DE19611420A1 - Erwärmungsvorrichtung für Rohblock beim Metallgießen - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich allgemein mit einer Spritzgußvor­ richtung, bei der ein Metallmaterial auf den halb geschmolzenen Zustand erwärmt, pulverisiert und in eine Form vergossen wird, um hierdurch ein Metallgußstück auszubilden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Erwärmungsvorrichtung in einer Spritzgußvorrichtung, mittels welcher ein Rohblock aus einem Metall, wie einer Magnesium(Mg)- oder Aluminium(Al)-Legierung (nachstehend aus Vereinfachungsgründen bezeichnet als "Rohblock") erwärmt wird, und welche eine Erwärmungseinrichtung umfaßt, welche vertikal und horizontal drehbeweglich bzw. schwenkbe­ weglich derart vorgesehen ist, daß ein Rohblock von der Seite her bezüglich der Erwärmungseinrichtung zugeführt und in der Erwärmungseinrichtung in einer vertikalen Positionierung erwärmt werden kann, wodurch sich die Höhe und die Abmessungen einer Spritzgußvorrichtung reduzieren lassen und sich auf die Erwär­ mungseinrichtung ausgeübte und bei der Förderbewegung des Rohblocks einwirkende Stoßbelastungen vermeiden lassen.

Der vorliegende Anmelder hat eine Spritzgußvorrichtung für Metallgußstücke vorgeschlagen, welche in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 5-285625 beschrieben ist. Bei dieser vorgeschlagenen Spritzgußvorrichtung wird ein Rohblock kon­ tinuierlich zu einer fließfähigen Masse, das heißt einem halbflüssigen Material verarbeitet. Folglich läßt sich ein hoher Durchsatz erzielen. Die Vorrichtung wird nachstehend kurz unter Bezugnahme auf Fig. 15 beschrieben.

In Fig. 15 ist die vorstehend angegebene Spritzgußvorrichtung für Metallgußstücke insgesamt mit dem Bezugszeichen 200 versehen. Die Vorrichtung 200 weist einen Injektor 201 mit einer Schnecken­ welle und eine Materialzufuhrkammer 202 auf. Die Materialzufuhr­ kammer 202 hat eine Rohblock-Eintragskammer 203, eine Erwärmungs­ kammer 204, eine Kammer 205 mit konstanter Temperatur, bei der es sich um eine Förderkammer für erwärmtes Material handelt, und eine Lagerkammer 207 für pulverisiertes Material, welche in dieser Reihenfolge von oben nach unten in der Figur angeordnet sind. Die Lagerkammer 207 für pulverisiertes Material ist mit einer Pulverisierungsschneideinrichtung 206 ausgestattet. Das Innere der Materialzufuhrkammer 202 steht unter einem Vakuum oder einer Inertgasatmosphäre. Die Kammern 203 und 204 sind vonein­ ander durch eine Verschlußeinrichtung bzw. eine Schleuse 208 getrennt. Die Kammern 204 und 205 sind voneinander durch eine weitere Verschlußeinrichtung bzw. eine Schleuse 209 getrennt.

Bei der vorstehend beschriebenen üblichen Vorrichtung wird ein Rohblock W in der Erwärmungskammer 204 erwärmt. Der Rohblock wird dann in eine Kammer 205 mit konstanter Temperatur mittels einer geeigneten seitlichen Steuerung transportiert. Der Rohblock wird durch die Pulverisierungsschneideinrichtung 206 pulverisiert. Das Material wird dann direkt oder indirekt in einen Hohlraum 213 in einer Form 212 über die Lagerkammer 207 für pulverisiertes Material mittels einer Schnecke 211 gespritzt. Der Rohblock W ist aus einem Metall, wie einer Mg-Legierung hergestellt. Wenn dieser in der Erwärmungskammer 204 erwärmt wird, wird der Rohblock teilweise erschmolzen. Die Vorrichtung ist derart ausgelegt, daß das Material in den Hohlraum gegossen wird, wenn sich das Material in dem teilweise erschmolzenen Zustand befindet. Folglich ist diese übliche Vorrichtung fähig, Rohblöcke kon­ tinuierlich zu verarbeiten. Hieraus resultiert, daß die Vor­ richtung eine hohe Produktivität hat.

Bei dieser Spritzgußvorrichtung für das Metallgießen ist die Materialbahn, entlang der das Material eingebracht, erwärmt, pulverisiert und auf sonstige Weise bearbeitet wird, über dem Injektor angeordnet. Die Materialbahn setzt sich kontinuierlich in vertikaler Richtung ausgehend von oben fort mit einem nach unten anschließenden Materialeinführungsabschnitt bis zu der Lagerkammer für das pulverisierte Material, welche unterhalb der am tiefsten liegenden Pulverisierungsschneideinrichtung angeord­ net ist. Der Rohblock wird vertikal von oben nach unten auf der vertikal verlaufende Materialbahn bewegt. Das Material wird dann pulverisiert und in den Spritzzylinder eingebracht.

Zuerst wird der vertikal angeordnete Rohblock in eine induktive Erwärmungseinrichtung im Inneren der Erwärmungskammer von oben her befördert, und zwar von der Einführungskammer ausgehend, welche oberhalb der Erwärmungskammer liegt. Hieraus folgt, daß die Materialeinführungskammer oberhalb der Erwärmungskammer liegt. Somit steht die Materialeinführungskammer in starkem Maße in vertikaler Richtung über die Erwärmungskammer vor.

Daher hat die übliche Gießvorrichtung den Nachteil, daß die Höhe um die Höhe der Materialeinführungskammer vergrößert ist, welche vertikal angeordnet ist. Da die Einrichtungen zum Ergreifen und Einführen des Materials über der Materialeinführungskammer angebracht werden, wird die Höhe noch weiter vergrößert. Folglich sind die Außenabmessungen und die Höhenabmessungen dieser Gießvorrichtung relativ groß. Hierdurch werden die Gesamt­ abmessungen der Vorrichtung sehr groß.

Ferner wird bei der üblichen Vorrichtung der Rohblock von oben her in die Materialeinführungskammer und in die Erwärmungsein­ richtung (welche beispielsweise eine induktive Erwärmungsein­ richtung im Inneren der Erwärmungskammer aufweist) in vertikaler Richtung zu die Erwärmungseinrichtung eingebracht. Wenn daher der Rohblock in die Erwärmungseinrichtung in vertikaler Ausrichtung eingebracht wird, ist es schwierig, das Einführen gleichmäßig und stabil ohne die Erzeugung von Stoßbelastungen zu bewerkstelligen. Wenn daher der Rohblock in die Erwärmungseinrichtung eingeführt wird, können Stoßbeanspruchungen an der Erwärmungseinrichtung und dem Rohblock auftreten. Wenn beispielsweise die induktive Erwärmungseinrichtung eingesetzt wird, ist es nicht erwünscht, daß die induktive Erwärmungseinrichtung einer Stoßbelastung ausgesetzt ist, da die Erwärmungs- und Halteteile aus keramischen zylindrischen Teilen bestehen. Ferner ist es nicht erwünscht, daß der Rohblock, die Anhalteeinrichtung und weitere Komponenten Stoßbelastungen ausgesetzt sind, wenn der Rohblock eingebracht wird.

Wie zuvor beschrieben worden ist, wird bei der üblichen Erwär­ mungseinrichtung der Rohblock vertikal in der Erwärmungskammer angeordnet und gehalten und in diesem Zustand erwärmt. Dann wird der Rohblock in vertikaler Richtung ohne eine Veränderung seiner Lage weiterbefördert. Daher ist es erforderlich, daß die Materialeinführungskammer oberhalb der Erwärmungskammer angeord­ net ist. Auch ist es erforderlich, daß die Materialeinführungs­ einrichtungen oberhalb der Materialeinführungskammer angeordnet sind. Auch ist insbesondere zu berücksichtigen, daß man bei einer Verminderung der Höhe der Erwärmungseinrichtung und beim Vorsehen der Einführungsrichtung des Rohblockmaterials derart vorgehen sollte, daß keine Stoßbelastungen hierbei auftreten. Auf diesem Hintergrund wurde die erfindungsgemäße Vorrichtung geschaffen.

Die vorstehend angegebene Sperrigkeit der Gesamtmaschine und die Stoßbelastungen infolge der Fallbewegung des Rohblocks und weitere Nachteile lassen sich dadurch vermeiden, daß man die Erwärmungseinrichtung derart auslegt, daß sie sowohl in ver­ tikaler als auch in horizontaler Richtung eine Schwenkbewegung ausführen kann, daß ein Material in die Erwärmungseinrichtung von einer Seite her eingeführt werden kann, und daß dann die Erwärmungseinrichtung in ihre vertikale Position geschwenkt werden kann. Bei der üblichen RF-Induktionserwärmungseinrichtung ist die Erwärmungsspule ähnlich eines Rings jedoch ausgelegt, das zu erwärmende Material wird in seiner Position im Inneren der ringförmigen Erwärmungsspule mittels Halteelementen gehalten, und die Erwärmungsspule wird erregt. Im allgemeinen ist die Erwär­ mungsspule um das zu erwärmende Material oder auf beiden Seiten des Materials angeordnet. Daher ist es äußerst schwierig, die Erwärmungseinrichtung zu verschwenken. Wenn man versucht, die Erwärmungseinrichtung zu verschwenken, werden die Einrichtungen als Träger für die Erwärmungsspule, die Schwenkeinrichtungen und weitere Einrichtungen sehr groß. Als Folge hiervon wird das Gewicht der Maschine größer. Ferner wird auch die Gesamtauslegung der Maschine komplizierter.

Es hat sich gezeigt, daß sich die Erwärmungseinrichtung dadurch verschwenken läßt, daß man eine RF(HF)-Induktionserwärmungsspule um ein zylindrisches Teil derart wickelt, daß man eine Erwär­ mungseinrichtung erhält, daß man ein zu erwärmendes Material in das zylindrische Teil einführt, um eine RF(HF)-Erwärmung des Materials vorzunehmen, und daß man das zylindrische Teil derart lagert, daß es verschwenkt werden kann. Hiermit befassen sich die nach der Erfindung wesentlichen Einzelheiten.

Wenn ein Metallrohblock mit den üblichen Auslegungsformen erwärmt wird, war es erforderlich, daß Temperaturveränderungen von Stelle zu Stelle im Rohblock so gering wie möglich gemacht werden mußten. Aus diesem Grunde war es erforderlich, daß die positions­ mäßige Zuordnung zwischen der Erwärmungsspule und dem Rohblock konstant aufrechterhalten werden mußte. Um die Effizienz der Erwärmung zu verbessern, ist es erwünscht, den Raum zwischen dem Rohrblock mit dem keramischen Halter, bei dem es sich um ein zylindrisches Teil handelt, kleiner zu machen.

Wenn jedoch der Raum kleiner gemacht wird, um die Erwärmungs­ effizienz zu verbessern, kann sich der Rohblock während des Transports hiermit verfangen. Der Rohblock kann in Kontakt mit dem keramischen Halter kommen, so daß sich der Halter lösen kann. Hierdurch können sich Schwierigkeiten ergeben.

Es hat sich gezeigt, daß man im vorstehend genannten Raum einen kleinen konstanten Wert dadurch beibehalten kann, daß man den Keramikhalter mit Hilfe von Stützeinrichtungen von oben und unten her hält. Auch hiermit befaßt sich die Erfindung.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Erwärmungsvorrichtung für einen Metallgußrohblock bereitzustellen, welche eine Miniaturi­ sierung einer Spritzgußvorrichtung dadurch gestattet, daß ermöglicht wird, daß ein Material in einer Erwärmungskammer von einer Seite der Erwärmungskammer her eingebracht wird, und sich somit die Höhe der Gesamtmaschine reduzieren läßt. Nach dem Einbringen des Materials wird die Erwärmungseinrichtung in eine vertikale Position geschwenkt. Wenn auf diese Weise ein Rohblock eingebracht wird, lassen sich Stoßbeanspruchungen infolge einer Fallbewegung verhindern.

Ferner soll nach der Erfindung eine schwenkbewegliche Induktions­ erwärmungseinrichtung bereitgestellt werden, welche eine vereinfachte, gewichtsmäßig leichte Schwenk-Trageinrichtung hat, und deren Lage sich ruckfrei und zuverlässig verändern läßt.

Ferner soll nach der Erfindung eine Induktionserwärmungsein­ richtung bereitgestellt werden, welche derart ausgelegt ist, daß ein Rohblock erwärmt wird, ein Keramikhalter derart festgehalten wird, daß die positionsmäßige Zuordnung des Rohblocks relativ zu der Erwärmungsspule mit fest vorgegebenen Verhältnissen aufrech­ terhalten wird, und daß ermöglicht wird, daß der Rohblock gleichförmig weiterbefördert wird.

Gemäß einem Aspekt nach der Erfindung kann die Erwärmungsein­ richtung sich um eine horizontale Achse derart schwenken, daß die Erwärmungseinrichtung zwischen einer horizontalen Position und einer vertikalen Position umschaltbar ist. Ein Rohblock kann in eine Erwärmungskammer transportiert werden, indem er in einer horizontalen Lage gehalten wird. Folglich läßt sich eine Material-Zufuhreinrichtung an einer Seite der Erwärmungskammer anordnen. Ein Material kann von einer Seite der Erwärmungskammer her zugeführt werden. Hierdurch wird es überflüssig, daß man eine Material-Aufgabekammer vorsieht sowie eine Transporteinrichtung über der Erwärmungskammer.

Die Material-Zufuhreinrichtung weist eine Rohblock-Einführungs­ kammer, welche horizontal außerhalb der Erwärmungskammer vorgesehen ist, eine Einführungseinrichtung, welche den Rohblock von der Kammer in die Erwärmungseinrichtung fördert, und eine öffenbare Türe auf, welche dazu dient, die Kammer von der Erwärmungskammer zu isolieren.

Fest Anschläge bzw. Stoppeinrichtungen sind vorgesehen, um den Rohblock daran zu hindern, daß er aus der Erwärmungseinrichtung austritt, wenn die Erwärmungseinrichtung von der horizontalen Lage in die vertikale Lage gebracht wird. Ein beweglicher Anschlag ist vorgesehen, um den Rohblock zu halten, wenn die Erwärmungseinrichtung in ihrer vertikalen Position ist. Daher wird der Rohblock daran gehindert, daß er eine Fallbewegung ausführen kann.

Insbesondere kann das Material in die Erwärmungskammer eingeführt werden, wenn die Erwärmungseinrichtung, welche um eine horizonta­ le Achse schwenkbar ist, sich in einer horizontalen Lage befindet. Nach dem Einführen wird die Erwärmungseinrichtung in die vertikale Position geschwenkt. Wenn die Erwärmungskammer in die vertikale Lage gebracht worden ist, wird der Rohblock mittels den festen Anschlägen an einer Fallbewegung gehindert. In der vertikalen Lage ist der Rohblock durch den beweglichen Anschlag gehalten. Nach der Erwärmung des Rohblocks wird der bewegliche Anschlag reaktiviert und der erwärmte Rohblock wird in Richtung nach unten weiterbefördert.

Gemäß einem zweiten Aspekt nach der Erfindung wird eine RF(Hoch­ frequenz, abgekürzt mit "HF")-Induktionserwärmungsspule um den äußeren Umfang eines zylindrischen Teils gewickelt. Somit ist die HF-Induktionserwärmungseinrichtung vollständig. Das zylindrische Teil wird mittels einer Drehwelle bzw. Drehachse gehalten, welche sich rechtwinklig zur axialen Richtung des zylindrischen Teils erstreckt. Die Drehwelle ist hohl ausgebildet, um einen Durchgang im Inneren der Welle zu bilden. Der Basisabschnitt der Erwär­ mungsspule ist in den Durchgang vermittels eines Isoliermaterials eingeführt und dort gehalten. Die Drehwelle wird mittels einer Schwenkeinrichtung verdreht bzw. geschwenkt, um die Erwärmungs­ einrichtung von der horizontalen Position in die vertikale Position zu bringen. Teile des Isoliermaterials und der Erwär­ mungsspule sind lösbar an der Drehwelle angebracht. Das zylin­ drische Teil kann von einem hohlen Zylinder oder einem Zylinder gebildet werden, welcher ein Bodenteil hat.

Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist die Induktionsspule um das zylindrische Teil gewickelt, welches mit Hilfe der drehbaren Hohlwelle gehalten ist. Das zylindrische Teil kann um die Drehwelle geschwenkt werden. Somit wird ein zu erwärmendes Material in der Erwärmungseinrichtung gehalten, welche von einer vertikalen Position in eine horizonta­ le Position und umgekehrt verschwenkt werden kann. Das zylin­ drische Teil, welches das Material mit Hilfe der Drehwelle hält, und somit die Erwärmungseinrichtung können ruckfrei bzw. gleich­ mäßig, zuverlässig und einfach geschwenkt werden. Da die Drehwelle mit Hilfe von Lagern in einem Behälter gelagert ist, in welchem die Erwärmungseinrichtung untergebracht ist, läßt sich die Erwärmungseinrichtung auf konstruktiv einfache Weise verschwenken und in den jeweiligen Positionen zuverlässig halten.

Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist in einer Rohblock-Induktionserwärmungsvorrichtung ein hitzebeständiger Keramikhalter vorgesehen, welcher aus einem nicht reaktiven Material hergestellt ist, und obere und untere Stützen hat, welche aus einem keramischen Werkstoff mit hoher Intensität hergestellt sind. Eine Induktionserwärmungsspule ist um den Außenumfang des Keramikhalters gewickelt. Ein Rohblock aus einer Legierung aus Magnesium oder Aluminium ist in dem Halter unter Einhaltung eines vorbestimmten Spiels gehalten. Die oberen und die unteren Stützen sind passend über obere und untere Abschnitte des Halters angebracht, um diesen vertikal zu halten. Die Stützen dienen auch dazu, den Halter in der Position horizontal anzuordnen. Vorzugsweise umfassen die Stützen jeweils Streben mit einem L-förmigen Querschnitt, um das Gewicht zu reduzieren. Das Material, welches direkt dem Rohblock der Legierung zugeordnet ist, ist aus einem hitzebeständigen, nicht reaktiven Keramikmaterial des Halters hergestellt, um eine lange Standzeit zu bekommen. Die Stützen sind aus keramischem Werkstoff mit hoher Intensität hergestellt, um eine ausreichende Intensität sicherzustellen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Aus­ führungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Vertikalschnittansicht zur Verdeutlichung von Hauptteilen einer unteren Hälfte einer Spritzgußvor­ richtung für Metallgußstücke, wobei die Vorrichtung nach der Erfindung ausgelegt ist;

Fig. 2 eine Vertikalschnittansicht von Hauptteilen der oberen Hälfte der vorstehend angegebenen Spritzgußvorrich­ tung;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 4 eine vergrößerte Vertikalschnittansicht von Haupt­ abschnitten, der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung zur Verdeutlichung einer Induktions-Erwärmungseinrichtung und einer Einrichtung zum Lagern der Erwärmungsein­ richtung in einer solchen Weise, daß sich diese verschwenken läßt;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 4;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht von Hauptteilen der Induktions-Erwärmungsvorrichtung nach den Fig. 4 und 5;

Fig. 7 eine Teilschnittansicht der Erwärmungskammer, welche in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist;

Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht in Richtung der mit dem Pfeil c in Fig. 7 angedeuteten Richtung zur Verdeutlichung einer Einrichtung zum Verschwenken einer Erwärmungs­ einrichtung;

Fig. 9 eine Vertikalschnittansicht der Erwärmungseinrichtung nach Fig. 8 und einer Einrichtung zum Lagern dersel­ ben in auseinandergezogener Darstellung;

Fig. 10 eine Schnittansicht einer Ausführungsvariante eines Erwärmungsteils;

Fig. 11 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung von Hauptteilen einer Spritzgußvorrichtung, bei welcher eine andere Auslegungsform zum Stützen und Lagern eines Rohblock­ halters eingesetzt wird;

Fig. 12 eine vergrößerte Schnittansicht der Erwärmungskammer nach Fig. 11;

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines in den Fig. 11 und 12 gezeigten Halters und Streben in auseinanderge­ zogener Darstellung zur Verdeutlichung ihrer posi­ tionsmäßigen Zuordnung;

Fig. 14 eine Draufsicht auf den Keramikhalter nach den Fig. 11 bis 13; und

Fig. 15 eine Vertikalschnittansicht zur schematischen Ver­ deutlichung einer üblichen Spritzgußvorrichtung für Metallgußstücke.

Die Form und weitere Komponenten, die bei der Erfindung vor­ gesehen sind, sind in ähnlicher Weise wie jene Teile ausgelegt, welche im Zusammenhang mit Fig. 15 eingangs erläutert wurden, so daß eine nähere Beschreibung derselben entfallen kann.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine Spritzgußvorrichtung für Metallgußstücke insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Diese Vorrichtung 1 umfaßt eine obere Hälfte 2 und eine untere Hälfte 3. Die obere Hälfte 2 der Vorrichtung hat eine Erwärmungskammer 4.

Ein Tragrahmen 5 hat einen vorderen Abschnitt und einen hinteren Abschnitt. Der vordere Abschnitt des Tragrahmens 5 ist auf einer Platte 212a einer Form 212 gehalten. Der hintere Abschnitt des Rahmens 5 ist auf einer Tragplatte 7b mit Hilfe von drehbaren Rädern bzw. Rollen 6 gelagert. Die Tragplatte 7b dient dazu, die untere Hälfte 3 der Maschine zu lagern. Die Tragplatte 7b ist zwischen einer Stütze 7d gespannt, welche sich von dem vorderen Abschnitt einer Tragbasis 7 aufrecht stehend verlaufend er­ streckt, und ein Tragabschnitt 7e erstreckt sich aufrecht von dem hinteren Abschnitt ausgehend.

Schienen 8 sind auf dem Tragrahmen 5 vorgesehen. Eine Mehrzahl von Rädern 9 laufen auf den Schienen 8 und sie sind auf gegen­ überliegenden Seiten der Erwärmungskammer 4 angeordnet, welche auf dem Tragrahmen 5 abgestützt ist.

Die Erwärmungskammer 4 wird von einem Vakuumbehälter 10 gebildet, welche mit einem magnetischen Abschirmungsmaterial ausgekleidet ist. Der Boden des Behälters 10 hat eine Öffnung. Eine Rohblock- Austrittskammer 11 ist unterhalb der Öffnung angeordnet und steht in Verbindung mit der Erwärmungskammer 4.

Das untere Ende der Austrittskammer 11 ist mit dem oberen Ende einer Aufgabekammer 13 für das erwärmte Material über eine Dichtungsverbindung 12 in Form eines Metallbalgs verbunden. Die Aufgabekammer 13 für das erwärmte Material befindet sich an der Oberseite der unteren Hälfte 3 der Vorrichtung. Die Verbindung bzw. die Gelenkverbindung 12 gleicht nach oben gerichtete Dehnungen infolge der Wärmedehnung des Materialdurchgangs der unteren Hälfte 3 der Vorrichtung aus.

Eine Pulverisierungskammer 14, welche ein Paar von Pulverisie­ rungsschneideinrichtungen 15 darin hat, ist unter der Auf­ gabekammer 13 für das erwärmte Material angeordnet und steht in Verbindung mit der Kammer 13, welche einen Förderdurchgang für ein erwärmtes Material bildet. Die Schneideeinrichtungen 15 sind von einem Antrieb 17 angetrieben, welcher auf der oberen Fläche 7a der Tragbasis 7 vorgesehen ist. Der Antrieb 17 weist eine Schneideinrichtungsantriebswelle 15a, ein Schwenkgelenk 18, ein Getriebegehäuse 19 mit zwei Wellen, eine Geschwindigkeitsunter­ setzungseinrichtung 20 und einen Elektromotor 21 auf. Das Getriebegehäuse 19 mit zwei Wellen bildet einen Abtriebsver­ teiler, welcher eine Eingangs- und zwei Ausgangswellen hat. Die Pulverisierungsschneideeinrichtungen 15 werden in Gegenrichtung gedreht, um den in die Förderungskammer 13 für das erwärmte Material eingeführten Rohblock zu Pulver zu verarbeiten.

Eine Lagerkammer 22 für pulverisiertes Material ist unterhalb der Pulverisierungskammer 14 angeordnet und steht in Verbindung mit derselben. Pegelsensoren 23 und 24 zur Überwachung des Pegel­ stands des abgelegten und gespeicherten pulverisierten Materials sind in einem Abstand voneinander in vertikaler Richtung in der Lagerkammer 22 angeordnet.

Die Förderungskammer 13 für das erwärmte Material, die Pulveri­ sierungskammer 14 und die Lagerkammer 22 für das pulverisierte Material sind beide von einer Erwärmungseinrichtung 13a und einem wärmeisolierenden Material 13b umgeben, um eine Wärmeisolierung für den Rohblock W (Fig. 2) aus einer Mg-Legierung oder dergleichen zu erhalten, welcher von oben her zugeführt wird. Ferner wird hierdurch eine Wärmeisolierung für das pulverisierte Material bereitgestellt. Auf diese Weise bilden die Aufgabekammer 13 für das erwärmte Material, die Pulverisierungskammer 14 und die Lagerkammer 22 für das pulverisierte Material Materialdurch­ gänge, welche in vertikaler Richtung miteinander in Verbindung stehen.

Rohre 25 werden eingesetzt, um die Durchgänge zu evakuieren, die sich zu der Beförderungskammer 13 für das erwärmte Material erstrecken, sowie zu zahlreichen anderen Kammern verlaufen. Auch werden diese Durchgänge und Rohrleitungen zum Einführen eines Inertgases in die Durchgänge genutzt. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, erfassen Fotodetektoren 16 lichtübertragende und lichtempfangende Einrichtungen zur Überwachung der Zufuhr des Rohblocks in die Pulverisierungskammer 14.

Ein Injektor 26 ist unter der Lagerkammer 22 für das pulverisier­ te Material angeordnet. Der Injektor 26 weist einen Zylinder 27 und eine Schneckenwelle 28 auf, welche im Inneren des Zylinders 27 angeordnet ist. Die Welle 28 ist mit einer spiralförmigen Wendel auf der Außenfläche versehen, wodurch entsprechend spiralförmig verlaufende Nuten gebildet werden. Der Zylinder 27 ist mit einer Öffnung 27a an der Oberseite versehen, um ein Gußmaterial aufzunehmen. Die Öffnung 27a steht in Verbindung mit der Lagerkammer 22 für das pulverisierte Material.

Die äußere Fläche des Zylinders 27 ist mit einer Erwärmungsein­ richtung 27b zur Aufrechterhaltung der Temperatur beschichtet. Die äußere Fläche der Erwärmungseinrichtung 27b ist mit einem wärmeisolierenden Material 27c beschichtet. Der Zylinder 27 hat einen inneren Zwischenabschnitt 27e und einen hinteren Abschnitt 27f. Der hintere Zwischenabschnitt 27e erstreckt sich durch den vorderen Abschnitt 7b der Tragbasis 7. Der hintere Abschnitt 27f des Zylinders 27 ist derart gelagert, daß er sich in einen Hohlraum 7c in der Tragbasis 7 erstreckt.

Die Schneckenwelle 28 hat einen hinteren Endabschnitt 28a, welcher mit einer hydraulischen Zylindereinheit (nicht gezeigt) über eine Stange 28b verbunden ist. Temperatursensoren 27d messen die Temperaturverteilung in axialer Richtung des Zylinders 27 und sind an der äußeren Fläche des Zylinders 27 angebracht.

In den Fig. 2 und 3 umfaßt die Erwärmungskammer 4 einen Vakuumbehälter 10, wie dies voranstehend beschrieben worden ist. Der Vakuumbehälter 10 hat eine kastenähnliche Konstruktion und ist in einer Ebene rechteckförmig ausgebildet, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Das Gehäuse des Vakuumbehälters 10 umfaßt eine Seitenplatte 10a, eine obere Platte 10b und eine Bodenplatte 10c. Der Vakuumbehälter 10 wird mittels einer Rohrleitung 30 evaku­ iert. Ein Inertgas wird in den Behälter 10 über die Leitung 30 eingeleitet.

Die Bodenplatte 10c des Vakuumbehälters 10 ist mit einer Öffnung 10d versehen, welche mittels einer Verschlußeinrichtung bzw. einer Schleuse 31 geöffnet und verschlossen werden kann. Die vorstehend genannte Rohblock-Eintrittskammer 11 ist unmittelbar unterhalb der Öffnung 10d angeordnet und steht in kommunizieren­ der Verbindung mit dieser Öffnung. Eine Schubstange 74 ist an der oberen Platte 10b des Vakuumbehälters 10 angebracht, um den Rohblock in Richtung nach unten zu befördern. Die Schubstange 74 wird durch das Betreiben einer Zylindereinheit 76 in Richtung nach oben und unten bewegt, welche an einem Tragarm 75 gehalten ist, welcher an der oberen Platte 10b angebracht ist.

Eine Induktionserwärmungseinrichtung 34 ist im Inneren des Vakuumbehälters 10 der Erwärmungskammer 4 angeordnet. Ein keramisches zylindrisches Teil 35 ist in der Induktionserwär­ mungseinrichtung 34 vorgesehen. Das zylindrische Teil 35 hat eine stützenähnliche Kontur und ist in der Mitte mit einem Durchgang 38 versehen, welcher eine rechteckförmige Gestalt hat, wenn man von einer Ebene ausblickt, welche der Querschnittsebene des Rohblocks entspricht. Beide Enden des Durchgangs 36 sind offen. Bei allen Figuren einschließlich den Fig. 2, 3 und 4 ist die Induktionserwärmungseinrichtung 34 in einer vertikalen Lage angenommen.

Eine HF-Induktionsspule 37, welche als eine Erwärmungseinrichtung wirkt, ist spiralförmig auf die äußere Fläche des zylindrischen Teils 35 gewickelt. Das zylindrische Teil 35 und die Induktions­ spule 37 arbeiten zusammen, um ein Erwärmungsteil 38 der Induk­ tionserwärmungseinrichtung 34 zu bilden.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4, 5 und 6 ist eine Tragstütze 39 fest an der äußeren, hinteren Fläche des zylindrischen Teils 35 der Induktionserwärmungseinrichtung 34 mit Hilfe einer Mehrzahl von Schrauben angebracht. Die Stütze 39 hat eine im wesentlichen U-förmige Gestalt von der Seite aus gesehen, und hat in einer Ebene eine konkave Gestalt. Somit legen die Schrauben 40 die vier Ecken der Stütze 39 an der äußeren, hinteren Fläche des zylindrischen Teils 35 fest, und die Stütze 39 nimmt eine vertikal ähnliche rechteckförmige Gestalt von der Rückseite aus gesehen ein.

Die Induktionsspule 37 hat einen spiralförmigen Abschnitt 37a, welcher teilweise in einem Raum 39a aufgenommen ist, welcher im Inneren der Stütze 39 ausgebildet ist. Der spiralförmige Abschnitt 37a der Induktionsspule 37 hat einen oberen End­ abschnitt 37b und einen unteren Endabschnitt 37c, welcher axial rechtwinklig auf der Seite der hinteren Fläche des zylindrischen Teils 37 derart gebogen sind, daß man symmetrisch gerade Abschnitte 37d und 37e erhält. Diese geraden Abschnitte 37d und 37e erstrecken sich durch obere und untere Ausnehmungen 39b in der Stütze 39 jeweils.

Ein Vorsprung 39c steht von dem Mittelteil der Stütze 39 in Richtung nach hinten vor. Die Achse des Vorsprungs 39c ist senkrecht zu der Achsrichtung des zylindrischen Teils 35. Der Vorsprung 39c hat eine Paßöffnung 39d in der Nähe seines vorderen Endes. Ein Innengewinde 39e ist um das hinter Ende des Vorsprungs 39c ausgebildet.

Ein länglicher Zylinder 41, welcher aus einem isolierenden Material hergestellt ist, erstreckt sich von dem vorderen Ende des Vorsprungs 39c koaxial zu dem Vorsprung in Richtung nach hinten. Axial verlaufende Durchgänge 41a und 41b sind in dem Zylinder 41 ausgebildet und haben in vertikaler Richtung einen Abstand voneinander. Die gegenüberliegenden Endabschnitte der geraden Abschnitte 37d und 37e der Induktionsspule 7 sind rechtwinklig zur Bildung von gebogenen Abschnitten 37f und 37g jeweils abgebogen. Die nach hinten verlaufenden Abschnitte 37h und 37i erstrecken sich von den gebogenen Abschnitten 37f und 37g jeweils weg und sind in die Durchgänge 41a und 41b jeweils eingeführt. Der Basisabschnitt der Induktionsspule ist elektrisch isoliert.

Eine Öffnung 10f ist in der Wandfläche 10e der Seitenwand 10a des Vakuumbehälters 10 ausgebildet. Ein Lager 42 hat einen Lager­ abschnitt 42a, welcher einen vorderen Endabschnitt 42b besitzt. Dieser vordere Endabschnitt 42b ist passend in die Öffnung 10f eingesetzt und dort festgelegt. Eine drehbewegliche, horizontale Hohlwelle 43 ist passend in dem Lagerabschnitt 42 angeordnet. Die drehbare Hohlwelle 43 hat einen hinteren Halbabschnitt 43a, welcher mit Hilfe der vorderen und hinteren Lager 44 gelagert ist.

Die Position der hinteren Lager 44 ist durch einen abgesetzten Abschnitt 43b bestimmt, welcher auf der äußeren Fläche des hinteren Halbabschnitts 43a der drehbaren Hohlwelle 43 ausgebil­ det ist. Die Position der vorderen Lager 44 ist durch das hintere Ende eines Anschlagbundes 43i begrenzt, welcher passend auf der äußeren Fläche der Hohlwelle 43 vorgesehen ist. Die Position des Anschlagbundes auf der äußeren Fläche der Welle 43 liegt zwischen dem vorderen Ende und einer Zwischenposition.

Ein Paßabschnitt 43c, welcher einen kleinen Durchmesser hat, ist in der Nähe des vorderen Endes der drehbaren Hohlwelle 43 ausgebildet. Ein Außengewinde 43d ist auf der äußeren Fläche des Paßabschnitts 43c um das hintere Ende ausgebildet.

Die drehbare Hohlwelle 43 hat einen hinteren Abschnitt 43e, welcher sich von dem hinteren Ende des Lagerteils 42 in Richtung nach hinten erstreckt und sich von der Wandfläche 10e des Vakuumbehälters 10 nach außen erstreckt. Ein Schwenkarm bzw. Dreharm 59, welcher eine Schwenkeinrichtung bzw. Dreheinrichtung (nachstehend näher beschrieben) bildet, hat einen Basisabschnitt 59a, welcher auf der äußeren Fläche des hinteren Abschnitts 43e der Hohlwelle 43 angebracht ist.

Auf diese Weise ist die drehbare Hohlwelle 43 passend auf dem Lagerteil 42 vorgesehen, welches seinerseits starr an der Wandfläche 10e angebracht ist. Der vordere Halbabschnitt der Hohlwelle 43 liegt im Inneren des Vakuumbehälters 10f während der hintere Halbabschnitt außerhalb des Behälters ist. Somit wird die horizontale Drehwelle auf diese Weise gebildet und ist drehbe­ weglich zu dem Lagerteil 42 gelagert.

Der längliche Zylinder 41, welcher aus einem isolierenden Material hergestellt ist, ist passend in den hohlen Abschnitt 43f der drehbaren Hohlwelle 43 eingesetzt. Der Paßabschnitt 43c am vorderen Ende der Hohlwelle 43 ist passend in die Paßöffnung 39d im Inneren des Vorsprungs 39c eingesetzt, welcher dem vorderen äußeren Ende des Zylinders 41 zugewandt ist. Das Außengewinde 43d arbeitet mit dem Innengewinde 39e des Vorsprungs 39c zusammen. Ferner ist eine Unterlagscheibe 46 zwischen dem Außengewinde 43d der Hohlwelle 43 und der Endfläche des Vorsprungs 39c angeordnet. Dieser Vorsprung 39c ist fest an der Hohlwelle 43 mit Hilfe einer Mutter 45 angebracht. Auf diese Weise sind der längliche Zylinder 41, welcher aus einem isolierenden Material hergestellt ist, und das Induktionserwärmungsteil 38, welches das zylindrische Teil 35 umfaßt, und das die Spule 37 enthält, an der Hohlwelle 43 derart angebracht, daß sie sich mit derselben drehen können.

Der Rohblock im Inneren des Vakuumbehälters 10 wird nach der Evakuierung des Innenraums des Behälters 10 und nach dem Befüllen mit einem Inertgas erwärmt, so daß die Erwärmung in einer Inertgasumgebung erfolgt. Daher ist es erforderlich, daß das Lagerteil 42 hermetisch dicht abgeschlossen ist. Folglich ist eine Dichtungseinrichtung 47 in dem Lagerteil 42 vorgesehen. Ein Kühlwasserdurchgang 48 ist in dem Lagerteil 42 in der Nähe der Wandfläche 10e ausgebildet, um das Lagerteil 42 während der Erwärmung zu kühlen.

Ein Außengewinde 43g ist um den hinteren Abschnitt 43e der drehbaren Hohlwelle 43 ausgebildet. Der Basisabschnitt 59a des Schwenkarms 59, welcher die Schwenkeinrichtung bildet, wie dies vorstehend angegeben ist, ist unter Zwischenschaltung einer Mutter 49, einer Unterlagscheibe 50 und eines Flansches 43h am hinteren Ende der Hohlwelle 43 angeordnet.

Der längliche Zylinder 41, welcher aus einem isolierenden Material hergestellt ist, hat einen hinteren Endabschnitt 41c, welcher von dem hinteren Ende der Hohlwelle 43 nach außen vorsteht. Dieser Abschnitt erstreckt sich von dem Lagerelement 42 in Richtung nach hinten, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Verbindungsanschlüsse 51 sind mit den äußeren Flächen der hinteren Endabschnitte 37j und 37k jeweils der nach hinten verlaufenden Abschnitte 37h und 37i der Spule 37 jeweils verbunden. Flexible Verbindungsleitungen 51a werden eingesetzt.

Die vorstehend genannte Spule 37 ist in Form eines hohlen Rohrstücks ausgelegt. Die hinteren Endabschnitte 37j und 37k sind mit den Kühlwasserversorgungs- und Abgabeschlauchleitungen 52 jeweils verbunden. Die Kühlwasserschlauchleitungen 52 sind flexibel und sind mit einer Kühlwasserpumpe 53 an ihren strom­ aufwärtigen Seiten verbunden.

Wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, ist eine Tragplatte 54 auf dem Vakuumbehälter 10 auf der Seite des Lagerteils 42 angebracht. Die drehbare Hohlwelle 43 hat eine Schwenkeinrichtung 55, welche auf der Tragplatte 54 angeordnet ist.

Die Schwenkeinrichtung bzw. Dreheinrichtung 55 weist eine Tragstütze 56 auf, welche sich von der Tragplatte 54 nach oben erstreckt, eine Zylindereinheit 57, welche einen hinteren Endabschnitt hat, ein Verbindungselement 57b, den vorstehend genannten Schwenkarm 59, dessen Basisabschnitt 59a mit dem hinteren Ende der Hohlwelle 53 verbunden ist, und eine Ver­ bindungsplatte 58, welche Bolzen 58a und 58b hat. Diese Bolzen 58a und 58b verbinden den Schwenkarm 59 und das Verbindungs­ element 57 miteinander. Die Zylindereinheit 57 hat einen Bolzen 57c am hinteren Ende, so daß die Zylindereinheit schwenkbeweglich bzw. drehbeweglich an der Stütze 56 gelagert ist. Die Zylinder­ einheit 57 hat eine Stange 57a, mit welcher das Verbindungs­ element 57b verbunden ist.

Bei der soweit beschriebenen Schwenkeinrichtung wird die Zylindereinheit 57 betrieben, um den Schwenkarm 59 über die Verbindungsplatte 58 derart zu verschwenken, daß der Arm 59 sich von der mit einer durchgezogenen Linie in Fig. 8 dargestellten Position zu der Position b bewegt, welche mit einer gebrochenen Linie dargestellt ist. Als Folge hiervon führt die drehbare Hohlwelle 43 eine Schwenkbewegung aus. Der Erwärmungsabschnitt 38 oder die Induktionserwärmungseinrichtung 34, welche mit der Hohlwelle 43 verbunden ist, wird von der vertikalen Position in die horizontale Position oder umgekehrt verschwenkt.

In Fig. 2 und den folgenden Figuren ist die Induktionserwär­ mungseinrichtung 34 in einer vertikalen Lage dargestellt. Wie in gebrochener Linie c in Fig. 2 dargestellt ist, kann die Erwärmungseinrichtung 34 von der vertikalen Position in die horizontale Position gedreht bzw. geschwenkt werden.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird der Erwärmungsabschnitt 38 der Induktionserwärmungseinrichtung 34 in eine Gegenuhrzeigerrichtung (in der Zeichnung nach links) durch die Schwenkeinrichtung 35 von der horizontalen Position, welche in gebrochener Linie c angedeutet ist, um die Hohlwelle verschwenkt bzw. verdreht. Folglich ändert sich die Lage und es wird schließlich die vertikale Lage eingenommen, welche mit durchgezogener Linie dargestellt ist.

Insbesondere ist der Rohblock W horizontal angeordnet und in das zylindrische Teil 35 des Erwärmungsabschnitts 38 eingeführt, wie dies nachstehend noch näher erläutert wird. Der Rohblock W wird in den Durchgang 36 im Inneren des zylindrischen Teils 35 eingeführt, dessen gegenüberliegende Enden offen sind. Unter diesen Bedingungen wird der Erwärmungsabschnitt 38 über das zylindrische Teil 35 wie vorstehend angegeben geschwenkt. Die Dreh- bzw. Schwenkbewegung des zylindrischen Teils 35 bewirkt, daß der Rohblock W eine Fallbewegung ausführt. Ein fester Anschlag 60 in Form eines Bogens ist entlang des Schwenk-bzw. Drehbereiches des unteren Endes 35a des zylindrischen Teils 35 ausgebildet, welches einen Durchgang 36 hat, in welchem der Rohblock W eingeführt wird. Wenn daher der Erwärmungsabschnitt 36 sich von der horizontalen Position, welche mit der gebrochenen Linie c in Fig. 2 eingetragen ist, zu der vertikalen Position bewegt, wird der Rohblock W daran gehindert, daß er aus dem zylindrischen Teil 35 austritt. Der feste Anschlag 60 hat einen Stützabschnitt 60a, welcher in Richtung auf die Wandfläche des Vakuumbehälters 10 vorsteht, um das obere Ende des festen Anschlags 60 am Behälter zu halten.

Ein beweglicher Anschlag 61 ist unterhalb des zylindrischen Teils 35 der Erwärmungseinrichtung 38 in der vertikalen Position angebracht. Der bewegliche Anschlag 61 ist an dem vorderen Ende einer Schwenkwelle 61a angebracht. Die Schwenkwelle bzw. Drehwelle 61a erstreckt sich von der Wandfläche, dem festen Anschlag 60 des Vakuumbehälters 10 gegenüberliegend, nach außen, wie dies in den Fig. 2 und 7 gezeigt ist. Die Schwenkwelle 61a ist mit einer Drehbetätigungseinrichtung 62 verbunden, und sie wird, wie in gebrochener Linie d in Fig. 4 dargestellt, nach unten dadurch geschwenkt, daß der Drehbetätigungseinrichtung 62 eine Drehbewegung erteilt wird. Der feste Anschlag 60, der bewegliche Anschlag 61 und die Drehbetätigungseinrichtung 62 bilden zusammen eine Anschlageinrichtung 60A bei diesem vor­ liegenden Beispiel.

Wenn der bewegliche Anschlag 61, welcher unter dem erwärmten Rohblock liegt, welcher in dem zylindrischen Teil 35 aufgenommen ist, nach unten geschwenkt wird, wird der Rohblock nicht mehr gehalten und führt eine Fallbewegung aus. Als Resultat wird der Rohblock in die Rohblock-Eintrittskammer 11 befördert und dann in die darunterliegende erwärmte Materialaufgabekammer 13 Aufgabe 13 und die Pulverisierungskammer 14.

Wenn die Induktionserwärmungseinrichtung 34 gewartet werden soll, wird die in Fig. 4 gezeigte Mutter 45 gelöst, und der Erwär­ mungsabschnitt 38 kann verdreht werden, um die Stützen 39 des zylindrischen Teils 35 außer Paßeingriff von der drehbaren Hohlwelle 43 zu bringen. Hierdurch wird ermöglicht, daß die Einheit umfassend das zylindrische Teil 35, die Stütze 39, die Spule 37 und den länglichen Zylinder 41, welcher aus einem isolierenden Material hergestellt ist, von der Hohlwelle 43 abgezogen werden kann. Wenn die Erwärmungsvorrichtung aufgebaut wird, wird der Zylinder 41 in die Hohlwelle 43 eingeführt, wie dies mit einem Pfeil in Fig. 9 verdeutlicht ist. Das Innengewin­ de 39e ist derart ausgelegt, daß es mit dem Außengewinde 43d zusammenarbeitet. Das Außengewinde wird dann mit Hilfe der Mutter 45 angezogen. Auf diese Weise wird die Induktionserwärmungsein­ richtung angebracht. Als Folge hiervon ist der Erwärmungs­ abschnitt 38 mit der Hohlwelle 43 verbunden und mit dieser gekoppelt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.

In Fig. 2 wird eine Rohblock-Einführungskammer 63 durch eine Wandfläche 10g des Vakuumbehälters 10 gebildet, in welchem die Drehbetätigungseinrichtung 62 des beweglichen Anschlags 61 angebracht ist. Das vordere Ende der Rohblock-Einführungskammer 83 öffnet sich zu der Behälterwandfläche 10g, so daß hierdurch eine Einführungsöffnung 64 gebildet wird. Eine Rohblock-Ein­ führungsbrücke 65 erstreckt sich von dem unteren Ende 64a der Einführungsöffnung 64 in die Erwärmungskammer 4. Eine Rohblock- Einführungskammer 66 erstreckt sich von der Einführungsöffnung 64 in Richtung nach hinten. Eine Schubstange 67 hat einen Schubabschnitt 67a an seinem vorderen Ende. Dieser Schubabschnitt 67a ist dem hinteren Ende der Innenseite der Einführungskammer 66 zugewandt. Eine hintere Wand 66a hat eine Zylinderführung 66b, um die Schubstange 87 derart zu halten, daß die Schubstange 67 sich im Inneren der Einführungskammer 66 vor und zurückbewegen kann. Die Rohblock-Einführungskammer 63, die Einführungsöffnung 64, die Einführungsbrücke 65 und die Einführungskammer 66, welche voranstehend beschrieben wurden, bilden zusammen eine Materialzu­ fuhreinrichtung 63A.

Eine Türe 68 zur hermetischen Isolierung der Einführungskammer 66 von der Rohblock-Einführungskammer 63 unter den normalen Verhältnissen ist an der Verbindung zwischen der Einführungs­ kammer 66 und der Rohblock-Einführungskammer 63 angebracht. Die Türe 68 hat einen Bolzen 68a an ihrem unteren Ende. Die Türe 68 kann sich in ein Gegenuhrzeigerrichtung (oder in der Zeichnung nach links) um den Bolzen 68a schwenken, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.

Wenn der Rohblock eingeführt ist, wird die Türe 68 durch das vordere Ende des Rohblocks mit einer Druckkraft beaufschlagt. Die Türe wird, wie in gebrochener Linie in Fig. 2 eingetragen, aufgestoßen. Als Folge hiervon wird die Einführungskammer 66 in eine kommunizierende Verbindung mit der Einführungskammer 63 gebracht.

Eine Zylindereinheit 69 zum Einführen des Rohblocks ist unter der Einführungskammer 66 und der Einführungskammer 63 angebracht. Das vordere Ende der Stange 69a der Zylindereinheit 69 ist mit dem hinteren Ende der Schubstange 67 durch einen Verbindungsteil 70 verbunden. Die Schubstange 67, die Zylindereinheit 69 und das Verbindungsteil 70 bilden zusammen eine Vorschubeinrichtung.

In den Fig. 3 und 4 überwacht ein Strahlungsthermometer 71 die Temperatur des gesamten Rohblocks. In Fig. 4 ist aus Übersicht­ lichkeitsgründen der Vakuumbehälter 10 in verkleinertem Maßstab dargestellt. Das Strahlungsthermometer 71 ist schematisch gezeigt. Die verschiedenen Teile der Vorrichtung wurden bisher näher beschrieben. Nunmehr wird die Aufgabe des Rohblocks systematisch näher beschrieben.

Fig. 2 zeigt den Zustand, in welchem der Rohblock W in die Erwärmungskammer 4 eingeführt ist. Der Rohblock W wird in die Einführungskammer 66 nach dem Öffnen einer Abdeckung 66c über der Einführungskammer 66 eingeführt.

Dann wird die Zylindereinheit 69 in eine solche Richtung betrieben, daß die Stange 69a in den in Fig. 2 gezeigten Zustand zurückgezogen wird. Der Schubabschnitt 67a an dem vorderen Ende der Schubstange 67 drückt den Rohblock W in die Kammer 66 in Richtung nach vorne. Die Türe 68 wird, wie mit gebrochener Linie e angedeutet, geöffnet, und der Rohblock W wird in die Ein­ führungskammer 63 befördert.

Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Erwärmungsabschnitt 38 der Induktionserwärmungseinrichtung 34 in einer horizontalen Position, wie dies mit der gebrochenen Linie c angedeutet ist. Der Rohblock W wird in den Durchgang 36 in dem zylindrischen Teil 35 über die Brücke 65 eingeführt. Nachdem der Rohblock wie vorstehend beschrieben eingeführt worden ist, behindert die Türe 68 nicht mehr den Rohblock. Die Türe 68 wird, wie in Fig. 2 gezeigt, geschlossen.

Anschließend dreht die Schwenkeinrichtung 55 die Hohlwelle 43 (siehe Fig. 8) um den Erwärmungsabschnitt 38 von der horizonta­ len Lage, welche mit gebrochener Linie in Fig. 2 eingetragen ist, in die vertikale Lage zu überführen, welche mit durch­ gezogener Linie eingetragen ist. Zu diesem Zeitpunkt verhindern der feste Anschlag 60 und der bewegliche Anschlag 61, daß der Rohblock sich von dem zylindrischen Teil 35 löst.

Unter diesen Bedingungen wird der Rohblock eine vorbestimmte Zeit lang zur Erhöhung der Temperatur erwärmt. Dann wird der be­ wegliche Anschlag 61 in seine Offenstellung geschwenkt, wie dies mit gebrochener Linie in Fig. 4 gezeigt ist. Die Verschluß­ einrichtung 31, welche in Fig. 3 gezeigt ist, wird geöffnet, und anschließend wird der Rohblock in die Rohblock-Eintrittskammer 11 eingebracht. Der Rohblock wird in die Transportkammer 13 für das erwärmte Material eingeführt und in die Pulverisierungskammer 14 eingeführt. Anschließend wird der Rohblock mit Hilfe der Pulverisierungsschneideinrichtungen 15 pulverisiert bzw. zerkleinert.

Der pulverisierte Rohblock wird in der Lagerkammer 22 für das pulverisierte Material gespeichert und in den Spritzzylinder 27 eingebracht. Die Schneckenwelle 28 wird zur Agitation, zum Rühren und zum Kneten des pulverisierten Rohblocks gedreht. Als Folge hiervon wird der pulverisierte Rohblock zu einer fließfähigen Masse verarbeitet. Die fließfähige Masse wird in den vorderen Abschnitt des Zylinders eingeleitet und dort vorrätig gehalten. Nachdem eine gewisse Menge der fließfähigen Masse aufgenommen worden ist, wird das Gußmaterial in eine Form 112 mit Hilfe der Schneckenwelle 28 gespritzt.

Fig. 10 zeigt eine Ausführungsvariante des Erwärmungsabschnitts der Erwärmungsvorrichtung. An diesem Beispiel ist das zylin­ drische Teil mit dem Bezugszeichen 80 versehen und hat einen Boden 81. Die Spule 37 ist um die äußere Fläche des zylindrischen Teils 80 gewickelt, um den Erwärmungsabschnitt 38 zu bilden. Dieses modifizierte Ausführungsbeispiel ist ähnlich wie das voranstehende Beispiel abgesehen davon ausgelegt, daß das zylindrische Teil 80 mit einem Boden versehen ist. Somit sind die Stütze 39, die drehbewegliche Hohlwelle 43, der längliche Zylinder 41 aus isolierendem Material und die weiteren Bauteile dieses modifizierten Ausführungsbeispiels in Übereinstimmung mit den entsprechenden Teilen des vorstehend beschriebenen Beispiels ausgelegt und werden daher nicht nochmals beschrieben.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist die Erwärmungsein­ richtung derart ausgelegt, daß sie um eine horizontale Achse derart schwenkbar ist, daß sie von einer horizontalen Lage in eine vertikale Lage überführt werden kann. Somit kann ein Rohblock in die Erwärmungskammer gefördert werden, während dem der Rohblock eine horizontale Lage einnimmt. Folglich läßt sich die Material-Aufgabeeinrichtung entlang der Erwärmungskammer und in Längsrichtung derselben anordnen. Der Rohblock kann von einer Seite her zugeführt werden. Hierdurch wird es unnötig, eine Rohblock-Förderkammer und eine Fördereinrichtung vorzusehen, welche große Höhen über der Erwärmungskammer haben, was aber bei der bisherigen Auslegung der Fall war. Folglich läßt sich die Höhe dieser Gießvorrichtung einschließlich der Erwärmungskammer stark in senkrechter Richtung reduzieren. Hierdurch lassen sich die Abmessungen der Gießvorrichtung reduzieren.

Wenn die Erwärmungseinrichtung von der horizontalen Position in die vertikale Position umgelegt wird, verhindern der feste Anschlag und der bewegliche Anschlag, daß der Rohblock aus der Erwärmungsvorrichtung austritt. Der Rohblock ist zuverlässig in der Erwärmungsvorrichtung gehalten und wird in dieser Halterung von der horizontalen Position die vertikale Position gebracht.

Hierdurch wird sichergestellt, daß der Rohblock zuverlässig gehalten ist.

In Abweichung von der Vorgehensweise, bei der der Rohblock in die Erwärmungskammer mittels einer Fallbewegung gebracht wird, ist bei der Erfindung die Auslegung derart getroffen, daß der Rohblock in den horizontal angeordneten Erwärmungsabschnitt von einer Seite der Erwärmungskammer her zugeführt wird. Folglich kann der Rohblock eingeführt und gefördert werden, ohne daß das zylindrische Teil der Erwärmungsvorrichtung oder der Rohblock einer Stoßbeanspruchung ausgesetzt ist. Somit wird sicherge­ stellt, daß die Erwärmungsvorrichtung und der Rohblock vor Stoßbelastungen geschützt werden. Bei dem üblichen Rohblock­ zufuhrsystem der Fallbewegungsbauart war bei der Erwärmungsvor­ richtung und dem Rohblock die Gefahr vorhanden, daß diese Stoßbelastungen ausgesetzt werden. Auf diese Weise kann der Rohblock gleichmäßig und äußerst zuverlässig und im Ruhezustand ohne Stoßbelastungen befördert werden.

Bei der neuartigen Induktionserwärmungseinrichtung ist die drehbare Hohlwelle so fest angebracht, daß sie sich senkrecht zu einem im wesentlichen axialen mittleren Abschnitt des zylin­ drischen Teils erstreckt. Die HF-Erwärmungsspule ist um die äußere Fläche des zylindrischen Teils gewickelt. Ein Teil der Spule ist in die Hohlwelle eingeführt. Die Schwenkeinrichtung ist vorgesehen, um die Hohlwelle zu verschwenken. Somit sind das zylindrische Teil einschließlich der Erwärmungsspule schwenkbar ausgelegt. Somit läßt sich die Position beispielsweise durch Verschwenken des zylindrischen Teils von der horizontalen Position in die vertikale Position um die drehbare Hohlwelle überführen.

Ferner sind bei der Induktionserwärmungseinrichtung Teile des Isoliermaterials und der Erwärmungsspule lösbar an der drehbaren Hohlwelle angebracht. Das zylindrische Teil und die Erwärmungs­ spule, welche einem schnellen Verschleiß ausgesetzt sind, können von der Hohlwelle abgenommen und repariert oder ersetzt werden. Die Hohlwelle hat komplizierte Teile, wie Lager und eine Einrichtung zum dichten Verschließen der Welle. Diese Teile brauchen nicht abgebaut zu werden. Somit lassen sich die Reparatur- und Ersetzungsarbeiten auf einfache Weise durchführen.

Ferner ist bei der Vorrichtung nach der Erfindung das zylin­ drische Teil ein Hohlzylinder. Hierdurch erhält man eine solche Auslegung, daß man eine kontinuierliche Verarbeitung von dem Eintritt eines Rohblocks von einer Öffnung in das zylindrische Teil bis zu dem Austragen des erwärmten Rohblocks über die andere Öffnung erhält. Wenn das zylindrische Teil derart ausgelegt ist, daß es einen Boden hat, so ist die Vorrichtung für einen Chargenbetrieb eingerichtet, bei welchem ein Rohblock von einer Öffnung in das zylindrische Teil eingeführt und der erwärmte Rohblock über die gleiche Öffnung ausgetragen wird.

Fig. 11 zeigt ein weiteres Beispiel der Erwärmungskammer und sie entspricht im wesentlichen Fig. 3. Bei diesem Beispiel ist die Erwärmungskammer insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 versehen. Diese Erwärmungskammer 100 ist eine Vakuumerwärmungskammer und umfaßt einen keramischen zylindrischen Halter 101, eine Induk­ tionserwärmungsspule 102, welche um die äußere Fläche des Halters 101 gewickelt ist, ein magnetisches Abschirmungsmaterial 103 und eine äußere Ummantelung 104. Eine obere Verschlußeinrichtung 105 zum Öffnen und Schließen einer Rohblock-Einführungskammer 90 ist über der Erwärmungskammer 100 angebracht. Eine Rohblock-Anschlag­ einrichtung 106 ist in der Erwärmungskammer 100 angebracht. Eine untere Verschlußeinrichtung 107 ist unterhalb der Erwärmungs­ kammer 100 angebracht.

Ein Rohblock W, welcher mit Hilfe einer Rohblockaufnahme 109 gehalten ist, wird in den Keramikhalter 101 mit Hilfe eines Manipulators Ma bewegt. Dann wird der Rohblock auf den Rohblock- Anschlag 106 gelegt, um seine Abwärtsbewegung zu begrenzen.

Der Rohblock W wird im Inneren des Keramikhalters 101 gehalten. Wenn der Rohblock auf eine gegebene Temperatur erwärmt ist, erfolgt eine Überwachung mittels eines von außen angebrachten Strahlungsthermometers 108, welches durch eine Öffnung 101b reicht, welche in Umfangsrichtung des Keramikhalters 101 ausgebildet ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 12 ist der Keramikhalter 101 aus einem hochdichten, keramischen Material einschließlich Al₂O₃ (Aluminium­ oxid) und SiC (Siliziumcarbid) hergestellt. Beispielsweise ist der SiO₂ (Siliziumoxid)-Gehalt der Keramik kleiner als einige Prozent. Die Induktionserwärmungsspule 102 ist um den Keramikhal­ ter 101 gewickelt. Der Halter 101 stellt eine Isolierung der Erwärmungsspule 102 gegenüber dem Rohblock W sicher.

Der Rohblock wird in vertikaler Richtung bewegt. Die Oberseite und die Bodenseite des Keramikhalters 101 werden mit Hilfe einer oberen Stütze 110 und einer unteren Stütze 120 jeweils gehalten. Die obere Stütze 110 umfaßt fünf Stützstreben 111-115, wie dies in Fig. 13 gezeigt ist. Die untere Stütze 120 bzw. das untere Auflager 120 umfaßt Stützstreben 121-125. Diese Stützstreben sind in der Form ähnlich ausgelegt. Die Stützstreben 111, 112, 121 und 122, welche in Fig. 12 gezeigt sind, werden nachstehend näher beschrieben.

Die Stützstreben 111, 112, 121 und 122 haben eine L-förmige Gestalt von einer Seite aus gesehen und sind aus Si₃N₄ (Silizium­ nitrid) hergestellt. Ihre kürzeren Seiten 111a, 112a, 121a und 122a sind derart ausgelegt, daß sie gegen eine obere Abdeckung 100a und eine untere Abdeckung 100b anliegen, und sie sind fest haftend mittels Klebstoff oder Schrauben mit diesen verbunden. Ihre längeren Zeiten 111b, 112b, 121b und 122b (nur die Stütz­ strebe 111 ist gezeigt) sind so lang, daß sie sich mit dem Keramikhalter 101 um eine vorbestimmte Größe S überlappen. Die Enden sind passend in Ausnehmungen 101a eingesetzt, welche im Keramikhalter 101 ausgebildet sind. Ähnliche Verhältnisse sind zwischen dem Keramikhalter 101 und den anderen Stützstreben 113-115, 123-125 (nicht gezeigt) vorhanden.

Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung der Zuordnung von Keramikhalter 101 zu den Stütz streben in ausein­ andergezogener Darstellung. Polygonale Öffnungen 130 (bei diesem Beispiel haben sie eine L-förmige modifizierte hexagonale Gestalt) sind in den oberen und unteren Endflächen des zylin­ drischen Keramikhalters 101 ausgebildet, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist. Die vorstehend genannten Ausnehmungen 101a sind in der Nähe der rechtwinklig ausgelegten Ecken der jeweiligen Polygone ausgebildet. Jede Ausnehmung 101a hat eine im wesentli­ chen L-förmige Gestalt ähnlich der Querschnittsgestalt der längeren Seiten der Stützstreben 111-115, 121-125. Die Tiefe jeder Ausnehmung ist gleich der Länge S, um welche die längeren Seitenendabschnitte der Stützstreben 111-115, 121-125 mit dem Keramikhalter 101 in Längsrichtung überlappen.

Wenn man die Ausnehmungen 101a auf diese Weise auslegt, und wenn die Stützstreben 111-115, 121-125 derart ausgelegt sind, daß sie über den Keramikhalter 101 gemäß der voranstehenden Be­ schreibung passen, sind die inneren Seitenflächen der Stütz­ streben 111-115, 121-125 im wesentlichen bündig mit der inneren Seitenfläche des Keramikhalters 101. Wenn daher der Rohblock W in die Erwärmungskammer 101 eingeführt wird, wird der Rohblock W in die Erwärmungskammer 100 bewegt, während er durch die Stützstreben 111-115, 121-125 mit hoher Intensität geführt wird. Während dieses Vorganges wird verhindert, daß der Rohblock W sich festsetzen kann.

Wenn auch der Rohblock W in den Keramikhalter 41 befördert worden ist, wird verhindert, daß der Rohblock W in Kontakt mit dem Keramikhalter 101 kommt und ist. Vielmehr wird zwischen denselben ein gewisser Zwischenraum aufrechterhalten. Folglich wird verhindert, daß die innere Fläche des Keramikhalters 101 sich ablösen kann. Normalerweise würde eine solche unerwünschte Erscheinung durch den Kontakt mit dem Rohblock W auftreten. Ferner wird der Rohblock W gleichmäßig erwärmt.

Wenn zusätzlich der Rohblock W nach unten nach der Erwärmung auf eine gegebene Temperatur befördert wird, wird verhindert, daß der Rohblock W hängen bleibt.

Ferner ist der Keramikhalter 101, welcher hitzebeständig ist, fest durch die Stützen 110 und 120 mit hoher Intensität abge­ stützt, welche von den Stützstreben 111-115 und 121-125 jeweils gebildet werden. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Keramikhalter 101 in einer Position sowohl vertikal als auch horizontal ausgerichtet angeordnet wird. Somit erhält man eine starre Konstruktion. Zusätzlich läßt sich die Wärmeffizienz der Erwärmungskammer 100 verbessern.

Bei dem dargestellten Beispiel umfaßt der obere Träger fünf Stützstreben. Die Konstruktion des oberen Trägers ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Der obere Träger kann drei, vier, sechs oder mehr Stützstreben umfassen.

Wie zuvor beschrieben worden ist, weist das Ausführungsbeispiel der Induktionserwärmungseinrichtung den wärmebeständigen Keramikhalter aus einem nichtreaktiven Material und obere und untere Träger aus keramischen Material mit hoher Intensität auf. Ein Rohblock einer Legierung aus Magnesium oder Aluminium wird in dem Halter mit einem gegebenen Spiel aufgenommen. Die Induktionserwärmungsspule ist um die äußere Fläche des hitzebe­ ständigen Keramikhalters aus einem nichtreaktiven Material gewickelt. Ein Rohblock einer Legierung aus Magnesium oder Aluminium wird in dem Halter zur Einhaltung eines vorgegebenen Spiels aufgenommen. Die oberen und unteren Träger sind passend über die oberen und unteren Abschnitte des Halters gelegt. Die oberen und unteren Träger dienen dazu, den Halter vertikal zu halten und diesen in einer horizontalen Position anzuordnen und zu halten. Somit kann der Keramikhalter in der Position festge­ halten werden. Die Position des Rohblocks relativ zu der Erwärmungsspule läßt sich ohne Veränderungen aufrechterhalten. Ferner läßt sich der Rohblock ruckfrei befördern. Folglich kann der Rohblock effektiv erwärmt werden. Ferner läßt sich die Standzeit des Keramikhalters verbessern, der sonst bei den üblichen Auslegungen leicht durch die Transportbewegung des Rohblocks beschädigt werden könnte.

Da die jeweiligen Träger eine Mehrzahl von Stützstreben mit L-förmigen Querschnitt umfassen, kann der Körper der Erwärmungs­ kammer den Keramikhalter mit weniger Stützteilen als bisher halten. Die Wärmekapazität, welche die Träger haben, ist daher herabgesetzt, so daß die Erwärmungseffizienz und die thermische Bilanz verbessert sind.

Claims (9)

1. Erwärmungsvorrichtung zum Erwärmen eines Metallrohblocks zum Metallgießen unter Einsatz bei einer Spritzgußvorrich­ tung (1), welche eine Erwärmungskammer (4) zum Erwärmen eines Rohblocks (W), eine Pulverisierungskammer (14), wel­ che unter der Erwärmungskammer (4) angeordnet ist, und einen Injektor (26) hat, welcher unter der Pulverisierungs­ kammer (14) angeordnet ist, wobei die Spritzgußvorrichtung (1) derart ausgelegt ist, daß der Metallrohblock (W) durch die Erwärmungskammer (4) erwärmt wird, um den erwärmten Rohblock (W) in die darunterliegende Pulverisierungskammer (14) zu befördern, den erwärmten Rohblock (W) durch die Pulverisierungskammer (14) zu pulverisieren, den pulveri­ sierten Rohblock (W) in die Spritzeinheit bzw. den Injektor (26) zu befördern, und ein Gießmaterial in Form einer fließfähigen Masse in eine Form (212) derart zu gießen, daß man ein Metallgußstück erhält, gekennzeichnet durch folgen­ des:
eine Erwärmungseinrichtung (38), welche im Inneren der Erwärmungskammer (4) angeordnet ist und sich um eine hori­ zontale Achse drehen bzw. schwenken kann;
eine Materialbeförderungseinrichtung (63A), welche an einer Seite der Erwärmungskammer (4) angebracht ist und derart wirkt, daß der Metallrohblock (W) in die Erwär­ mungseinrichtung (38) von einer Seite her eingeführt wird, wenn die Erwärmungseinrichtung (38) eine horizontale Lage einnimmt; und
Anschlageinrichtungen (60A), welche verhindern, daß der Metallrohblock eine Fallbewegung von der Erwärmungsein­ richtung (38) ausführt, wenn die Erwärmungseinrichtung von der horizontalen Position in die vertikale Position ge­ schwenkt wird.

2. Erwärmungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Materialbeförderungseinrichtung (63A) folgen­ des aufweist:
eine Metallrohblock-Einführungskammer (66), die hori­ zontal außerhalb der Erwärmungskammer (4) angeordnet ist; eine Einführungseinrichtung (67, 69, 70), welche den Metallrohblock (W) von der Einführungskammer (66) in die Erwärmungseinrichtung (38) bringt; und
eine öffenbare Türe (68), welche die Einführungskammer (66) von dem Inneren der Erwärmungskammer (4) isoliert.

3. Erwärmungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung (60A) folgendes aufweist:
einen festen Anschlag (60), welcher außerhalb einer Schwenkbewegungsbahn angebracht ist, wenn die Heizeinrich­ tung (38) von der horizontalen Position in die vertikale Position geschwenkt wird; und
einen beweglichen Anschlag (61), welcher unter der Erwärmungseinrichtung (38) angeordnet ist, wenn diese ihre vertikale Position einnimmt.

4. Schwenkbare Induktionserwärmungsvorrichtung, welche folgen­ des aufweist:
ein zylindrisches Teil (35), in welchem ein zu erwär­ mendes Material aufgenommen ist;
eine HF-Erwärmungsspule (37), welche um das zylindri­ sche Teil (35) gewickelt ist;
eine Versorgungseinrichtung (51, 51), welche mit der Spule (37) verbunden ist, um eine Verbindung mit einer elektrischen Stromquelle mit der Spule herzustellen, so daß das Material im zylindrischen Teil (35) mittels HF-Erwär­ mung erwärmt wird;
eine drehbare Hohlwelle (43), welche fest an dem zy­ lindrischen Teil (35) derart angebracht ist, daß sie einen im wesentlichen mittigen Abschnitt des zylindrischen Teils in senkrechter Richtung zu dem Mittelabschnitt schneidet;
ein Isoliermaterial (41), mittels welchem ein Teil der Erwärmungsspule (37) in die drehbare Hohlwelle (43) einge­ führt ist; und
ein Schwenkeinrichtung (55) zum Ausführen einer Schwenkbewegung der drehbeweglichen Hohlwelle (43).

5. Schwenkbewegliche Induktions-Erwärmungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Iso­ liermaterials (41) und ein Teil der Erwärmungsspule (37) lösbar an der drehbaren Hohlwelle (43) angebracht sind.

6. Schwenkbewegliche Induktions-Erwärmungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zylin­ drische Teil (35) ein hohles Mantelteil ist.

7. Schwenkbewegliche Induktions-Erwärmungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zylin­ drische Teil (35) einen Boden hat.

8. Induktions-Erwärmungsvorrichtung zum Erwärmen eines Roh­ blocks (W) aus einer Legierung aus Magnesium oder Aluminium in einer Erwärmungskammer (100), um ein Metallgußstück zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktions-Erwär­ mungsvorrichtung folgendes aufweist:
einen hitzebeständigen Keramikhalter (101), welcher aus einem nicht reaktiven Material hergestellt ist, wobei der Halter (101) eine äußere Fläche hat, auf die eine In­ duktionserwärmungsspule (102) gewickelt ist, der Rohblock (W) in dem Halter (101) unter Einhaltung eines vorbestimm­ ten Spiels oder eines Zwischenraums (S) aufgenommen ist, und wobei der Halter (101) einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt hat und
obere und untere Träger (110, 120), welche aus einem keramischen Werkstoff mit hoher Intensität hergestellt sind und passend auf den oberen und unteren Abschnitten jeweils des Halters (101) angeordnet sind, um den Halter vertikal abzustützen und um die oberen und unteren Träger (110, 120) horizontal zu positionieren.

9. Induktions-Erwärmungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der oberen und unteren Träger (110, 120) eine Mehrzahl von Stützstreben mit L-förmigem Querschnitt umfaßt.