Vorrichtung und Verfahren zum Niederdruckgiessen von Metallschmelzen

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Niederdruckgiessen von Metallschmelzen mit einem Vergiessofen (1), einem Zuführkanal (2) für die Metallschmelze (3), einem Kanal (4) in Richtung zur Giessform (5) und einer Zuführung (6) zur gasförmigen Druckbeaufschlagung, wobei zwischen der Giessform (5) und dem Kanal (4) ein Zwischenbehälter (7) angeordnet ist und wobei in dem Zwischenbehälter (7) ein Zugang (8) für die Zugabe eines Impfmittels (9) vorgesehen ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Niederdruckgiessen von Metallschmelzen mit einem Vergiessofen, einem Zuführkanal für die Schmelze, einem Kanal in Richtung zur Giessform und einer Zuführung zur gasförmigen Druckbeaufschlagung.

[0002] Beim Niederdruckgiessen wird durch eine gasförmige Druckbeaufschlagung der metallischen Schmelze in einem Ofen die Schmelze über ein Steigrohr entgegen der Schwerkraft in einen Giesshohlraum gefördert.

[0003] Schmelzen, die aus Gründen der Keimbildung vor dem Vergiessen Zuschlagstoffe oder Impfmittel erhalten, werden beim Giessen mittels Schwerkraft vor dem Eintritt in die Form im Giessstrahl, in der Giesspfanne und/oder in der Form selbst behandelt.

[0004] Nach dem Stand der Technik können beim Niederdruckgiessen stückige Impfmiftel im Bereich des Formeneingusses eingelegt werden, um während der Formfüllung in Lösung zu gehen. Der damit häufig verbundene Nachteil besteht insbesondere darin, dass keine zufriedenstellende Verteilung des Impfmittels in der Metallschmelze in der Giessform erfolgt. Unterschiedliche Konzentrationen des Impfmittels in der Schmelze können zu erheblichen Abweichungen der gewünschten Eigenschaften führen der Gussstücke führen. Diese bekannte Technik erfordert eine sorgfältige Einstellung der Zusammensetzung und des Lösungsverhaltens des Impfmittels.

[0005] Um diese Nachteile zu minimieren besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Niederdruckgiessen so anzuwenden, dass die Schmelze in einem Zwischenbehälter, vor der eigentlichen Formfüllung, bereits mit einer gleichmässig verteilten Impfmittelmenge vorliegt.

[0006] Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen der Giessform und dem Kanal ein Zwischenbehälter angeordnet ist, wobei in dem Zwischenbehälter ein Zugang für die Zugabe eines Impfmittels vorgesehen ist.

[0007] Durch die Möglichkeit eines separaten Zugangs für die Zugabe eines Impfmittels in einen Zwischenbehälter zwischen dem Vergiessofen und der Giessform wird eine einfache Möglichkeit geboten, eine genau eingestellte Impfmittelmenge zum gewünschten Zeitpunkt zuzuführen.

[0008] Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform weist der Zwischenbehälter im Innern eine Überlaufwand auf. In vorteilhafter Weise hat es sich gezeigt, dass bei Eingabe des Impfmittels vor der Zwischenwand eine optimale Verteilung des Impfmittels in der Schmelze insbesondere durch die Strömung erreicht wird.

[0009] Weitere mögliche Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

[0010] Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.

[0011] Die Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines Ofens.

[0012] Der Vergiessofen 1 weist einen Zuführkanal 2 für die Befüllung mit Metallschmelze 3 auf. Der Zuführkanal 2 ist mit einem Deckel 14 verschliessbar. Am Vergiessofen 1 ist zur Beaufschlagung der Schmelze mit Gasdruck eine Zuführung 6 vorgesehen. Weiterhin ist an dem Vergiessofen 1 ein Kanal 4 angebracht, an dem sich direkt der Zwischenbehälter 7 anschliesst. Oberhalb des Zwischenbehälters 7 ist die Giessform 5 angeordnet, die mit dem Steigrohr 13 über die Öffnung 11 mit dem Zwischenbehälter 7 verbunden ist. An den Zugang 8 im Zwischenbehälter 7 ist ein rohrförmiger Ansatz 15 zur Zugabe des Impfmittels 9 angebracht. Im Innern des Zwischenbehälters 7 ist eine Überlaufwand 10 für die Schmelze 3 vorgesehen, die kurz hinter dem Ende des Kanals 4 angeordnet ist.

[0013] Der Giessvorgang läuft wie folgt ab:

[0014] Zunächst wird der Vergiessofen 1 über den Zuführkanal 2 mit Metallschmelze 3 befüllt. Nach dem Befüllen des Vergiessofens 1 wird der Zuführkanal 2 mittels eines Deckels 14 gasdicht verschlossen. Die Drücke p1, p2 und p3 entsprechen dem Atmosphärendruck. Zum Eisentransport in den Zwischenbehälter wird die Kammer 16 mit einem gasförmigen Medium druckbeaufschlagt. Der Druck p1 ist grösser als die Drücke p2 und p3. Die Schmelze beginnt über den Kanal 4 und die Überlaufwand 10 in den Zwischenbehälter 7 zu fliessen. Gleichzeitig wird über den rohrförmigen Ansatz 15 das Impfmittel 9 zugegeben. In der Fig. 1 ist die Zugabeöffnung zwischen der Überlaufwand 10 und der Giessform 5 angeordnet. Ebenso denkbar ist es, das Impfmittel 9 im Bereich 17, d.h. vor der Überlaufwand 10 zuzugeben. Infolge der Strömung der Metallschmelze 3 wird das Impfmittel 9 homogen mit der Metallschmelze 3 vermischt. Um die Giessform 5 zu füllen, muss der zu der Höhe ΔH korrespondierende Druck p2 aufgebaut werden.

[0015] Nach der Formfüllung wird p2 soweit abgesenkt, dass die ausserhalb der Giessform befindliche Schmelze zurück in den Zwischenbehälter 7 fliessen kann.

Bezugszeichenliste

[0016] 

1

Vergiessofen

2

Zuführkanal

3

Metallschmelze

4

Kanal

5

Giessform

6

Zuführung

7

Zwischenhehälter

8

Zugang

9

Impfmittel

10

Überlaufwand

11

Öffnung

12

entfällt

13

Steigrohr

14

Deckel

15

Ansatz

16

Kammer

17

Bereich

p1

Fülldruck

p2

Druck p3 Druck

ΔH

Höhe

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Niederdruckgiessen von Metallschmelzen mit einem Vergiessofen (1), einem Zuführkanal (2) für die Metallschmelze (3), einem Kanal (4) in Richtung zur Giessform (5) und einer Zuführung (6) zur gasförmigen Druckbeaufschlagung, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Giessform (5) und dem Kanal (4) ein Zwischenbehälter (7) angeordnet ist, wobei in dem Zwischenbehälter (7) ein Zugang (8) für die Zugabe eines Impfmittels (9) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zwischenbehälter (7) eine Überlaufwand (10) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugang (8) für das Impfmittel (9) vor der Überlaufwand (10) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenbehälter (7) eine Öffnung (11) aufweist, wobei im Inneren des Zwischenbehälters an der Öffnung (11) ein Steigrohr (13) angeordnet ist und oberhalb der Öffnung (11) mit dieser direkt die Giessform (5) verbunden ist.

5. Verfahren zum Niederdruckgiessen von Metallschmelzen nach mindestens einem der vorherigen Vorrichtungsansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Impfmittel (9) in die sich in dem zwischen dem Vergiessofen (1) und der Giessform (5) angeordneten Zwischenbehälter (7) befindliche Metallschmelze (3) zugegeben wird.

6. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Impfmittel (9) als Granulat zugegeben wird.

Zeichnung