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WO2021113893A1 - GIEßVORRICHTUNG UMFASSEND EINE SCHMELZETRANSPORTVORRICHTUNG MIT ZUMINDEST EINEM SCHMELZEBEHÄLTER - Google Patents

GIEßVORRICHTUNG UMFASSEND EINE SCHMELZETRANSPORTVORRICHTUNG MIT ZUMINDEST EINEM SCHMELZEBEHÄLTER Download PDF

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WO2021113893A1
WO2021113893A1 PCT/AT2020/060447 AT2020060447W WO2021113893A1 WO 2021113893 A1 WO2021113893 A1 WO 2021113893A1 AT 2020060447 W AT2020060447 W AT 2020060447W WO 2021113893 A1 WO2021113893 A1 WO 2021113893A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
melt
container
lance
melt container
receiving space
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/AT2020/060447
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Sieglhuber
Harald SEHRSCHÖN
Johannes VOITHOFER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fill GmbH
Original Assignee
Fill GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fill GmbH filed Critical Fill GmbH
Priority to EP20838331.5A priority Critical patent/EP4072751B1/de
Publication of WO2021113893A1 publication Critical patent/WO2021113893A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/28—Melting pots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/30—Accessories for supplying molten metal, e.g. in rations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
    • B22D35/04—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds into moulds, e.g. base plates, runners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D39/00—Equipment for supplying molten metal in rations
    • B22D39/06—Equipment for supplying molten metal in rations having means for controlling the amount of molten metal by controlling the pressure above the molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/08—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like for bottom pouring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/12—Travelling ladles or similar containers; Cars for ladles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/12—Travelling ladles or similar containers; Cars for ladles
    • B22D41/13—Ladle turrets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures

Definitions

  • the invention relates to a casting device and a method for casting melt.
  • DE 102007 011 253 A1 discloses a casting device with a melt container for metallic materials.
  • An injector is arranged on an underside of the melt container and has an opening for discharging the melt. Furthermore, a United locking device is formed, which is used to close the opening.
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide an improved device and a method for pouring melt.
  • a casting device comprising a melt transport device is formed with at least one melt container, in which a melt receiving space and a spout are formed in the form of a lance located at the bottom of the melt container, the spout having a pouring opening which is flow-connected to the melt receiving space.
  • a spout with a cross section that is narrowed in relation to the melt container is seen as a lance in the context of this document.
  • the lance is tubular at least in some areas.
  • the device according to the invention has the advantage that melt can be introduced into casting molds in a simplified manner. Furthermore, it can be expedient if the melt transport device comprises a pivoting device by means of which the melt container can be tilted out of a vertical position. This has the advantage that the lance can be pivoted during the casting process, so that an improved quality of the cast part can be achieved.
  • the pivoting device has a horizontally aligned pivot bearing, by means of which the melt container can be pivoted about a horizontal axis of rotation.
  • the melt container can easily be brought into its correct angular position, particularly by means of a horizontally aligned pivot bearing.
  • the casting device comprises at least a first melt container and a second melt container, which are arranged on the melt transport device.
  • first melt container and the second melt container are designed to be identical. Particularly when casting cast workpieces of the same construction, it can be achieved that both cast workpieces have the same quality.
  • first melt container and the second melt container it is possible for the first melt container and the second melt container to have a common pivot drive.
  • This has the advantage that, on the one hand, only a single swivel drive is used for both melt containers, which simplifies the casting device.
  • it can be achieved by this measure that the first melt container and the second melt container are guided synchronously with one another despite technically simple means.
  • a distance between the lance of the first melt container and the lance of the second melt container can be adjusted.
  • the two lances of the two melt containers are moved towards each other to take up melt in the two melt containers and thus to immerse the lance in a crucible, so that both lances can immerse into the crucible at the same time.
  • the distance between the two lances are enlarged to one another so that the casting molds can be spaced a sufficient distance apart and a lance can be inserted into a casting mold in each case.
  • the lance is removably arranged on the melt container. This has the advantage that the lance can easily be replaced if it is damaged, for example, or if the lance is excessively soiled by the melt.
  • the lance can be coupled to the melt container by means of a quick-release fastener, in particular a bayonet fastener. This has the advantage that the lance can be exchanged without tools and thus as quickly and easily as possible.
  • an immersion aid is arranged on the underside of the lance.
  • the immersion aid is used to tear open the oxide skin on the surface of the crucible when the lance is immersed in a crucible, so that the lance can be immersed under the layer of oxide skin to fill the melt container and, subsequently, the oxide skin as possible when filling the melt container does not get into the melt receiving space.
  • the melt transport device comprises a swivel arm robot on which the melt container is arranged.
  • This has the advantage that the melt container can be freely guided by means of such a swivel arm robot in order to move the melt container into the desired position. This is particularly advantageous for small cast workpieces, since the melt container must be precisely positioned and the mass of the melt container can also be kept ring.
  • control is designed to be dependent on the fill level.
  • Such a system can, for example, be implemented using a flatness-based control approach and allow parameters in the control to be adjusted based on the actual mass and fill level of the melt.
  • the un negative pressure in the melt receiving space is brought up by a gas and thus a compressible medium. If the weight of the melt fluctuates, for example because the melt is being accelerated, the compressibility of the gas means that the filling quantity cannot be maintained, which can lead to an undesired leakage of the melt. This can be counteracted by the following measures.
  • an acceleration sensor is formed which is coupled to the melt container.
  • the accelerations occurring at the melt container can be recorded by means of the acceleration sensor and the movement parameters of the melt container and / or the internal pressure in the melt receiving space can be adjusted on the basis of these recorded acceleration values.
  • At least one partition is designed in the melt container. This has the advantage that by this measure a sloshing movement of the melt accommodated in the melt receiving space can be kept as small as possible.
  • the partition can be arranged on the ceiling of the Schmelzebereheatl age and extend from above to below the target fill level.
  • the partition can be arranged directly in the melt receiving space and attached to a side wall of the melt receiving space.
  • the partition walls are designed to be displaceable, so that they are designed to be floating on the melt, for example, or are designed to be displaceable by an actuator (not shown). This has the advantage that the melt surface can be smoothed over a wide range of the filling level.
  • a floating lid or floating body is located on the melt, which reduces the free movement of the melt.
  • This swimming Mende body stabilizes the melt surface and the suction volume.
  • the floating body can be solidified melt areas that form a cover. It can also be slag or bound slag and melt and slag. It is also conceivable that different viscous media stabilize the surface. This is particularly advantageous if the lance is not completely emptied when the melt is dispensed, but the actual filling quantity is always within the melt receiving space during casting. It can thus be achieved that such a floating body does not settle in the melt receiving space.
  • At least one structural element is arranged on a ceiling of the melt container, the structural element having an upwardly widening cross-section, and the structural element extending below the target fill level.
  • the spout comprises a siphon, the siphon comprising an upwardly open container, the container being displaceable relative to the lance so that a spout of the lance can be closed off from the environment.
  • a gas line in which the gas valve is arranged, is designed with a barrier for melt.
  • Such protection can be, for example, a grid, sieve or porous materials, such as Purging plugs from melting furnaces that are gas-permeable but prevent a surge of melt caused by a sloshing movement.
  • the gas line is heated in the connection area to the melt receiving space in order to prevent the melt from solidifying in this area.
  • a mechanical lock is formed which prevents the entry of melt into the gas line.
  • the mechanical lock is designed as a float.
  • the mechanical closure is formed by a block of slag which floats on the melt.
  • the invention also relates to a method for pouring melt by means of a melt container in which a melt receiving space is formed, the melt container having a spout in the form of a lance located at the bottom of the melt container, the method comprising the following method steps:
  • the method according to the invention has the advantage that cast workpieces can be cast with improved quality.
  • the melt container is tilted out of a vertical position.
  • melt container and also the casting mold are moved during the casting of the at least one cast workpiece, in particular that the melt container and the casting mold are moved simultaneously with one another or relative to one another, in particular that the melt container and the casting mold are moved at the same angle and / or are moved synchronously with one another.
  • This has the advantage that a surprisingly high quality of the cast workpiece can be achieved.
  • this measure enables a particularly smooth casting of the cast workpiece to be achieved.
  • the casting device comprises at least a first melt container and a second melt container, a first cast workpiece from the first melt container and a second cast workpiece from the second melt container being cast at the same time during casting. This has the advantage that the casting device can achieve an increased capacity with the same effort.
  • the casting device comprises at least a first melt container and a second melt container, the distance between the lance of the first melt container and the lance of the second melt container being adjustable, the distance between the lance of the first melt container for filling the melt container with melt and the lance of the second melt container is reduced so that both lances are simultaneously immersed in a common crucible, and the distance between the lance of the first melt container and the lance of the second melt container is increased during the casting of a first cast workpiece and a second cast workpiece, the lance of the first Melt container is introduced into a first mold and the lance of the second melt container is inserted into a second mold.
  • This has the advantage that the melt containers can be filled easily and the casting molds can have a sufficiently large distance from one another.
  • the melt from the melt container is let into the casting mold in a first process step at a first inflow speed until the pouring opening is at least partially immersed in the melt introduced into the casting mold and that in a second In the process step, the melt is admitted into the casting mold at a second inflow speed, the second inflow speed being greater than the first inflow speed.
  • the lance when the melt container is filled with melt in a first process step, the lance is moved on the surface of the crucible in such a way that In particular, it is swiveled so that the oxide skin on the surface is torn open and in a second process step the lance dips into the melt in the crucible in the torn area of the oxide skin.
  • This has the advantage that this measure enables the oxide skin to be kept away from the lance, so that contamination of the lance by the oxide skin can be largely prevented.
  • the oxide skin is torn open by means of the immersion aid.
  • melt container when the melt container is filled with melt, so much more melt is taken up in the melt receiving space that when the melt container is filled again with melt, the level of the melt surface of the melt remaining in the melt receiving space above the lance, in particular within the melt receiving space lies.
  • This has the advantage that the oxide skin located on the melt surface remains in an area with an approximately constant cross section and is therefore not excessively deformed. As a result, the oxide skin is not mixed with the melt.
  • an internal pressure in the melt receiving space is reduced when the melt container is accelerated upward in a vertical direction and that the internal pressure in the melt receiving space is increased again when the vertical acceleration of the melt container is ended.
  • the adaptation of the interior pressure in the melt receiving space takes place shortly before the start of a relevant movement or at the same time as the movement of the melt container.
  • the acceleration occurring on the melt container during a casting cycle is determined by means of an acceleration sensor and that the interior pressure in the melt receiving space is adapted during a subsequent casting cycle on the basis of the acceleration values determined.
  • This has the advantage that a simple adaptation of the control sequence can take place in the case of recurring cycles.
  • a necessary adjustment of the interior pressure of the melt receiving space to compensate for accelerations of the melt container is calculated in a simulation and that the interior pressure of the melt receiving space is adjusted on the basis of the calculations during a casting cycle. This has the advantage that no fitting cycles are necessary. This means that the advantages can be applied immediately to each new cycle.
  • the melt container is actively tilted when the melt container is accelerated in a horizontal direction. This measure can counteract a sloshing movement of the melt.
  • the acceleration of the melt container is specifically changed during the movement of the melt container in order to compensate for a sloshing movement of the melt received in the melt receiving space and thus to calm the melt. This has the advantage that this measure can prevent undesired pouring out of the melt.
  • An advantageous feature of the system is when the planned movement of the swivel arm robot and the accelerations of the swivel arm robot are used to control the negative pressure.
  • the setpoint values and / or actual values of the movement, movement speed and acceleration determined in the robot program can be used in a pre-control of the vacuum change.
  • the values can also be determined by a calculation program on a computer for the movement programmed on the swivel arm robot.
  • the surface of the siphon should be chosen as large as possible.
  • the surface of the melt receiving space should be as large as possible so that the height of the melt column remains small.
  • a narrowing of the melt receiving space in the area of the target fill level makes sense, since the area ratio to the siphon becomes smaller. The smaller the remaining air volume in the melt receiving space in the case of a melt container filled with melt, the better this is when the melt container accelerates in the course of a movement of the melt container.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional illustration of a first exemplary embodiment of a melt transport device with a siphon
  • FIG. 2 shows individual method steps of a first-time filling process for filling a melt receiving space with melt
  • FIG. 3 shows individual method steps of a renewed filling process for filling a melt receiving space with melt
  • Fig. 5 is a schematic representation of a further alternative filling process for Fül len a melt receiving space with melt using a low-pressure furnace
  • FIG. 6 shows a first variant embodiment of a pouring opening
  • FIG. 11 shows a second exemplary embodiment of a casting device
  • FIG. 12 shows an exemplary embodiment of a quick-release fastener for coupling a fance to a melt container
  • FIG. 13 shows a schematic sectional illustration of a further exemplary embodiment of the melt transport device with partition walls.
  • the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, whereby the disclosures contained in the entire description can be applied accordingly to the same parts with the same reference numerals or the same component names.
  • the position details chosen in the description, such as above, below, side, etc., also relate to the figure immediately described and shown and these position details are to be transferred accordingly to the new position in the event of a change in position.
  • melt transport device 1 which is used to transport melt 2.
  • the melt transport device 1 has a melt container 3 in which a melt receiving space 4 is formed, which is used to receive the melt 2.
  • the melt receiving space 4 has on its inside a surface 38 which is in contact with the melt 2 in the filled state of the melt receiving space 4.
  • the melt transport device 1 comprises a spout 5 which is coupled to the melt container 3.
  • the spout 5 can be designed as an integral part of the melt ze mattersers 3.
  • the spout 5 is designed as a separate component which is coupled to the melt container 3.
  • the spout 5 has a pouring opening 6 through which the melt 2 received in the melt container 3 can flow out of the melt transport device 1 into a casting mold.
  • the pouring opening 6 can have a circular cross section. Furthermore, it is also conceivable that the pouring opening 6 has a square cross section. In addition, it is also conceivable for the pouring opening 6 to have a rectangular cross section, wherein in particular a longitudinal extension of the pouring opening 6, which runs normal to the cutting plane, can have a large extension.
  • the longitudinal extent of the pouring opening 6 can be up to 2000mm, in particular up to 500mm. This is particularly advantageous in the case of elongated cast workpieces such as cylinder blocks or cylinder heads.
  • a gas valve 7 is formed which is flow-connected to the melt receiving space 4 and which is designed to regulate the gas entry into the otherwise gas-tight melt receiving space 4.
  • the gas valve 7 is arranged above a filling level maximum 8, so that no melt 2 can flow into the gas valve 7.
  • the maximum filling level is selected so that when the melt container 3 is filled with melt 2 up to the maximum filling level 8, a gas-filled space remains in the melt receiving space 4, in which a pressure can be set by means of the gas valve 7.
  • a pressure detection means 9 can be provided, by means of which an internal pressure in the melt receiving space 4 can be detected.
  • the gas pressure in the melt receiving space 4 can thus be set in a targeted manner by means of the gas valve 7.
  • the melt transport device 1 has a fill level sensor 10 which is used to detect an actual fill quantity 11.
  • the actual filling quantity level 11 can thus be continuously recorded and compared with a target filling quantity level 12.
  • a load cell 39 can be formed, by means of which the weight and thus the fill level of the melt receiving space 4 can be recorded.
  • the melt transport device 1 has a siphon 13 which has a reservoir 14 which is arranged between the melt receiving space 4 and the pouring opening 6. Furthermore, a siphon wall 15 is formed which protrudes into the reservoir 14 in such a way that, when the reservoir 14 is filled with melt up to an overflow level 17, the melt receiving space 4 is closed in a gas-tight manner with respect to an outer side 16 of the melt container.
  • the siphon 13 is formed in the spout 5 such that the reservoir 14 has the overflow level 17, the siphon wall 15 being formed in such a way that it has a lower edge 32 of the siphon wall.
  • the siphon wall 15 protrudes into the reservoir 14 in such a way that a siphon wall lower edge 32 is arranged at a lower level than the overflow level 17.
  • the melt container 3 is shown partially filled with melt 2.
  • the structure described results in a first melt surface 18 which is arranged on the outside 16 of the melt container or is assigned to it.
  • a second melt surface 19 is formed, which is arranged in the melt receiving space 4 of the melt container 3.
  • the second melt surface 19 corresponds to the actual fill level 11.
  • the ambient pressure of the melt container 3 acts on the first melt surface 18.
  • the internal pressure of the melt receiving space 4 acts on the second melt surface 19.
  • the first melt surface 18 is slightly below the overflow level 17. Spilling of the melt 2 can thereby be avoided in the best possible way.
  • This level difference can be achieved, for example, by reducing the pressure in the melt receiving space 4.
  • the melt container 3 can be shaken or tilted slightly after filling in order to achieve this level difference immediately after the melt container 3 has been filled.
  • the melt container 3 it is also possible for the melt container 3 to be manipulated while the level of the first melt surface 18 is the same as the overflow level 17.
  • the spout 5 is designed in the form of a lance 20 and that the siphon 13 is arranged on the underside of the lance 20.
  • the lance 20 is shown excessively large in diameter to improve the clarity.
  • the lance 20 is designed to be slimmer than shown and therefore has a greater length compared to its diameter.
  • siphon 13 is integrated directly into the lance 20.
  • a siphon 13 integrated in the lance 20 can work according to the same operating principle as described here.
  • the siphon 13 can comprise a container 21 which is open at the top and which is coupled to the spout 5 by means of struts 22.
  • an upper edge of the container 21 simultaneously defines the overflow level 17.
  • the container 21, which is open at the top, is arranged on the spout 5 such that it can be replaced.
  • an immersion aid 47 is arranged on the underside of the lance 20a, 20b.
  • the immersion aid 47 serves to tear open the oxide skin on the upper surface of the crucible 25 when the lance 20a, 20b is immersed in the crucible 25, so that the lance 20a, 20b can be immersed under the layer of oxide skin to fill the melt container and in As a further consequence, the oxide skin does not get into the melt receiving space 4 as far as possible when the melt container 3 is filled.
  • the immersion aid 47 has a pointed shape, so that the tearing open of the oxide skin is facilitated.
  • the underside of the lance 20a, 20b or the immersion aid 47 is designed in such a way that it does not have any protruding surfaces, so that when the lance 20a, 20b is pulled out of the crucible 25, there is as little oxide skin as possible on the lance 20a, 20b adheres.
  • all upwardly directed surfaces of the lance 20a, 20b are designed to be conical or obliquely pointing downward, so that the oxide skin is rejected when the lance 20a, 20b is pulled out.
  • FIGS. 2a to 2c a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1 is shown, the same reference numerals or component designations being used for the same parts as in the previous FIG. In order to avoid unnecessary repetitions, reference is made to the detailed description in the preceding FIG. 1.
  • FIGS. 2a to 2c A possible filling process for filling the melt receiving space 4 with melt 2 is shown schematically in FIGS. 2a to 2c.
  • the melt 2 is provided in a melting crucible 25 of a melting furnace 24 and that the melt container 3 is positioned above the melting crucible 25.
  • the melt container 3 can at least partially dip into the melt 2 arranged in the crucible 25, so that the pouring opening 6 is immersed below the crucible filling level 27 of the melt 2 in the crucible 25. If the gas valve 7 is now opened or is already open during immersion, the melt 2 can flow into the melt receiving space 4 of the melt container 3 via the pouring opening 6. This position of the melt container 3 can also be referred to as the filling position 26.
  • the filling quantity nesting level 11 will adapt to the furnace filling level 27 in the filled state of the melt container 3.
  • the gas valve 7 is subsequently closed and the melt container 3 is raised, the actual filling level 11 will decrease until the negative pressure in the melt receiving space 4 is sufficiently large to keep the melt 2 at the same level due to the pressure difference between the interior pressure in the melt receiving space 4 and the ambient pressure hold.
  • the gas valve 7 can be closed and the melt container 3, as can be seen in Fig. 2c, can be raised again.
  • melt container 3 When the melt container 3 is raised, so much melt 2 flows out of the melt receiving space 4 back into the crucible 25 until a pressure that is lower than that of the surroundings is established in the melt receiving space 4, which holds the melt in the melt receiving space 4.
  • melt 2 is subsequently drained from the melt receiving space 4 by opening the gas valve 7 until a desired fill level of melt 2 in the melt receiving space 4 is reached.
  • the desired level of melt 2 can be selected in this way
  • This desired level of melt 2 in the melt receiving space 4 is selected in such a way that a remainder of melt 2 remains in the melt receiving space 4 after the casting of the cast workpiece or workpieces.
  • the melt container 3 can be transported to its G fauxposi tion.
  • FIGS. 3a to 3c show a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1, the same reference numerals or component names being used for the same parts as in the previous FIGS. 1 and 2. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 and 2.
  • FIGS. 3a to 3c A possible filling process for renewed or repeated filling of the melt receiving space 4 with melt 2 is shown schematically in FIGS. 3a to 3c.
  • melt 2 which has an oxide skin formed on the melt surface 19 is located in the melt receiving space 4 of the melt container 3.
  • melt 2 was not completely poured out.
  • several cast work pieces can also have been cast, whereby when the last cast work piece was cast, not all of the melt 2 located in the melt receiving space 4 of the melt container 3 was used.
  • FIGS. 4a and 4b show a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1, the same reference numerals or component designations being used for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 2. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 2. 4a and 4b, an alternative method for filling the Schmelzagemerau mes 4 with melt 2 is shown.
  • melt container 3 only dips so far into the crucible 25 that the pouring opening 6 is below the level 27 of the tie.
  • the melt receiving space 4 can be evacuated by means of a vacuum pump 28, whereby the melt 2 is drawn into the melt receiving space 4.
  • the gas valve 7 can then be closed in order to keep the actual filling quantity 11 in the melt receiving space 4 at a constant level during the transport of the melt transport device 1.
  • FIG. 5 a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1 is shown, with the same reference characters or component names as in the preceding FIGS. 1 to 4 being used for the same parts. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 4.
  • the melt transport device 1 is filled by means of a low-pressure furnace 33 known to a person skilled in the art.
  • a riser pipe 34 which protrudes into the crucible 25 of the low-pressure furnace 33, can be coupled directly to the pouring opening 6 in order to establish a flow connection between the riser pipe 34 and the melt receiving space 4. If the gas valve 7 is opened during the filling process, the melt 2 in the riser 34 can be pushed upwards through the function of the low pressure furnace 33 until the melt receiving space 4 is filled with melt 2 up to its target level 12.
  • FIGS. 6 to 9 a further and possibly independent embodiment of the siphon 13 is shown, again with the same reference numerals or component names as in the preceding FIGS. 1 to 5 being used for the same parts. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 5.
  • the siphon 13 is tubular.
  • various possible embodiments of the pouring opening 6 are shown.
  • the pouring opening 6 is round. Such a shape of the pouring opening 6 results when the pipe which forms the siphon 13 is cut off normal to the pipe center axis.
  • a drip nose 35 is formed on the pouring opening 6.
  • the drip nose 35 serves to keep the oxide adhesion to the pouring opening 6 as low as possible when casting a cast workpiece.
  • the pouring opening 6 is also, as in the exemplary embodiment according to FIG. 6, arranged at a right angle to the pipe center axis.
  • the tube is designed to be slightly inclined downward in the area of the pouring opening 6 with the lance 20 in a vertical position, with a tube end angle 36 being designed at an angle smaller than 90 °.
  • the tube is cut obliquely in the region of the pouring opening 6, so that the pouring opening 6 is oval.
  • the pouring opening 6 is designed in the shape of a fan and thus has a greater extent in its width than the extent in its height.
  • a pouring opening 6 designed in this way is particularly suitable for pouring wide cast workpieces.
  • FIG. 10 a further and possibly independent embodiment of the casting device 37 is shown, whereby the same reference numerals or component designations as in the preceding FIGS. 1 to 9 are again used for the same parts. Around To avoid unnecessary repetitions, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 9.
  • Fig. 10 shows a first embodiment of a casting device 37 for casting cast workpieces.
  • the melt transport device 1 has a first melt container 3a and a second melt container 3b.
  • the first melt container 3a has a first melt receiving space 4a and a first spout 5a in the form of a lance 20a located at the bottom of the first melt container 3a.
  • the spout 5a has a pouring opening 6a.
  • the second melt container 3b can be constructed in the same way as the first melt container 3a.
  • the second melt container 3b has a second melt receiving space 4b and a second spout 5b in the form of a lance 20b located at the bottom of the second melt container 3b.
  • the spout 5b has a pouring opening 6b.
  • the melt transport device 1 can be designed in such a way that both melt containers 3a, 3b can be moved simultaneously and synchronously with one another.
  • both melt containers 3a, 3b are moved together by means of common drive devices.
  • the structure of the melt transport device 1 can be kept as simple as possible.
  • the casting device 37 also comprises a casting mold 29 which has a mold cavity 30.
  • a first casting mold 29a is assigned to the first melt container 3a and a second casting mold 29b is assigned to the second melt container 3b.
  • two cast workpieces can be cast with only one melt transport device 1. In this case, the structure or the control of the melt transport device 1 can be kept as simple as possible.
  • a swivel device 40 is formed which has a swivel bearing 41 by means of which the melt container 3a, 3b can be swiveled about a horizontal axis of rotation 42.
  • each of the melt containers 3a, 3b has its own pivot drive 43 has. The two melt containers 3a, 3b can thus be pivoted individually and independently of one another.
  • the mold 29 can also be pivoted about a horizontal axis.
  • the mold 29 and the melt container 3 can be pivoted at the same time.
  • a distance adjustment device 44 is formed, by means of which a distance 45 between the lance 20a of the first melt container 3a and the lance 20b of the second melt container 3b can be adjusted to one another.
  • From the standver adjusting device 44 can, as can be seen from Fig. 10, for example in the form of a linear adjusting device.
  • the distance 45 is designed, for example, in the form of a fastening arm for receiving the melt container 3a, 3b, whereby a change in the distance 45 can be achieved by pivoting the fastening arm and thus the melting container 3a, 3b about a vertical axis.
  • FIG. 11 a further and possibly independent embodiment of the casting device 37 is shown, the same reference numerals or component designations being used again for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 10. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 10.
  • the casting device 37 shown in FIG. 11 has a similar structure to the casting device 37 shown in FIG. 10.
  • both melt containers 3a, 3b are arranged on a common receptacle, the pivot bearing 41 being designed in such a way that both melt containers 3a, 3b simultaneously by means of a pivot drive 43 about the horizontal axis of rotation 42 are pivotable.
  • FIG. 12 a further and possibly independent embodiment of the casting device 37 is shown, again with the same reference symbols or Component designations as in the preceding Figures 1 to 11 are used. In order to avoid unnecessary repetitions, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 11.
  • the lance 20 is coupled to the melt container 3 by means of a quick-release connector 46, in particular by means of a bayonet connector.
  • a shaped element is formed in the melt container 3, with a recess corresponding to the shaped element being formed on the lance 20.
  • FIG. 13 shows a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1, again with the same reference characters or component names as in the preceding FIGS. 1 to 13 being used for the same parts. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding Figures 1 to 13.
  • a plurality of partition walls 48 are formed in the melt receiving space 4 of the melt container 3.
  • the partition walls 48 can divide the melt receiving space 4 into several small chambers.
  • a throughflow opening 49 is formed in each of the partition walls 48, which is used to allow melt 2 to flow between the individual chambers or to the pouring opening 6.
  • an acceleration sensor 50 is arranged on the melt container 3.
  • the acceleration sensor 50 can be designed, for example, in the form of a gyro sensor.
  • a structural element 52 is formed on a ceiling 51 of the melt receiving space 4.
  • an actuator 54 is formed, by means of which the container 21 can be displaced relative to the lance 20a, 20b. As a result, a pouring channel 23 of the lance 20a, 20b can be closed off from the environment.
  • the actuator 54 can be designed for example in the form of a cylinder. Alternatively, it is also conceivable that the actuator 54 is designed in the form of an electric motor drive.
  • melt transport device 14 shows a further and possibly independent embodiment of the melt transport device 1, the same reference characters or component designations being used for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 13. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 13.
  • melt container 3 is arranged on a swivel arm robot 53.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gießvorrichtung (37) umfassend eine Schmelzetransportvorrichtung (1) mit zumindest einem Schmelzebehälter (3a, 3b) in welchem ein Schmelzeaufnahmeraum (4a, 4b) und ein Ausguss (5a, 5b) in Form einer am Schmelzebehälter (3a, 3b) untenliegenden Lanze (20a, 20b) ausgebildet ist, wobei der Ausguss (5a, 5b) eine Ausgussöffnung (6a, 6b) aufweist, welche mit dem Schmelzeaufnahmeraum (4a, 4b) strömungsverbunden ist.

Description

GIEßVORRICHTUNG UMFASSEND EINE SCHMELZETRANSPORTVORRICHTUNG
MIT ZUMINDEST EINEM SCHMELZEBEHÄLTER
Die Erfindung betrifft eine Gieß Vorrichtung, sowie ein Verfahren zum Gießen von Schmelze.
Die DE 102007 011 253 Al offenbart eine Gießvorrichtung mit einem Schmelzebehälter für metallische Werkstoffe. An einer Unterseite des Schmelzebehälters ist ein Injektor angeord net, welcher eine Öffnung zum Ausbringen der Schmelze aufweist. Weiters ist eine Ver schließvorrichtung ausgebildet, welcher zum Verschließen der Öffnung dient.
Weitere derartige Gieß Vorrichtungen mit einem Injektor sind aus der EP 3 274 113 Bl und aus der DE 102009004 613 Al bekannt. Außerdem ist in einer Masterarbeit „Klassifizierung und Charakterisierung von verfahrensbedingten Gussfehlern in einem innovativen Kokillen- Gießverfahren“, welche im Februar 2014 an der Montanuniversität Leoben eingereicht wurde eine derartige Gießvorrichtung mit einem Injektor, sowie ein damit durchführbares Gießver fahren offenbart.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu über winden und eine verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren zum Gießen von Schmelze zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.
Erfindungsgemäß ist eine Gießvorrichtung umfassend eine Schmelzetransportvorrichtung mit zumindest einem Schmelzebehälter ausgebildet, in welchem ein Schmelzeaufnahmeraum und ein Ausguss in Form einer am Schmelzebehälter untenliegenden Lanze ausgebildet ist, wobei der Ausguss eine Ausgussöffnung aufweist, welche mit dem Schmelzeaufnahmeraum strö mungsverbunden ist.
Als Lanze im Sinne dieses Dokumentes wird ein Ausguss mit einem im Verhältnis zum Schmelzebehälter verengten Querschnitt gesehen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Lanze zumindest bereichsweise rohrförmig ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bringt den Vorteil mit sich, dass Schmelze vereinfacht in Gussformen eingebracht werden kann. Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn die Schmelzetransportvorrichtung eine Schwenkvor richtung umfasst, mittels welcher der Schmelzebehälter aus einer vertikalen Lage heraus kipp bar ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Lanze während dem Gießvorgang ver- schwenkt werden kann, sodass eine verbesserte Qualität des Gussteiles erreicht werden kann.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Schwenkvorrichtung eine horizontal ausgerichtete Schwenklagerung aufweist, mittels welcher der Schmelzebehälter um eine horizontale Dreh achse schwenkbar ist. Besonders mittels einer horizontal ausgerichteten Schwenklagerung lässt sich der Schmelzebehälter einfach in seine richtige Winkelstellung bringen.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Gießvorrichtung zumindest einen ersten Schmelzebehälter und einen zweiten Schmelzebehälter umfasst, welche an der Schmelzet ransportvorrichtung angeordnet sind. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass mittels der zwei Schmelzebehälter zwei Gussstücke parallel abgegossen werden können. Überraschenderweise lassen sich besonders die erfindungsgemäßen Schmelzebehälter mit unten liegender Lanze beim Gießvorgang einfach synchronisieren.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass der erste Schmelzebehälter und der zweite Schmelzebehälter ident ausgebildet sind. Besonders beim Abgießen von baugleichen Gusswerkstücken kann dadurch erreicht werden, dass beide Guss werkstücke die gleiche Qualität aufweisen.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass der erste Schmelzebehälter und der zweite Schmelzebehälter einen gemeinsamen Schwenkantrieb aufweisen. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass zum einen nur ein einziger Schwenkantrieb für beide Schmelzebehälter verwendet wird, was eine Vereinfachung der Gießvorrichtung mit sich zieht. Darüber hinaus kann durch diese Maßnahme erreicht werden, dass der erste Schmelzebehälter und der zweite Schmelze behälter trotz technisch möglichst einfacher Mittel synchron zueinander geführt werden.
Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn ein Abstand der Lanze des ersten Schmelzebehälters und der Lanze des zweiten Schmelzebehälters verstellbar ist. Durch diese Maßnahme kann er reicht werden, dass zum Aufnehmen von Schmelze in die beiden Schmelzebehälter und somit zum Eintauchen der Lanze in einen Schmelztiegel die beiden Lanzen der beiden Schmelzebe hälter aufeinander zubewegt werden, sodass beide Lanzen gleichzeitig in den Schmelztiegel eintauchen können. Zum Gießen des Gusswerkstückes kann der Abstand der beiden Lanzen zueinander vergrößert werden, sodass die Gussformen in einem ausreichenden Abstand beab- standet sein können und jeweils eine Lanze in eine Gussform eingeführt werden kann.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Lanze entfernbar am Schmelzebehälter ange ordnet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Lanze einfach ausgetauscht werden kann, wenn diese zum Beispiel beschädigt ist, oder wenn die Lanze durch die Schmelze übermäßig verschmutzt ist.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Lanze mittels eines Schnellverschlusses, insbesondere eines Bajonettverschlusses, mit dem Schmelzebehälter koppelbar ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Lanze ohne Werkzeug und somit möglichst rasch und einfach ausgetauscht werden kann.
Ferner ist es möglich, dass an der Unterseite der Lanze eine Eintauchhilfe angeordnet ist. Die Eintauchhilfe dient dazu, um beim Eintauchen der Lanze in einen Schmelztiegel die an der Oberfläche des Schmelztiegels befindliche Oxidhaut aufzureißen, sodass die Lanze zum Be füllen des Schmelzebehälters unter die Schicht der Oxidhaut getaucht werden kann und in weiterer Folge die Oxidhaut beim Befüllen des Schmelzebehälters möglichst nicht in den Schmelzeaufnahmeraum gelangt.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Schmelzetransportvorrichtung einen Schwenk armroboter umfasst, an welchem der Schmelzebehälter angeordnet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der Schmelzebehälter mittels eines derartigen Schwenkarmroboters frei geführt werden kann, um den Schmelzebehälter in die gewünschte Position zu bewegen. Insbesondere bei kleinen Gusswerkstücken ist dies von Vorteil, da hier ein exaktes Positionieren des Schmelzebehälters erforderlich ist und darüber hinaus die Masse des Schmelzebehälters ge ringgehalten werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausprägung ist wenn die Steuerung Füllhöhenabhängig ausgeführt ist. Ein solches System kann zum Beispiel durch einen flachheitsbasierten Steuerungsansatz realisiert werden und die Anpassung von Parametern in der Steuerung durch die tatsächliche Masse und Füllhöhe der Schmelze zu ermöglichen. Bei einfachen Ausführungen von Schmelzebehältem, welche Schmelze durch einen Unter drück im Schmelzeaufnahmeraum halten können, stellt sich die Problematik ein, dass der Un terdrück im Schmelzeaufnahmeraum durch ein Gas und somit ein kompressibles Medium auf gebracht wird. Bei einer schwankenden Gewichtskraft der Schmelze, beispielsweise weil die Schmelze beschleunigt wird, kann durch die Kompressiblität des Gases das Füllmengenistni veau nicht gehalten werden, wodurch es zu einem ungewollten Auslaufen der Schmelze kom men kann. Dem kann durch die nachfolgenden Maßnahmen entgegengewirkt werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass ein Beschleunigungssensor ausgebildet ist, welcher mit dem Schmelzebehälter gekoppelt ist. Mittels des Beschleunigungssensors können die am Schmelzebehälter auftretenden Beschleunigungen erfasst werden und auf Basis dieser erfass ten Beschleunigungswerte die Verfahrparameter des Schmelzebehälters und/oder der Innen- druck im Schmelzeaufnahmeraum angepasst werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass im Schmelzebehälter zumindest eine Trennwand ausgebil det ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass durch diese Maßnahme eine Schwappbewegung der im Schmelzeaufnahmeraum aufgenommenen Schmelze möglichst geringgehalten werden kann.
In einem ersten Ausführungsbeispiel kann die Trennwand an der Decke des Schmelzebehäl ters angeordnet sein und von oben bis unterhalb des Füllmengensollniveau erstrecken.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Trennwand direkt im Schmelzeaufnahme raum angeordnet sein und an einer Seitenwandung des Schmelzeaufnahmeraumes befestigt sein.
Natürlich können auch mehrere Trennwände ausgebildet sein.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Trennwände verschiebbar ausgeführt sind, so dass sie zum Beispiel auf der Schmelze schwimmend ausgeführt werden oder durch einen nicht darge stellten Aktuator verschiebbar ausgeführt werden. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Beruhigung der Schmelzeoberfläche in einem weiten Bereich der Füllhöhe umsetzbar ist.
Weiters kann vorgesehen sein, dass sich ein Schwimmdeckel oder Schwimmender Körper auf der Schmelze befindet, der die freie Bewegung der Schmelze vermindert. Dieser Schwim- mende Körper stabilisiert die Schmelzeoberfläche und das Saugvolumen. Bei dem Schwim menden Körper kann es sich um erstarrte Schmelzebereiche handeln, die einen Deckel ausbil den. Auch kann es sich dabei um Schlacke oder gebundene Schlacke und Schmelze und Schlacke handeln. Weiters ist es auch denkbar das anders viskose Medien die Oberfläche sta bilisieren. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn beim Abgeben von Schmelze die Lanze nicht komplett entleert wird, sondern sich das Füllmengenistniveau sich beim Gießen ständig innerhalb des Schmelzeaufnahmeraumes befindet. Somit kann erreicht werden, dass ein derartiger Schwimmender Körper sich nicht im Schmelzeaufnahmeraum absetzt.
Weiters kann vorgesehen sein, dass an einer Decke des Schmelzebehälters zumindest ein Strukturelement angeordnet ist, wobei das Strukturelement einen sich nach oben hin erwei ternden Querschnitt aufweist, und wobei sich das Strukturelement bis unterhalb des Füllmen gensollniveaus erstreckt. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, dass bei einem bis zum Füllmengensollniveau gefüllten Schmelzeaufnahmeraum das im Schmelzeaufnahme raum verbleibende Luftvolumen möglichst geringgehalten werden kann. Dadurch kann eine Verschiebung des Füllmengenistniveaus, welche einer beschleunigungsbedingten Änderung der Gewichtskraft der Schmelze geschuldet ist, möglichst geringgehalten werden, da bereits eine geringe Verschiebung des Füllmengenistniveaus zu einer hohen prozentualen Verände rung des im Schmelzeaufnahmeraum verbleibenden Luftvolumens führt. Diese hohe prozen tuale Veränderung des im Schmelzeaufnahmeraum verbleibenden Luftvolumens führt zu ei ner Druckerhöhung bzw. Druckverminderung im Schmelzeaufnahmeraum, wodurch der be- schleunigungsbedingten Änderung der Gewichtskraft der Schmelze wieder entgegengewirkt wird.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Ausguss einen Siphon umfasst, wobei der Si phon einen nach oben offenen Behälter umfasst, wobei der Behälter relativ zur Lanze ver schiebbar ist, sodass ein Ausgusskanal der Lanze gegenüber der Umwelt verschließbar ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass durch diese Maßnahme ein Überschwappen der Schmelze verhindert werden kann.
Weiters ist es vorteilhaft, wenn eine Gasleitung, in welcher das Gasventil angeordnet ist, mit einer Barriere für Schmelze ausgestaltet ist. Das hat zum Vorteil das durch dynamische Ef fekte bewegte Schmelze nicht in die Gasleitung vordingen und dort die Gasleitung verunreini gen kann. Ein solcher Schutz kann beispielsweise ein Gitter, Sieb oder poröse Stoffe sein, wie Spülsteine von Schmelzöfen, die gasdurchgängig sind aber einen durch eine Schwappbewe gung hervorgerufenen Schmelzeschwall verhindern.
Ebenso vorteilhaft ist, wenn die Gasleitung in dem Anschlussbereich zum Schmelzeaufnah meraum beheizt ist, um ein Erstarren von Schmelze in diesem Bereich zu verhindern.
Weiters ist es denkbar, dass ein mechanischer Verschluss ausgebildet ist, der das Eintreten von Schmelze in die Gasleitung verhindert. Insbesondere ist es hierbei denkbar, dass der me chanische Verschluss als Schwimmer ausgebildet ist. Weiters ist es auch denkbar, dass der mechanische Verschluss durch einen Schlackebrocken gebildet ist, welcher auf der Schmelze auf schwimmt.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Gießen von Schmelze mittels eines Schmelzebehälters in welchem ein Schmelzeaufnahmeraum ausgebildet ist, wobei der Schmelzebehälter einen Ausguss in Form einer am Schmelzebehälter untenliegenden Lanze aufweist, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:
- Befüllen des Schmelzebehälters mit Schmelze, wobei die Schmelze über eine Ausgussöff nung der Lanze aus einem Schmelztiegel in den Schmelzeaufnahmeraum des Schmelzebehäl ters eingebracht wird;
- Gießen zumindest eines Gusswerkstückes mit Schmelze aus dem Schmelzebehälter, wobei die im Schmelzeaufnahmeraum aufgenommene Schmelze über die Ausgussöffnung der Lanze in eine Gussform eingebracht wird;
- Erneutes befüllen des Schmelzebehälters mit Schmelze.
Das erfindungsgemäße Verfahren bringt den Vorteil mit sich, dass Gusswerkstücke mit ver besserter Qualität gegossen werden können.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass beim Gießen des zumindest einen Gusswerkstückes der Schmelzebehälter aus einer vertikalen Lage heraus ver kippt wird. Durch diese Maßnahme kann ein beruhigtes Gießen erreicht werden.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn beim Gießen des zumindest einen Gusswerkstü ckes der Schmelzebehälter und auch die Gussform bewegt wird, insbesondere dass der Schmelzebehälter und die Gussform gleichzeitig miteinander oder relativ zueinander bewegt werden, insbesondere dass der Schmelzebehälter und die Gussform im gleichen Winkel und/oder synchron zueinander bewegt werden. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass eine überraschend hohe Qualität des Gusswerkstückes erreicht werden kann. Insbesondere kann durch diese Maßnahme ein besonders beruhigtes Gießen des Gusswerkstückes erreicht wer den.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Gießvorrichtung zumindest einen ersten Schmelzebe hälter und einen zweiten Schmelzebehälter umfasst, wobei beim Gießen ein erstes Gusswerk stück aus dem ersten Schmelzebehälter und ein zweites Gusswerkstück aus dem zweiten Schmelzebehälter gleichzeitig gegossen werden. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Gießvorrichtung eine erhöhte Kapazität bei gleichem Aufwand erreichen kann.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Gießvorrichtung zumindest einen ersten Schmelzebehälter und einen zweiten Schmelzebehälter umfasst, wobei ein Abstand der Lanze des ersten Schmelzebehälters und der Lanze des zweiten Schmelzebehälters verstellbar ist, wobei zum Befüllen der Schmelzebehälter mit Schmelze der Abstand der Lanze des ersten Schmelzebehälters und der Lanze des zweiten Schmelzebehälters verringert wird, sodass beide Lanzen gleichzeitig in einen gemeinsamen Schmelztiegel eintauchen und wobei beim Gießen eines ersten Gusswerkstückes und eines zweiten Gusswerkstückes der Abstand der Lanze des ersten Schmelzebehälters und der Lanze des zweiten Schmelzebehälters vergrößert wird, wobei die Lanze des ersten Schmelzebehälters in eine erste Gussform eingeführt wird und die Lanze des zweiten Schmelzebehälters in eine zweite Gussform eingeführt wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Schmelzebehälter einfach befüllt werden können und die Gussformen einen ausreichend großen Abstand zueinander aufweisen können.
Weiters kann vorgesehen sein, dass beim Gießen des zumindest einen Gusswerkstückes die Schmelze aus dem Schmelzebehälter in einem ersten Verfahrensschritt mit einer ersten Ein strömgeschwindigkeit in die Gussform eingelassen wird, bis die Ausgussöffnung zumindest teilweise in die in die Gussform eingebrachte Schmelze eintaucht und dass in einem zweiten Verfahrens schritt die Schmelze mit einer zweiten Einströmgeschwindigkeit in die Gussform eingelassen wird, wobei die zweite Einströmgeschwindigkeit größer ist, als die erste Ein strömgeschwindigkeit. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Verwirbelungen beim Ein lassen der Schmelze in die Gussform möglichst geringgehalten werden können.
Ferner kann vorgesehen sein, dass beim Befüllen des Schmelzebehälters mit Schmelze in ei nem ersten Verfahrensschritt die Lanze derart an der Oberfläche des Schmelztiegels bewegt, insbesondere geschwenkt, wird, dass die sich an der Oberfläche befindliche Oxidhaut aufge- rissen wird und in einem zweiten Verfahrens schritt die Lanze im aufgerissenen Bereich der Oxidhaut in die im Schmelztiegel befindliche Schmelze eintaucht. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass durch diese Maßnahme die Oxidhaut von der Lanze ferngehalten werden kann, so- dass eine Verschmutzung der Lanze durch die Oxidhaut weitestgehend unterbunden werden kann.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Oxidhaut mittels der Eintauchhilfe aufgerissen wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass beim Befüllen des Schmelzebehälters mit Schmelze, so viel mehr an Schmelze in den Schmelzeaufnahmeraum aufgenommen wird, dass beim erneu ten Befüllen des Schmelzebehälters mit Schmelze das Niveau der Schmelzeoberfläche der im Schmelzeaufnahmeraum verbleibenden Schmelze oberhalb der Lanze, insbesondere innerhalb des Schmelzeaufnahmeraumes liegt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die an der Schmel zeoberfläche befindliche Oxidhaut in einem Bereich mit etwa gleichbleibendem Querschnitt verbleibt und somit nicht übermäßig verformt wird. Dadurch wird die Oxidhaut nicht mit der Schmelze vermischt.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass ein Innenraumdruck im Schmelzeaufnahmeraum verringert wird, wenn der Schmelzebehälter in einer vertikalen Richtung nach oben beschleu nigt wird und dass der Innenraumdruck im Schmelzeaufnahmeraum wieder erhöht wird, wenn die vertikale Beschleunigung des Schmelzebehälters beendet wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass durch diese Maßnahme eine Veränderung der Gewichtskraft der Schmelze kompen siert werden kann, sodass es zu keinem unerwünschten Auslaufen der Schmelze kommt.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Anpassung des Innenraumdruckes im Schmel zeaufnahmeraum kurz vor dem Start einer relevanten Verfahrbewegung bzw. gleichzeitig mit der Verfahrbewegung des Schmelzebehälters erfolgt.
Weiters kann vorgesehen sein, dass mittels eines Beschleunigungssensors die während eines Gießzyklus am Schmelzebehälter auftretende Beschleunigung ermittelt wird und dass der In- nenraumdruck im Schmelzeaufnahmeraum während eines nachfolgenden Gießzyklus auf Ba sis der ermittelten Beschleunigungswerte angepasst wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass bei wiederkehrenden Zyklen eine einfache Anpassung des Steuerablaufes erfolgen kann. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass in einer Simulation eine notwendige Anpassung des Innenraumdruckes des Schmelzeaufnahmeraumes zum Ausgleich von Beschleunigungen des Schmelzebehälters berechnet wird und dass während eines Gießzyklus der Innenraum- druck des Schmelzeaufnahmeraumes auf Basis der Berechnungen angepasst wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass keine Anlemzyklen notwendig sind. Somit können die Vorteile auf jeden neuen Zyklus sofort angewandt werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Schmelzebehälter aktiv verkippt wird, wenn der Schmelzebehälter in einer horizontalen Richtung beschleunigt wird. Durch diese Maßnahme kann einer Schwappbewegung der Schmelze entgegengewirkt werden.
Weiters ist es denkbar, dass während der Verfahrbewegung des Schmelzebehälters die Be schleunigung des Schmelzebehälters gezielt verändert wird, um eine Schwappbewegung der im Schmelzeaufnahmeraum aufgenommenen Schmelze auszugleichen und somit die Schmelze zu beruhigen. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass durch diese Maßnahme ein un erwünschtes Ausschütten der Schmelze verhindert werden kann.
Eine vorteilhafte Ausprägung des Systems ist, wenn die geplante Bewegung des Schwenk armroboters und die Beschleunigungen des Schwenkarmroboters für die Steuerung des Unter- druckes verwendet wird. Zum Beispiel kann die im Roboterprogramm ermittelten Soll-Werte und/oder Ist-Werte der Bewegung, Bewegungsgeschwindigkeit und Beschleunigung in einer Vorsteuerung der Unterdruckänderung verwendet werden. Die Werte können auch durch ein Berechnungsprogramm auf einem Computer für die am Schwenkarmroboter programmierte Bewegung ermittelt werden.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass folgende Gestaltungsmerkmale zu beach ten sind, um ein Überschwappen der Schmelze bei einer vertikalen Beschleunigung möglichst zu unterbinden. Die Oberfläche des Siphons sollte so groß wie möglich gewählt werden. Die Oberfläche des Schmelzeaufnahmeraumes sollte so groß wie möglich sein, damit die Höhe der Schmelzesäule klein bleibt. Eine Verengung des Schmelzeaufnahmeraumes im Bereich des Füllmengensollniveau macht Sinn, da das Flächenverhältnis zum Siphon kleiner wird. Je kleiner das verbleibende Luftvolumen im Schmelzeaufnahmeraum bei einem mit Schmelze gefüllten Schmelzebehälter, desto besser ist dies bei einer Beschleunigung des Schmelzebe hälters im Zuge einer Fahrbewegung des Schmelzebehälters. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Schmelzetransportvorrichtung mit einem Siphon;
Fig. 2 einzelne Verfahrensschritte eines erstmaligen Füllvorganges zum Füllen eines Schmelzeaufnahmeraumes mit Schmelze;
Fig. 3 einzelne Verfahrensschritte eines erneuten Füllvorganges zum Füllen eines Schmelzeaufnahmeraumes mit Schmelze;
Fig. 4 einzelne Verfahrensschritte eines alternativen Füllvorganges zum Füllen eines Schmelzeaufnahmeraumes mit Schmelze;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren alternativen Füllvorganges zum Fül len eines Schmelzeaufnahmeraumes mit Schmelze unter Verwendung eines Nie derdruckofens;
Fig. 6 eine erste Ausführungsvariante einer Ausgussöffnung;
Fig. 7 eine zweite Ausführungsvariante einer Ausgussöffnung;
Fig. 8 eine dritte Ausführungsvariante einer Ausgussöffnung;
Fig. 9 eine vierte Ausführungsvariante einer Ausgussöffnung;
Fig. 10 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Gieß Vorrichtung;
Fig. 11 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Gieß Vorrichtung;
Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel eines Schnellverschlusses zum Ankoppeln einer Fanze an einen Schmelzebehälter;
Fig. 13 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Schmelzetransportvorrichtung mit Trennwänden. Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schmelzetransportvorrichtung 1, welche zum Transport von Schmelze 2 dient.
Die Schmelzetransportvorrichtung 1 weist einen Schmelzebehälter 3 auf, in welchem ein Schmelzeaufnahmeraum 4 ausgebildet ist, der zur Aufnahme der Schmelze 2 dient. Der Schmelzeaufnahmeraum 4 weist an dessen Innenseite eine Oberfläche 38 auf, welche im ge füllten Zustand des Schmelzeaufnahmeraumes 4 mit der Schmelze 2 in Berührung steht.
Weiters umfasst die Schmelzetransportvorrichtung 1 einen Ausguss 5, welcher mit dem Schmelzebehälter 3 gekoppelt ist. Der Ausguss 5 kann als integraler Bestandteil des Schmel zebehälters 3 ausgebildet sein. Weiters ist es auch denkbar, dass der Ausguss 5 als eigener Bauteil ausgebildet ist, welcher mit dem Schmelzebehälter 3 gekoppelt ist. Der Ausguss 5 weist eine Ausgussöffnung 6 auf, über welche die im Schmelzebehälter 3 aufgenommene Schmelze 2 aus der Schmelzetransportvorrichtung 1 hinaus in eine Gussform strömen kann.
Die Ausgussöffnung 6 kann einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Weiters ist es auch denkbar, dass die Ausgussöffnung 6 einen quadratischen Querschnitt aufweist. Außerdem ist es auch denkbar, dass die Ausgussöffnung 6 einen rechteckigen Querschnitt aufweist, wobei insbesondere eine Längserstreckung der Ausgussöffnung 6, welche normal zur Schnittebene verläuft eine große Erstreckung aufweisen kann. Beispielswiese kann die Längserstreckung der Ausgussöffnung 6 bis zu 2000mm, insbesondere bis zu 500mm betragen. Dies ist insbe sondere bei langgezogenen Gusswerkstücken, wie etwa Zylinderblöcken oder Zylinderköpfen vorteilhaft.
Natürlich kann diese längliche Erstreckung der Ausgussöffnung 6 auch bei den sonstigen Ausführungsvarianten vorteilhaft sein. Weiters ist ein Gasventil 7 ausgebildet, welches mit dem Schmelzeaufnahmeraum 4 strö mungsverbunden ist und welches zum Regulieren des Gaseintrags in den ansonsten gasdicht ausgeführten Schmelzeaufnahmeraum 4 ausgebildet ist. Das Gasventil 7 ist oberhalb eines Füllniveaumaximum 8 angeordnet, sodass keine Schmelze 2 in das Gasventil 7 einströmen kann. Das Füllniveaumaximum wird so gewählt, dass, wenn der Schmelzebehälter 3 bis zum Füllniveaumaximum 8 mit Schmelze 2 gefüllt ist, im Schmelzeaufnahmeraum 4 weiterhin ein gasgefüllter Raum verbleibt, in welchem mittels des Gasventiles 7 ein Druck eingestellt wer den kann.
Weiters kann ein Druckerfassungsmittel 9 vorgesehen sein, mittels welchem ein Innendruck im Schmelzeaufnahmeraum 4 erfasst werden kann. Somit kann der Gasdruck im Schmelze aufnahmeraum 4 gezielt durch das Gasventil 7 eingestellt werden.
Wie aus dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Schmelzetransportvorrichtung 1 einen Füllstandsensor 10 aufweist, welcher zum Erfassen eines Füllmengenistniveaus 11 dient. Das Füllmengenistniveau 11 kann somit fortlaufend er fasst und mit einem Füllmengensollniveau 12 abgeglichen werden.
Weiters kann eine Wiegezelle 39 ausgebildet sein, mittels welcher das Gewicht und somit der Füllstand des Schmelzeaufnahmeraumes 4 erfasst werden kann.
Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Schmelzetransportvorrich tung 1 einen Siphon 13 aufweist, welcher ein Reservoir 14 aufweist, das zwischen dem Schmelzeaufnahmeraum 4 und der Ausgussöffnung 6 angeordnet ist. Weiters ist eine Siphon wand 15 ausgebildet, welche derart in das Reservoir 14 hineinragt, dass, wenn das Reservoir 14 bis zu einem Überlaufniveau 17 mit Schmelze gefüllt ist, der Schmelzeaufnahmeraum 4 gasdicht bezüglich einer Schmelzebehälteraußenseite 16 verschlossen ist. Hierbei ist im Aus guss 5 der Siphon 13 so ausgebildet, dass das Reservoir 14 das Überlaufniveau 17 aufweist, wobei die Siphonwand 15 derart ausgebildet ist, dass sie eine Siphonwandunterkante 32 auf weist. Die Siphonwand 15 ragt derart in das Reservoir 14 hinein, dass eine Siphonwandunter kante 32 auf einem tieferen Niveau angeordnet ist, als das Überlaufniveau 17.
In Fig. 1 ist der Schmelzebehälter 3 teilweise mit Schmelze 2 befüllt dargestellt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ergibt sich durch den beschriebenen Aufbau eine erste Schmelzeoberfläche 18, welche an der Schmelzebehälteraußenseite 16 angeordnet bzw. dieser zugeordnet ist. Weiters ist eine zweite Schmelzeoberfläche 19 ausgebildet, welche im Schmelzeaufnahmeraum 4 des Schmelzebehälters 3 angeordnet ist. Die zweite Schmelzeoberfläche 19 entspricht dem Füll mengenistniveau 11. Auf die erste Schmelzeoberfläche 18 wirkt der Umgebungsdruck des Schmelzebehälters 3. Auf die zweite Schmelzeoberfläche 19 wirkt der Innendruck des Schmelzeaufnahmeraumes 4.
Für den Transport des Schmelzebehälters 3 kann es vorteilhaft sein, wenn, wie in Fig. 1 dar gestellt, die erste Schmelzeoberfläche 18 geringfügig unterhalb des Überlaufniveau 17 liegt. Dadurch kann ein Verschütten der Schmelze 2 bestmöglich vermieden werden. Dieser Ni veauunterschied kann beispielsweise durch Verringerung des Druckes im Schmelzeaufnahme raum 4 erreicht werden. Alternativ dazu kann der Schmelzebehälter 3 direkt nach dem Füllen geschüttelt oder geringfügig verkippt werden, um bereits direkt nach dem Füllen des Schmel zebehälters 3 diesen Niveauunterschied zu erreichen. Natürlich ist es auch möglich, dass der Schmelzebehälter 3 manipuliert wird, während das Niveau der ersten Schmelzeoberfläche 18 gleich mit dem Überlaufniveau 17 liegt.
Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Ausguss 5 in Form einer Lanze 20 ausgebildet ist und dass der Siphon 13 an der Unterseite der Lanze 20 angeordnet ist. In den Darstellungen der Ausführungsbeispiele ist die Lanze 20 zur Verbesserung der An schaulichkeit im Durchmesser übermäßig groß dargestellt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Lanze 20 schlanker als dargestellt ausgebildet ist und daher im Vergleich zu ih rem Durchmesser eine größere Länge aufweist.
Weiters kann natürlich auch vorgesehen sein, dass der Siphon 13 direkt in die Lanze 20 inte griert ist. Ein in die Lanze 20 integrierter Siphon 13 kann nach demselben Wirkprinzip wie hier beschrieben arbeiten.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 kann der Siphon 13 einen nach oben offenen Behälter 21 umfassen, welcher mittels Streben 22 mit dem Ausguss 5 gekoppelt ist. In diesem Ausfüh rungsbeispiel definiert eine Oberkante des Behälters 21 gleichzeitig das Überlaufniveau 17. Wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mittels des Gasventiles 7 Gas in den Schmelzeaufnahmeraum 4 eingelassen, so senkt sich die zweite Schmelzeoberfläche 19 ab, wodurch die im Schmelzeaufnahmeraum 4 befindliche Schmelze 2 durch einen Ausgusskanal 23 in das Reservoir 14 läuft, wodurch sich die erste Schmelzeoberfläche 18 anhebt. Die erste Schmelzeoberfläche 18 hebt sich hierbei soweit an, bis die Schmelze 2 über das Überlaufni veau 17 ausläuft.
Weiters kann auch vorgesehen sein, dass der nach oben offene Behälter 21 wechselbar am Ausguss 5 angeordnet ist.
Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass Ferner ist es möglich, dass an der Unterseite der Lanze 20a, 20b eine Eintauchhilfe 47 angeordnet ist. Die Eintauchhilfe 47 dient dazu, um beim Eintauchen der Lanze 20a, 20b in den Schmelztiegel 25 die an der Ober fläche des Schmelztiegels 25 befindliche Oxidhaut aufzureißen, sodass die Lanze 20a, 20b zum Befüllen des Schmelzebehälters unter die Schicht der Oxidhaut getaucht werden kann und in weiterer Folge die Oxidhaut beim Befüllen des Schmelzebehälters 3 möglichst nicht in den Schmelzeaufnahmeraum 4 gelangt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Ein tauchhilfe 47 eine spitze Formgebung aufweist, sodass das Aufreißen der Oxidhaut erleichtert wird.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Unterseite der Lanze 20a, 20b bzw. die Eintauchhilfe 47 derart ausgebildet ist, dass diese keine vorstehenden Flächen aufweisen, sodass beim Her ausziehen der Lanze 20a, 20b aus dem Schmelztiegel 25 möglichst keine Oxidhaut an der Lanze 20a, 20b anhaftet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass alle nach oben gerichteten Flächen der Lanze 20a, 20b konisch bzw. schräg nach unten weisend ausgebildet sind, sodass die Oxidhaut beim Herausziehen der Lanze 20a, 20b abgewiesen wird.
In den Figuren 2a bis 2c ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausfüh rungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Figur 1 ver wendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Be schreibung in der vorangegangenen Figur 1 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
In den Figuren 2a bis 2c ist ein möglicher Füllvorgang zum Füllen des Schmelzeaufnahme raumes 4 mit Schmelze 2 schematisch dargestellt.
Wie aus Fig. 2a ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Schmelze 2 in einem Schmelztie gel 25 eines Schmelzeofens 24 bereitgestellt wird und dass der Schmelzebehälter 3 oberhalb des Schmelztiegels 25 positioniert wird. Wie aus Fig. 2b ersichtlich, kann der Schmelzebehälter 3 in einem weiteren Verfahrensschritt in die im Schmelztiegel 25 angeordnete Schmelze 2 zumindest teilweise eintauchen, sodass die Ausgussöffnung 6 unterhalb des Tiegelfüllstandes 27 der Schmelze 2 im Schmelztiegel 25 eintaucht. Wenn nun das Gasventil 7 geöffnet wird bzw. bereits beim Eintauchen geöffnet ist, kann die Schmelze 2 über die Ausgussöffnung 6 in den Schmelzeaufnahmeraum 4 des Schmelzebehälters 3 einströmen. Diese Position des Schmelzebehälters 3 kann auch als Be- füllposition 26 bezeichnet werden.
Wenn das aus dem Schmelzeaufnahmeraum 4 ausströmende Gas das Gasventil 7 drucklos passieren kann, so wird sich im gefüllten Zustand des Schmelzebehälters 3 das Füllmenge nistniveau 11 an den Ofenfüllstand 27 anpassen. Beim anschließenden Schließen des Gasven- tiles 7 und Anheben des Schmelzebehälters 3 wird sich das Füllmengenistniveau 11 absenken, bis der Unterdrück im Schmelzeaufnahmeraum 4 ausreichend groß ist, um die Schmelze 2 durch den Druckunterschied zwischen dem Innenraumdruck im Schmelzeaufnahmeraum 4 und dem Umgebungsdruck auf gleichem Niveau zu halten.
Wenn das Füllmengensollniveau 12 im Schmelzeaufnahmeraum 4 erreicht ist, kann das Gas ventil 7 geschlossen werden und der Schmelzebehälter 3, wie in Fig. 2c ersichtlich, wieder an gehoben werden.
Hierbei strömt beim Anheben des Schmelzebehälters 3 so viel Schmelze 2 aus dem Schmelze aufnahmeraum 4 zurück in den Schmelztiegel 25, bis sich im Schmelzeaufnahmeraum 4 ein gegenüber der Umgebung verminderter Druck einstellt, welcher die Schmelze im Schmelze aufnahmeraum 4 hält.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass anschließend durch Öffnen des Gasventiles 7 weiter Schmelze 2 aus dem Schmelzeaufnahmeraum 4 abgelassen wird, bis ein gewünschter Füllstand an Schmelze 2 im Schmelzeaufnahmeraum 4 erreicht ist. Der gewünschte Füllstand an Schmelze 2 kann hierbei so gewählt werden
Dieser gewünschte Füllstand an Schmelze 2 im Schmelzeaufnahmeraum 4 wird hierbei so ge wählt, dass nach dem Gießen des Gusswerkstückes oder der Gusswerkstücke noch ein Rest an Schmelze 2 im Schmelzeaufnahmeraum 4 verbleibt. In einem anschließenden Verfahrensschritt kann der Schmelzebehälter 3 zu seiner Gießposi tion transportiert werden.
In den Figuren 3a bis 3c ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausfüh- rungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detail lierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 hingewiesen bzw. Bezug ge nommen.
In den Figuren 3a bis 3c ist ein möglicher Füllvorgang zum erneuten bzw. widerholten Füllen des Schmelzeaufnahmeraumes 4 mit Schmelze 2 schematisch dargestellt.
Wie aus Fig. 3a ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass sich unmittelbar vor dem erneuten Be füllen des Schmelzebehälters 3 ein Rest an Schmelze 2, welcher eine sich an der Schmelze oberfläche 19 gebildete Oxidhaut aufweist, im Schmelzeaufnahmeraum 4 des Schmelzebehäl ters 3 befindet. Mit anderen Worten ausgedrückt wurde beim vorhergehenden Gießvorgang die Schmelze 2 nicht zur Gänze ausgegossen. Natürlich können auch mehrere Gusswerkstü cke abgegossen worden sein, wobei beim Abgießen des letzten Gusswerkstückes nicht die ge samte im Schmelzeaufnahmeraum 4 des Schmelzebehälters 3 befindliche Schmelze 2 ver braucht wurde.
In der Fig. 3a ist diese Situation nicht explizit dargestellt, jedoch ist es möglich, dass vor dem Eintauchen des Schmelzebehälters 3 in den Schmelztiegel 25 zumindest ein Teil der sich noch im Schmelzeaufnahmeraum 4 des Schmelzebehälters 3 befindliche Schmelze 2 abgelassen wird, sodass dieser Schmelzestrahl die Oxidhaut der Schmelze 2 im Schmelztiegel 25 auf bricht und verdrängt.
In den Figuren 4a und 4b ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausfüh- rungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 2 hingewiesen bzw. Bezug genommen. In den Fig. 4a und 4b ist ein alternatives Verfahren zum Befüllen des Schmelzeaufnahmerau mes 4 mit Schmelze 2 dargestellt.
Wie aus den Fig. 4a und 4b ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Schmelzebehälter 3 nur so weit in den Schmelztiegel 25 eintaucht, dass die Ausgussöffnung 6 unterhalb des Tie gelfüllstandes 27 liegt.
Um nun das Füllmengensollniveau 12 im Schmelzeaufnahmeraum 4 zu erreichen, kann mit tels einer Vakuumpumpe 28 der Schmelzeaufnahmeraum 4 evakuiert werden, wodurch die Schmelze 2 in den Schmelzeaufnahmeraum 4 eingezogen wird. Anschließend kann das Gas ventil 7 geschlossen werden, um im Schmelzeaufnahmeraum 4 das Füllmengenistniveau 11 beim Transport der Schmelzetransportvorrichtung 1 auf konstantem Niveau zu halten.
Da der Schmelzeaufnahmeraum 4 vor dem Anheben des Schmelzebehälter 3, wie es in Fig.
4b dargestellt ist, bereits durch die Vakuumpumpe 28 evakuiert ist, wird sich beim Anheben das Füllmengenistniveau 11 im Schmelzeaufnahmeraum 4 nur geringfügig absenken.
In der Figur 5 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugs zeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 4 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 4 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Schmelzetransportvorrichtung 1 mittels einem dem Fachmann bekannten Niederdruckofen 33 befüllt wird. Hierbei kann ein Steigrohr 34, welches in den Schmelztiegel 25 des Niederdruckofens 33 ragt, direkt mit der Ausgussöffnung 6 gekoppelt werden, um eine Strömungs Verbindung zwischen dem Steigrohr 34 und dem Schmelzeaufnahmeraum 4 herzustellen. Wenn nun beim Befüllvorgang das Gas ventil 7 geöffnet wird, kann durch die Funktion des Niederdruckofens 33 die Schmelze 2 im Steigrohr 34 nach oben gedrückt werden, bis der Schmelzeaufnahmeraum 4 bis zu seinem Füllmengensollniveau 12 mit Schmelze 2 gefüllt ist.
Bei einer derartigen Ausführungsvariante kann außerdem vorgesehen sein, dass das Steigrohr 34 des Niederdruckofen 33 und der Ausguss 5 mittels einer Kupplung 31 miteinander gekop pelt werden. In den In der Figuren 6 bis 9 ist jeweils eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenstän dige Ausführungsform des Siphons 13 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Be zugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 5 verwen det werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschrei bung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 5 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Wie aus den Fig. 6 bis 9 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Siphon 13 rohrförmig ausgebildet ist. In den Fig. 6 bis 9 sind verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der Ausguss öffnung 6 dargestellt.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist die Ausgussöffnung 6 rund. Eine derartige Form der Ausgussöffnung 6 ergibt sich, wenn das Rohr, welches den Siphon 13 bildet, normal zur Rohrmittelachse abgeschnitten wird.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist vorgesehen, dass an der Ausgussöffnung 6 eine Ab tropfnase 35 ausgebildet ist. Die Abtropfnase 35 dient dazu, um beim Gießen eines Guss werkstückes die Oxidanhaftung an der Ausgussöffnung 6 möglichst gering zu halten. Im Aus- führungsbeispiel nach Fig. 7 ist die Ausgussöffnung 6 ebenfalls, wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6, im rechten Winkel zur Rohrmittelachse angeordnet. Das Rohr ist in dem Ausfüh- rungsbeispiel nach Fig. 6 und Fig. 7 im Bereich der Ausgussöffnung 6 bei vertikaler Lage der Lanze 20 leicht nach unten geneigt ausgebildet, wobei ein Rohrendwinkel 36 in einem Winkel kleiner als 90° ausgebildet ist.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist das Rohr im Bereich der Ausgussöffnung 6 schräg ge schnitten, sodass die Ausgussöffnung 6 oval ausgebildet ist.
Wie aus Fig. 9 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Ausgussöffnung 6 fächerfömig aus gebildet ist und somit eine größere Erstreckung in dessen Breite als die Erstreckung in dessen Höhe aufweist. Eine derart ausgebildete Ausgussöffnung 6 eignet sich besonders gut zum Gießen von breiten Gusswerkstücken.
In der Fig. 10 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Gießvorrichtung 37 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 9 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den voran gegangenen Figuren 1 bis 9 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Fig. 10 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Gießvorrichtung 37 zum Gießen von Guss werkstücken. Wie aus Fig. 10 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Schmelzetransport vorrichtung 1 einen ersten Schmelzebehälter 3a und einen zweiten Schmelzebehälter 3b auf weist. Der erste Schmelzebehälter 3a weist einen ersten Schmelzeaufnahmeraum 4a und einen ersten Ausguss 5a in Form einer am ersten Schmelzebehälter 3a unten liegenden Lanze 20a auf. Der Ausguss 5a weist eine Ausgussöffnung 6a auf.
Wie aus Fig. 10 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der zweite Schmelzebehälter 3b baugleich zum ersten Schmelzebehälter 3a ausgebildet sein kann.
Der zweite Schmelzebehälter 3b weist einen zweiten Schmelzeaufnahmeraum 4b und einen zweiten Ausguss 5b in Form einer am zweiten Schmelzebehälter 3b unten liegenden Lanze 20b auf. Der Ausguss 5b weist eine Ausgussöffnung 6b auf.
Die Schmelzetransportvorrichtung 1 kann derart ausgebildet sein, dass beide Schmelzebehäl ter 3a, 3b gleichzeitig und synchron zueinander bewegt werden können. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass beide Schmelzebehälter 3a, 3b mittels gemeinsamer Antriebsvorrich tungen gemeinsam bewegt werden. Dadurch kann der Aufbau der Schmelzetransportvorrich tung 1 möglichst einfach gehalten werden.
Die Gießvorrichtung 37 umfasst darüber hinaus eine Gussform 29, welche einen Formhohl- raum 30 aufweist. Insbesondere ist eine erste Gussform 29a dem ersten Schmelzebehälter 3a zugeordnet und eine zweite Gussform 29b dem zweiten Schmelzebehälter 3b zugeordnet. Mittels der in Fig. 10 gezeigten Gießvorrichtung 37 können mit nur einer Schmelzetransport vorrichtung 1 zwei Guss Werkstücke abgegossen werden. Hierbei kann der Aufbau bzw. die Steuerung der Schmelzetransportvorrichtung 1 möglichst einfach gehalten werden.
Wie aus Fig. 10 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass eine Schwenkvorrichtung 40 ausgebildet ist, welche eine Schwenklagerung 41 aufweist, mittels welcher die Schmelzebe hälter 3a, 3b um eine horizontale Drehachse 42 schwenkbar sind. Wie aus Fig. 10 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass jeder der Schmelzebehälter 3a, 3b einen eigenen Schwenkantrieb 43 aufweist. Die beiden Schmelzebehälter 3a, 3b können somit einzeln und unabhängig von einander verschwenkt werden.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Gussform 29 ebenfalls um eine horizontale Achse ver schwenkt werden kann. Somit können die Gussform 29 und der Schmelzebehälter 3 gleichzei tig verschwenkt werden.
Wie aus Fig. 10 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass eine Abstandverstellvorrich tung 44 ausgebildet ist, mittels welcher ein Abstand 45 der Lanze 20a des ersten Schmelzebe hälters 3a und der Lanze 20b des zweiten Schmelzebehälters 3b zueinander verstellt werden kann.
Die Ab standver Stellvorrichtung 44 kann, wie aus Fig. 10 ersichtlich, beispielsweise in Form einer Linearverstellvorrichtung ausgebildet sein.
In einer weiteren Ausführungsform ist es auch denkbar, dass die Abstandverstellvorrichtung
44 beispielsweise in Form eines Befestigungsarmes zur Aufnahme des Schmelzebehälters 3a, 3b ausgebildet ist, wobei durch Verschwenken des Befestigungsarmes und somit des Schmel zebehälters 3a, 3b um eine vertikale Achse eine Veränderung des Abstandes 45 erreicht wer den kann.
In der Fig. 11 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Gießvorrichtung 37 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 10 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den voran gegangenen Figuren 1 bis 10 hingewiesen bzw. Bezug genommen. Insbesondere weist die in Fig. 11 dargestellte Gießvorrichtung 37 einen ähnlichen Aufbau zur in Fig. 10 dargestellten Gießvorrichtung 37 auf.
Wie aus Fig. 11 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass beide Schmelzebehälter 3a, 3b an ei ner gemeinsamen Aufnahme angeordnet sind, wobei die Schwenklagerung 41 derart ausgebil det ist, dass beide Schmelzebehälter 3a, 3b gleichzeitig mittels des einen Schwenkantriebes 43 um die horizontale Drehachse 42 schwenkbar sind.
In der Fig. 12 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Gießvorrichtung 37 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 11 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den voran gegangenen Figuren 1 bis 11 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Wie aus Fig. 12 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Lanze 20 mittels eines Schnellver schlusses 46, insbesondere mittels eines Bajonettverschlusses, mit dem Schmelzebehälter 3 gekoppelt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 ist im Schmelzebehälter 3 ein Formelement ausgebildet, wobei an der Lanze 20 eine mit dem Formelement korrespon dierende Ausnehmung ausgebildet ist. Wenn die Lanze 20 auf den Schmelzebehälter 3 aufge steckt wird und um einen gewissen Winkel verdreht wird, kann mittels des Schnellverschlus ses 46 eine Arretierung der Lanze 20 am Schmelzebehälter 3 erreicht werden.
In der Fig. 13 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugs zeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 13 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 13 hingewiesen bzw. Bezug genommen.Wie aus Fig.
13 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass im Schmelzeaufnahmeraum 4 des Schmelzebehäl ters 3 mehrere Trennwände 48 ausgebildet sind. Die Trennwände 48 können den Schmelze aufnahmeraum 4 in mehrere kleine Kammern unterteilen. Weiters kann vorgesehen sein, dass in den Trennwänden 48 jeweils eine Durchströmöffnung 49 ausgebildet ist, welche dazu dient, um Schmelze 2 zwischen den einzelnen Kammern bzw. zur Ausgussöffnung 6 strömen zu lassen.
Wie aus Fig. 13 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass am Schmelzebehälter 3 ein Beschleunigungssensor 50 angeordnet ist. Der Beschleunigungssensor 50 kann beispielsweise in Form eines Gyrosensors ausgebildet sein.
Wie aus Fig. 13 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass an einer Decke 51 des Schmelzeaufnahmeraumes 4 ein Strukturelement 52 ausgebildet ist.
Wie aus Fig. 13 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass ein Aktor 54 ausgebildet ist, mittels welchem der Behälter 21 relativ zur Lanze 20a, 20b verschiebbar ist. Dadurch ist ein Ausgusskanal 23 der Lanze 20a, 20b gegenüber der Umwelt verschließbar. Der Aktor 54 kann beispielsweise in Form eines Zylinders ausgebildet sein. Alternativ ist es auch denkbar, dass der Aktor 54 in Form eines elektromotorischen Antriebes ausgebildet ist.
In der Fig. 14 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schmelzetransportvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugs zeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 13 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 13 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Wie aus Fig. 14 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Schmelzebehälter 3 an einem Schwenkarmroboter 53 angeordnet ist.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle be merkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten dersel ben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausfüh- rungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Finzelmerkmale oder Merkmals kombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie len können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen wer den.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verste hen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10. Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert darge stellt wurden.
Bezugszeichenaufstellung Schmelzetransportvorrichtung 31 Kupplung Schmelze 32 Siphonwandunterkante Schmelzebehälter 33 Niederdruckofen Schmelzeaufnahmeraum 34 Steigrohr Ausguss 35 Abtropfnase Ausgussöffnung 36 Rohrendwinkel Gasventil 37 Gießvorrichtung Füllniveaumaximum 38 Oberfläche Schmelzeaufnahme Druckerfassungsmittel raum Füllstandsensor 39 Wiegezelle Füllmengenistniveau 40 Schwenkvorrichtung Füllmengensollniveau 41 Schwenklagerung Siphon 42 horizontale Drehachse Reservoir 43 Schwenkantrieb Siphonwand 44 Abstandverstellvorrichtung Schmelzebehälteraußenseite 45 Abstand Überlaufniveau 46 Schnellver schlu s s erste Schmelzeoberfläche 47 Eintauchhilfe zweite Schmelzeoberfläche 48 Trennwand Lanze 49 Durchströmöffnung Behälter 50 Beschleunigungssensor Strebe 51 Decke Ausgusskanal 52 Strukturelement Schmelzeofen 53 Schwenkarmroboter Schmelztiegel 54 Aktor Befüllposition Tiegelfüllstand Vakuumpumpe Gussform Formhohlraum

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Gießvorrichtung (37) umfassend eine Schmelzetransportvorrichtung (1) mit zu mindest einem Schmelzebehälter (3a, 3b) in welchem ein Schmelzeaufnahmeraum (4a, 4b) und ein Ausguss (5a, 5b) in Form einer am Schmelzebehälter (3a, 3b) untenliegenden Lanze (20a, 20b) ausgebildet ist, wobei der Ausguss (5a, 5b) eine Ausgussöffnung (6a, 6b) aufweist, welche mit dem Schmelzeaufnahmeraum (4a, 4b) Strömung s verbunden ist.
2. Gießvorrichtung (37) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmel zetransportvorrichtung (1) eine Schwenkvorrichtung (40) umfasst, mittels welcher der Schmelzebehälter (3a, 3b) aus einer vertikalen Lage heraus kippbar ist.
3. Gießvorrichtung (37) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkvorrichtung (40) eine horizontal ausgerichtete Schwenklagerung (41) aufweist, mit tels welcher der Schmelzebehälter (3a, 3b) um eine horizontale Drehachse (42) schwenkbar ist.
4. Gießvorrichtung (37) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießvorrichtung (37) zumindest einen ersten Schmelzebehälter (3a) und einen zwei ten Schmelzebehälter (3b) umfasst, welche an der Schmelzetransportvorrichtung (1) angeord net sind.
5. Gießvorrichtung (37) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schmelzebehälter (3a) und der zweite Schmelzebehälter (3b) ident ausgebildet sind.
6. Gießvorrichtung (37) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schmelzebehälter (3a) und der zweite Schmelzebehälter (3b) einen gemeinsamen Schwenkantrieb (43) aufweisen.
7. Gießvorrichtung (37) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abstandverstellvorrichtung (44) ausgebildet ist, mittels welcher ein Abstand (45) der Lanze (20a) des ersten Schmelzebehälters (3a) und der Lanze (20b) des zweiten Schmel zebehälters (3b) verstellbar ist.
8. Gießvorrichtung (37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Lanze (20a, 20b) entfernbar am Schmelzebehälter (3a, 3b) angeordnet ist.
9. Gießvorrichtung (37) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanze (20a, 20b) mittels eines Schnellverschlusses (46), insbesondere eines Bajonettverschlusses, mit dem Schmelzebehälter (3a, 3b) koppelbar ist.
10. Gießvorrichtung (37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass an der Unterseite der Lanze (20a, 20b) eine Eintauchhilfe (47) angeordnet ist.
11. Gießvorrichtung (37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schmelzetransportvorrichtung (1) einen Schwenkarmroboter (53) um fasst, an welchem der Schmelzebehälter (3a, 3b) angeordnet ist.
12. Gießvorrichtung (37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Beschleunigungssensor (50) ausgebildet ist, welcher mit dem Schmel zebehälter (3 a, 3b) gekoppelt ist.
13. Gießvorrichtung (37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass im Schmelzebehälter (3a, 3b) zumindest eine Trennwand (48) ausgebildet ist.
14. Gießvorrichtung (37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass an einer Decke (51) des Schmelzebehälters (3a, 3b) zumindest ein Struktu- relement (52) angeordnet ist, wobei das Strukturelement (52) einen sich nach oben hin erwei ternden Querschnitt aufweist, und wobei sich das Strukturelement (52) bis unterhalb des Füll mengensollniveau (12) erstreckt.
15. Gießvorrichtung (37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ausguss (5a, 5b) einen Siphon (13) umfasst, wobei der Siphon (13) ei nen nach oben offenen Behälter (21) umfasst, wobei der Behälter (21) relativ zur Lanze (20a, 20b) verschiebbar ist, sodass ein Ausgusskanal (23) der Lanze (20a, 20b) gegenüber der Um welt verschließbar ist.
16. Verfahren zum Gießen von Schmelze (2) mittels eines Schmelzebehälters (3a, 3b) in welchem ein Schmelzeaufnahmeraum (4a, 4b) ausgebildet ist, wobei der Schmelzebehälter (3a, 3b) einen Ausguss (5a, 5b) in Form einer am Schmelzebehälter (3a, 3b) untenliegenden Lanze (20a, 20b) aufweist, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:
- Befüllen des Schmelzebehälters (3a, 3b) mit Schmelze (2), wobei die Schmelze (2) über eine Ausgussöffnung (6a, 6b) der Lanze (20a, 20b) aus einem Schmelztiegel (25) in den Schmelze aufnahmeraum (4a, 4b) des Schmelzebehälters (3a, 3b) eingebracht wird;
- Gießen zumindest eines Gusswerkstückes mit Schmelze (2) aus dem Schmelzebehälter (3a, 3b), wobei die im Schmelzeaufnahmeraum (4a, 4b) aufgenommene Schmelze (2) über die Ausgussöffnung (6a, 6b) der Lanze (20a, 20b) in eine Gussform (29a, 29b) eingebracht wird;
- Erneutes befüllen des Schmelzebehälters (3a, 3b) mit Schmelze (2).
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass beim Gießen des zu mindest einen Gusswerkstückes der Schmelzebehälter (3a, 3b) aus einer vertikalen Lage her aus verkippt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass beim Gießen des zu mindest einen Gusswerkstückes der Schmelzebehälter (3a, 3b) und auch die Gussform (29a, 29b) bewegt wird, insbesondere dass der Schmelzebehälter (3a, 3b) und die Gussform (29a, 29b) gleichzeitig miteinander oder relativ zueinander bewegt werden, insbesondere dass der Schmelzebehälter (3a, 3b) und die Gussform (29a, 29b) im gleichen Winkel und/oder syn chron zueinander bewegt werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießvorrichtung (37) zumindest einen ersten Schmelzebehälter (3a) und einen zweiten Schmelzebehälter (3b) umfasst, wobei beim Gießen ein erstes Gusswerkstück aus dem ersten Schmelzebehälter (3a) und ein zweites Gusswerkstück aus dem zweiten Schmelzebehälter (3b) gleichzeitig gegossen werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießvorrichtung (37) zumindest einen ersten Schmelzebehälter (3a) und einen zweiten Schmelzebehälter (3b) umfasst, wobei ein Abstand (45) der Lanze (20a) des ersten Schmelze behälters (3a) und der Lanze (20b) des zweiten Schmelzebehälters (3b) verstellbar ist, wobei zum Befüllen der Schmelzebehälter (3a, 3b) mit Schmelze (2) der Abstand (45) der Lanze (20a) des ersten Schmelzebehälters (3a) und der Lanze (20b) des zweiten Schmelzebehälters (3b) verringert wird, sodass beide Lanzen (20a, 20b) gleichzeitig in einen gemeinsamen Schmelztiegel (25) eintauchen und wobei beim Gießen eines ersten Gusswerkstückes und ei nes zweiten Gusswerkstückes der Abstand (45) der Lanze (20a) des ersten Schmelzebehälters (3a) und der Lanze (20b) des zweiten Schmelzebehälters (3b) vergrößert wird, wobei die Lanze (20a) des ersten Schmelzebehälters (3a) in eine erste Gussform (29a) eingeführt wird und die Lanze (20b) des zweiten Schmelzebehälters (3b) in eine zweite Gussform (29b) ein geführt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass beim Gießen des zumindest einen Gusswerkstückes die Schmelze (2) aus dem Schmelzebe hälter (3a, 3b) in einem ersten Verfahrensschritt mit einer ersten Einströmgeschwindigkeit in die Gussform (29a, 29b) eingelassen wird, bis die Ausgussöffnung (6) zumindest teilweise in die in die Gussform (29a, 29b) eingebrachte Schmelze (2) eintaucht und dass in einem zwei ten Verfahrensschritt die Schmelze (2) mit einer zweiten Einströmgeschwindigkeit in die Gussform (29a, 29b) eingelassen wird, wobei die zweite Einströmgeschwindigkeit größer ist, als die erste Einströmgeschwindigkeit.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass beim Befüllen des Schmelzebehälters (3a, 3b) mit Schmelze (2) in einem ersten Verfahrens schritt die Lanze (20) derart an der Oberfläche des Schmelztiegels (25) bewegt, insbesondere geschwenkt, wird, dass die sich an der Oberfläche befindliche Oxidhaut aufgerissen wird und in einem zweiten Verfahrensschritt die Lanze (20) im aufgerissenen Bereich der Oxidhaut in die im Schmelztiegel (25) befindliche Schmelze eintaucht.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass beim Befüllen des Schmelzebehälters (3) mit Schmelze (2), so viel mehr an Schmelze (2) in den Schmelzeaufnahmeraum (4) aufgenommen wird, dass beim erneuten Befüllen des Schmelzebehälters (3) mit Schmelze (2) das Niveau der Schmelzeoberfläche (19) der im Schmelzeaufnahmeraum (4) verbleibenden Schmelze oberhalb der Lanze (20), insbesondere innerhalb des Schmelzeaufnahmeraumes (4) liegt.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenraumdruck im Schmelzeaufnahmeraum (4) verringert wird, wenn der Schmelzebehälter (3a, 3b) in einer vertikalen Richtung nach oben beschleunigt wird und dass der Innenraum- druck im Schmelzeaufnahmeraum (4) wieder erhöht wird, wenn die vertikale Beschleunigung des Schmelzebehälters (3a, 3b) beendet wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Be schleunigungssensors (50) die während eines Gießzyklus am Schmelzebehälter (3a, 3b) auf tretende Beschleunigung ermittelt wird und dass der Innenraumdruck im Schmelzeaufnahme raum (4) während eines nachfolgenden Gießzyklus auf Basis der ermittelten Beschleuni gungswerte angepasst wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Simulation eine notwendige Anpassung des Innenraumdruckes des Schmelzeaufnahme raumes (4) zum Ausgleich von Beschleunigungen des Schmelzebehälters (3a, 3b) berechnet wird und dass während eines Gießzyklus der Innenraumdruck des Schmelzeaufnahmeraumes (4) auf Basis der Berechnungen angepasst wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzebehälter (3a, 3b) aktiv verkippt wird, wenn der Schmelzebehälter (3a, 3b) in einer horizontalen Richtung beschleunigt wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass während der Verfahrbewegung des Schmelzebehälters (3a, 3b) die Beschleunigung des Schmelzebehälters (3a, 3b) gezielt verändert wird, um eine Schwappbewegung der im Schmelzeaufnahmeraum (4a, 4b) aufgenommenen Schmelze (2) auszugleichen und somit die Schmelze (2) zu beruhigen.
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