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Beschreibung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abstichvorrichtung
für Abschmelz- und/ oder Warmhalteöfen für NE-Metalle bzw. NE-Metallschmelzen nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei derartigen bekannten Abstichvorrichtungen ist ein über ein Hebelgestänge
mechanisch bewegbarer Stopfen vorgesehen, der auf die Auslauföffnung in der Endwand
des Ofens abdichtend drückbar ist. Dieser Stopfen muß unter erheblichem Druck in
die Auslauföffnung gedrückt werden, damit eine Abdichtung möglich ist. Beim Öffnen
des Stopfens besteht dann, wenn dieser zu langsam von der Auslauföffnung weggebracht
wird, die Gefahr, daß das flüssige Metall an mehreren Stellen des Umfanges der Auslauföffnung
am Stopfen vorbeispritzt, also nicht nur definiert am unteren Rand der Auslauföffnung
herausfließt. Gleiches gilt dann, wenn der Stopfen
in Verschlußrichtung
zu langsam bewegt wird.
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Dies ist von erheblichem Nachteil, weil, abgesehen von der Materialverschwendung,
die Bedienenden gefährdet werden. Bei der bekannten Abstichvorrichtung ist der Stopfen
aus Graphit oder einem Spezialstahl, welche Materialien dem aggressiven Verhalten
der NE-Metallschmelzen, insbesondere von Alu-Schmelzen nur eine relativ kurze Zeit
standhalten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abstichvorrichtung
für Abschmelz- und/oder Warmhalteöfen für NE-Metalle bzw. NE-Metallschmelzen der
genannten Art zu schaffen, die einfacher und sicherer in der Bedienung ist und darüber
hinaus eine hohe Standzeit besitzt.
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Diese Aufgabe wird bei einer Abstichvorrichtung der genannten Art
durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Die erfindungsgemäße Abstichvorrichtung ist damit in Anlehnung an
Wasserhahnen ausgebildet,
indem es ein Küken aufweist, das innerhalb
eines ortsfesten, in die Wannenisolierung eingelassenen Formstückes in der Weise
drehbar ist, daß seine Auslauföffnung in einem bestimmten Drehbereich mit der Abfluß
öffnung im Formstück in Verbindung ist und in einem anderen Drehbereich von diesem
abgewandt ist und damit den Ausfluß der Metallschmelze sperrt. Bevorzugt sind sowohl
das ortsfeste Formstück als auch das rohrförmige Küken aus einem beständigen Keramikmaterial
hergestellt, das den aggresiven NE-Metallschmelzen, insbesondere der Aluminiumschmelze
standhält. Der Absperrbereich ist nach innen verlegt, so daß ein Spritzen beim Öffnen
und/oder Schließen verhindert ist.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ist
das ortsfeste Formstück mit einer Auslauföffnung in Form eines liegenden T ausgebildet,
d.h., mit einer axialen konischen Sacklochbohrung und einer radialen Abflußöffnung,
die etwa mittig in die Sacklochbohrung mündet und diese mit dem Inneren der Entnahmekammer
des Ofens verbindet. Zweckmäßigerweise ist dabei das Küken mit einem in die Sacklochbohrung
des ortsfesten
Formstücks einsteckbaren konischen Ende versehen,
das eine radiale Zuflußöffnung aufweist, die mit dem inneren Ende der axialen Bohrung
in Verbindung steht und die in einer Drehlage des Kükens mit der radialen Abflußöffnung
im ortsfesten Formstück in Flucht bringbar ist. Dies bedeutet, daß durch bloßes
Drehen des rohrförmigen Kükens ein Öffnen und Absperren der Abflußöffnung, die mit
der Entnahmekammer in Verbindung steht, möglich ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ist
das rohrförmige Küken in axialer Richtung in das ortsfeste Formstück eingedrückt,
sß daß die einander zugewandten konischen Flächen der Bohrung im ortsfesten Formstück
und des vorderen Endes des Kükens stets aneinanderliegen und damit eine abdichtende
Verbindung gewährleisten. Dieser axiale Druck kann durch relativ- schwache Druckfedern
aufgebracht werden, da der Druck der sich in der Entnahmekammer befindenden Metallschmelze
auf das konische Ende des Kükens im wesentlichen in radialer Richtung wirkt, also
in axialer Richtung wegen des flachen Konus ein praktisch vernachlässigbarer Gegendruck
wirkt.
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Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden
Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert wird.
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Es zeigen: Figur 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt
durch einen Abschmelz-und Warmhalteofen mit einer Abstichvorrichtung gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, Figur 2 einen Schnitt längs
der Linie II-II der Figur 1, und Figur 3 die Abstichvorrichtung in Figur 1 in vergrößerter
Darstellung, teilweise abgebrochen dargestellt.
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Der in der Zeichnung dargestellte Abschmelz-und Warmhalteofen 1 gemäß
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ist als Mehrkammerofen
mit einer Abstichvorrichtung 19 versehen und dient sowohl zum Ab schmelzen als auch
zum Warmhalten von NE-(Nicht-Eisen) Metallen bzw. NE-Metallschmelzen. Mit der Abstichvorrichtung
19 kann ein einwandfrei entgastes bzw.
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beruhigtes Material (NE-Metallschmelze) in einfacher Weise und gefahrenlos
entnommen und bspw.
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einer Druckgußmaschine zugeführt werden.
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Der Abschmelz- und Warmhalteofen 11 besteht im wesentlichen aus einem
mit einem länglich recht-12 eckigen Rahmen 13 verstärkten Grundteil als Blechgehäuse,
innerhalb dem eine Wanne 14 aus wärmeisolierendem Material in Form von hochwertiger
Stampfmasse gebildet ist, aus mehreren Deckeln 16, 17 und 18 und aus der Abstichvorrichtung
19.
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Die Wanne 14, die eine übliche langgestreckte rechteckige Grundform
und im Querschnitt ebenfalls etwa rechteckförmig ist, ist in mehrere Kammern, beim
Ausführungsbeispiel in vier Kammern unter-
teilt. Es handelt sich
hier in Durchflußrichtung der NE-Metallschmelze 20 gesehen um folgende Kammern:
eine Einfüll- bzw. Beschickungskammer 21, eine Schmelzkammer 22, eine Warmhaltekammer
23 und eine Entnahme- bzw. Vergießkammer 24. Diese Kammern 21 bis 24 sind durch
Barrieren bzw. Zwischenwände 26, 27 und 28, die in Form von Platten aus Feuerfestbeton
bestehen, voneinander getrennt, wobei jede Zwischenwand 26 bis 28 im Bodenbereich
32 der Wanne 14 mit einer Durchgangsöffnung 29, 34 bzw. 30 versehennist, Während
die beiden Zwischenwände 26 und 28 mit einem über die ganze Wannenbreite verlaufenden,
etwa länglich rechteckförmigen und etwa bis in Höhe der mittleren Tiefe des Schmelzbades
reichenden Durchgangsöffnung 29 bzw. 34 versehen sind, ist die mit ihrer Unterseite
33 auf dem Boden 32 der Wanne 14 aufsitzende Zwischenwand 27 im Bereich des Bodens
mit einem bspw. rechteckförmigen Durchgang 34 versehen, der, wie Figur 2 zeigt,
an einem Seitenbereich dem Wannenboden 32 und der Wannenseitenwand 36 unmittelbar
benachbart angeordnet ist. Es versteht sich, daß dieser Durchgang 34 stattdessen
auch auf der anderen Seite der Zwischenwand 27 angeordnet
sein
kann. Der Durchgang 34 besitzt im Verhältnis zum Querschnitt der Wanne 14 bzw. Fläche
der Zwischenwand 27 einen relativ kleinen Querschnitt, der vorzugsweise etwa 25
- 30 mal kleiner ist als die Fläche dieser Zwischenwand 27.
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Damit sind die einzelnen Kammern 21 bis 24 derart voneinander getrennt,
daß eine strömungsmäßige Beeinflussung der Metallschmelzbadteile in den einzelnen
Kammern untereinander verhindert ist und insbesondere auch verhindert ist, daß das
in die Einfüll- bzw. Beschickungskammer 21 eingefüllte flüssige oder feste Material
durch die Schmelzkammer 22 hindurch unmittelbar in die Warmhaltekammer 23 oder gar
die Vergieß- bzw.
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Entnahmekammer 24 schießt und hier unmittelbar vor eine Entnahmeöffnung
49 im Boden 51 der Entnahmekammer 24 gelangt.
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Die erfindungsgemäße Abstichvorrichtung 19 geht vom Grund 51 der Entnahme-
bzw. Vergießkammer 24 aus durch die Stampfmasse der Endwand 57 hindurch nach außen.
Die Abstichvorrichtung 19 besitzt ein ortsfestes Formstück 53, das die Entnahmeöffnung
49
aufweist, und ein geformtes rohrförmiges Element 52 in Form
eines Kükens, das in das ortsfeste Formstück 53 einsteckbar und in ihm drehbar ist.
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Sowohl das ortsfeste Formstück 53 als auch das rohrförmige Küken 52
sind aus einem Keramikmaterial hergestellt, das sowohl hitzebeständig ist als auch
beständig gegenüber den aggresiven NE-Metallschmelzen.
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Das ortsfeste Formstück 53 ist im Boden 51 der Entnahmekammer 24 eingesetzt
und eingegossen.
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Wie insbesondere Figur 3 zeigt, ist die Entnahmeöffnung 49 nach Art
eines auf dem Kopf liegenden T ausgebildet, d.h., es besitzt eine in axialer bzw.
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horizontaler Richtung verlaufende Sacklochbohrung 58, die von außen
nach innen konisch abnehmend ausgebildet ist, und eine radiale Abflußöffnung 59
in Form einer radialen Bohrung, die einenends mit dem Inneren der Entnahme- bzw.
Vergießkammer 24 in Verbindung steht und andernends in die Sacklochbohrung 58 in
einem Bereich mündet, der etwa der halben Tiefe der Sacklochbohrung 58 im Formstück
53 entspricht.
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Das ebenfalls als Formelement ausgebildete rohrförmige Küken 52 ist
über seine wesentliche Länge hohlzylindrisch ausgebildet und besitzt an seinem inneren
Ende einen konischen Ansatz 61, in welchem die Ausflußöffnung 62 sich konisch verjüngt
und endet. Im Bereich dieses inneren Endes der Ausflußöffnung 62 ist eine radiale
Verbindungsöffnung 63 vorgesehen, die an ihrem inneren Ende mit der Ausflußöffnung
62 in Verbindung steht und an dem betreffenden Bereich des Außenumfanges des konischen
Ansatzes 61 austritt. Der Außenkonus des konischen Ansatzes 61 entspricht hinsichtlich
seines Winkels von bspw.
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80 dem Winkel des Innenkonus der Sacklochbohrung 58 des ortsfesten
Formstücks 53. Somit ist das Küken 52 mit seinem konischen Ansatz 61 in die konische
Sacklochbohrung 58 dichtend einsetzbar, wobei die Innendurchmesserbereiche so gewählt
sind, daß in der in Figur 3 dargestellten eingesetzten Lage zwischen dem Ende des
konischen Ansatzes 61 des Kükens 52 und dem Grund der Sacklochbohrung 58 im ortsfesten
Formstück 53 ein Freiraum verbleibt. Außerdem sind die Abmessungsverhältnisse derart,
daß die radiale Verbindungsöffnung 63 des Kükens 52 in derselben Querschnittsebene
liegt wie
die radiale Abflußöffnung 59 im ortsfesten Formstück
53. Dadurch ist es möglich, daß durch Verdrehen des Kükens 52 aus der Position der
Fig. 3 (hier bspw. um 900 entgegen dem Uhrzeigersinn) die radiale Verbindungsöffnung
63 und die radiale Abflußöffnung 59 in Flucht miteinander gebracht werden können,
so daß eine durchgehende Verbindung vom Innenraum der Entnahmekammer 24 nach außen
zu einer Wanne 64 oder einer Druckgußmaschine unmittelbar zum Abziehen bzw. Abstechen
eines Teils der NE-Metallschmelze geschaffen ist.
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Das Küken 52, das in einer Ausnehmung 66 der Endwand 57 gehalten ist,
ist an seinem aus der Endwand 57 herausragenden Ende in einer Ringplatte 67 axial
geführt. Die Ringplatte 67 ist über zwei oder mehr über den Umfang verteilte Stehbolzen
68 an der Endwand 57 des Ofens 11 befestigt. In einem Bereich zwischen der ortsfesten
Ringplatte 67 und der Außenfläche der Endwand 57 ist das rohrförmige Küken 52 mit
einem radial abstehenden angeformten Bund 69 versehen, der mit Ausnehmungen versehen
ist, mittels derer er längs der Stehbolzen 68 und in axialer Richtung des Kükens
52 verschiebbar gelagert ist. Zwei gegenüberliegende oder mehrere der bzw. alle
Stehbolzen
68 sind von einer Druckfeder 71 umgeben, welche Druckfedern sich einenends an der
Ringplatte 67 und andernends am Bund 69 abstützen.
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Auf diese Weise ergibt sich ein in axialer Richtung des Kükens 52
wirkender Druck, der bewirkt, daß der konische Ansatz 61 in die konische Sacklochbohrung
58 leicht eingedrückt wird, so daß stets eine dichte Lagerung besteht. Die Druckfedern
71 können relativ schwach sein, da das Küken 52 so gut wie keinen axialen Gegendruck
aufbringt, da ja der Druck der NE-Metallschmelze aufgrund des sehr kleinen Neigungswinkels
des Konus im wesentlichen nur in radialer Richtung wirkt. Die Ausnehmungen im Bund
69 zum Durchtritt der Stehbolzen 68 sind als kreisbogenförmige Langlöcher ausgebildet,
um zu gewährleisten, daß das Küken 52 in seine den Durchfluß der NE-Metallschmelze
ermöglichende Position und in seine den Durchfluß der Metallschmelze absperrende
Position um seine Längsmittelachse drehbar ist.
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Wenn auch in der Zeichnung die Abstichvorrichtung 19 in Verbindung
mit einem Abschmelz- und Warmhalteofen dargestellt und beschrieben ist, versteht
es
sich, daß eine derartige Abstichvorrichtung 19 auch bei solchen
Öfen Verwendung finden kann die entweder nur zum Warmhalten von NE-Metallschmelzen
oder nur zum Abschmelzen von NE-Metallen geeignet sind.
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Der sowohl die Schmelzkammer 22 als auch die Warmhaltekammer 23 überdeckende
Deckel 17 ist ebenfalls aus einem nicht dargestellten Blechgehäuse und darin angeordneter
hochwertiger, optimal isolierender Stampfmasse ausgebildet. Der Deckel 17 ist in
nicht dargestellter Weise mittels Hydraulikaggregate in der Weise abhebbar, daß
er an einer Seite angelenkt, also von der gegenüberliegenden Seite her hochschwenkbar
ist.
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An seiner Unterseite 41 besitzt der Deckel 17 zwei länglich rechteckförmige
Ausnehmungen 42 und 43, in denen jeweils mehrere parallel zueinander verlaufende
und miteinander einzeln oder gruppenweise verbundene Heizelemente 44 bzw. 46 angeordnet
sind, die aus in Rohrmaterial eingebetteten elektrischen Heizstäben bestehen. Die
Heizelemente 44, 46 sind unmittelbar oberhalb des
Wannenrandes
14 und damit der Oberfläche des Metallschmelzbades 20 angeordnet. Die unterschiedliche
Anzahl der Heizelemente 44 und 46 zeigt, daß die eine Anordnung von Heizelementen
44 für die Schmelzkammer 22 und die andere Anordnung von Heizelementen 46 für die
Warmhaltekammer 23 bestimmt ist. Aufgrund der nebeneinander liegenden Ausnehmungen
42, 43 ist eine dazwischen angeordnete querverlaufende Leiste 47 gebildet, die bei
geschlossenem Deckel 17 auf der Oberseite der Zwischenwand 27 aufliegt, so daß eine
wärmemäßige Beeinflussung der Heizelemente 44 und 46 untereinander verhindert ist.
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Die beiden anderen Deckel 16 und 18, die erheblich kleiner sind und
ebenfalls rechteckförmig ausgebildet sind, sind bspw. von Hand abnehmbar aufgelegt.
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- Ende der Beschreibung -
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