) -derart beweglich angeordnet sind, daß sie bei Bedarf miteinander verbindbar sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (8) ein Unterdruck herstellbar ist, der bewirkt, daß bei Verbindung des Zu- Ablaufes (9) mit dem Rohrsystem (5) der sich über der Schmelze befindliche Luftdruck die Schmelze vom Schmelzbehälter (1) in den Behälter (8) befördert.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Schmelzbehölter (1) ein Überdruck herstellbar ist, der bewirkt, daß nach Verbindung des Zu- Ablaufes (9) mit dem Rohrsystem (5) die Schmelze nach dem Behälter (8) befördert wird.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behalter (8) zur Entleerung mit einem Überdruck beaufschlagt wird.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (8) zur Entleerung kippbar ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle entsprechenden Stellen, bei denen eine Gefahr einer Oxidation der Schmelze entsteht, mit leichtem Überdruck an Stickstoff geschützt sind.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Zu-Ablauf (9) so angeordnet ist, daß er am Boden des Dosierbehälters (8) beginnt und mindestens mit seiner Ein-und Auslaßöffnung über der Niveauhöhe der Füllung des Dosierbehälters (8) liegt.

Zeichnung