Die DE-OS 2022989 beschreibt eine Dosierautomatik für flüssige Metalle, mit der Me- tallschmelzen präzis dosierbar sein sollen. Die Dosierautomatik ist Teil eines Warmhal- teofens, der über eine Beschickungsklappe mit Metallschmelze beschickt wird. Der Aus- trag der zu dosierenden Schmelze erfolgt durch ein Abgaberohr, welches mit zwei Messelektroden versehen ist. Soll Schmelze dosiert werden, wird der Ofen mit Druckluft beaufschlagt und die Schmelze steigt im Abgaberohr an, bis es die Messelektroden er- reicht und so einen Impuls an eine Steuerung abgegeben wird. Dem Abgaberohr ent- fliesst die eingestellte Menge an Metallschmelze. Danach wird der Ofen über eine Zeit- schaltung entlüftet und der Abfluss von Metallschmelze schlagartig unterbunden. Die Genauigkeit ist für heutige Bedingungen jedoch nicht ausreichend und die Bildung von Schlacken ist nachteilig.

Bekannt ist eine weitere Vorrichtung zum Vergiessen von Metallschmelze gemäss der DE-A-19821650, die einen Dosierbehälter aufweist, der über eine verschliessbare Öff- nung mit dem Schmelzeraum eines Warmhalteofens in Strömungsverbindung verbun- den ist. Der Dosierbehälter ist mittels Druckgasbeaufschlagung über ein Steigrohr ent- leerbar, wobei die Öffnung im Boden des Dosierbehälters angeordnet ist und von innen mittels eines Ventilkörpers an einer Ventilstange verschliessbar ist. Die Öffnung ist halb- kugel-oder kegelförmig ausgebildet. Ventilstange und Ventilkörper sind innerhalb des Dosierbehälters angeordnet. Der Füllstand im Dosierbehälter wird mittels eines Füllstandssensors im Dosierbehälter ermittelt.

Zu Beginn eines Dosiervorganges fliesst Schmelze selbständig bis zum vordefinierten Arbeitsfüllstand über das offene Bodenventil in den Dosierbehälter. Nach Erreichung des Sollstandes wird die Öffnung des Bodenventils durch Senken und Drehen des Ven- tilkörpers verschlossen. Mittels eines definierten Gasüberdrucks verlässt die Schmelze den Dosierbehälter durch das Steigrohr. Rückfluss im Steigrohr ist bei der erneuten Fül- lung des Dosierbehälters möglich. Dadurch können sich im Steigrohr unerwünschte Oxide ablagern.

Eine ähnliche Lösung zeigt die DK 199800409, wobei der Warmhalteofen höhenver- stellbar angeordnet ist. Die Höhenverstellung erfolgt mittels eines Scherenhebers.

Die DE-A-10034946 offenbart eine Kolbenpumpe, deren Ventileinheit kombiniert als Ein-und Auslassventil eingesetzt ist. Ein solches Ventil ist geometrisch gefangen und daher ohne aufwändige Reinigung der Kolbenpumpe nicht demontierbar.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Warmhalteofen mit einer Dosier- vorrichtung für Metallschmelze zu schaffen, bei der unter Meidung der Nachteile des Standes der Technik ein präzises Dosieren von Metallschmeizen, insbesondere Alumi- niumschmelze möglich ist. Die Lösung der Ausgabe erfolgt anhand der Merkmale des Patentanspruchs.

Kennzeichnend ist ein gesteuertes Auslassventil einer pneumatisch betriebenen Do- sierkammer in Verbindung mit Kontaktelektroden oder alternativer Niveausensoren für Metallschmelzen. Dieses Auslassventil verhindert nicht nur den Rückfluss von Schmel- ze aus dem Steigrohr, sondern erhöht auch die Dosiergenauigkeit, da keine inkonstan- ten Strömungshindernisse die pneumatische Dosierung stören. Das Schmeizeniveau im Steigrohr kann weit oben, nahe am Austritt gehalten werden. Oxide können das Steig- rohr und das Auslassventil nur in geringem Masse verunreinigen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen offenbart. Eine dreh- und kippbare Dosierkammerhalterung ermöglicht dem fix mit der Dosierkammer ver- bundenen Förderrohr eine viel bessere Anpassung an die geometrischen Verhältnisse der zu befüllenden Giesskammer, z. B. einer Druckgiessmaschine. Zudem kann über eine kleine Kippbewegung eine Entkoppelung der Dosiereinheit von der, starken Vibra- tionen ausgesetzten Giesskammer erreicht werden.

Eine Andockung weist eine Positionierhilfe in Form einer Keramikbuchse, insbesondere aus einem faserverstärkten Keramikwerkstoff auf. Diese Keramikbuchse passt in eine Öffnung der Giesskammer, so dass ein genaues Dosieren von unten möglich ist. Hierzu ist die Andockung weiterhin in einer Kalotte des Förderrohres gelagert, welches noch ein Dichtelement enthält. Diese Anordnung ermöglicht sowohl einen Winkelausgleich als auch den Ausgleich eines Achsversatzes bis ca. 2 mm. Die Öffnung ist als Buchse ausgeführt, die in einer Buchse aus Grauguss aufgenommen ist.

Das Förderrohr ist mit einer Heizung sowie einer geschäumten Isolation versehen.

Für einen dichten Übergang zum Warmhalteofen ist zwischen Förderrohr und Warmhal- teofen ein keramischer Dichtring angeordnet, welcher noch von einem Stahlring umge- ben ist, der für eine zügige Abfuhr der Wärmeenergie am Übergang sorgt. Die Haltbar- keit wird vergrössert und das Handling wird vereinfacht.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen die Fig. 1 : einen Warmhalteofen in einer Schnittdarstellung Fig. 2 : eine Dosiervorrichtung für Metallschmelze mit Detailvarianten (Fig. 2a, 2b) Fig. 3 : eine Dreh-und Kippvorrichtung in einer Draufsicht und Fig. 4 : eine Dreh-und Kippvorrichtung in einer Seitenansicht Fig. 5 : eine Detailansicht zum Förderrohr.

Ein Warmhalteofen 1 für zum Beispiel Aluminiumschmelze besteht in sich üblicher Weise aus einer kraftaufnehmenden Stahlwanne 2 mit einer wärmefesten Isolation 3.

Die Beheizung erfolgt durch eine nicht explizit dargestellte Decken-, Tauch-oder Bo- denbeheizung. Der Warmhalteofen 1 ist bis zu einer minimalen Füllstandshöhe 4 mit Aluminiumschmelze gefüllt.

Die Zuführung der Metallschmelze erfolgt über ein Rohr 5, welches eine Einfüllöffnung der Stahlwanne 2 dicht verschliesst und dessen unteres Ende sich ständig unterhalb des Füllstandsniveaus 4 befindet, wodurch die Oxidbildung und der Gaseintrag beim Befüllen stark reduziert wird. Auf das Rohr 5 ist ein Trichter 7 aufgesetzt und die Metall- schmelze gelangt vom Trichter 6 über einen Filter 7 in das Rohr 5.

In einer weiteren Öffnung der Stahlwanne 2 ist eine Dosierkammer 8 angeordnet, in der sich eine Dosiervorrichtung für die je Giessvorgang zu dosierende Menge an Metall- schmelze befindet. Die Dosiervorrichtung enthält ein Auslassventil mit einer Ventilstan- ge 11 und einem Ventilsitz 12. Der Ventilsitz 12 stellt die Verbindung zu einem Steigrohr 20 her. Die Ventilstange 11 ist am oberen Ende in einem gasdichten und hitzebeständi- gen Faltenbalg 18 gehalten und mittels Pneumatikzylinder 17 geführt und angetrieben.

Parallel zu dieser Ventilantriebseinheit kann sich eine analoge gasdichte Antriebseinheit für die aktive Betätigung von zwei Abtastelektroden 16 und 16'befinden. Beim Start des Dosierablaufs wird pneumatisch Metallschmelze über ein Bodenventil (passives Ein- lassventil 13) und/oder einen Überlauf 14 in die Dosierkammer 8 gesaugt. Beim An- sprechen (Schmelzenoberfläche 15) der Abtastelektroden 16 und 16'wird dieses Einsaugen schlagartig beendet. Die Abtastelektroden 16 und 16'schnellen zurück. Sie werden dadurch weniger von der Metallschmelze angegriffen und eine störende Faden- bildung kann dadurch weitgehend verhindert werden. Ein Überlauf 14 oder ein aktives oder passives Bodenventil 13 verhindern oder begrenzen den Rückfluss der Metall- schmelze aus der Dosierkammer 8 in den Warmhalteofen 1. Nach Öffnen des Auslass- ventils 11,12 kann Metallschmeize über das Steigrohr 20 pneumatisch zur Giessma- schine gefördert werden. Nach Erreichen der Dosiermenge schliesst die Ventilstange 11 den Ventilsitz12 und beendet dadurch den Dosiervorgang exakt. Ein allfälliger Rück- fluss von Metallschmelze aus dem Steigrohr 20 in die Dosierkammer 8 wird sicher ver- hindert.

Der Schmelzestand (Schmelzeoberfläche 15) kann leicht überlaufend gehalten werden, was die Dosiergenauigkeit erhöhen kann.

Die Elektroden 16, 16'müssen beim Zurückfahren an den Pneumatikzylinder 17"an- schlagen"um anhaftendes Metall zu lösen.

Das Steigrohr 20 ist über ein Förderrohr 21 mit einem Auslassschnabel 22 bzw. einer Andockung 23 mit der Giesskammer 24 verbindbar.

Erst aufgrund der beschriebenen Verfahrensweise wird das Auslassventil und das För- derrohr 21 nur minimal von Oxiden/Schlacken beeinflusst, was ein zuverlässige Schmeizeüberführung gewährleistet.

Die Andockung 23 weist eine winkelunabhängige und seitlich verschiebbare Positionier- hilfe in Form einer Kalotte 44 auf. Im unbeheizten Bereich zwischen Andockung und Austritt (Öffnung 43) in der Giesskammer 24 ist als Isolierung eine Keramikbuchse 41 eingesetzt, was durch Vermeiden von Erstarrungen ein genaues Dosieren von unten ermöglicht. Innerhalb der Andockung 23 wird zwischen Förderrohr 21 und Kalotte 44 ein Dichtelement 45 eingebaut. Diese Anordnung ermöglicht sowohl einen Winkelausgleich als auch den Ausgleich eines Achsversatzes bis ca. 2 mm. Die Öffnung 43 der Giess- kammer 24 ist als austauschbare Buchse 42 (Verschweissbuchse) ausgeführt. Sie wird in Grauguss gefertigt, was kostengünstiges Ersatzteil mit guter Schmeizebeständigkeit ermöglicht.

Das Förderrohr 21 ist mit einer Heizung 52 sowie einer geschäumten Isolation 51 ver- sehen.

Für einen dichten Übergang zum Warmhalteofen 1 ist zwischen Förderrohr 21 und Warmhalteofen 1 ein keramischer Dichtring 53 angeordnet, welcher noch von einem Stahlring 54 umgeben ist, der für eine zügige Abfuhr der Wärmeenergie am Übergang sorgt. Dadurch erstarrt bei einer Undichtheit die austretende Metallschmelze gezielt, was eine gute Haltbarkeit der Verbindung gewährleistet und das Handling vereinfacht.

Für eine optimale Anpassbarkeit der Schmeizeüberführung an Ort und Lage der Giess- kammer 24 ist Dosiervorrichtung inklusive Förderrohr 21 dreh-und kippbar in den Warmhalteofen 1 eingesetzt. Als Dreh-und Kippvorrichtung dient ein Dreharm 30 in welchem ein Kippring 31 mit eingebauter Dosierkammer 8 eingesetzt wird. Die Förder- rohrabstützung 32 ist starr mit diesem Kippring 31 verbunden. Kräfte, die auf das För- derrohr 21 wirken werden so schnellstmöglich in eine Bewegung der Dreh-und Kippvor- richtung umgesetzt, was die Belastung des Förderohrs 21 reduziert und dadurch die Haltbarkeit erhöht.

Der Warmhalteofen 1 kann auf einer Hubvorrichtung in Form eines Scherenhebers an- geordnet sein. Da die Betätigungszylinder für den Scherenheber seitlich aussen an der Stahlwanne 2 angeordnet sein können, kann die minimale Bauhöhe des Scherenhebers niedrig gehalten werden.

Bezugszeichen 1 Warmhalteofen 2 Stahlwanne 3 Isolation 4 Füllstandshöhe 5 Rohr 6 Trichter 7 Filter 8 Dosierkammer 11 Ventilstange 12 Ventilsitz 13 passives Einlassventil 14 Überlauf 15 Schmelzenoberfläche 16 Elektrode 16'Elektrode 17 Pneumatikzylinder 18 Faltenbalg 20 Steigrohr 21 Förderrohr 22 Auslassschnabel 23 Andockung 24 Giesskammer 30 Dreharm 31 Kippring 32 Förderrohrabstützung 41 Keramikbuchse 42 Buchse 43 Öffnung 44 Kalotte 45 Dichtelement 51 Isolation 52 Heizung