Verfahren und Vorrichtung zum Abgeben einer Dosiermenge einer Schmelze

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgeben einer Dosiermenge einer Schmelze (4), insbesondere einer Metallschmelze, aus einem Behälter (3), wobei eine Austragemenge der Schmelze (4) aus dem Behälter (3) durch ein Dosierrohr (5) in ein Messgefäß (6) ausgetragen wird und die Dosiermenge der Schmelze (4) aus dem Messgefäß (6) abgelassen wird, wobei die Austragemenge der Schmelze (4) ein durch eine Überlaufkante (14) des Messgefäßes (6) definiertes und die Dosiermenge vorgebendes Fassungsvermögen des Messgefäßes (6) um eine Überschussmenge übersteigt, so dass die Überschussmenge der Schmelze (4) über die Überlaufkante (14) aus dem Messgefäß (6) wieder herausfließt, wobei anschließend die Dosiermenge der Schmelze (4) aus dem Messgefäß (6) abgelassen wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine entsprechende Vorrichtung (1) zum Abgeben einer Dosiermenge einer Schmelze (4).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgeben einer Dosiermenge einer Schmelze, insbesondere einer Metallschmelze, aus einem Behälter gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Abgeben einer Dosiermenge einer Schmelze, insbesondere einer Metallschmelze, gemäß dem Oberbegriff des Nebenanspruchs.

[0002] Bei der Verarbeitung von Schmelzen, insbesondere von geschmolzenem Metall, wie beispielsweise Zink oder Aluminium, ist eine genaue und zuverlässige, aber dennoch einfache Dosierung der Schmelze erforderlich. Hierbei wird, wie beispielsweise bei Gießverfahren, insbesondere bei Druckgussverfahren, eine vorgegebene Dosiermenge der Schmelze aus einem Behälter entnommen bzw. abgegeben und anschließend beispielsweise in eine Gussform, etwa in eine Druckgussform, gegossen.

[0003] Beispielsweise ist es bekannt, mittels eines robotergeführten Schöpflöffels eine Metallschmelze portionsweise aus einem Schmelzofen zu schöpfen und in eine Einfüllkammer einer Druckgussmaschine zu gießen. Ferner wird in der Druckschrift DE 28 17 499 ein pneumatisch beaufschlagter Ofen beschrieben, der zur Dosierung einer Metallmenge einen Fühler zum Messen der Dosiermenge innerhalb eines Kippgefäßes aufweist.

[0004] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art hinsichtlich ihrer Einfachheit und Zuverlässigkeit zu verbessern und dabei gleichzeitig eine möglichst genaue Dosierung einer Schmelze, insbesondere einer Metallschmelze, zu ermöglichen.

[0005] Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und durch die Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weiterentwicklungen sowie spezielle Ausführungsformen des vorgeschlagenen Verfahrens und der vorgeschlagenen Vorrichtung ergeben sich mit den abhängigen Ansprüchen.

[0006] Demnach wird bei dem vorgeschlagenen Verfahren eine vorgegebene Dosiermenge einer Schmelze, insbesondere einer Metallschmelze, aus einem Behälter abgegeben, indem zunächst eine Austragemenge der Schmelze aus dem Behälter durch ein Dosierrohr in ein Messgefäß ausgetragen wird und die Dosiermenge der Schmelze anschließend aus dem Messergefäß abgelassen wird. Hierbei ist es entscheidend, dass die Austragemenge der Schmelze ein durch eine Überlaufkante des Messgefäßes definiertes und die Dosiermenge vorgebendes Fassungsvermögen des Messgefäßes übersteigt, so dass ein das Fassungsvermögen übersteigender Teil der Schmelze über die Überlaufkante aus dem Messgefäß wieder herausfließt. Anschließend, also erst nachdem der das Fassungsvermögen übersteigende Teil der Schmelze aus dem Messgefäß möglichst vollständig herausgeflossen ist, wird die Dosiermenge der Schmelze aus dem Messgefäß abgelassen und beispielsweise über eine Zuführrinne weitergeleitet, beispielsweise in eine Füllkammer einer Druckgießmaschine. Bei dem Ablassen der Dosiermenge aus dem Messgefäß wird das Messgefäß möglichst vollständig entleert.

[0007] Entsprechend umfasst die hier vorgeschlagene Vorrichtung zum Abgeben einer vorgegebenen Dosiermenge einer Schmelze, insbesondere einer Metallschmelze, einen Behälter für die Schmelze, ein Messgefäß und ein Dosierrohr, durch das hindurch die Schmelze aus dem Behälter in das Messgefäß gefördert werden kann und das hierzu typischerweise von dem Behälter bis zum Messgefäß verläuft. Die Vorrichtung umfasst außerdem eine Fördervorrichtung, die eingerichtet ist, eine vorgegebene Austragemenge der Schmelze aus dem Behälter durch das Dosierrohr in das Messgefäß zu fördern. Entsprechend dem vorgeschlagenen Verfahren ist es für die vorgeschlagene Vorrichtung entscheidend, dass die vorgegebene Austragemenge der Schmelze ein durch eine Überlaufkante des Messgefäßes begrenztes und die Dosiermenge definierendes Fassungsvermögen des Messgefäßes um eine (durch die Austragemenge vorgegebene) Überschussmenge übersteigt.

[0008] Das hier vorgeschlagene Verfahren wie auch die vorgeschlagene Vorrichtung beruhen auf der Idee, die Dosiermenge mit dem Messgefäß formgebunden abzumessen und hierfür das Messgefäß mit der Schmelze bis zu seinem Fassungsvermögen, also bis zu seiner Überlaufkante, zu befüllen. Da die vorgegebene Austragemenge der Schmelze das Fassungsvermögen übersteigt, nämlich um die Überschussmenge, ist das Messgefäß nach dem Abfließen dieser überschüssigen Schmelze immer bis zur Überlaufkante gefüllt, so dass das Messgefäß dann immer genau dieselbe Schmelzmenge, nämlich die auf diese Weise definierte Dosiermenge, enthält. Weicht die tatsächliche Austragemenge von der vorgegebenen Austragemenge ab, so hat diese Abweichung auf die Abmessung der Dosiermenge keinen Einfluss, solange sichergestellt wird, dass die tatsächliche Austragemenge größer als das Fassungsvermögen des Messgefäßes ist. Um dies sicherzustellen, kann die vorgegebene Austragemenge und die mir ihr ebenfalls vorgegebene Überschussmenge ausreichend großzügig bemessen sein. In den meisten Fällen ist es eine zuverlässige Abmessung der Dosiermenge sichergestellt, wenn die vorgegebene Austragemenge um mindestens 5% (bei einer relativ großen Dosiermenge) oder um mindestens 10% (bei einer relativ kleinen Dosiermenge) größer ist als das Fassungsvermögen des Messgefäßes, wenn also die Überschussmenge mindestens 5% oder mindestens 10% des Fassungsvermögens beträgt. Typischerweise übersteigt die vorgegebene Austragemenge das Fassungsvermögen aber um nicht mehr als 50% des Fassungsvermögens. Dies bedeutet, dass die vorgegebene Überschussmenge dann nicht mehr als 50% des Fassungsvermögens beträgt. Vorteilhafterweise ist die Abmessung der Dosiermenge auf diese Weise sehr einfach und zuverlässig durchführbar. Ferner kann auf eine Messung der Schmelzhöhe im Messbecher mittels eines Sensors verzichtet werden und eine, sofern vorhanden, Regelung der Fördervorrichtung erheblich vereinfacht werden.

[0009] Typischerweise wird das Verfahren zyklisch, also in wiederkehrenden Arbeitszyklen durchgeführt, so dass in jedem dieser Arbeitszyklen die vorgegebene Austragemenge in das Messgefäß gefördert und die Dosiermenge abgemessen und abgegeben wird. Typischerweise wird in jedem der Arbeitszyklen die vorgegebene Austragemenge jeweils in einem einzelnen Austrageschwall in das Messgefäß ausgetragen.

[0010] Jede der beschriebenen Ausführungsformen, Weiterentwicklungen und Beispiele des Verfahrens lassen sich mittels der vorgeschlagenen Vorrichtung durchführen. Zur teilweisen oder vollständige Automatisierung kann die Vorrichtung eine Steuereinheit bzw. eine Regeleinheit umfassen, die dann insbesondere dazu eingerichtet sein kann, die Fördervorrichtung anzusteuern, die vorgegebene Austragemenge der Schmelze in das Messgefäß zu fördern. Dies setzt natürlich eine entsprechende Steuerbarkeit der Fördereinrichtung bzw. der jeweils verwendeten Komponenten der Vorrichtung voraus. Die Ansteuerung mittels der Steuereinheit bzw. Regeleinheit kann sich automatisch wiederholen, damit das Verfahren in automatisch wiederkehrenden Arbeitszyklen mehrfach durchgeführt wird.

[0011] Die Dosiermenge der Schmelze kann aus dem Messgefäß abgelassen werden, indem das Messgefäß beispielsweise gekippt wird. Die Dosiermenge der Schmelze kann aber auch aus dem Messgefäß ausgelassen werden, indem eine unterhalb der Überlaufkante angeordnete Auslassöffnung des Messgefäßes geöffnet wird. Dieses Öffnen kann auf besonders einfache Weise dadurch geschehen, dass ein die Auslassöffnung verschließendes Verschlusselements bewegt wird. Beispielsweise kann ein als Verschlusselement dienendes Schiebeelement von der Auslassöffnung weg geschoben oder weg gedreht werden oder ein Stopfen aus der Auslassöffnung entfernt werden. Um eine möglichst vollständige Entleerung des Messgefäßes zu erzielen, kann die Auslassöffnung beispielsweise in einem Boden des Messgefäßes angeordnet sein oder möglichst nahe am Boden des Messgefäßes in einer Seitenwand des Messgefäßes. Beispielsweise kann auch eine der Seitenwände des Messgefäßes drehbar oder verschiebbar gelagert sein, so dass nach einem entsprechenden Wegschieben oder Wegdrehen dieser Seitenwand die Schmelze aus dem Messbecher möglichst vollständig abfließen kann.

[0012] Die Vorrichtung kann eine Auslassvorrichtung aufweisen, die eingerichtet ist, nach Beenden des Austragens der Schmelze in das Messgefäß die Dosiermenge der Schmelze aus dem Messgefäß auszulassen. Insbesondere kann das oben beschriebene Kippen des Messgefäßes oder das Öffnen der Auslassöffnung des Messgefäßes durch diese Auslassvorrichtung vollzogen werden, die zu diesem Zweck entsprechende ausgebildete Teile aufweisen kann, wie etwa ein Gelenk (z.B. ein Scharnier) zum Kippen des Messgefäßes um dieses Gelenk, eine Führung, ein Gleitlager und/oder ein Gelenk (z.B. ein Scharnier) für das Verschlusselement und/oder ein Antrieb zum Kippen des Messgefäßes oder zum Bewegen des Verschlusselementes, wie etwa ein Motor oder ein pneumatischer oder hydraulischer Antrieb. Vorzugsweise ist die Auslassvorrichtung mittels der Steuereinheit steuerbar, um eine möglichst weitgehende Automatisierung zu erzielen. Insbesondere kann mittels der Steuereinheit der Zeitpunkt des Auslassens der Dosiermenge aus dem Messgefäß zuverlässig vorgegeben werden.

[0013] Um eine genaue Einstellung der Dosiermenge sicherzustellen, kann vorgesehen sein, dass die Dosiermenge der Schmelze erst dann aus dem Messgefäß abgelassen wird, wenn nach Abfließen der Überschussmenge sich die Schmelze in dem Messgefäß unter der Einwirkung der Schwerkraft gleichmäßig verteilt hat und sich eine horizontale Oberfläche der Schmelze auf einer durch die Überlaufkante definierten Höhe ausgebildet hat. Um dies sicherzustellen, kann eine hinreichend lang gewählte Wartezeitspanne (beginnend bspw. mit dem Beginn des Austragens der Schmelze in das Messgefäß) eingehalten werden, bevor die Dosiermenge der Schmelze aus dem Messgefäß abgelassen wird.

[0014] Vorteilhafterweise ist es problemlos möglich, beispielsweise durch ein nur teilweises Öffnen der Auslassöffnung des Messgefäßes oder durch einen entsprechend gewählten Kippwinkel beim Kippen des Messgefäßes, eine gewünschte Ausfließgeschwindigkeit der Schmelze aus dem Messgefäß vorzugeben. Die Ausflussgeschwindigkeit kann beispielsweise von einer vorgegebenen Füllgeschwindigkeit einer Gussform, beispielsweise einer Druckgussmaschine, abhängen oder durch diese definiert sein.

[0015] Vorzugsweise wird der über die Überlaufkante des Messgefäßes aus dem Messgefäß herausfließende überschüssige Teil der Schmelze zurück in den Behälter geleitet. Auf diese Weise geht dieser Teil der Austragemenge nicht verloren, sondern kann in dem Behälter für eine nachfolgende Schmelzabgabe aus dem Behälter bereitgehalten werden. Zu diesem Zweck kann eine von der Überlaufkante ausgehende Rücklaufleitung vorgesehen sein und ggf. Teil der Vorrichtung sein. Vorzugsweise wird über diese Rücklaufleitung die über die Überlaufkante aus dem Messgefäß abfließende Schmelze zurück in den Behälter geleitet. Die Rücklaufleitung kann als Rinne oder als Rohr ausgestaltet sein. Beispielsweise kann das Dosierrohr als Rücklaufleitung bzw. als Teil der Rücklaufleitung ausgestaltet sein. Zu diesem Zweck setzt das Dosierrohr typischerweise an der Überlaufkante an. Das Dosierrohr kann als ein Steigrohr ausgestaltet sein, das von dem Behälter kommend zum Messgefäß hin ansteigt, um einen von der Schwerkraft angetriebenen Rücklauf der überschüssigen Schmelze aus dem Messgefäß in den Behälter zu ermöglichen. Es ist prinzipiell aber auch möglich, dass die überschüssige Schmelze nicht zurück in den genannten Behälter, sondern in ein hiervon separates Auffangreservoir geleitet wird.

[0016] Das Fassungsvermögen des Messgefäßes und mit ihr auch die Dosiermenge können mittels eines Verdrängungskörper, der einen Teil der Schmelze aus dem Messgefäß verdrängt, reduziert werden. Zu diesem Zweck wird der Verdrängungskörper vollständig oder teilweise innerhalb des Messgefäßes fixiert bzw. arretiert, so dass die Dosiermenge um das unterhalb der Überlaufkante angeordnete Volumen des Verdrängungskörpers reduziert wird. Es ist ferner möglich, die Dosiermenge durch entsprechendes Ändern der Eintauchtiefe des Verdrängungskörpers in dem Messgefäß, also der relativ zur Überlaufkante gemessenen Höhe des Verdrängungskörpers, variabel einzustellen. Dies kann prinzipiell manuell oder auch mittels eines entsprechend angeordneten Motors oder Antriebs erfolgen, der gegebenenfalls durch die Steuereinheit steuerbar sein kann.

[0017] In vielen Fällen handelt es sich bei dem Behälter für die Schmelze um einen Druckbehälter, der also pneumatisch mit Druck beaufschlagt werden kann. Dann ist es möglich, die Schmelze durch Druckbeaufschlagung aus dem Behälter auszutragen. Die Vorrichtung kann also beispielsweise ein mit einem Fördergas druckbeaufschlagter Dosierofen sein. Derartige Dosieröfen sind grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus der Druckschrift DE 20 22 989. Entsprechend kann die Fördervorrichtung der vorgeschlagenen Vorrichtung eingerichtet sein, in dem Behälter den genannten Druck zu erzeugen, um die vorgegebene Austragemenge der Schmelze durch das Dosierrohr aus dem Behälter auszutragen. Typischerweise ist das Dosierrohr in derartigen Fällen als ein in den Behälter hineintauchendes Steigrohr ausgestaltet. Typischerweise ist das Dosierrohr innerhalb des Behälters in die Schmelze eingetaucht.

[0018] In einer stabilen und dennoch kostengünstigen Ausführungsform der Vorrichtung weist eine seitliche Gefäßwand des Messgefäßes eine Durchtrittsöffnung auf, in die das Dosierrohr mündet. Vorzugsweise ist das Messgefäß an dieser Stelle mit dem Dosierrohr mittels einer Flanschverbindung verbunden. Typischerweise weist der Behälter eine Austrittsöffnung für das Dosierrohr auf, durch die das Dosierrohr hindurch verläuft. Vorteilhafterweise kann der Messbecher, je nach einer individuell vorliegenden räumlichen Aufstellsituation des Behälters, bspw. bezüglich einer Druckgussmaschine, an dieser Austrittsöffnung des Behälters angeordnet bzw. befestigt sein. In diesem Fall endet das Dosierrohr an oder in dieser Austrittsöffnung. Es ist aber auch möglich, dass das Dosierrohr ein über diese Austrittsöffnung hinaus verlängertes Endstück aufweist, an dessen Ende das Messgefäß dann wie beschrieben befestigt sein kann.

[0019] Im Folgenden werden, unter Bezugnahme auf die in Figuren 1 bis 3 gezeigten schematischen Darstellungen, spezielle Ausführungsbeispiele der vorgeschlagenen Vorrichtung und des vorgeschlagenen Verfahrens beschrieben. Es zeigt:

Figur 1

eine perspektivische Darstellung eines Querschnitts durch ein eine Vorrichtung hier vorgeschlagener Art zum Abgeben einer Dosiermenge einer Metallschmelze,

Figur 2

einen Teil der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung in einer seitlichen Ansicht, und

Figur 3

ein Messgefäß und einen Teil eines Dosierrohrs der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung in einer Ansicht von schräg oben.

[0020] In den Figuren sind einander entsprechende Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

[0021] Figur 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Vorrichtung 1 hier vorgeschlagener Art zum Abgeben einer vorgegebenen Dosiermenge einer Metallschmelze, beispielsweise von Aluminium oder Zink. Die abgegebene Dosiermenge der Schmelze wird beispielsweise über eine Zuführrinne 2 in eine Füllkammer einer Druckgussmaschine bekannter Bauart (hier nicht dargestellt) geleitet und dort weiterverarbeitet. Natürlich sind auch andere Arten der Weiterverarbeitung der abgegebenen Dosiermenge der Schmelze, wie etwa alternative Gießverfahren, möglich.

[0022] Die Vorrichtung 1 ist in dem gezeigten Beispiel als Dosierofen ausgestaltet und umfasst einen elektrisch beheizbaren, feuerfest ausgekleideten und druckdichten Behälter 3 für die Metallschmelze 4. In dem Behälter 3 taucht in die Schmelze ein als keramisches Steigrohr ausgestaltetes Dosierrohr 5 ein. Das Dosierrohr 5 steigt bis zu einer Austrittsöffnung 13 des Behälters 3 an und mündet dort in ein Messgefäß 6 der Vorrichtung 1.

[0023] Die Vorrichtung 1 umfasst außerdem eine Fördervorrichtung 7, die dazu eingerichtet ist, über eine Gasleitung 8 ein bezüglich der Schmelze möglichst inertes Fördergas in den Behälter 3 zu pumpen und auf diese Weise den Behälter 3 mit einem Überdruck zu beaufschlagen. Zur Steuerung der Fördervorrichtung 7 umfasst die Vorrichtung 1 außerdem eine in Figur 1 stark schematisiert dargestellte Steuereinheit 9.1, die eingerichtet ist, in periodisch wiederkehrenden Arbeitszyklen die Fördereinheit 7 zur Erzeugung des Überdrucks anzusteuern, um hierdurch in jedem dieser Arbeitszyklen eine vorgegebene Austragemenge der Schmelze durch das Dosierrohr 5 in das Messgefäß 6 zu fördern. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Austragemenge in jedem Arbeitszyklus jeweils in einem einzigen Austrageschwall in das Messgefäß 6 fließt. Prinzipiell kann hierzu der Überdruck in jedem der Arbeitszyklen impulsartig und auf die Dauer des jeweiligen Austragens der vorgegebenen Austragemenge begrenzt sein, so dass jeweils anschließend die Schmelze in dem Dosierrohr 5 wieder absinkt.

[0024] Wie in Figuren 2 und 3 besonders deutlich zu erkennen ist, weist eine seitliche Gefäßwand 10 des Messgefäßes 6 eine Durchtrittsöffnung 11 auf, in die das Dosierrohr 5 mündet und an der das Messgefäß 6 mit dem Dosierrohr 5 mittels eines Flansches 12 verbunden ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft das Dosierrohr 5 durch eine Austrittsöffnung 13 des Behälters 3 hindurch und endet an dieser Austrittsöffnung 13, so dass das Messgefäß 6 unmittelbar an dieser Austrittöffnung 13 angeordnet und befestigt ist. Es wäre prinzipiell aber auch möglich, dass das Dosierrohr 5 ein über diese Austrittsöffnung 13 praktisch beliebig weit verlängertes Endstück aufweist, an dessen Ende das Messgefäß 6 dann befestigt wäre.

[0025] Wie beispielsweise in Figur 3 gezeigt ist, weist das Messgefäß 6 eine Überlaufkante 14 auf, durch die ein Fassungsvermögen des Messgefäßes 6 begrenzt und definiert wird. In dem gezeigten Beispiel ist diese Überlaufkante 14 durch einen unteren Bereich eines Randes 15 der Durchtrittsöffnung 11 des Messgefäßes 6 gebildet. Die vorgegebene Austragemenge der Schmelze übersteigt dieses Fassungsvermögen des Messgefäßes 6 um eine Überschussmenge, so dass nachdem die Austragemenge in das Messgefäß gefördert wurde, ein das Fassungsvermögen übersteigender Teil der Schmelze, also die genannte Überschussmenge, über die Überlaufkante 14 aus dem Messgefäß wieder herausfließt. Dabei fließt die Überschussmenge durch das Dosierrohr 5 wieder zurück in den Behälter 3. Es wäre prinzipiell aber auch möglich, dass die überschüssige Schmelze in ein separates Auffangreservoir geleitet wird.

[0026] Nachdem die Überschussmenge der Schmelze aus dem Messgefäß 6 herausgeflossen ist, beinhaltet das Messgefäß 6 genau die auf diese Weise definierte Dosiermenge der Schmelze. In dem vorliegenden Beispiels ist vorgesehen, dass die vorgegebene Austragemenge derart bemessen ist, dass die Überschussmenge mindestens 5%, vorzugsweise mindestens 10% des Fassungsvermögens beträgt, gleichzeitig aber nicht mehr als 100% des Fassungsvermögens, vorzugsweise nicht mehr als 50% des Fassungsvermögens beträgt. Somit kann auf eine Messung der Schmelzhöhe im Messbecher mittels eines Sensors verzichtet werden. Außerdem ist hierfür eine komplexe Regelung der Fördervorrichtung 7 nicht erforderlich.

[0027] Die Dosiermenge der Schmelze wird anschließend aus dem Messgefäß 6 in die Zuführrinne 2 abgelassen, wodurch dass Messgefäß 6 vollständig entleert wird. Dies kann prinzipiell durch Kippen des Messgefäßes 6 erfolgen, beispielsweise um ein entsprechend ausgestaltetes und angeordnetes Scharnier. In dem hier gezeigten Beispiel weist das Messgefäß 6 an seinem Boden 16 eine Auslassöffnung 17 für die Schmelze auf, siehe Figur 3, sowie ein als Stopfen ausgestaltetes Verschlusselement 18 zum Verschließen dieser Auslassöffnung 17. Durch ein vollständiges bzw. teilweises Wegbewegen des Verschlusselements 18 von der Auslassöffnung 17 kann die Auslassöffnung vollständig bzw. teilweise geöffnet und auf dieses Weise eine Ausfließgeschwindigkeit der Schmelze vorgegeben werden.

[0028] Die Vorrichtung 1 weist eine mittels der Steuereinheit 9.2 steuerbare Auslassvorrichtung 19 auf, die eingerichtet ist, beispielsweise mittels eines Motors oder eines pneumatischen oder hydraulischen Antriebs, das Verschlusselement 18 zu bewegen, um die Auslassöffnung 17 zu öffnen und zu schließen. Die Steuereinheit 9.2 ist eingerichtet, die Auslassvorrichtung 19 erst nach Ablauf einer vorgegebenen Wartezeit zum Öffnen der Auslassöffnung 17 anzusteuern, wobei die Wartezeit mit Beginn des Austragens der Austragemenge in das Messgefäß 6 zu laufen beginnt und so lang gewählt ist, dass bis zu ihrem Ende die Überschussmenge vollständig aus dem Messgefäß 6 herausgelaufen ist und sich in dem Messgefäß 6 ein horizontaler Schmelzspiegel auf Höhe der Überlaufkante 14 ausgebildet hat.

[0029] Die Vorrichtung 1 weist einen Verdrängungskörper 20 auf, der vollständig oder teilweise innerhalb des Messgefäßes fixiert bzw. arretiert werden kann, um die Dosiermenge um das unterhalb der Überlaufkante angeordnete Volumen des Verdrängungskörpers 20 zu reduzieren. Mittels eines durch die Steuereinheit 9.3 steuerbaren Antriebs 21 kann die Eintauchtiefe des Verdrängungskörpers 20 in dem Messgefäß 6, und mit ihr die Dosiermenge, variabel eingestellt werden.

[0030] Die gezeigten Steuereinheiten 9.1, 9.2 und 9.3 können miteinander verbunden oder in einer (zentralen) Steuereinheit der Vorrichtung 1 integriert sein.

Bezugszeichenliste:

[0031] 

1

Vorrichtung

2

Zuführrinne

3

Behälter

4

Schmelze

5

Dosierrohr

6

Messgefäß

7

Fördervorrichtung

8

Gasleitung

9

Steuereinheit (9.1, 9.2, 9.3)

10

Gefäßwand

11

Durchtrittsöffnung

12

Flansch

13

Austrittsöffnung

14

Überlaufkante

15

Rand der Durchtrittsöffnung

16

Boden des Messgefäßes

17

Auslassöffnung

18

Verschlusselement

19

Auslassvorrichtung

20

Verdrängungskörper

21

Antrieb

Ansprüche

1. Verfahren zum Abgeben einer Dosiermenge einer Schmelze (4), insbesondere einer Metallschmelze, aus einem Behälter (3), wobei eine Austragemenge der Schmelze (4) aus dem Behälter (3) durch ein Dosierrohr (5) in ein Messgefäß (6) ausgetragen wird und die Dosiermenge der Schmelze (4) aus dem Messgefäß (6) abgelassen wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Austragemenge der Schmelze (4) ein durch eine Überlaufkante (14) des Messgefäßes (6) definiertes und die Dosiermenge vorgebendes Fassungsvermögen des Messgefäßes (6) um eine Überschussmenge übersteigt, so dass die Überschussmenge der Schmelze (4) über die Überlaufkante (14) aus dem Messgefäß (6) wieder herausfließt, wobei anschließend die Dosiermenge der Schmelze (4) aus dem Messgefäß (6) abgelassen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der über die Überlaufkante (14) des Messgefäßes (6) aus dem Messgefäß (6) herausfließende Teil der Schmelze (4) zurück in den Behälter (3) geleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der über die Überlaufkante (14) des Messgefäßes (6) aus dem Messgefäß (6) herausfließende Teil der Schmelze (4) durch das Dosierrohr (5) zurück in den Behälter (3) geleitet wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiermenge der Schmelze (4) aus dem Messgefäß (6) ausgelassen wird, indem das Messgefäß (6) gekippt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiermenge der Schmelze (4) aus dem Messgefäß (6) ausgelassen wird, indem eine unterhalb der Überlaufkante (14) angeordneten Auslassöffnung (17) des Messgefäßes (6) geöffnet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Öffnen der Auslauföffnung (17) ein die Auslassöffnung (17) verschließendes Verschlusselement (18) bewegt wird, insbesondere ein Schiebeelement oder ein Stopfen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (17) in einem Boden (16) des Messgefäßes (6) oder in einer Seitenwand des Messgefäßes (6) angeordnet ist.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiermenge reduziert wird, indem in dem Messgefäß (6) ein Verdrängungskörper (20) fixiert wird, der einen Teil der Schmelze (4) aus dem Messgefäß (6) verdrängt.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (3) ein Druckbehälter ist und die Schmelze (4) durch Beaufschlagen des Behälters mit Druck ausgetragen wird.

10. Vorrichtung (1) zum Abgeben einer Dosiermenge einer Schmelze (4), insbesondere einer Metallschmelze, mit einem Behälter (3) für die Schmelze (4), einem Messgefäß (6) mit einem Fassungsvermögen, einem Dosierrohr (5), einer Fördervorrichtung (7), die eingerichtet ist, eine vorgegebene Austragemenge der Schmelze (4) aus dem Behälter (3) durch das Dosierrohr (5) in das Messgefäß (6) zu fördern,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Messgefäß (6) eine Überlaufkante (14) aufweist, welche das Fassungsvermögen des Messgefäßes (6) begrenzt und die Dosiermenge der Schmelze (4) definiert, wobei die vorgegebene Austragemenge das Fassungsvermögen des Messgefäßes (6) um eine vorgegebene Überschussmenge übersteigt.

11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Auslassvorrichtung (19) aufweist, die eingerichtet ist, nach Beenden des Austragens der Austragemenge der Schmelze (4) in das Messgefäß (6) die Dosiermenge der Schmelze (4) aus dem Messgefäß (6) auszulassen, insbesondere durch Kippen des Messgefäßes (6) oder durch Öffnen einer unterhalb der Überlaufkante (14) angeordneten Auslassöffnung (17) des Messgefäßes.

12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine von der Überlaufkante (14) ausgehende Rücklaufleitung aufweist, die ausgestaltet ist, über die Überlaufkante (14) aus dem Messgefäß (6) abfließende Schmelze (4) zurück in den Behälter (3) oder in ein weiteres Auffangreservoir der Vorrichtung (1) zu leiten, wobei das Dosierrohr (5) vorzugsweise Teil der Rücklaufleitung ist.

13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (3) ein Druckbehälter ist und die Fördervorrichtung (7) eingerichtet ist, den Behälter (3) zum Austragen der Schmelze (4) mit Druck zu beaufschlagen, wobei das Dosierrohr (5) vorzugsweise als ein in den Behälter (3) hineintauchendes Steigrohr ausgestaltet ist.

14. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine seitliche Gefäßwand (10) des Messgefäßes (6) eine Durchtrittsöffnung (11) aufweist, in die das Dosierrohr (5) mündet, wobei das Messgefäß (6) mit dem Dosierrohr (5) vorzugsweise über einen Flansches (12) verbunden ist.

15. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen die Dosiermenge reduzierenden Verdrängungskörper (20) umfasst, der relativ zur Höhe der Überlaufkante (14) in dem Messgefäß (6) arretierbar ist zum Verdrängen eines Teils der Schmelze (4) aus dem Messgefäß (6).

Zeichnung