Schmelzentiegel mit Überlauf für eine Giessmaschine

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf einen Schmelzentiegel für eine Gießmaschine, der einen Tiegelbehälter (1), in dem eine Dosierkammer (2) und eine Schmelzekammer (3) ausgebildet sind, und ein Schmelzeüberlaufmittel (9) aufweist, das über einen vorgebbaren Maximalfüllstand (MF) in der Dosierkammer ansteigende Schmelze in die Schmelzekammer zurückleitet.
Erfindungsgemäß beinhaltet das Schmelzeüberlaufmittel ein mit der Dosierkammer kommunizierendes Überlaufrohr (9), das mit einer Anschlussöffnung (9a) mit der Dosierkammer auf einem Niveau unterhalb des Maximalfüllstands in Verbindung steht und mit einer Überlauföffnung (9d) in der Schmelzekammer auf dem Niveau des Maximalfüllstands der Dosierkammer ausmündet.
Verwendung z.B. in Warmkammer-Druckgießmaschinen für Magnesiumdruckguss.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Schmelzentiegel für eine Gießmaschine, der einen Tiegelbehälter, in dem eine Dosierkammer und eine Schmelzekammer ausgebildet sind, und ein Schmelzeüberlaufmittel aufweist, das über einen vorgebbaren Maximalfüllstand in der Dosierkammer ansteigende Schmelze in die Schmelzekammer zurückleitet.

[0002] Schmelzentiegel mit Dosierkammer und Schmelzekammer werden allgemein z.B. für Druckgießmaschinen vom Warm- und Kaltkammertyp eingesetzt, wobei in die Schmelzekammer das zu erschmelzende Material eingebracht und zum Schmelzen gebracht wird. Von der Schmelzekammer wird die Schmelze in die Dosierkammer transferiert, wo sie zum dosierten Einbringen in eine Gießform bereitsteht. Indem Dosierkammer und Schmelzekammer in einem gemeinsamen Tiegelbehälter ausgebildet sind, z.B. unter Abtrennung mittels einer Zwischenwand, können sie in einem zugehörigen Schmelzeofen gemeinsam beheizt werden.

[0003] Es ist in vielen Fällen wünschenswert, dass in der Dosierkammer ein bestimmter Badspiegel, d.h. Füllstand, eingehalten wird. Insbesondere sollte ein Überschreiten eines vorgebbaren Maximalfüllstandes in der Dosierkammer, auch als Gießbehälterkammer oder kurz Gießkammer bezeichnet, vermieden werden. Hierzu ist es z.B. für Schmelzentiegel von Warmkammer-Druckgießmaschinen für Zinkdruckguss bekannt, ein Schmelzeüberlaufmittel, das über einen vorgebbaren Maximalfüllstand in der Dosierkammer ansteigende Schmelze in die Schmelzekammer zurückleitet, dadurch zu realisieren, dass eine Zwischenwand, welche die Dosierkammer von der Schmelzekammer trennt, vom Tiegelbehälterboden aus nur bis zum Niveau des Maximalfüllstandes hochgezogen ist, so dass zwischen der Zwischenwand und einem oberen Rand des Tiegelbehälters bzw. einer oberen Abdeckung des Tiegelbehälters ein Spalt verbleibt, über den überschüssige Schmelze von der Dosierkammer bei Überschreiten des Maximalfüllstandes in die Schmelzekammer zurückfließt.

[0004] Da der Luftraum im Tiegelbehälter über der Schmelze naturgemäß etwas kühler bleibt als die Schmelze, kann es bei diesem herkömmlichen Schmelzeüberlaufmittel zu einem merklichen Abkühleffekt der überlaufenden Schmelze kommen, wenn diese relativ breitflächig an der Zwischenwandfläche herunterläuft, die mit dem Luftraum in Kontakt steht. Außerdem lässt dieses herkömmliche Schmelzeüberlaufmittel keine Trennung der Lufträume über der Dosierkammer einerseits und der Schmelzekammer andererseits zu.

[0005] Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Schmelzentiegels der eingangs genannten Art zugrunde, mit dem sich die oben genannten Schwierigkeiten des Standes der Technik reduzieren oder vermeiden lassen und bei dem insbesondere der Abkühleffekt für überlaufende Schmelze minimiert ist und bei Bedarf eine gasdichte Trennung von Dosierkammer und Schmelzekammer realisierbar ist.

[0006] Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Schmelzentiegels mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bei diesem Schmelzentiegel beinhaltet das Schmelzeüberlaufmittel ein mit der Dosierkammer kommunizierendes Überlaufrohr, das mit einer Anschlussöffnung mit der Dosierkammer auf einem Niveau unterhalb des Maximalfüllstands in Verbindung steht und mit einer Überlauföffnung in der Schmelzekammer auf dem Niveau des Maximalfüllstands der Dosierkammer ausmündet. Letzteres hat in Kombination mit der kommunizierenden Anbindung des Überlaufrohrs an die Dosierkammer zur Folge, dass überschüssige Schmelze bei Überschreiten des Maximalfüllstands in der Dosierkammer an der Überlauföffnung des Überlaufrohrs ausläuft und auf diese Weise in die Schmelzekammer zurückgelangt. Da hierbei der Wandkontakt zum Überlaufrohr im Luftraum der Schmelzekammer relativ klein gehalten werden kann, ist entsprechend der Abkühleffekt für die überlaufende Schmelze minimiert. Zudem steht dieses Schmelzeüberlaufmittel einer bei Bedarf gewünschten gasdichten Trennung von Dosierkammer und Schmelzekammer nicht im Weg.

[0007] In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Dosierkammer und die Schmelzekammer durch eine Zwischenwand voneinander getrennt, die sich bis über den Maximalfüllstand nach oben erstreckt. Da die Zwischenwand vorliegend keine Schmelzeüberlauffunktion hat, ist ihre Ausdehnung nach oben nicht auf den Maximalfüllstand begrenzt. Das Überlaufrohr mündet durch eine Öffnung in der Zwischenwand unterhalb des Niveaus des Maximalfüllstands aus der Dosierkammer aus, wodurch es kommunizierend mit der Dosierkammer in Verbindung steht.

[0008] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Zwischenwand unter gasdichter Trennung von Dosierkammer und Schmelzekammer nach oben bis zu einer oberen Abdeckung des Tiegelbehälters. Die dadurch gegebene Trennung der Lufträume über der Dosierkammer einerseits und der Schmelzekammer andererseits lässt sich zum Beispiel für eine unterschiedliche Schutzgasbeaufschlagung der beiden Kammern nutzen.

[0009] In einer konstruktiv vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Überlaufrohr L-förmig, wobei es mit einem ersten Abschnitt mit horizontaler Richtungskomponente aus der Dosierkammer herausführt und mit einem zweiten Abschnitt mit vertikaler Richtungskomponente in der Schmelzekammer nach oben führt.

[0010] In einer Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich von einer oberen Abdeckung des Tiegelbehälters in der Schmelzekammer ein Stülprohr mit offenem unterem Ende nach unten bis zu einer vorgebbaren Tiefe, wobei es einen Überlaufbereich des Überlaufrohrs mit Abstand umgibt. Damit lässt sich der Überlaufbereich des Überlaufrohrs, entlang dem überlaufende Schmelze nach unten läuft, gegenüber dem übrigen Luftraum der Schmelzekammer abschirmen. Wenn sich das Stülprohr bis in die Schmelze in der Schmelzekammer hinein erstreckt, indem es sich z.B. bis unter ein minimales Füllstandsniveau erstreckt, das von der Schmelze in der Schmelzekammer nicht unterschritten werden soll, ist der Luftraum im Überlaufbereich des Überlaufrohrs durch das Stülprohr gasdicht vom übrigen Luftraum in der Schmelzekammer getrennt. Auch dies kann z.B. wieder für eine unterschiedliche Schutzgasbeaufschlagung des Luftraums im Überlaufbereich einerseits und des übrigen Luftraums in der Schmelzekammer andererseits genutzt werden.

[0011] In weiterer Ausgestaltung dieser Maßnahme sind dem Stülprohr Beheizungsmittel zugeordnet. Damit kann bei Bedarf das Stülprohr und somit der von ihm umgebene obere Endabschnitt des Überlaufrohrs beheizt werden. Dadurch kann einer eventuell unerwünschten Abkühlung von überlaufender Schmelze aktiv entgegengewirkt werden.

[0012] In einer Weiterbildung der Erfindung bildet das Überlaufrohr mit einem oberen Endabschnitt ein Materialnachfüllrohr, indem es sich mit diesem oberen Endabschnitt nach oben über die Schmelzekammer hinaus erstreckt. Die Überlauföffnung ist in diesem Fall durch eine oder mehrere Rohrwandöffnungen auf Höhe des Dosierkammer-Maximalfüllstands gebildet. Zu erschmelzendes, festes Material kann am aus der Schmelzekammer herausragenden Ende in das Überlaufrohr eingebracht und dort zum Schmelzen gebracht werden, bei Bedarf unterstützt durch eine Zwangsdurchströmung des Überlaufrohrs mit Schmelze aus der Dosierkammer oder der Schmelzekammer.

[0013] In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Schmelzentiegel durch entsprechende konstruktive, dem Fachmann hierfür an sich bekannte Maßnahmen dafür eingerichtet, in eine Druckgießmaschine vom Warmkammertyp oder Kaltkammertyp eingesetzt zu werden, z.B. in eine Druckgießmaschine für Magnesiumdruckguss.

[0014] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:

Fig. 1

einen Längsschnitt durch einen Schmelzentiegel mit Überlaufrohr für eine Druckgießmaschine und

Fig. 2

eine Längsschnittansicht entsprechend Fig. 1 für eine Variante mit Materialzufuhrfunktion des Überlaufrohrs.

[0015] Der in Fig. 1 gezeigte Schmelzentiegel ist beispielsweise bei einer Warmkammer-Druckgießmaschine für Magnesiumdruckguss einsetzbar. Er beinhaltet einen Tiegelbehälter 1, in dem eine Dosierkammer 2 und eine von dieser durch eine Zwischenwand 4 abgetrennte Schmelzekammer 3 ausgebildet sind. An seinem oberen Ende ist der Tiegelbehälter 1 durch eine obere Abdeckung 8 geschlossen, an der in einer herkömmlichen Weise benötigte Komponenten gehalten sind, insbesondere eine in die Dosierkammer 2 hineinragende, hier nur schematisch angedeutete Dosiereinheit 5, ein in die Dosierkammer 2 hineinragendes Temperaturmesselement 6 und eine Förderpumpe 7.

[0016] Die Zwischenwand 4 erstreckt sich von einer Bodenfläche 1a des Tiegelbehälters 1 nach oben bis zur Tiegelabdeckung 8, so dass sie die Dosierkammer 2 gasdicht von der Schmelzekammer 3 trennt. Im gezeigten Beispiel verläuft die Zwischenwand 4 schräg zur Vertikalen, wobei sie in einem hinter der Zeichenebene liegenden Bereich an ihrer unteren Hälfte einen Vorsprung 4a in Richtung Dosierkammer 2 aufweist, auf den oberseitig die Förderpumpe 7 aufgesetzt ist. Wie mit zugehörigen Einlasspfeilen E veranschaulicht, saugt die Förderpumpe 7 Schmelze über eine stirnseitige Öffnung 7a und eine korrespondierende Öffnung im Zwischenwandvorsprung 4a aus der Schmelzekammer 3 an und pumpt sie über seitliche Auslassöffnungen 7b in die Dosierkammer 2, wenn letzterer Schmelze zugeführt werden soll.

[0017] In der Dosierkammer 2 sollte die Schmelze einen vorgebbaren Maximalfüllstand MF nicht überschreiten, wobei in der Figur die Befüllung der Dosierkammer 2 mit diesem maximalen Badspiegel gezeigt ist, der gleichzeitig einen einzuhaltenden Sollfüllstand darstellen kann. Ein Überschreiten dieses maximalen Füllstands MF wird durch ein Schmelzeüberlaufmittel verhindert, das als wesentliches Element ein mit der Dosierkammer 2 kommunizierendes Überlaufrohr 9 beinhaltet.

[0018] Das Überlaufrohr 9 mündet mit einem unteren Ende als Anschlussöffnung 9a auf einem Niveau unterhalb des Maximalfüllstands MF aus der Dosierkammer 2 im Bereich der Zwischenwand 4 aus, wozu letztere mit einer entsprechenden Durchlassöffnung 10 versehen ist. Von diesem unteren Mündungsende 9a verläuft das im gezeigten Beispiel L-förmig gestaltete Überlaufrohr 9 mit einem unteren Teil 9b mit horizontaler Richtungskomponente in die Schmelzekammer 3. An diesen Rohrteil 9b schließt sich ein zweiter, restlicher Rohrabschnitt 9c an, der sich mit vertikaler Richtungskomponente in der Schmelzekammer 3 nach oben erstreckt.

[0019] Im gezeigten Beispiel ist für den unteren Rohrteil 9b ein horizontaler Verlauf und für den oberen Rohrteil 9c ein vertikaler Verlauf bezogen auf die Tiegeleinbaulage mit horizontaler Tiegelbehälter-Bodenfläche 1a gewählt. In anderen Ausführungsbeispielen können die beiden Rohrabschnitte 9b, 9c aber auch unter einem Winkel zur Horizontalen bzw. zur Vertikalen verlaufen, oder das Überlaufrohr 9 kann von einer beliebigen anderen Form statt der gezeigten L-Form sein. Es ist lediglich darauf zu achten, dass die Eigenschaft einer kommunizierenden Verbindung mit der Dosierkammer 2 erhalten bleibt.

[0020] Unabhängig von seiner konkreten Gestaltung ist das Überlaufrohr 9 so angeordnet, dass es sich mit einem offenen oberen Ende als Überlauföffnung 9d, im gezeigten Bespiel dem oberen Endabschluss des sich mit vertikaler Richtungskomponente nach oben erstreckenden Rohrabschnitts 9c, auf dem Niveau des Maximalfüllstands MF für die Schmelze in der Dosierkammer 2 befindet. Dies hat zur Folge, dass Schmelze bei Überschreiten des Maximalfüllstands MF der Dosierkammer 2 über das kommunizierende Überlaufrohr 9 aus dessen offenem oberem Ende 9d austritt und außen entlang eines anschließenden oberen Endabschnitts 9e des Überlaufrohrs 9 nach unten läuft, wie durch Überlaufpfeile Ü angedeutet, bis sie einen momentanen Badspiegel B der Schmelze in der Schmelzekammer 3 erreicht. Somit kann eine Überschreitung des Maximalfüllstands MF durch die Schmelze in der Dosierkammer 2 zuverlässig vermieden werden.

[0021] In vielen Fällen ist eine Schutzgasbeaufschlagung im Luftraum über der Schmelze gewünscht oder gefordert bzw. zwingend notwendig, wie z.B. beim Magnesiumdruckguss. Durch die erwähnte gasdichte Trennung von Dosierkammer 2 und Schmelzekammer 3 ist bei Bedarf eine unabhängige Schutzgasbeaufschlagung eines Luftraums 11 in der Schmelzekammer 3 zwischen der Schmelze und der Tiegelabdeckung 8 einerseits und eines Luftraums 12 in der Dosierkammer 2 zwischen der Schmelze und der oberen Tiegelabdeckung 8 andererseits möglich, wozu herkömmliche Schutzgasbeaufschlagungsvorrichtungen dienen können, die hier keiner näheren Erläuterung bedürfen. Eine derart getrennte Schutzgasbeaufschlagung von Dosierkammer 2 einerseits und Schmelzekammer 3 andererseits trägt vorteilhaft den unterschiedlichen Erfordernissen dieser beiden Kammern 2, 3 Rechnung. So muss beispielsweise die Schmelzekammer 3 meist häufiger als die Dosierkammer 2 geöffnet werden, um zu erschmelzendes Material nachzufüllen. Außerdem werden durch das Nachfüllen von Material normalerweise in die Schmelzekammer 3 in erhöhtem Maß Verunreinigungen eingebracht. Die gasdichte Trennung der Dosierkammer 2 von der Schmelzekammer 3 vermeidet zum einen, dass gasförmige Verunreinigungen von der Schmelzekammer 3 in die Dosierkammer 2 gelangen. Zum anderen ermöglicht sie eine bei Bedarf intensivere Schutzgasbeaufschlagung der Schmelzekammer 3 mit höherem Schutzgasdruck und/oder einem anderen Schutzgas als für die Dosierkammer 2. Außerdem lassen sich dadurch Schutzgasverluste z.B. während Chargiervorgängen gering halten, was auch unter Umweltgesichtspunkten von Vorteil sein kann.

[0022] Wie weiter gezeigt, ist an der Innenseite der oberen Tiegelabdeckung 8 im Bereich der Schmelzekammer 3 ein sich nach unten erstreckendes Stülprohr 13 vorgesehen, das einen gegenüber dem Außendurchmesser des Überlaufrohrs 9 größeren Innendurchmesser aufweist und den oberen Endabschnitt 9e des Überlaufrohrs 9 mit Abstand umgibt. Dabei erstreckt sich das Stülprohr 13 mit seinem offenen unteren Ende bis in eine Tiefe unterhalb des Schmelzebadspiegels B in der Schmelzekammer 3, wie er im gezeigten Fall momentan vorliegt. Wenn und solange der Badspiegel B in der Schmelzekammer 3 über dem Niveau des unteren Endes des Stülprohrs 13 gehalten wird, umgrenzt das Stülprohr 13 einen separaten Luftraum 14 im Überlaufbereich über und seitlich neben dem oberen Endabschnitt 9e des Überlaufrohrs 9. Dies schirmt zum einen überlaufende Schmelze vor dem übrigen Luftraum 11 der Schmelzekammer 3 ab und ermöglicht zum anderen bei Bedarf eine eigenständige Schutzgasbeaufschlagung dieses Luftraums 14 lokal im Überlaufbereich separat vom übrigen Luftraum 11 der Schmelzekammer 3, so dass ein Kontakt der überlaufenden Schmelze mit Verunreinigungen im Luftraum 11 der Schmelzekammer 3 vermieden werden kann.

[0023] Die erfindungsgemäße Verwendung des Überlaufrohrs 9 als Schmelzeüberlaufmittel hat den weiteren Vorteil, dass sich Abkühleffekte für die überlaufende Schmelze minimieren lassen. Zum einen ist die Wandkontaktfläche, mit der die überlaufende Schmelze bis zum Erreichen des Badspiegels B in der Schmelzekammer 3 in Kontakt kommt und die durch die Oberfläche des aus der Schmelze in der Schmelzekammer 3 herausragenden oberen Endabschnitts 13 des Überlaufrohrs 9 gegeben ist, deutlich geringer als die Zwischenwandkontaktfläche beim oben erwähnten Stand der Technik, so dass schon deshalb Abkühleffekte gering gehalten werden. Zum anderen kann die gasdichte Abgrenzung des Überlaufbereichs in Form des separaten Luftraums 14 durch das Stülprohr 13 dazu beitragen, die Abkühlung überlaufender Schmelze gering zu halten.

[0024] Ein Sonden-/Elektrodenstab 15, der durch die Tiegelabdeckung 8 hindurch bis zum Luftraum 14 im Überlaufbereich geführt ist, kann je nach Bedarf zur Erfüllung sensorischer Funktionen genutzt werden, beispielsweise als Mittel zur Füllstands- und/oder Temperaturüberwachung des Überlaufbereichs über dem Überlaufrohr 9 innerhalb des Stülprohrs 13. In einer entsprechenden Ausführungsform der Erfindung ist das Stülprohr 13 beheizbar ausgelegt, wozu es z.B. mit umfangsseitigen elektrischen Heizschleifen belegt sein kann. Der Sensor-/Elektrodenstab 15 kann in diesem Fall auch zur Leistungszufuhr für das Stülprohr-Beheizungsmittel dienen, indem er zugehörige elektrische Heizleitungen, die an eine herkömmliche, nicht gezeigte externe Heizstromquelle angeschlossen sind, von außen durch die Tiegelabdeckung 8 hindurch zum Heizmittel am Stülprohr 13 führt. Dadurch kann der Überlaufbereich des Überlaufrohrs 9 aktiv beheizt werden, wodurch eine unerwünscht starke Abkühlung von überlaufender Schmelze in diesem Bereich ganz vermieden oder jedenfalls ausreichend gering gehalten werden kann.

[0025] Des weiteren sei die bidirektionale Funktionsweise des erfindungsgemäßen Überlaufmittels erwähnt. Denn sobald aus welchem Grund auch immer der Badspiegel B in der Schmelzekammer 3 über das obere Ende 9d des Überlaufrohrs 9 ansteigt und gleichzeitig der Füllstand in der Dosierkammer 2 niedriger ist, gelangt Schmelze von der Schmelzekammer 3 durch das Überlaufrohr 9 in die Dosierkammer 2. Dieser Fall kann z.B. in einem Reinigungsmodus der Anlage eintreten, bei dem die Förderrichtung der Förderpumpe 7 umgekehrt wird, d.h. die Förderpumpe 7 fördert in der zu den Förderrichtungspfeilen E umgekehrten Richtung Schmelze aus der Dosierkammer 2 in die Schmelzekammer 3. Das Überlaufrohr 9 begrenzt in diesem Betriebsmodus den Füllstand B in der Schmelzekammer 3 auf das Niveau des oberen Rohrendes 9d, während der Füllstand in der Dosierkammer 2 demgegenüber abgesenkt ist.

[0026] Fig. 2 zeigt eine Variante des Schmelzentiegels von Fig. 1, wobei zum leichteren Verständnis für identische oder funktionell äquivalente Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet sind und insoweit auf deren obige Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen werden kann. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist beim Schmelzentiegel von Fig. 2 ein Überlaufrohr 9' vorgesehen, das wie dasjenige von Fig. 1 von der Durchlassöffnung 10 in der Zwischenwand 4 mit im Wesentlichen horizontalem unterem Rohrabschnitt 9b abführt, von welchem es sich mit einem anschließenden oberen Rohrabschnitt 9c' abgewinkelt nach oben durch die obere Tiegelabdeckung 8 hindurch aus der Schmelzekammer 3 hinaus erstreckt, im gezeigten Beispiel mit vertikaler und horizontaler Richtungskomponente schräg nach oben. Es versteht sich, dass die Durchführung des Überlaufrohrs 9' durch die Tiegelabdeckung 8 geeignet abgedichtet ausgeführt ist, wie dem Fachmann für derartige Rohrdurchführungen an sich bekannt, was hier keiner näheren Erläuterungen bedarf.

[0027] Auf Höhe des vorgebbaren Dosierkammer-Maximalfüllstands MF ist das Überlaufrohr 9' an seiner Rohrmantelfläche des oberen Rohrabschnitts 9c' mit mehreren umfangsseitig verteilt angeordneten Rohrwandöffnungen 9d' versehen, welche in diesem Ausführungsbeispiel als Überlauföffnung korrespondierend zur Überlauföffnung 9d des Überlaufrohrs 9 im Beispiel von Fig. 1 fungieren. Mit anderen Worten tritt Schmelze aus diesen Rohrwand-Überlauföffnungen 9d' in die Schmelzekammer 3 aus, wenn die Schmelze in der Dosierkammer 2 den Maximalfüllstand MF zu überschreiten droht. Es versteht sich, dass anstelle der gezeigten mehreren kreisförmigen Rohrwand-Überlauföffnungen 9d' die Überlauföffnung auf Höhe des Dosierkammer-Maximalfüllstands MF bei diesem Überlaufrohrtyp auch in anderer Weise realisiert sein kann, z.B. durch Öffnungen beliebigen anderen Querschnitts oder durch nur eine z.B. schlitzförmige Öffnung im Rohrmantel des Überlaufrohrs.

[0028] Mit seinem sich nach oben aus der Schmelzekammer 3 hinaus erstreckenden oberen Rohrabschnitt 9c' kann das Überlaufrohr 9' zusätzlich eine Materialnachfüllfunktion erfüllen. Dazu ist es an seinem oberen Rohrende 16 mit einem nur schematisch angedeuteten, herkömmlichen Schleusenelement 17 versehen. Im normalen Betrieb ist das obere Rohrende 16 durch das Schleusenelement 17 gasdicht verschlossen. Bei einem Chargiervorgang wird das obere Rohrende 16 durch das Schleusenelement 17 geöffnet, so dass zu erschmelzendes Material z.B. in üblicher Masselform am oberen Rohrende 16 in das Überlaufrohr 9' eingebracht werden kann.

[0029] Zur Illustration ist in Fig. 2 ein auf diese Weise eingebrachter Masselkörper 18 gezeigt, der nach Einbringen am oberen Überlaufrohrende 16 entlang des schrägen oberen Überlaufrohrabschnitts 9c' nach unten bis zum Übergangsbereich in den unteren Überlaufrohrabschnitt 9b gleitet. Dort kann er aufgrund der Wärmeübertragung von der das Überlaufrohr 9' in diesem Bereich umgebenden Schmelze in der Schmelzekammer 3 zum Schmelzen gebracht werden. Die im gezeigten Beispiel sich zum oberen Rohrende 16 hin trichterartig erweiternde Form des oberen Überlaufrohrabschnitts 9c' erleichtert das Einfüllen des zu erschmelzenden Materials 18.

[0030] Das Erschmelzen des Materials 18 im Überlaufrohr 9' kann durch Einstellen einer Zwangsdurchströmung des entsprechenden Überlaufrohrbereichs zwischen der Anschlussöffnung 9a und den Rohrwand-Überlauföffnungen 9d' unterstützt werden. Dazu kann z.B. eine Gegenströmung zur Materialzufuhrrichtung eingestellt werden, d.h. eine Schmelzeströmung im Überlaufrohr 9' von der Anschlussöffnung 9a zu den Überlauföffnungen 9d', indem mit der Förderpumpe 7 Schmelze aus der Schmelzekammer 3 in die Dosierkammer 2 gepumpt wird, so dass bei Überschreiten des Maximalfüllstands MF kontinuierlich Schmelze aus den Überlauföffnungen 9d' austritt und über die Anschlussöffnung 9a aus der Dosierkammer 2 in das Überlaufrohr 9' nachströmt. Es versteht sich, dass je nach Anwendungsfall auch eine entgegengesetzte Schmelzedurchströmung dieses Überlaufrohrbereichs eingestellt werden kann, d.h. von den Überlauföffnungen 9d' zur Anschlussöffnung 9a, indem die Förderpumpe 7 Schmelze aus der Dosierkammer 2 in die Schmelzekammer 3 pumpt, bis dort der Füllstand B über den Dosierkammer-Maximalfüllstand MF ansteigt und dadurch Schmelze in die Überlauföffnungen 9d' eintritt und im Überlaufrohr 9' zur Dosierkammer 2 zurückströmt. Das Anströmen des in fester Form eingebrachten Materials mit der heißen Schmelze im Überlaufrohr 9' verstärkt den Wärmeübergang auf das eingebrachte Material und beschleunigt so das Erschmelzen des Materials.

[0031] Während im gezeigten Beispiel der obere Überlaufrohrabschnitt 9c' in einem Winkel von ca. 45° zur Horizontalen nach oben verläuft, versteht es sich, dass je nach Bedarf und Anwendungsfall auch ein anderer Anstellwinkel einschließlich eines 90°-Winkels, d.h. eines vertikalen Verlaufs, oder auch andere Formen für diesen sich aus der Schmelzekammer 3 nach oben heraus erstreckenden Überlaufrohrtyp vorgesehen sein können, z.B. mit einem gebogenen statt dem gezeigten knickförmigen Übergang zwischen Anschlussöffnung und Überlaufbereich.

[0032] Des Weiteren ist es bei Bedarf auch im Ausführungsbeispiel von Fig. 2 möglich, den Überlaufbereich um das Überlaufrohr 9' herum auf Höhe der Rohrwand-Überlauföffnungen 9d' sowie oberhalb und unterhalb hiervon durch ein an der Unterseite der Tiegelabdeckung 8 entsprechend dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 angebrachtes Stülprohr zu schützen, das in Form und Verlauf dem korrespondierenden Überlaufrohrbereich angepasst ist und diesen mit Abstand umgibt.

[0033] Im übrigen ergeben sich für die Schmelzentiegelvariante von Fig. 2 alle oben zum Ausführungsbeispiel von Fig. 1 erwähnten Eigenschaften und Vorteile in gleicher Weise, worauf verwiesen werden kann. Speziell ist es bei Bedarf auch möglich, bei der Variante mit den Überlaufbereich umgebendem Stülprohr letzteres als beheizbares Stülprohr zu realisieren und das Stülprohr beim Chargiervorgang zu beheizen, um das Erschmelzen des in das Überlaufrohr eingebrachten Materials zu beschleunigen, zusätzlich oder alternativ zur erwähnten Unterstützungsmaßnahme des Einstellens einer Schmelzeströmung im Überlaufrohr.

[0034] Wie die obigen Erläuterungen zu den gezeigten Ausführungsbeispielen und Varianten hiervon deutlich machen, stellt die Erfindung einen Schmelzentiegel mit sehr vorteilhaftem Überlaufmittel unter Verwendung eines mit der Dosierkammer kommunizierenden Überlaufrohrs zur Verfügung. Abkühleffekte für die überlaufende Schmelze lassen sich minimal halten, und bei Bedarf kann ohne Störung des Überlaufmittels eine gasdichte Trennung von Dosierkammer und Schmelzekammer vorgesehen sein. In entsprechenden Ausführungsformen ist zudem in konstruktiv einfacher Weise eine separate Abgrenzung des Luftraums im Überlaufbereich gegenüber dem übrigen Luftraum der Schmelzekammer mit optionaler Beheizbarkeit des Überlaufbereichs möglich. Der Luftraum im Überlaufbereich, der übrige Luftraum in der Schmelzekammer und der Luftraum in der Dosierkammer können bei Bedarf unterschiedlich mit Schutzgas beaufschlagt werden, insbesondere mit unterschiedlichen Schutzgasen und/oder unterschiedlichen Schutzgasdrücken.

[0035] Der erfindungsgemäße Schmelzentiegel ist in Gießmaschinen beliebiger Art einsetzbar, wozu er jeweils konstruktiv entsprechend eingerichtet ist, wie sich für den Fachmann versteht. Insbesondere ist die Erfindung für Schmelzentiegel von Druckgießmaschinen sowohl vom Warmkammertyp als auch vom Kaltkammertyp einsetzbar, wie beispielsweise von Warmkammer-Druckgießmaschinen für Zink- oder Magnesiumdruckguss.

Ansprüche

1. Schmelzentiegel für eine Gießmaschine, mit

- einem Tiegelbehälter (1), in dem eine Dosierkammer (2) und eine Schmelzekammer (3) ausgebildet sind, und

- einem Schmelzeüberlaufmittel (9), das über einen vorgebbaren Maximalfüllstand (MF) in der Dosierkammer ansteigende Schmelze in die Schmelzekammer zurückleitet,

dadurch gekennzeichnet, dass

- das Schmelzeüberlaufmittel ein mit der Dosierkammer (2) kommunizierendes Überlaufrohr (9) beinhaltet, das mit einer Anschlussöffnung (9a) mit der Dosierkammer auf einem Niveau unterhalb des Maximalfüllstands (MF) in Verbindung steht und mit einer Überlauföffnung (9d) in der Schmelzekammer (3) auf dem Niveau des Maximalfüllstands der Dosierkammer ausmündet.

2. Schmelzentiegel nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierkammer und die Schmelzekammer durch eine sich bis über den Maximalfüllstand nach oben erstreckende Zwischenwand (4) voneinander getrennt sind, wobei das Überlaufrohr mit seiner Anschlussöffnung durch eine Öffnung (10) in der Zwischenwand aus der Dosierkammer ausmündet.

3. Schmelzentiegel nach Anspruch 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zwischenwand unter gasdichter Trennung von Dosierkammer und Schmelzekammer nach oben bis zu einer oberen Abdeckung (8) des Tiegelbehälters erstreckt.

4. Schmelzentiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Überlaufrohr L-förmig ist, wobei es mit einem ersten Abschnitt (9b) mit horizontaler Richtungskomponente aus der Dosierkammer herausführt und mit einem zweiten Abschnitt (9c) mit vertikaler Richtungskomponente in der Schmelzekammer nach oben führt.

5. Schmelzentiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter gekennzeichnet durch ein sich von einer oberen Abdeckung (8) des Tiegelbehälters mit offenem unterem Ende in der Schmelzekammer bis zu einer vorgebbaren Tiefe nach unten erstreckendes Stülprohr (13), das einen Überlaufbereich des Überlaufrohrs mit Abstand umgibt.

6. Schmelzentiegel nach Anspruch 5, weiter gekennzeichnet durch Mittel zum Beheizen des Stülprohrs.

7. Schmelzentiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter dadurch gekennzeichnet, dass sich das Überlaufrohr mit einem oberen Abschnitt (9c') als Materialnachfüllrohr nach oben über die Schmelzekammer hinaus erstreckt, wobei die Überlauföffnung eine oder mehrere Rohrwandöffnungen (9d') beinhaltet, die auf Höhe des Dosierkammer-Maximalfüllstands (MF) in die Rohrmantelfläche des Überlaufrohrs eingebracht sind.

8. Schmelzentiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter dadurch gekennzeichnet, dass er zum Einsatz in einer Druckgießmaschine vom Warmkammertyp oder Kaltkammertyp eingerichtet ist.

Zeichnung