EP4522360B1 - Giessvorrichtung und verfahren zum vorheizen einer schmelzetransportvorrichtung einer giessvorrichtung - Google Patents

Giessvorrichtung und verfahren zum vorheizen einer schmelzetransportvorrichtung einer giessvorrichtung

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EP4522360B1
EP4522360B1 EP23726835.4A EP23726835A EP4522360B1 EP 4522360 B1 EP4522360 B1 EP 4522360B1 EP 23726835 A EP23726835 A EP 23726835A EP 4522360 B1 EP4522360 B1 EP 4522360B1
Authority
EP
European Patent Office
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melt
transport device
melt transport
flow channel
preheating station
Prior art date
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Active
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EP23726835.4A
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English (en)
French (fr)
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EP4522360A1 (de
EP4522360C0 (de
Inventor
Harald SEHRSCHÖN
Ludwig HOFER
Gerhard Sieglhuber
Martin Boindecker
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Fill GmbH
Original Assignee
Fill GmbH
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Publication date
Application filed by Fill GmbH filed Critical Fill GmbH
Publication of EP4522360A1 publication Critical patent/EP4522360A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4522360C0 publication Critical patent/EP4522360C0/de
Publication of EP4522360B1 publication Critical patent/EP4522360B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • 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
    • B22D41/005—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like with heating or cooling means
    • B22D41/01—Heating means
    • B22D41/015—Heating means with external heating, i.e. the heat source not being a part of the ladle
    • 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
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    • B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
    • B22D35/06—Heating or cooling equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D46/00—Controlling, supervising, not restricted to casting covered by a single main group, e.g. for safety reasons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D13/00—Apparatus for preheating charges; Arrangements for preheating charges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D13/00—Apparatus for preheating charges; Arrangements for preheating charges
    • F27D13/002—Preheating scrap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00—Crucible or pot furnaces
    • F27B14/08—Details specially adapted for crucible or pot furnaces
    • F27B2014/085—Preheating of the charge
    • F27B2014/0856—Preheating of the crucible

Definitions

  • the invention relates to a casting device comprising a melt transport device and a preheating station for preheating a melt transport device, as well as a method for preheating the melt transport device by means of the preheating station.
  • AT 523 252 A1 is a melt transport device with at least one melt container in which a melt receiving chamber and a spout in the form of a lance located at the bottom of the melt container are formed, wherein the spout has a spout opening which is flow-connected to the melt receiving chamber.
  • melt transport devices are from the US 2012/146267 A1 , the CA 1 137 302 A , the CN 113 547 110 A , the US 4 359 209 A and the CN 108 655 384 A known.
  • the object of the present invention was to provide an auxiliary device for the casting device and a casting process by means of which an improved casting result can be achieved.
  • the casting device offers the advantage that, by means of the preheating station, the melt receiving chamber of the melt transport device can be brought to a sufficiently high temperature so that, upon commissioning or initial filling of the melt transport device, the melt encounters already pre-tempered surfaces. This largely prevents oxide formation during the melt intake. Oxide formation can be prevented by reducing the local cooling of the melt. Particularly with aluminum melts, this can improve the melt quality, as aluminum melts are especially prone to forming an oxide layer upon local cooling.
  • the preheating station offers the advantage that, with it, the melt receiving chamber of the melt transport device can be brought to a sufficiently high temperature so that, upon commissioning or initial filling of the melt transport device, the melt encounters already pre-tempered surfaces.
  • Oxide formation can be prevented by reducing the local cooling of the melt. This can improve melt quality, especially with aluminum melts, as aluminum melts are particularly prone to forming an oxide layer upon local cooling. Furthermore, this measure can prevent local solidification of the melt on a cold surface.
  • a computing unit whereby the air heater and the blower are controlled by the computing unit, and wherein a first temperature sensor is arranged in the flow channel and coupled to the computing unit, the computing unit being configured to control the air heater and the blower based on the information from the first temperature sensor.
  • a first temperature sensor is arranged in the flow channel and coupled to the computing unit, the computing unit being configured to control the air heater and the blower based on the information from the first temperature sensor.
  • the computing unit can be designed to connect to a second temperature sensor, with the second temperature sensor being located in the melt transport device.
  • the second temperature sensor can be connected to the computing unit via a data line.
  • the second temperature sensor can be connected to the computing unit wirelessly.
  • the blower can be positioned upstream of the air heater when viewed in the direction of airflow. This has the advantage that the air flowing through the blower is not yet heated, which can increase the blower's service life.
  • the air heater can be positioned as close as possible to the transition to the melt transport device. This measure minimizes heat losses and thus maximizes energy efficiency.
  • Another advantageous design is one that incorporates a return channel, allowing at least portions of the exhaust air stream from the melt transport device to be returned to the flow channel. This offers the benefit of improved energy efficiency.
  • the return channel it is possible for the return channel to open into the flow channel downstream of the blower, with the return channel opening into the flow channel in such a way that, utilizing the Venturi effect, the exhaust airflow is drawn into the flow channel.
  • thermoelectric material may be used.
  • a heat exchanger on the flow channel, wherein the heat exchanger is connected to an exhaust air duct for conveying an exhaust air stream from The melt transport device is coupled to it. This has the advantage that energy efficiency can be improved, as thermal energy from the exhaust air flowing from the melt transport device can be used.
  • the melt transport device is designed to include a melt container with a melt receiving chamber and a spout in the form of a lance located at the bottom of the melt container.
  • the spout has a pouring opening that is fluidly connected to the melt receiving chamber, and the coupling of the preheating station is designed such that, when the preheating station and the melt transport device are coupled, the melt receiving chamber is fluidly connected to the flow channel.
  • the preheating station can achieve improved heating of the melt transport device.
  • an improved casting result can be achieved with such a melt transport device.
  • the quality of the casting result can be improved when casting molten aluminum.
  • the coupling of the preheating station is designed such that, when the preheating station and the melt transport device are coupled, the heated air volume is introduced into the melt receiving chamber via the lower lance.
  • the melt transport device may be equipped with a vacuum pump, which, during operation, can create a vacuum in the melt receiving chamber to allow the melt to be drawn into or selectively discharged.
  • a vacuum pump which, during operation, can create a vacuum in the melt receiving chamber to allow the melt to be drawn into or selectively discharged.
  • the lance and the melt receiving chamber can be permeated by heated air to ensure uniform heating of the melt receiving chamber.
  • a free outlet duct for the heated air can be provided in the form of a chimney.
  • a shut-off device can be installed in the chimney.
  • the second temperature sensor can be located in the melt receiving chamber of the melt transport device. This offers the advantage that not only the output temperature of the preheating station but also the actual temperature within the melt transport device can be measured. This allows for more precise setting of the desired temperature within the melt transport device.
  • the second temperature sensor can be positioned above a maximum fill level within the melt receiving chamber. This largely prevents contamination of the second temperature sensor by melt, thereby extending its service life.
  • the second temperature sensor can be protected from below by a splash guard.
  • the method according to the invention offers the advantage that the melt receiving chamber of the melt transport device can be heated to a sufficiently high temperature so that, upon commissioning or initial filling of the melt transport device, the melt encounters already pre-tempered surfaces. This largely prevents oxide formation during the melt's intake. Oxide formation can be prevented by reducing the local cooling of the melt. Particularly with aluminum melts, this can improve melt quality, as aluminum melts are especially prone to forming an oxide layer upon local cooling.
  • the air volume is heated to a temperature between 700°C and 1100°C, especially between 800°C and 1000°C, and preferably between 850°C and 950°C.
  • a temperature between 700°C and 1100°C, especially between 800°C and 1000°C, and preferably between 850°C and 950°C.
  • the air volume is conveyed into the melt transport device until a temperature between 200°C and 450°C, in particular between 250°C and 420°C, preferably between 300°C and 390°C, is reached in a melt receiving chamber of the melt transport device, and that in a subsequent process step the melt transport device is used for casting a workpiece.
  • a temperature between 340°C and 360°C in the melt receiving chamber can be targeted.
  • a melt transport device pre-tempered to this temperature offers the advantage that Oxide formation during the intake of melt into the melt intake chamber can be largely prevented.
  • a first melt transport device is used to cast a workpiece, while a second melt transport device is heated by the preheating station, and that in a subsequent process step, the first melt transport device is heated by the preheating station while it is used to cast a workpiece.
  • the preheating station has a first melt transport device mounting position and a second melt transport device mounting position, so that two melt transport devices can be heated simultaneously at the preheating station.
  • Another advantageous configuration is one in which, simultaneously with the blower conveying air volume into the melt transport device, a vacuum pump extracts air volume from the melt receiving chamber of the melt transport device. This ensures that the melt receiving chamber is heated thoroughly and uniformly.
  • a lance is defined as a spout with a cross-section that is narrower than that of the melting vessel.
  • the lance may be designed to be tubular, at least in part.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a melt transport device 1, which serves to transport melt 2.
  • melt transport device 1 describes the melt transport device 1 only to the extent that the described features are necessary for describing the preheating station 12.
  • the melt transport device 1 or for possible configurations of the melt transport device 1, please refer to the following: AT 523 252 A1 Reference is made to its contents, which are hereby incorporated into this application.
  • the melt transport device 1 has a melt container 3 in which a melt receiving chamber 4 is formed, which serves to receive the melt 2.
  • the melt transport device 1 can include a spout 5 which is coupled to the melt container 3.
  • the spout 5 can be designed as an integral part of the melt container 3.
  • the spout 5 can also be designed as a separate component coupled to the melt container 3.
  • the spout 5 can have a pouring opening 6 through which the melt 2 received in the melt container 3 can flow from the melt transport device 1 into a mold or a filling chamber of an injection molding machine.
  • the spout 5 is designed in the form of a lance 7.
  • a gas valve 8 can be provided, which is fluidically connected to the melt receiving chamber 4 and which is designed to regulate the gas input into the otherwise gas-tight melt receiving chamber 4.
  • the gas valve 8 is arranged above a maximum fill level 9, so that no melt 2 can flow into the gas valve 8.
  • the maximum fill level is selected such that when the melting vessel 3 is filled with melt 2 up to the maximum fill level 9, a gas-filled space remains in the melt receiving chamber 4, in which a pressure can be set by means of the gas valve 8.
  • the melt transport device 1 may be provided with a siphon 10.
  • the siphon 10 may be arranged on the underside of the lance 7.
  • the siphon 10 may be integrated directly into the lance 7.
  • a siphon 10 integrated into the lance 7 can operate according to the same principle as described here.
  • Fig. 1 The melting vessel 3 is shown partially filled with melt 2.
  • the melt transport device 1 may be provided with a vacuum pump 11 or be coupled to a vacuum pump 11.
  • a volume of air can be drawn from the melt receiving chamber 4 by means of the vacuum pump 11. This allows a negative pressure to be generated in the melt receiving chamber 4 during the operation of the melt transport device 1.
  • Fig. 2 shows a first embodiment of a preheating station 12 for preheating the melt transport device 1.
  • the preheating station 12 comprises a base assembly 13, which can serve to accommodate the individual components of the preheating station 12.
  • the base assembly 13 can also be referred to as a frame or support structure.
  • the base assembly 13 is formed by an assembly of several steel profiles or steel components.
  • a flow channel 14 may be provided for transporting a volume of air.
  • the flow channel 14 may be attached to or held on the base assembly 13.
  • the flow channel 14 may be formed by a steel pipe.
  • the flow channel 14 may be encased by insulation 15.
  • the insulation 15 may, for example, be in the form of a ceramic fiber mat.
  • a coupling 16 may be provided, which serves to connect the melt transport device 1 to the base assembly 13.
  • the coupling 16 may serve to connect the melt transport device 1 to the flow channel 14.
  • a flow connection between the flow channel 14 and the melt transport device 1 can be established by means of the coupling 16.
  • a flow connection can be established between the flow channel 14 and the melt receiving chamber 4 of the melt transport device 1.
  • the coupling 16 may comprise a first coupling part 17 and a second coupling part 18.
  • the first coupling part 17 and the second coupling part 18 may be arranged at a distance from each other.
  • the first coupling part 17 serves to bear the load or to stabilize the melt transport device 1.
  • the second coupling part 18 is intended to serve to create a tight connection between the melt transport device 1 and the flow channel 14 of the preheating station 12.
  • the second coupling part 18 can be designed in the form of a flange, which is arranged on an end face of the flow channel 14.
  • the second coupling part 18 can include a seal 19, which serves to bear against the melt transport device 1 and thus to create a flow-tight connection between the flow channel 14 and the melt transport device 1.
  • the seal 19 can be designed in the form of a ceramic sealing cord.
  • the seal 19 can be designed to rest against the base of the melt transport device 1. Specifically, the seal 19 can rest against the base of the melt transport device 1, surrounding the lance 7.
  • FIG. 3 shows a highly simplified, schematic representation of a casting device, where the same reference numerals or component designations are used for identical parts as in the preceding figures.
  • Figure 1 and 2 to be used. To avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding sections. Figure 1 and 2 pointed out or referenced.
  • the casting device 23 comprises the melt transport device 1 and the preheating station 12. Furthermore, the casting device 23 may include a computing unit 24, which is configured to control a process for preheating the melt transport device 1 or for controlling a process for casting a workpiece. As shown in Fig. 3 It can be seen that a temperature sensor 25 is arranged in the flow channel 14, which is used to detect the temperature in the flow channel 14. is designed. Furthermore, a second temperature sensor 26 can be provided, which is arranged in the melt transport device 1. In particular, it can be provided that the second temperature sensor 26 is arranged in the melt receiving chamber 4 of the melt transport device 1. In particular, it can be provided that the second temperature sensor 26 is arranged above the maximum fill level 9 in the melt receiving chamber 4. In the illustration according to Fig. 3 The melt transport device 1 is coupled to the preheating station 12, thereby creating a flow connection between the flow channel 14 and the melt receiving chamber 4.
  • a volume of air is drawn in by the blower 21 and blown into the flow channel 14.
  • the air volume can be heated to a desired temperature by means of the air heater 20.
  • the heated air volume can then be guided through the lance 7 into the melt receiving chamber 4.
  • the pressure of the blower 21 then blows the heated air volume out of the melt receiving chamber 4.
  • the vacuum pump 11 can be used to pump the air volume out of the melt receiving chamber 4.
  • FIG. 4 Another embodiment of the casting device 23, which may be independent in itself, is shown, again using the same reference numerals or component designations for identical parts as in the preceding illustrations.
  • Figures 1 to 3 to be used. To avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding sections. Figures 1 to 3 pointed out or referenced.
  • a return channel 27 is provided, by means of which at least parts of the exhaust air flow from the melt transport device 1 can be returned to the flow channel 14.
  • the return channel 27 is designed such that the air conveyed from the melt receiving chamber 4 is completely returned to the flow channel 14. Thus, the air can be circulated. In this case, it may be necessary for the air conveyed via the return channel 27 to pass through the blower 21.
  • FIG. 5 Another embodiment of the casting device 23, which may be independent in itself, is shown, with the same reference numerals or component designations used for identical parts as in the preceding illustrations.
  • Figures 1 to 4 to be used. To avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding sections. Figures 1 to 4 pointed out or referenced.
  • FIG. 5 Figure 23 shows a further embodiment of the casting device. As shown Fig. 5 It can be seen that a heat exchanger 28 is arranged on the flow channel 14. The heat exchanger 28 can be coupled to an exhaust air channel 29 for conveying the exhaust air flow from the melt transport device 1.
  • references to value ranges in the present description are to be understood as encompassing any range and all sub-ranges thereof; for example, the reference 1 to 10 is to be understood as including all sub-ranges, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10, i.e., all sub-ranges begin with a lower limit of 10.
  • the limit is 1 or greater and ends at an upper limit of 10 or less, e.g. 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1, or 5.5 to 10.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gießvorrichtung umfassend eine Schmelzetransportvorrichtung und eine Vorheizstation zum Vorheizen einer Schmelzetransportvorrichtung, sowie ein Verfahren zum Vorheizen der Schmelzetransportvorrichtung mittels der Vorheizstation.
  • In der AT 523 252 A1 ist 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 strömungsverbunden ist.
  • Bei einem Gießprozess unter Zuhilfenahme der aus der AT 523 252 A1 bekannten Schmelzetransportvorrichtung kann es vorkommen, dass ein nur unzureichendes Gießergebnis erreicht wird.
  • Weitere Schmelzetransportvorrichtungen sind aus der US 2012/146267 A1 , der CA 1 137 302 A , der CN 113 547 110 A , der US 4 359 209 A und der CN 108 655 384 A bekannt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Hilfsvorrichtung für die Gießvorrichtung und einen Gießprozess anzugeben, mittels welchen ein verbessertes Gießergebnis erreicht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.
  • Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die unabhängigen Ansprüche 1 und 9 definiert und weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2-8 und 10-13 dargelegt.
  • Die erfindungsgemäße Gießvorrichtung bringt den Vorteil mit sich, dass mittels der Vorheizstation ein Schmelzeaufnahmeraum der Schmelzetransportvorrichtung auf eine ausreichend hohe Temperatur gebracht werden kann, sodass bei Inbetriebnahme der Schmelzetransportvorrichtung bzw. beim ersten Befüllen der Schmelzetransportvorrichtung die Schmelze auf bereits vortemperierte Oberflächen trifft. Dadurch kann eine Oxidbildung bei der Aufnahme der Schmelze weitestgehend hintangehalten werden. Die Oxidbildung kann durch eine Verminderung der lokalen Abkühlung der Schmelze erreicht werden. Insbesondere bei Aluminiumschmelzen kann dadurch eine Verbesserung der Schmelzequalität erreicht werden, da Aluminiumschmelzen besonders dazu neigen bei lokaler Abkühlung eine Oxidhaut zu bilden. Die erfindungsgemäße Vorheizstation bringt den Vorteil mit sich, dass damit ein Schmelzeaufnahmeraum der Schmelzetransportvorrichtung auf eine ausreichend hohe Temperatur gebracht werden kann, sodass bei Inbetriebnahme der Schmelzetransportvorrichtung bzw. beim ersten Befüllen der Schmelzetransportvorrichtung die Schmelze auf bereits vortemperierte Oberflächen trifft. Dadurch kann eine Oxidbildung bei der Aufnahme der Schmelze weitestgehend hintangehalten werden. Die Oxidbildung kann durch eine Verminderung der lokalen Abkühlung der Schmelze erreicht werden. Insbesondere bei Aluminiumschmelzen kann dadurch eine Verbesserung der Schmelzequalität erreicht werden, da Aluminiumschmelzen besonders dazu neigen bei lokaler Abkühlung eine Oxidhaut zu bilden. Darüber hinaus kann durch diese Maßnahme ein lokales Erstarren der Schmelze an einer kalten Oberfläche verhindert werden.
  • Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn eine Recheneinheit ausgebildet ist, wobei der Lufterhitzer und das Gebläse von der Recheneinheit angesteuert werden und wobei ein erster Temperatursensor im Strömungskanal angeordnet ist und mit der Recheneinheit gekoppelt ist, wobei die Recheneinheit dazu ausgebildet ist, den Lufterhitzer und das Gebläse auf Basis der Information des ersten Temperatursensors zu steuern. Durch diese Maßnahme kann ein Luftvolumenstrom bzw. die Temperatur des Luftvolumens gezielt eingestellt bzw. geregelt werden. Somit lässt sich die Aufheizzeit der Schmelzetransportvorrichtung vorherbestimmen bzw. gezielt steuern.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass die Recheneinheit zum Koppeln mit einem zweiten Temperatursensor ausgebildet ist, wobei der zweite Temperatursensor in der Schmelzetransportvorrichtung angeordnet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass nicht nur die Ausgangstemperatur der Vorheizstation erfasst werden kann, sondern dass auch die tatsächlich vorliegende Temperatur in der Schmelzetransportvorrichtung erfasst werden kann. Somit kann die gewünschte bzw. angestrebte Temperatur in der Schmelzetransportvorrichtung mit einer erhöhten Genauigkeit eingestellt werden. In einer ersten Ausführungsvariante kann der zweite Temperatursensor mittels einer Informationsleitung mit der Recheneinheit gekoppelt sein. In einer weiteren Ausführungsvariante kann der zweite Temperatursensor drahtlos mit der Recheneinheit gekoppelt sein.
  • Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass in Strömungsrichtung gesehen das Gebläse vor dem Lufterhitzer angeordnet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die das Gebläse durchströmende Luft noch nicht erhitzt ist, wodurch die Lebensdauer des Gebläses erhöht werden kann.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Lufterhitzer möglichst nahe am Übergang zur Schmelzetransportvorrichtung angeordnet ist. Durch diese Maßnahme können die Wärmeverluste möglichst gering gehalten werden und dadurch die Energieeffizienz möglichst hoch gehalten werden.
  • Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass ein Rückführkanal ausgebildet ist, mittels welchem zumindest Teile eines Abluftstromes aus der Schmelzetransportvorrichtung in den Strömungskanal rückführbar sind. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass durch diese Maßnahme die Energieeffizienz verbessert werden kann.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass der Rückführkanal in Strömungsrichtung gesehen nach dem Gebläse in den Strömungskanal einmündet, wobei der Rückführkanal derart in den Strömungskanal einmündet, dass unter Ausnutzung des Venturi-Effektes der Abluftstrom in den Strömungskanal eingezogen wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die das Gebläse durchströmende Luft nicht erhitzt ist, wodurch die Lebensdauer des Gebläses erhöht werden kann.
  • Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn am Strömungskanal ein Wärmetauscher ausgebildet ist, wobei der Wärmetauscher mit einem Abluftkanal zum Fördern eines Abluftstromes aus der Schmelzetransportvorrichtung gekoppelt ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass durch diese Maßnahme die Energieeffizienz verbessert werden kann, da Wärmeenergie der aus der Schmelzetransportvorrichtung strömenden Abluft genutzt werden kann.
  • Weiters ist vorgesehen, dass die Schmelzetransportvorrichtung einen Schmelzebehälter mit einem Schmelzeaufnahmeraum und einem Ausguss in Form einer am Schmelzebehälter untenliegenden Lanze aufweist, wobei der Ausguss eine Ausgussöffnung aufweist, welche mit dem Schmelzeaufnahmeraum strömungsverbunden ist und wobei die Kupplung der Vorheizstation derart ausgebildet ist, dass im gekoppelten Zustand der Vorheizstation und der Schmelzetransportvorrichtung der Schmelzeaufnahmeraum mit dem Strömungskanal strömungsverbunden ist. Besonders bei einer derart ausgebildeten Schmelzetransportvorrichtung kann durch die Vorheizstation ein verbessertes Erwärmen der Schmelzetransportvorrichtung erreicht werden. Somit kann mit einer derart ausgebildeten Schmelzetransportvorrichtung ein verbessertes Gießergebnis erreicht werden. Insbesondere beim Gießen von Aluminiumschmelze kann die Qualität des Gießergebnisses verbessert werden.
  • Weiters ist vorgesehen, dass die Kupplung der Vorheizstation derart ausgebildet ist, dass im gekoppelten Zustand der Vorheizstation und der Schmelzetransportvorrichtung das erhitzte Luftvolumen über die unten liegende Lanze in den Schmelzeaufnahmeraum eingebracht wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass durch diese Maßnahme nicht nur der Schmelzeaufnahmeraum sondern auch die unten liegende Lanze auf eine vorgegebene Soll-Temperatur erhöht werden kann.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schmelzetransportvorrichtung eine Vakuumpumpe aufweist, mittels welcher im Betrieb der Schmelzetransportvorrichtung ein Unterdruck im Schmelzeaufnahmeraum aufgebracht werden kann, um eine Schmelze in den Schmelzeaufnahmeraum aufnehmen bzw. gezielt ablassen zu können. Besonders bei einer derart aufgebauten Schmelzetransportvorrichtung kann die Lanze und der Schmelzeaufnahmeraum durch das erhitze Luftvolumen durchströmt werden, um eine gleichmäßige Erhitzung des Schmelzeaufnahmeraumes erreichen zu können.
  • Alternativ zu einer Vakuumpumpe kann vorgesehen sein, dass eine freie Ausströmleitung für die erhitzte Luft in Form eines Kamines ausgebildet ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass im Kamin eine Absperrvorrichtung angeordnet ist.
  • Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass der zweite Temperatursensor im Schmelzeaufnahmeraum der Schmelzetransportvorrichtung aufgenommen ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass nicht nur die Ausgangstemperatur der Vorheizstation erfasst werden kann, sondern dass auch die tatsächlich vorliegende Temperatur in der Schmelzetransportvorrichtung erfasst werden kann. Somit kann die gewünschte bzw. angestrebte Temperatur in der Schmelzetransportvorrichtung mit einer erhöhten Genauigkeit eingestellt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der zweite Temperatursensor im Schmelzeaufnahmeraum oberhalb eines Füllniveaumaximum angeordnet ist. Dadurch kann eine Verschmutzung des zweiten Temperatursensors durch Schmelze weitestgehend unterbunden werden, wodurch die Lebensdauer des zweiten Temperatursensors erhöht werden kann. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der zweite Temperatursensor nach unten hin durch ein Spritzblech geschützt ist.
  • Weiterhin wird gemäß dem unabhängigen Anspruch 9 ein Verfahren zum Vorheizen einer Schmelzetransportvorrichtung mittels einer Vorheizstation vorgesehen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bringt den Vorteil mit sich, dass damit ein Schmelzeaufnahmeraum der Schmelzetransportvorrichtung auf eine ausreichend hohe Temperatur gebracht werden kann, sodass bei Inbetriebnahme der Schmelzetransportvorrichtung bzw. beim ersten Befüllen der Schmelzetransportvorrichtung die Schmelze auf bereits vortemperierte Oberflächen trifft. Dadurch kann eine Oxidbildung bei der Aufnahme der Schmelze weitestgehend hintangehalten werden. Die Oxidbildung kann durch eine Verminderung der lokalen Abkühlung der Schmelze erreicht werden. Insbesondere bei Aluminiumschmelzen kann dadurch eine Verbesserung der Schmelzequalität erreicht werden, da Aluminiumschmelzen besonders dazu neigen bei lokaler Abkühlung eine Oxidhaut zu bilden.
  • Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn das Luftvolumen auf eine Temperatur zwischen 700°C und 1100°C, insbesondere zwischen 800°C und 1000°C, bevorzugt zwischen 850°C und 950°C erhitzt wird. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass besonders bei einem auf diese Temperatur erhitzen Luftvolumen eine energieeffiziente Erwärmung der Schmelzetransportvorrichtung auf die gewünschte Zieltemperatur erreicht werden kann. Insbesondere bei einer gewünschten Zieltemperatur zwischen 300 °C und 390 °C hat sich die angegeben Temperatur des Luftvolumens als vorteilhaft erwiesen.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass das Luftvolumen so lange in die Schmelzetransportvorrichtung gefördert wird, bis in einem Schmelzeaufnahmeraum der Schmelzetransportvorrichtung eine Temperatur zwischen 200°C und 450°C, insbesondere zwischen 250°C und 420°C, bevorzugt zwischen 300°C und 390°C erreicht wird und dass in einem anschließenden Verfahrensschritt die Schmelzetransportvorrichtung zum Gießen eines Werkstückes verwendet wird. Im Speziellen kann eine Temperatur zwischen 340 °C und 360 °C im Schmelzeaufnahmeraum angestrebt werden. Besonders beim Gießen von Aluminiumschmelze bringt eine auf diese Temperatur vortemperierte Schmelzetransportvorrichtung den Vorteil mit sich, dass eine Oxidbildung beim Aufnehmen von Schmelze in den Schmelzeaufnahmeraum weitestgehend unterbunden werden kann.
  • Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass eine erste Schmelzetransportvorrichtung zum Gießen eines Werkstückes verwendet wird, während eine zweite Schmelzetransportvorrichtung mittels der Vorheizstation erhitzt wird und dass in einem nachfolgenden Verfahrensschritt die erste Schmelzetransportvorrichtung mittels der Vorheizstation erhitzt wird, während die erste Schmelzetransportvorrichtung zum Gießen eines Werkstückes verwendet wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass jene Schmelzetransportvorrichtung, die noch nicht in Verwendung ist, auf eine entsprechende Temperatur vorgeheizt werden kann, sodass sie bei einem verfahrenstechnisch notwendigen Wechsel der Schmelzetransportvorrichtung jederzeit einsatzbereit ist.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass die Vorheizstation einen ersten Schmelzetransportvorrichtungsaufnahmeplatz und einen zweiten Schmelzetransportvorrichtungsaufnahmeplatz aufweist, sodass zwei Schmelzetransportvorrichtungen gleichzeitig an der Vorheizstation erhitzt werden können.
  • Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass gleichzeitig zum Fördern des Luftvolumens in die Schmelzetransportvorrichtung mittels des Gebläses, vom Schmelzeaufnahmeraum der Schmelzetransportvorrichtung mittels einer Vakuumpumpe ein Luftvolumen abgesaugt wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass ein durchgängiges und gleichmäßiges Erhitzen des Schmelzeaufnahmeraumes erreicht werden kann.
  • 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.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
    • Fig. 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schmelzetransportvorrichtung;
    Fig. 2
    ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorheizstation zum Vorheizen der Schmelzetransportvorrichtung;
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Gießvorrichtung umfassend die Vorheizstation mit einer daran aufgenommenen Schmelzetransportvorrichtung;
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Gießvorrichtung umfassend die Vorheizstation mit einer daran aufgenommenen Schmelzetransportvorrichtung;
    Fig. 5
    eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Gießvorrichtung umfassend die Vorheizstation mit einer daran aufgenommenen Schmelzetransportvorrichtung;
    Fig. 6
    eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Vorheizstation mit zwei Kupplungen zur gleichzeitigen Aufnahme von zwei Schmelzetransportvorrichtungen.
  • Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, 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.
  • In diesem Dokument wird die Schmelzetransportvorrichtung 1 nur so weit beschrieben, als die beschriebenen Merkmale für die Beschreibung der Vorheizstation 12 benötigt werden. Im Hinblick auf eine detaillierte Beschreibung der Schmelzetransportvorrichtung 1 bzw. auf Ausgestaltungsmöglichkeiten der Schmelzetransportvorrichtung 1 wird auf die AT 523 252 A1 Bezug genommen, deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird.
  • Die Schmelzetransportvorrichtung 1 weist einen Schmelzebehälter 3 auf, in welchem ein Schmelzeaufnahmeraum 4 ausgebildet ist, der zur Aufnahme der Schmelze 2 dient.
  • Weiters kann die Schmelzetransportvorrichtung 1 einen Ausguss 5 umfassen, welcher mit dem Schmelzebehälter 3 gekoppelt ist. Der Ausguss 5 kann als integraler Bestandteil des Schmelzebehälters 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 kann eine Ausgussöffnung 6 aufweisen, über welche die im Schmelzebehälter 3 aufgenommene Schmelze 2 aus der Schmelzetransportvorrichtung 1 hinaus in eine Gussform oder eine Füllkammer einer Spritzgussanlage strömen kann.
  • Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Ausguss 5 in Form einer Lanze 7 ausgebildet ist.
  • Weiters kann ein Gasventil 8 ausgebildet sein, welches mit dem Schmelzeaufnahmeraum 4 strömungsverbunden ist und welches zum Regulieren des Gaseintrags in den ansonsten gasdicht ausgeführten Schmelzeaufnahmeraum 4 ausgebildet ist. Das Gasventil 8 ist oberhalb eines Füllniveaumaximum 9 angeordnet, sodass keine Schmelze 2 in das Gasventil 8 einströmen kann. Das Füllniveaumaximum wird so gewählt, dass, wenn der Schmelzebehälter 3 bis zum Füllniveaumaximum 9 mit Schmelze 2 gefüllt ist, im Schmelzeaufnahmeraum 4 weiterhin ein gasgefüllter Raum verbleibt, in welchem mittels des Gasventiles 8 ein Druck eingestellt werden kann.
  • Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Schmelzetransportvorrichtung 1 einen Siphon 10 aufweist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Siphon 10 an der Unterseite der Lanze 7 angeordnet ist. Weiters kann natürlich auch vorgesehen sein, dass der Siphon 10 direkt in die Lanze 7 integriert ist. Ein in die Lanze 7 integrierter Siphon 10 kann nach demselben Wirkprinzip wie hier beschrieben arbeiten.
  • In Fig. 1 ist der Schmelzebehälter 3 teilweise mit Schmelze 2 befüllt dargestellt.
  • Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Schmelzetransportvorrichtung 1 eine Vakuumpumpe 11 aufweist bzw. mit einer Vakuumpumpe 11 gekoppelt ist. Mittels der Vakuumpumpe 11 kann ein Luftvolumen aus dem Schmelzeaufnahmeraum 4 gesaugt werden. Dadurch kann im Betrieb der Schmelzetransportvorrichtung 1 ein Unterdruck im Schmelzeaufnahmeraum 4 erzeugt werden.
  • Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorheizstation 12 zum Vorheizen der Schmelzetransportvorrichtung 1.
  • Die Vorheizstation 12 umfasst eine Basisbaugruppe 13, welche zur Aufnahme der einzelnen Bestandteile der Vorheizstation 12 dienen kann. Die Basisbaugruppe 13 kann mit anderen Worten auch als Rahmen- oder Traggestell bezeichnet werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Basisbaugruppe 13 durch einen Zusammenbau von mehreren Stahlprofilen bzw. Stahlbauteilen gebildet ist.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass ein Strömungskanal 14 zum Transport eines Luftvolumens ausgebildet ist. Der Strömungskanal 14 kann an der Basisbaugruppe 13 befestigt bzw. gehaltert sein.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass der Strömungskanal 14 durch ein Stahlrohr gebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Strömungskanal 14 von einer Isolierung 15 ummantelt ist. Die Isolierung 15 kann beispielsweise in Form einer Keramikfasermatte ausgebildet sein.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass eine Kupplung 16 ausgebildet ist, welche zum Koppeln der Schmelzetransportvorrichtung 1 mit der Basisbaugruppe 13 dient. Insbesondere kann die Kupplung 16 zum Koppeln der Schmelzetransportvorrichtung 1 mit dem Strömungskanal 14 dienen. Somit kann mittels der Kupplung 16 eine Strömungsverbindung zwischen dem Strömungskanal 14 und der Schmelzetransportvorrichtung 1 hergestellt werden. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass zwischen dem Strömungskanal 14 und dem Schmelzeaufnahmeraum 4 der Schmelzetransportvorrichtung 1 eine Strömungsverbindung hergestellt werden kann.
  • Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Kupplung 16 einen ersten Kupplungsteil 17 und einen zweiten Kupplungsteil 18 umfasst. Der erste Kupplungsteil 17 und der zweite Kupplungsteil 18 können in einem Abstand zueinander angeordnet sein.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der erste Kupplungsteil 17 zur lastabtragenden Aufnahme bzw. zur Stabilisierung der Schmelzetransportvorrichtung 1 dient. Weiters kann vorgesehen sein, dass der zweite Kupplungsteil 18 zur Herstellung einer dichten Verbindung zwischen der Schmelzetransportvorrichtung 1 und dem Strömungskanal 14 der Vorheizstation 12 dient.
  • Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der zweite Kupplungsteil 18 in Form eines Flansches ausgebildet ist, welcher an einer Stirnseite des Strömungskanales 14 angeordnet ist. Der zweite Kupplungsteil 18 kann eine Dichtung 19 umfassen, welche zur Anlage an der Schmelzetransportvorrichtung 1 und somit zum Herstellen einer strömungsdichten Verbindung zwischen dem Strömungskanal 14 und der Schmelzetransportvorrichtung 1 dient. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Dichtung 19 in Form einer keramischen Dichtschnur ausgebildet ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Dichtung 19 zur Anlage an einem Boden der Schmelzetransportvorrichtung 1 ausgebildet ist. Im Speziellen kann die Dichtung 19 am Boden der Schmelzetransportvorrichtung 1 die Lanze 7 umschließend anliegen.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass im Bereich des Strömungskanals 14 ein Lufterhitzer 20 angeordnet ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass ein Gebläse 21 ausgebildet ist, welches zum Fördern des Luftvolumens im Strömungskanal 14 dient. Mittels des Gebläses 21 kann das Luftvolumen im Strömungskanal in einer Strömungsrichtung 22 gefördert werden. Fig. 3 zeigt eine stark vereinfachte, schematische Darstellung einer Gießvorrichtung 23 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 detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
  • Die Gießvorrichtung 23 umfasst die Schmelzetransportvorrichtung 1 und die Vorheizstation 12. Weiters kann vorgesehen sein, dass die Gießvorrichtung 23 eine Recheneinheit 24 umfasst, welche zum Steuern eines Prozesses zum Vorheizen der Schmelzetransportvorrichtung 1 bzw. zum Steuern eines Prozesses zum Gießen eines Werkstückes ausgebildet ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass im Strömungskanal 14 ein Temperatursensor 25 angeordnet ist, welcher zur Erfassung der Temperatur im Strömungskanal 14 ausgebildet ist. Weiters kann ein zweiter Temperatursensor 26 vorgesehen sein, welcher in der Schmelzetransportvorrichtung 1 angeordnet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der zweite Temperatursensor 26 im Schmelzeaufnahmeraum 4 der Schmelzetransportvorrichtung 1 angeordnet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der zweite Temperatursensor 26 oberhalb des Füllniveaumaximums 9 im Schmelzeaufnahmeraum 4 angeordnet ist. In der Darstellung nach Fig. 3 ist die Schmelzetransportvorrichtung 1 mit der Vorheizstation 12 gekoppelt, wodurch eine Strömungsverbindung zwischen dem Strömungskanal 14 und dem Schmelzeaufnahmeraum 4 hergestellt ist.
  • Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass hierbei eine Unterseite des Schmelzebehälters 3 an der Dichtung 19 des zweiten Kupplungsteils 18 anliegt, wodurch eine dichte Verbindung zwischen dem Schmelzeaufnahmeraum 4 und dem Strömungskanal 14 hergestellt ist.
  • Zum Erhitzen der Schmelzetransportvorrichtung 1, insbesondere des Schmelzeaufnahmeraums 4 wird ein Luftvolumen vom Gebläse 21 angesaugt und in den Strömungskanal 14 eingeblasen. Im Strömungskanal 14 bzw. vor dem Eintritt in den Strömungskanal 14 kann das Luftvolumen mittels des Lufterhitzers 20 auf eine gewünschte Temperatur erwärmt werden. Anschließend kann das erhitzte Luftvolumen durch die Lanze 7 in den Schmelzeaufnahmeraum 4 geführt werden. Durch den Druck des Gebläses 21 kann das erhitzte Luftvolumen anschließend wieder aus dem Schmelzeaufnahmeraum 4 ausgeblasen werden. Zusätzlich kann die Vakuumpumpe 11 zum Fördern des Luftvolumens aus dem Schmelzeaufnahmeraum 4 dienen.
  • In der Fig. 4 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Gießvorrichtung 23 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 3 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 3 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
  • Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass ein Rückführkanal 27 ausgebildet ist, mittels welchem zumindest Teile des Abluftstromes aus der Schmelzetransportvorrichtung 1 in den Strömungskanal 14 rückführbar sind.
  • In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsvariante ist es auch denkbar, dass der Rückführkanal 27 derart ausgebildet ist, dass die aus dem Schmelzeaufnahmeraum 4 beförderte Luft zur Gänze in den Strömungskanal 14 zurückgeführt wird. Somit kann die Luft in einem Kreislauf geführt werden. Hierbei kann es notwendig sein, dass die über den Rückführkanal 27 geführte Luft durch das Gebläse 21 geführt wird.
  • In der Fig. 5 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Gießvorrichtung 23 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen 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.
  • Fig. 5 zeigt ein weiters Ausführungsbeispiel der Gießvorrichtung 23. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass am Strömungskanal 14 ein Wärmetauscher 28 angeordnet ist. Der Wärmetauscher 28 kann mit einem Abluftkanal 29 zum Fördern des Abluftstromes aus der Schmelzetransportvorrichtung 1 gekoppelt sein.
  • Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten 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. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
  • Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, 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 darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
    • Bezugszeichenaufstellung
    • 1
    Schmelzetransportvorrichtung
    2
    Schmelze
    3
    Schmelzebehälter
    4
    Schmelzeaufnahmeraum
    5
    Ausguss
    6
    Ausgussöffnung
    7
    Lanze
    8
    Gasventil
    9
    Füllniveaumaximum
    10
    Siphon
    11
    Vakuumpumpe
    12
    Vorheizstation
    13
    Basisbaugruppe
    14
    Strömungskanal
    15
    Isolierung
    16
    Kupplung
    17
    erster Kupplungsteil
    18
    zweiter Kupplungsteil
    19
    Dichtung
    20
    Lufterhitzer
    21
    Gebläse
    22
    Strömungsrichtung
    23
    Gießvorrichtung
    24
    Recheneinheit
    25
    erster Temperatursensor
    26
    zweiter Temperatursensor
    27
    Rückführkanal
    28
    Wärmetauscher
    29
    Abluftkanal

Claims (13)

  1. Gießvorrichtung (23) umfassend
    - eine Schmelzetransportvorrichtung (1);
    - eine Vorheizstation (12),
    wobei die Vorheizstation (12) zum Vorheizen einer Schmelzetransportvorrichtung (1) ausgebildet ist, die Vorheizstation (12) umfassend:
    - eine Basisbaugruppe (13);
    - ein Strömungskanal (14) zum Transport eines Luftvolumens, wobei der Strömungskanal (14) an der Basisbaugruppe (13) angeordnet ist;
    - eine Kupplung (16) zum Koppeln der Schmelzetransportvorrichtung (1) mit der Basisbaugruppe (13), wobei die Kupplung (16) zum Herstellen einer Strömungsverbindung zwischen dem Strömungskanal (14) und der Schmelzetransportvorrichtung (1) ausgebildet ist;
    - ein Lufterhitzer (20) zum Erhitzen des Luftvolumens, wobei der Lufterhitzer (20) mit dem Strömungskanal (14) gekoppelt ist;
    - ein Gebläse (21) zum Fördern des Luftvolumens im Strömungskanal (14) in einer Strömungsrichtung (22),
    wobei die Schmelzetransportvorrichtung (1) einen Schmelzebehälter (3) mit einem Schmelzeaufnahmeraum (4) und einem Ausguss (5) in Form einer am Schmelzebehälter (3) untenliegenden Lanze (7) aufweist, wobei der Ausguss (5) eine Ausgussöffnung (6) aufweist, welche mit dem Schmelzeaufnahmeraum (4) strömungsverbunden ist und wobei die Kupplung (16) der Vorheizstation (12) derart ausgebildet ist, dass im gekoppelten Zustand der Vorheizstation (12) und der Schmelzetransportvorrichtung (1) der Schmelzeaufnahmeraum (4) mit dem Strömungskanal (14) strömungsverbunden ist,
    wobei die Kupplung (16) der Vorheizstation (12) derart ausgebildet ist, dass im gekoppelten Zustand der Vorheizstation (12) und der Schmelzetransportvorrichtung (1) das erhitzte Luftvolumen über die unten liegende Lanze in den Schmelzeaufnahmeraum (4) eingebracht wird.
  2. Gießvorrichtung (23) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Recheneinheit (24) ausgebildet ist, wobei der Lufterhitzer (20) und das Gebläse (21) von der Recheneinheit (24) angesteuert werden und wobei ein erster Temperatursensor (25) im Strömungskanal (14) angeordnet ist und mit der Recheneinheit (24) gekoppelt ist, wobei die Recheneinheit (24) dazu ausgebildet ist, den Lufterhitzer (20) und das Gebläse (21) auf Basis der Information des ersten Temperatursensors (25) zu steuern.
  3. Gießvorrichtung (23) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (24) zum Koppeln mit einem zweiten Temperatursensor (26) ausgebildet ist, wobei der zweite Temperatursensor (26) in der Schmelzetransportvorrichtung (1) angeordnet ist.
  4. Gießvorrichtung (23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung (22) gesehen das Gebläse (21) vor dem Lufterhitzer (20) angeordnet ist.
  5. Gießvorrichtung (23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückführkanal (27) ausgebildet ist, mittels welchem zumindest Teile eines Abluftstromes aus der Schmelzetransportvorrichtung (1) in den Strömungskanal (14) rückführbar sind.
  6. Gießvorrichtung (23) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückführkanal (27) in Strömungsrichtung (22) gesehen nach dem Gebläse (21) in den Strömungskanal (14) einmündet, wobei der Rückführkanal (27) derart in den Strömungskanal (14) einmündet, dass unter Ausnutzung des Venturi-Effektes der Abluftstrom in den Strömungskanal (14) eingezogen wird.
  7. Gießvorrichtung (23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Strömungskanal (14) ein Wärmetauscher (28) ausgebildet ist, wobei der Wärmetauscher (28) mit einem Abluftkanal (29) zum Fördern eines Abluftstromes aus der Schmelzetransportvorrichtung (1) gekoppelt ist.
  8. Gießvorrichtung (23) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Temperatursensor (26) im Schmelzeaufnahmeraum (4) der Schmelzetransportvorrichtung (1) aufgenommen ist.
  9. Verfahren zum Vorheizen einer Schmelzetransportvorrichtung (1) einer Gießvorrichtung (23) mittels einer Vorheizstation (12) umfassend:
    - eine Basisbaugruppe (13);
    - ein Strömungskanal (14) zum Transport eines Luftvolumens, wobei der Strömungskanal (14) an der Basisbaugruppe (13) angeordnet ist;
    - eine Kupplung (16) zum Koppeln der Schmelzetransportvorrichtung (1) mit der Basisbaugruppe (13), wobei die Kupplung (16) zum Herstellen einer Strömungsverbindung zwischen dem Strömungskanal (14) und der Schmelzetransportvorrichtung (1) ausgebildet ist;
    - ein Lufterhitzer (20) zum Erhitzen des Luftvolumens, wobei der Lufterhitzer (20) mit dem Strömungskanal (14) gekoppelt ist;
    - ein Gebläse (21) zum Fördern des Luftvolumens im Strömungskanal (14) in einer Strömungsrichtung (22),
    umfassend die Verfahrensschritte:
    - Bereitstellen der Vorheizstation (12);
    - Bereitstellen der Schmelzetransportvorrichtung (1);
    - Koppeln der Schmelzetransportvorrichtung (1) mit der Vorheizstation (12), wobei die Schmelzetransportvorrichtung (1) einen Schmelzebehälter (3) mit einem Schmelzeaufnahmeraum (4) und einem Ausguss (5) in Form einer am Schmelzebehälter (3) untenliegenden Lanze (7) aufweist, wobei der Ausguss (5) eine Ausgussöffnung (6) aufweist, welche mit dem Schmelzeaufnahmeraum (4) strömungsverbunden ist und wobei die Kupplung (16) der Vorheizstation (12) derart ausgebildet ist, dass im gekoppelten Zustand der Vorheizstation (12) und der Schmelzetransportvorrichtung (1) der Schmelzeaufnahmeraum (4) mit dem Strömungskanal (14) strömungsverbunden ist, wobei die Kupplung (16) der Vorheizstation (12) derart ausgebildet ist, dass im gekoppelten Zustand der Vorheizstation (12) und der Schmelzetransportvorrichtung (1) das erhitzte Luftvolumen über die unten liegende Lanze in den Schmelzeaufnahmeraum (4) eingebracht wird;
    - Erhitzen des Luftvolumens mittels des Lufterhitzers (20) und Fördern des Luftvolumens in die Schmelzetransportvorrichtung (1) mittels des Gebläses (21) und dadurch Erhitzen der Schmelzetransportvorrichtung (1).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftvolumen auf eine Temperatur zwischen 700°C und 1100°C, insbesondere zwischen 800°C und 1000°C, bevorzugt zwischen 850°C und 950°C erhitzt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftvolumen so lange in die Schmelzetransportvorrichtung (1) gefördert wird, bis in einem Schmelzeaufnahmeraum (4) der Schmelzetransportvorrichtung (1) eine Temperatur zwischen 200°C und 450°C, insbesondere zwischen 250°C und 420°C, bevorzugt zwischen 300°C und 390°C erreicht wird und dass in einem anschließenden Verfahrensschritt die Schmelzetransportvorrichtung (1) zum Gießen eines Werkstückes verwendet wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schmelzetransportvorrichtung (1) zum Gießen eines Werkstückes verwendet wird während eine zweite Schmelzetransportvorrichtung (1) mittels der Vorheizstation (12) erhitzt wird und dass in einem nachfolgenden Verfahrensschritt die erste Schmelzetransportvorrichtung (1) mittels der Vorheizstation (12) erhitzt wird während die erste Schmelzetransportvorrichtung (1) zum Gießen eines Werkstückes verwendet wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig zum Fördern des Luftvolumens in die Schmelzetransportvorrichtung (1) mittels des Gebläses (21), vom Schmelzeaufnahmeraum (4) der Schmelzetransportvorrichtung (1) mittels einer Vakuumpumpe (11) ein Luftvolumen abgesaugt wird.
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