EP1077098A1 - Verfarhen und Vorrichtung zur Herstellung von vorzugsweise einteiligen Legierungskörpern aus Flüssigmetall - Google Patents

Verfarhen und Vorrichtung zur Herstellung von vorzugsweise einteiligen Legierungskörpern aus Flüssigmetall Download PDF

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EP1077098A1
EP1077098A1 EP99116270A EP99116270A EP1077098A1 EP 1077098 A1 EP1077098 A1 EP 1077098A1 EP 99116270 A EP99116270 A EP 99116270A EP 99116270 A EP99116270 A EP 99116270A EP 1077098 A1 EP1077098 A1 EP 1077098A1
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EP
European Patent Office
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liquid metal
molds
casting
mold
bodies
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EP99116270A
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D. C.O. Sug Schmelz-U. Giessanl.Gmbh Schmidt
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SUG Schmelz- und Giessanlagen GmbH
Original Assignee
SUG Schmelz- und Giessanlagen GmbH
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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
    • B22D3/00—Pig or like casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D46/00—Controlling, supervising, not restricted to casting covered by a single main group, e.g. for safety reasons

Definitions

  • the invention relates to a method for producing preferably one-piece alloy bodies made of liquid metal, especially one-piece quality alloy bodies made of (aluminum) cast alloys, e.g. B. after DIN 172552.
  • aluminum aluminum
  • - Under quality alloy bodies are in To understand such alloy bodies within the scope of the invention, their alloy components by weight (according to DIN) defined (and reproducible). this will usually in an upstream melting furnace performed.
  • alloys or alloy body made of liquid metal There are numerous manufacturing processes for alloys or alloy body made of liquid metal known from practice. Such alloy bodies become regular produced to again in the subsequent processing melted and brought into the desired (casting) shape to become. Most of them are cuboid for transport Alloy body, e.g. B. ingots weighing 4 to 25 kg, made up in stackable blocks of fixed lot sizes and usually strapped. There are stacking machines for this required, which is designed relatively complex are and do not always work trouble-free. This can be done largely due to the solidification of the Return the liquid metal to the high temperatures. In addition, such stacking machines are expensive built and therefore expensive.
  • liquid metal heat-insulating container directly on for example Deliver foundries. Such procedures are however, it can only be carried out profitably with large quantities of liquid metal. In addition, stockpiling is difficult. - Here the invention seeks to remedy the situation as a whole.
  • the invention is based on the technical problem Process and an apparatus for the production of preferably to specify one-piece alloy bodies made of liquid metal, with the help of such bodies simple and inexpensive can be manufactured and transported.
  • the outflow rate can and / or outflow rate of the liquid metal control or regulate the orifice. This generally happens depending on the Speed of mold shapes and / or size or the weight of the alloy body to be produced. With In other words, the size and / or weight of the Alloy body using the outflow rate, the Outflow rate and the speed of the mold control or regulate.
  • a high speed of mold forms predetermined outflow rate and outflow rate, d. H. Amount of liquid metal per unit of time, i. d. R. too small and light alloy bodies.
  • Their size and / or weight can be metrologically recorded or calculated and leaves increase yourself by either speeding the Mold shapes reduced or - what is better - the outflow rate and / or outflow rate is increased.
  • the Outflow rate can in the simplest case by opening further outlets are enlarged while the Outflow rate best by varying the Liquid level in the pouring trough and thus the hydrostatic pressure in the area of the respective bottom Outflow opening is changed. Of course can additionally or alternatively the size of the respective Outflow opening are adjusted.
  • the level of the liquid metal in the pouring trough mostly without contact using laser beams.
  • the level of the liquid metal in the respective mold form are, namely also contactless by means of Laser beams are scanned.
  • the degree of filling of the Transport container is usually non-contact measured, also according to a preferred embodiment using laser beams. Depending on this degree of filling a successor container is provided.
  • the molds are usually part of one Casting belt and are in connection with this casting belt moved.
  • the casting belt has at least two link chains on the longitudinal edge to which the Molds are connected.
  • These molds are located usually in permanent molds, which in the essentially laid together with an overlap are. Molded-in molds are found in these mold carriers Troughs as said mold forms.
  • cooling devices can be provided with whose help the rate of solidification of the Target liquid metal in the molds leaves. This also makes the temperature of the entire device kept at a certain value so that effects not due to temperature drift or inadmissible heating may occur).
  • the invention also relates to one in patent claim 7 Described device for the production of preferably one-piece alloy bodies according to the pretreated Method.
  • Advantageous embodiments of this device are the subject of claims 8 to 10.
  • the alloy body 8 molded from liquid metal, at which is a according to the embodiment Quality alloy made of aluminum.
  • This Liquid metal is fed via a connected supply line 1 filled or fed into a casting trough 2.
  • This Pouring trough 2 has outlet openings 3 at the bottom
  • These outflow openings are ceramic Casting nozzles 3, which are interchangeable according to the embodiment are designed.
  • outflow rate and the outflow rate of the liquid metal from the casting trough 2 can be varied.
  • the number of ceramic pouring nozzles 3 increases accordingly vary.
  • the casting takes place under the effect of Gravity into the permanent metal molds, the molds or troughs 4. Due to the high thermal conductivity of the Mold 4 is accelerated cooling of solidifying molten metal. In the course of this cooling the filled liquid aluminum experiences a Volume shrinkage of approx. 5 to 8%. Forms at the same time a fine-grained, dense alloy structure with excellent Surface finish. In addition, an esp. given a clean and oxide-free cast because of the liquid metal below its surface at the bottom of the pouring trough 2 through the ceramic pouring nozzles 3 into the mold 4 is released, so that with the ambient atmosphere in Connected liquid surface relevant for the casting is reduced to a minimum. Because unwanted Oxides float on the surface of the liquid metal in the trough 2 and are removed if necessary, consequently interfere with the bottom casting in the troughs 4 Not.
  • the molds or troughs 4 are - as mentioned - a component of mold support bodies 5 into which the troughs 4 are molded.
  • the aforementioned mold support bodies 5 are put together like scales with overlap and each along the longitudinal edge with link chains 6 there connected.
  • As a result of this scale-like abutting it is achieved that from the pouring nozzles or outflow openings 3 dispensed liquid metal continuously into the relevant molds 4 is filled, as is the enlarged section in Fig. 1 makes clear.
  • a roof-like Connecting web 7 is provided, which ensures that a Jet S of liquid metal even when hitting one Gap between the molds 4 perfectly in the associated troughs 4 is directed.
  • the respective transport container 9 is part of a Feeding device 10, with the help of which it is ensured that continuously filled transport container 9 and successor container 9 are provided.
  • This loading device 10 is in the embodiment as a turntable 10 executed with drive 11 and the end of the Casting belt 5, 6 arranged. Of course you can too this loading device 10 also conveyor belts, grippers or the like for the transport container 9 belong.
  • cooling device 12 To accelerate the solidification of the alloy body 8 and / or the entire system, in particular the casting belt 5, 6 To cool, is also a cooling device 12 above the casting belt 5, 6 realized. With the help of this cooling device 12, which in the present case is designed as a cooling fan 12 is consequently the rate of solidification influence the alloy body 8. This also will ensures the cooling of the entire system.
  • the Ensuring alloy body 8 is additionally initially once a measuring device 13 above the trough 2 provided to the level of liquid metal there to capture.
  • This measuring device 13 works without contact and is according to the embodiment as a laser measuring device 13 executed.
  • the level in the Molds or troughs 4 are made with the help of another Measuring device 14, in the present case a level measuring device 14 recorded.
  • This level measuring device 14 is arranged above the casting belt 5, 6 and is used for Determination of the fill level of the mold 4 with Liquid metal.
  • a weighing device and / or scanning device 15 in the area of Feeder 10 realized to fill the or to determine the transport container 9.
  • a scanning device 15 in the present case a non-contact laser measuring device 15, realized. All The aforementioned measuring devices 13, 14, 15 are also like the loading device 10 or its drive 11, the Casting belt 5, 6 or its drive 16 and the cooling device 12 to a control device 17 connected. This control device 17 controls the entire sequence of procedures.
  • the feed speed of liquid metal via the feed line 1 varies what by appropriate sliders or the like Shut-off in the supply line 1 can be done.
  • the belt speed the casting belt 5, 6 with the help of the local one Drive 16 set to desired 8 alloy body Size or specified weight in the troughs or To be able to represent molds 4.
  • a corresponding Control takes place via the fill level measuring device 14, their measured values (together with the level values in the Casting trough 2) as a reference variable for the control serve the outflow rate or outflow rate. This also applies to the speed of the casting belt 5, 6 (the However, it is regularly and constantly preset).
  • the Solidification rate of the alloy body 8 and the Cooling of the entire system can be made.
  • the loading device 10 with the aid of the control device 17 driven so that a full transport container 9 precisely through a corresponding successor container 9 is replaced.
  • a weighing device be a transport container to be filled 9th weighs empty first (tare) and then based on the gross weight the net weight of the alloy body 8 from the Difference gross weight minus tare determined.
  • the control device 17 the working speed of the loading device 10 or control the drive 11 there or depending on the speed of the casting belt 5, 6 and the number of regulate alloy body 8 to be filled.
  • alloy bodies 8 are made fully automatically Liquid metal, according to the embodiment from a (Aluminum) cast alloy.
  • This alloy body can have a piece weight in the range between 100 g and have up to 1.5 kg. Due to the large surface (with the same weight) compared to a (heavy) Cuboid alloy bodies melt the inventive Alloy body quickly.
  • the continuous casting performance is included at least 5000 kg per hour. This is an oven-friendly Melting down with simplified dosing and uncomplicated handling achieved.
  • the investment costs are low because the casting belt 5, 6 shown is simple and is inexpensive.
  • a stacking machine - like the state of the art considers it indispensable omitted.
  • the casting process runs fully automatically.
  • the Transport costs are reduced because the Alloy body 8 in easy to handle and too transporting transport containers 9 are moved.
  • the alloy bodies produced by the described method 8 are not only available in (aluminum) mold foundries as an alternative to the usual cuboid alloy bodies or aluminum pig body, but can also be used as additives for a molten steel Find consideration. Because the shape of the alloy body 8 can be chosen practically freely and ranges from spherical or drop shapes to pyramids or Truncated pyramids (see Fig. 3).

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Abstract

Es handelt sich um ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von vorzugsweise einteiligen Legierungskörpern (8) aus Flüssigmetall, insbesondere von einteiligen Qualitätslegierungskörpern (8) aus (Aluminium-)Gußlegierungen. Dabei wird zunächst das Flüssigmetall in eine Gießmulde (2) mit bodenseitigen Ausflußöffnungen (3) eingefüllt. Darauffolgend wird das aus den Ausflußöffnungen (3) austretende Flüssigmetall in unterhalb der Gießmulde (2) fortbewegte Kokillenformen (4) abgegeben. Abschließend werden die im Zuge der Fortbewegung der Kokillenformen (4) erstarrenden Legierungskörper (8) in Transportbehälter (9) eingefüllt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von vorzugsweise einteiligen Legierungskörpern aus Flüssigmetall, insbesondere von einteiligen Qualitätslegierungskörpern aus (Aluminium-)Gußlegierungen, z. B. nach DIN 172552. - Unter Qualitätslegierungskörpern sind im Rahmen der Erfindung solche Legierungskörper zu verstehen, deren Legierungskomponenten gewichtsmäßig (nach DIN) definiert (und reproduzierbar) eingestellt sind. Dies wird üblicherweise in einem vorgeschalteten Schmelzofen vorgenommen.
Es sind zahlreiche Herstellungsverfahren für Legierungen bzw. Legierungskörper aus Flüssigmetall aus der Praxis bekannt. Derartige Legierungskörper werden regelmäßig produziert, um bei der anschließenden Verarbeitung wieder aufgeschmolzen und in die gewünschte (Gieß-)Form gebracht zu werden. Zum Transport werden die zumeist quaderförmigen Legierungskörper, z. B. Masseln mit einem Gewicht von 4 bis zu 25 kg, in stapelbare Blöcke fester Losgrößen konfektioniert und üblicherweise umreift. Hierfür sind Stapelmaschinen erforderlich, die relativ aufwendig gestaltet sind und nicht immer störungsfrei arbeiten. Dies läßt sich größtenteils auf die im Zuge der Erstarrung des Flüssigmetalles anstehenden hohen Temperaturen zurückführen. Im übrigen sind derartige Stapelmaschinen aufwendig gebaut und demzufolge kostenintensiv.
Unabhängig davon ist es bekannt, Flüssigmetall mittels wärmeisolierender Behälter direkt an beispielsweise Gießereien zu liefern. Derartige Vorgehensweisen sind jedoch nur bei großen Flüssigmetallmengen rentabel durchführbar. Im übrigen ist eine Bevorratung schwierig. - Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von vorzugsweise einteiligen Legierungskörpern aus Flüssigmetall anzugeben, mit deren Hilfe derartige Körper einfach und preisgünstig hergestellt und transportiert werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von vorzugsweise einteiligen Legierungskörpern aus Flüssigmetall, insbesondere von einteiligen Qualitätslegierungskörpern aus (Aluminium-)Gußlegierungen, mit folgenden Verfahrensschritten:
  • a) zunächst wird das Flüssigmetall in eine Gießmulde mit wenigstens einer bodenseitigen Ausflußöffnung eingefüllt;
  • b) das aus der Ausflußöffnung austretende Flüssigmetall wird darauffolgend in unterhalb der Gießmulde fortbewegte Kokillenformen abgegeben;
  • c) die im Zuge der Fortbewegung der Kokillenformen erstarrenden Legierungskörper werden abschließend in Transportbehälter eingefüllt und solchermaßen konfektioniert.
    • Nach bevorzugter Ausführungsform läßt sich die Ausflußgeschwindigkeit und/oder Ausflußrate des Flüssigmetalls aus der oder den Ausflußöffnungen steuern oder regeln. Dies geschieht im allgemeinen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Kokillenformen und/oder der Größe bzw. des Gewichts der herzustellenden Legierungskörper. Mit anderen Worten läßt sich die Größe und/oder das Gewicht der Legierungskörper mit Hilfe der Ausflußgeschwindigkeit, der Ausflußrate sowie der Geschwindigkeit der Kokillenformen steuern oder regeln.
    So führt eine große Geschwindigkeit der Kokillenformen bei vorgegebener Ausflußgeschwindigkeit und Ausflußrate, d. h. Flüssigmetallmenge pro Zeiteinheit, i. d. R. zu kleinen und leichten Legierungskörpern. Deren Größe und/oder Gewicht kann meßtechnisch erfaßt oder berechnet werden und läßt sich steigern, indem entweder die Geschwindigkeit der Kokillenformen reduziert oder - was besser ist - die Ausflußrate und/oder Ausflußgeschwindigkeit erhöht wird. Die Ausflußrate kann im einfachsten Fall durch das Öffnen weiterer Ausflußöffnungen vergrößert werden, während die Ausflußgeschwindigkeit am besten durch Variation des Flüssigkeitsstandes in der Gießmulde und damit des hydrostatischen Druckes im Bereich der jeweiligen bodenseitigen Ausflußöffnung verändert wird. Selbstverständlich kann zusätzlich oder alternativ die Größe der jeweiligen Ausflußöffnung angepaßt werden.
    Im einfachsten Fall kann dies so geschehen, daß die Ausflußöffnungen als austauschbare Düsen ausgeführt sind. Fraglos sind an dieser Stelle auch Düsen mit einstellbarem Querschnitt denkbar. Die Ausflußrate des Flüssigmetalls, also die Masse bzw. das Gewicht pro Zeiteinheit, kann dann variiert werden, indem die Ausflußöffnung entsprechend geöffnet oder geschlossen wird und ggf. die Ausflußgeschwindigkeit erhöht wird. Dies läßt sich in der beschriebenen Art und Weise dadurch erreichen, daß der Stand des Flüssigmetalls in der Gießmulde variiert wird und sich demzufolge der hydrostatische Druck im Bereich der Ausflußöffnungen und damit die Ausflußgeschwindigkeit entsprechend verändert.
    Zu diesem Zweck läßt sich der Füllstand des Flüssigmetalls in der Gießmulde ermitteln, und zwar zumeist berührungslos mittels Laserstrahlen. In gleicher Weise kann der Füllstand des Flüssigmetalls in der jeweiligen Kokillenform erfaßt werden, nämlich ebenfalls berührungslos mittels Laserstrahlen abgetastet werden. Auch der Füllgrad des Transportbehälters wird üblicherweise berührungslos gemessen, und zwar nach bevorzugter Ausgestaltung ebenfalls mittels Laserstrahlen. In Abhängigkeit von diesem Füllgrad wird ein Nachfolgebehälter bereitgestellt.
    Die Kokillenformen sind in der Regel Bestandteile eines Gießbandes und werden in Verbindung mit diesem Gießband fortbewegt. Zu diesem Zweck weist das Gießband zumindest zwei längsrandseitige Gliederketten auf, an welche die Kokillenformen angeschlossen sind. Diese Kokillenformen befinden sich in der Regel in Kokillentragkörpern, die im wesentlichen schuppenartig mit Überlapp aneinandergelegt sind. In diesen Kokillentragkörpern finden sich eingeformte Mulden als besagte Kokillenformen.
    Zusätzlich können Kühlvorrichtungen vorgesehen sein, mit deren Hilfe sich die Erstarrungsgeschwindigkeit des Flüssigmetalls in den Kokillenformen gezielt einstellen läßt. Auch wird hierdurch die Temperatur der gesamten Vorrichtung auf einem bestimmten Wert gehalten, so daß Effekte aufgrund Temperaturdrift oder unzulässiger Erwärmung nicht auftreten (können).
    Gegenstand der Erfindung ist auch eine im Patentanspruch 7 beschriebene Vorrichtung zur Herstellung von vorzugsweise einteiligen Legierungskörpern gemäß dem vorbehandelten Verfahren. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 8 bis 10.
    Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
    Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht,
    Fig. 2
    eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1 und
    Fig. 3
    verschiedene Ausgestaltungen der mit der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 hergestellten Legierungskörper.
    In den Figuren ist eine Vorrichtung zur Herstellung von einteiligen Legierungskörpern 8 dargestellt. Dabei werden die Legierungskörper 8 aus Flüssigmetall geformt, bei welchem es sich nach dem Ausführungsbeispiel um eine Qualitätslegierung aus Aluminium handelt. Dieses Flüssigmetall wird über eine angeschlossene Zufuhrleitung 1 in eine Gießmulde 2 eingefüllt bzw. zugeführt. Diese Gießmulde 2 besitzt bodenseitige Ausflußöffnungen 3. Bei diesen Ausflußöffnungen handelt es sich um keramische Gießdüsen 3, die nach dem Ausführungsbeispiel auswechselbar gestaltet sind. Folglich können Ausflußgeschwindigkeit sowie Ausflußrate des Flüssigmetalls aus der Gießmulde 2 variiert werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, die Anzahl der keramischen Gießdüsen 3 entsprechend zu variieren.
    Jedenfalls wird das aus den Ausflußöffnungen bzw. Gießdüsen 3 austretende Flüssigmetall darauffolgend in unterhalb der Gießmulde 2 fortbewegte Kokillenformen bzw. Mulden 4 in Kokillentragkörpern 5 abgegeben.
    Dementsprechend erfolgt das Gießen unter Wirkung der Schwerkraft in die metallischen Dauerformen, die Kokillenformen bzw. Mulden 4. Durch die hohe Wärmeleitfähigkeit der Kokillenformen 4 erfolgt eine beschleunigte Abkühlung der erstarrenden Flüssigmetallschmelze. Im Zuge dieser Abkühlung erfährt das eingefüllte Flüssigaluminium eine Volumenschrumpfung von ca. 5 bis 8 %. Gleichzeitig bildet sich ein feinkörniges, dichtes Legierungsgefüge mit ausgezeichneter Oberflächengüte. Darüber hinaus ist ein insbes. sauberer und oxidfreier Abguß gegeben, weil das Flüssigmetall unterhalb seiner Oberfläche am Boden der Gießmulde 2 durch die keramischen Gießdüsen 3 in die Kokillenformen 4 abgegeben wird, so daß die mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung tretende, für den Abguß relevante, Flüssigkeitsoberfläche auf ein Minimum reduziert ist. Denn unerwünschte Oxide schwimmen auf der Oberfläche des Flüssigmetalls in der Gießmulde 2 auf und werden ggf. abgezogen, stören folglich den bodenseitigen Abguß in die Mulden 4 nicht.
    Die Kokillenformen bzw. Mulden 4 sind - wie gesagt - Bestandteil von Kokillentragkörpern 5, in welche die Mulden 4 eingeformt sind. Die vorgenannten Kokillentragkörper 5 sind schuppenartig mit Überlapp aneinandergelegt und jeweils längsrandseitig über dortige Gliederketten 6 miteinander verbunden. Infolge dieses schuppenartigen Aneinanderliegens wird erreicht, daß das aus den Gießdüsen bzw. Ausflußöffnungen 3 abgegebene Flüssigmetall kontinuierlich in die betreffenden Kokillenformen 4 eingefüllt wird, wie dies der vergrößerte Ausschnitt in Fig. 1 deutlich macht. Zu diesem Zweck ist zwischen den Kokillenformen 4 ein dachartiger Verbindungssteg 7 vorgesehen, welcher dafür sorgt, daß ein Strahl S aus Flüssigmetall selbst beim Auftreffen auf einen Zwischenraum zwischen den Kokillenformen 4 einwandfrei in die zugehörigen Mulden 4 geleitet wird.
    Im Zuge der Fortbewegung der Kokillenformen 4 erstarren die sich bildenden Legierungskörper 8, was mit der bereits angedeuteten Volumenabnahme verbunden ist. Die erstarrten Legierungskörper 8 werden endseitig eines aus den Gliederketten 6 und den Kokillentragkörpern 5 gebildeten Gießbandes 5, 6 in Transportbehälter 9 eingefüllt. Dies geschieht dergestalt, daß die Kokillentragkörper 5 am Ende des Gießbandes 5, 6 eine gleichsam schlagartige Richtungsumkehr erfahren und hierbei auf Anschläge auftreffen, so daß sich die Legierungskörper 8 aus den Mulden bzw. Kokillenformen 4 selbsttätig lösen und infolge der Schwerkraft in den Transportbehälter 9 fallen. Dies ist in Fig. 1 gestrichelt angedeutet.
    Der jeweilige Transportbehälter 9 ist Bestandteil einer Beschickeinrichtung 10, mit deren Hilfe dafür gesorgt wird, daß kontinuierlich Transportbehälter 9 befüllt und Nachfolgebehälter 9 bereitgestellt werden. Diese Beschickeinrichtung 10 ist nach dem Ausführungsbeispiel als Drehscheibe 10 mit Antrieb 11 ausgeführt und endseitig des Gießbandes 5, 6 angeordnet. Selbstverständlich können zu dieser Beschickeinrichtung 10 auch Transportbänder, Greifer oder dergleichen für die Transportbehälter 9 gehören.
    Um das Erstarren der Legierungskörper 8 zu beschleunigen und/oder die gesamte Anlage, insbesondere das Gießband 5, 6 zu kühlen, ist zusätzlich eine Kühlvorrichtung 12 oberhalb des Gießbandes 5, 6 realisiert. Mit Hilfe dieser Kühlvorrichtung 12, die vorliegend als Kühlventilator 12 ausgeführt ist, läßt sich folglich die Erstarrungsgeschwindigkeit der Legierungskörper 8 beeinflussen. Auch wird hierdurch die Kühlung der gesamten Anlage gewährleistet.
    Um einen vollautomatischen Betrieb zur Herstellung der Legierungskörper 8 zu gewährleisten, ist zusätzlich zunächst einmal eine Meßeinrichtung 13 oberhalb der Gießmulde 2 vorgesehen, um den dortigen Füllstand an Flüssigmetall zu erfassen. Diese Meßeinrichtung 13 arbeitet berührungslos und ist nach dem Ausführungsbeispiel als Lasermeßeinrichtung 13 ausgeführt. Der Füllstand in den Kokillenformen bzw. Mulden 4 wird mit Hilfe einer weiteren Meßeinrichtung 14, vorliegend einer Füllstandsmeßeinrichtung 14 erfaßt. Diese Füllstandsmeßeinrichtung 14 ist oberhalb des Gießbandes 5, 6 angeordnet und dient zur Ermittlung des Füllstandes der Kokillenformen 4 mit Flüssigmetall. Schließlich ist noch eine Wägevorrichtung und/oder Abtasteinrichtung 15 im Bereich der Beschickeinrichtung 10 verwirklicht, um den Füllgrad des oder der Transportbehälter 9 zu ermitteln.
    Nach dem Ausführungsbeispiel ist im Bereich der Beschickeinrichtung 10 eine Abtasteinrichtung 15, vorliegend eine berührungslose Lasermeßeinrichtung 15, verwirklicht. Sämtliche vorerwähnten Meßeinrichtungen 13, 14, 15 sind ebenso wie die Beschickeinrichtung 10 bzw. deren Antrieb 11, das Gießband 5, 6 bzw. dessen Antrieb 16 und die Kühlvorrichtung 12 an eine Steuer-/Regelvorrichtung 17 angeschlossen. Diese Steuer-/Regelvorrichtung 17 steuert die gesamte Verfahrensabfolge.
    Im einzelnen wird zunächst einmal die Zufuhrgeschwindigkeit an Flüssigmetall über die Zufuhrleitung 1 variiert, was durch entsprechende Schieber oder dergleichen Absperrorgange in der Zufuhrleitung 1 erfolgen kann. Je nach Zufuhrgeschwindigkeit an Flüssigmetall stellt sich der mittels der Meßeinrichtung 13 abgetastete Flüssigkeitsstand in der Gießmulde 2 ein. Von diesem Flüssigkeitsstand in der Gießmulde 2 und der Größe sowie Anzahl der Ausflußöffnungen bzw. Gießdüsen 3 hängen Ausflußgeschwindigkeit und Ausflußrate des Flüssigmetalls aus der Gießmulde 2 ab.
    In Abhängigkeit von diesen Parametern wird die Bandgeschwindigkeit des Gießbandes 5, 6 mit Hilfe des dortigen Antriebes 16 eingestellt, um Legierungskörper 8 gewünschter Größe bzw. vorgegebenen Gewichtes in den Mulden bzw. Kokillenformen 4 darstellen zu können. Eine entsprechende Kontrolle erfolgt über die Füllstandsmeßeinrichtung 14, deren Meßwerte (zusammen mit den Füllstandswerten in der Gießmulde 2) gleichsam als Führungsgröße für die Regelung der Ausflußgeschwindigkeit bzw. Ausflußrate dienen. Dies gilt auch für die Geschwindigkeit des Gießbandes 5, 6 (die jedoch regelmäßig konstant voreingestellt wird).
    Mit Hilfe der Kühlvorrichtung 12 kann anschließend die Erstarrungsgeschwindigkeit der Legierungskörper 8 und die Kühlung der gesamten Anlage vorgenommen werden. Um die Erstarrungsgeschwindigkeit der Legierungskörper 8 gezielt einstellen zu können, läßt sich deren Temperatur im Verlaufe des Gießbandes 5, 6 (ebenfalls berührungslos) ermitteln, was jedoch im einzelnen nicht dargestellt ist. Jedenfalls sind die entsprechenden und nur angedeuteten Temperatursensoren 18 ebenfalls an die Steuer-/Regelvorrichtung 17 angeschlossen.
    Schließlich wird je nach Füllgrad des Transportbehälters 9 die Beschickeinrichtung 10 mit Hilfe der Steuer-/Regelvorrichtung 17 angesteuert, so daß ein voller Transportbehälter 9 punktgenau durch einen entsprechenden Nachfolgebehälter 9 ersetzt wird. Anstelle der dortigen Abtasteinrichtung 15 kann natürlich auch eine Wägevorrichtung vorgesehen werden, die einen zu befüllenden Transportbehälter 9 zunächst leer wiegt (Tara) und dann anhand des Bruttogewichtes das Nettogewicht der Legierungsköper 8 aus der Differenz Bruttogewicht minus Tara ermittelt. Jedenfalls läßt sich mit Hilfe der Steuer-/Regelvorrichtung 17 auch die Arbeitsgeschwindigkeit der Beschickeinrichtung 10 bzw. des dortigen Antriebs 11 steuern oder in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Gießbandes 5, 6 und der Anzahl der einzufüllenden Legierungskörper 8 regeln.
    Im Ergebnis werden vollautomatisch Legierungskörper 8 aus Flüssigmetall, nach dem Ausführungsbeispiel aus einer (Aluminium-)Gußlegierung, hergestellt. Diese Legierungskörper können ein Stückgewicht im Bereich zwischen 100 g und bis zu 1,5 kg aufweisen. Durch die große Oberfläche (bei gleichem Gewicht) im Vergleich zu einem (schweren) Quaderlegierungskörper schmelzen die erfindungsgemäßen Legierungskörper schnell. Die Dauergießleistung liegt bei mindestens 5000 kg pro Stunde. Dabei wird ein ofenschonendes Einschmelzen bei vereinfachter Dosierung und unkomplizierter Handhabung erreicht. Die Investitionskosten sind gering, weil das dargestellte Gießband 5, 6 einfach und preisgünstig aufgebaut ist. Eine Stapelmaschine - wie sie der Stand der Technik für unabdingbar ansieht - kann entfallen. Der Gießvorgang läuft vollautomatisch ab. Die Transportkosten sind insofern verringert, weil die Legierungskörper 8 in einfach handhabbaren und zu transportierenden Transportbehältern 9 fortbewegt werden.
    Die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Legierungskörper 8 bieten sich nicht nur in (Aluminium-)Kokillengießereien als Alternative für die üblichen Quaderlegierungskörper bzw. Aluminium-Masselkörper an, sondern können auch als Zusätze für eine Stahlschmelze Berücksichtigung finden. Denn die Form der Legierungskörper 8 läßt sich praktisch frei wählen und reicht von Kugel- oder Tropfenformen bis hin zu Pyramiden oder Pyramidenstümpfen (vgl. Fig. 3).

    Claims (10)

    1. Verfahren zur Herstellung von vorzugsweise einteiligen Legierungskörpern (8) aus Flüssigmetall, insbesondere von einteiligen Qualitätslegierungskörpern (8) aus (Aluminium-)Gußlegierungen, mit folgenden Verfahrensschritten:
      a) zunächst wird das Flüssigmetall in eine Gießmulde (2) mit zumindest einer bodenseitigen Ausflußöffnung (3) eingefüllt;
      b) das aus der Ausflußöffnung (3) austretende Flüssigmetall wird darauffolgend in unterhalb der Gießmulde (2) fortbewegte Kokillenformen (4) abgegeben;
      c) die im Zuge der Fortbewegung der Kokillenformen (4) erstarrenden Legierungskörper (8) werden abschließend in Transportbehälter (9) eingefüllt.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausflußgeschwindigkeit und/oder die Ausflußrate des Flüssigmetalls aus der oder den Ausflußöffnungen (3) gesteuert oder geregelt wird, und zwar in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Kokillenformen (4) und/oder der Größe bzw. des Gewichts der herzustellenden Legierungskörper (8).
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstand des Flüssigmetalls in der jeweiligen Kokillenform (4) ermittelt wird, z. B. berührungslos mittels Laserstrahlen abgetastet wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillenformen (4) mittels eines Gießbandes (5, 6) als Bestandteile desselben fortbewegt werden.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstarrungsgeschwindigkeit des Flüssigmetalls in den Kokillenformen (4) gezielt mittels z. B. zusätzlicher Kühlvorrichtungen (12) eingestellt wird.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllgrad des Transportbehälters (9) erfaßt und in Abhängigkeit hiervon ein Nachfolgebehälter (9) bereitgestellt wird.
    7. Vorrichtung zur Herstellung von vorzugsweise einteiligen Legierungskörpern (8) gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit
      a) zumindest einer Gießmulde (2) mit angeschlossener Zufuhrleitung (1) oberhalb eines Gießbandes (5, 6) mit Kokillenformen (4);
      b) wenigstens einer bodenseitigen Ausflußöffnung (3) in der Gießmulde (2);
      c) einer Beschickeinrichtung (10) für ein oder mehrere Transportbehälter (9) endseitig des Gießbandes (5, 6);
      d) ggf. einer Kühlvorrichtung (12) zur Einstellung der Erstarrungsgeschwindigkeit der Legierungskörper (8) und/oder Kühlung der gesamten Vorrichtung, insbesondere des Gießbandes (5, 6), und mit
      e) einer Steuer-/Regelvorrichtung (17) zumindest zur Einstellung der Zufuhrgeschwindigkeit bzw. Zufuhrrate an Flüssigmetall, der Bandgeschwindigkeit des Gießbandes (5, 6) und der Arbeitsgeschwindigkeit der Beschickeinrichtung (10).
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Füllstandsmeßeinrichtung (14) oberhalb des Gießbandes (5, 6) zur Ermittlung des Füllstandes der Kokillenformen (4) mit Flüssigmetall angeordnet ist.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wägevorrichtung und/oder Abtasteinrichtung (15) im Bereich der Beschickeinrichtung (10) verwirklicht ist, um den Füllgrad des oder der Transportbehälter (9) zu ermitteln.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießband (5, 6) im wesentlichen aus schuppenartig mit Überlapp aneinandergelegten Kokillentragkörpern (5) mit eingeformten Mulden (4) als Kokillenformen (4) sowie die Kokillentragkörper (5) jeweils längsrandseitig miteinander verbindenden Gliederketten (6) aufgebaut ist.
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