DE102004003743A1

DE102004003743A1 - mixing device

Info

Publication number: DE102004003743A1
Application number: DE102004003743A
Authority: DE
Inventors: Benno Niedermann; Jörg Frei; Ulrich Binder
Original assignee: Buehler Druckguss AG
Current assignee: Buehler Druckguss AG
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2005-08-11
Also published as: DE502005001055D1; EP1706515A1; ATE367454T1; EP1706515B1; ES2289686T3; WO2005071122A1

Abstract

The invention relates to a mixing device, in particular for mixing a light metal melt which is provided with a powdery or granulate-type material in the suction channel (1) of a form. The material, in particular a raising agent, is used to form integral foam. The suction channel (1) comprises an inner elevation (4) which is associated with at least one channel in order to inject the material.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung, insbesondere zum mischen von Leichtmetallschmelzen mit pulver- oder granulatförmigen Stoffen, bevorzugt zum mischen von Aluminiumschmelze mit einem Treibmittel.The The invention relates to a mixing device, in particular for mixing of light metal melts with powdered or granular substances, preferably for mixing molten aluminum with a blowing agent.

Gemäss der DE-A-2810537 wird ein Pulver einer Kupferlegierung in einen Draht gefüllt und dieser wird dann einer geschmolzenen Metallmasse zugeführt. Nach der DE-A-3508620 wird ein pulverförmiger oder körniger Stoff aus einem Behälter in eine Metallschmelze dosiert, wobei der Behälter ein sich nach unten verjüngendes Teil aufweist, an dessen Boden wenigstens eine Düse und oberhalb desselben ein Ejektor vorgesehen sind. Die Düse ist an eine Trägergasleitung und der Ejektor ist an eine gemischtransportierende Leitung angeschlossen.According to DE-A-2810537 a powder of a copper alloy is filled into a wire and this is then fed to a molten metal mass. To DE-A-3508620 becomes a powdery or grainy Fabric from a container dosed into a molten metal, the container tapering downwards Part has, at the bottom of at least one nozzle and above the same one Ejectors are provided. The nozzle is to a carrier gas line and the ejector is connected to a mixture-carrying line.

Bei einem Verfahren gemäss DE-A-2326603 wird ein Gasstrom kontinuierlich und unabhängig von Feststoffen in eine Mischkammer geleitet. Durch den als Treibmittel dienenden Gasstrahl werden die Feststoffe in das Innere einer Metallschmelze getragen, wobei zwischen Zuleitung und Metallschmelze eine Rotationsbewegung erzeugt wird.at a method according to DE-A-2326603 discloses a gas stream continuous and independent of solids directed into a mixing chamber. By serving as a propellant Gas jet, the solids in the interior of a molten metal supported, wherein between feed line and molten metal, a rotational movement is produced.

Die DE-A-3612613 lehrt eine Vorrichtung, bei die einer Rinne für Roheisenschmelze Blasdüsen oder Blassteine aufweist.The DE-A-3612613 teaches a device comprising a chute for molten pig iron Blowing nozzles or Blasseine has.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung zu schaffen, die ein effizientes vermischen eines pulverförmigen Treibmittels mit einer Aluminiumschmelze kurz vor bzw. während des Einfüllens der Schmelze in ein Druckgiesswerkzeug ermöglicht. Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs.Of the Invention has for its object to provide a mixing device, an efficient mixing of a powdered blowing agent with a Aluminum melt shortly before or during the filling of the Melt into a die-casting tool allows. The solution of Task is performed with the features of the claim.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass es zur Herstellung von geschäumten Metallkörpern, insbesondere aus Integralschaum, zum Beispiel gemäss der WO-A-02/060621 erforderlich ist, das Treibmittel während des Einfüllvorganges gleichmässig in der Schmelze zu verteilen und ein vollständiges ausschäumen in der Form zu erreichen. Dies wird mit dem erfindungsgemäss mit Mischelementen ausgestalteten Angusskanal in einem einstufigen Misch- und Schäumprozess erreicht. Das Mischelement ist mehrstufig aufgebaut und an unterschiedliche Volumina anpassbar.The Invention is based on the recognition that it is for the production of foamed Metal bodies, in particular integral foam, for example according to WO-A-02/060621 required is the propellant during the filling process evenly in to disperse the melt and to completely foam in to reach the shape. This is done with the invention designed with mixing elements Gutter channel achieved in a one-step mixing and foaming process. The mixing element is multi-level and adaptable to different volumes.

Der Angusskanal ist mit einer Erhöhung bzw. Verengung versehen, an der ein Staudruck entsteht, gefolgt von einem Druckabfall.Of the Sprue is with an increase or constriction provided, at which a dynamic pressure arises, followed from a pressure drop.

Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen offenbart.preferred Embodiments are disclosed in the subclaims.

Die Erhöhung kann über die gesamte Breite (Innendurchmesser) des Angusskanales oder auch nur teilweiseausfüllend ausgebildet sein. Bevorzugt wird das Treibmittel mittels eines hydraulischen Zylinders im Angusskanal mit mindestens einem Stift dem flüssigen Leichtmetallstrom beigegeben, bevorzugt im Zentrum des Angusskanals. Auf die Erhöhung bzw. Verengung kann mindestens eine weitere Schikane folgen.The increase can over the entire width (inner diameter) of the sprue or even only partially filling be educated. The propellant is preferably by means of a hydraulic Cylinder in the sprue with at least one pin the liquid light metal stream added, preferably in the center of the sprue. On the increase or Narrowing can be followed by at least one more chicane.

Die Elemente der Mischvorrichtung sowie Umschichtungen im Metallschmelzestrom bewirken eine ausreichende Verteilung des Treibmittels im Metallstrom. Die pulver- bzw. granulatförmigen Stoffe können auch andere Metalle oder Keramikteilchen u. a. umfassen.The Elements of the mixing device and shifts in the molten metal stream cause a sufficient distribution of the blowing agent in the metal stream. The powder or granular Substances can Other metals or ceramic particles u. a. include.

Die Mischerelemente sind als Verschleissteil austauschbar.The Mixer elements are exchangeable as a wear part.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt die Mischvorrichtung in einem Angusskanal.The Invention is described below in an embodiment with reference to a Drawing described in more detail. The drawing shows the mixing device in a runner.

Ein Angusskanal 1 einer Druckgiessform ist innen mit einer Erhöhung 4 versehen, die eine Verengung des Querschnittes und somit einen Staudruck bewirkt. In der Erhöhung 4 münden drei Stiftkanäle 2 in den Angusskanal. In Fliessrichtung 5 des Aluminiumschmelzestromes folgen auf die Erhöhung 4 beabstandet zwei Schikanen 6. Die Fliessgeschwindigkeit des Schmelzestromes ist verfahrensgemäss hoch.A sprue 1 a die-casting mold is inside with an elevation 4 provided, which causes a constriction of the cross section and thus a back pressure. In the raise 4 three pen channels open 2 in the sprue. In the direction of flow 5 of aluminum melt stream follow increase 4 spaced two harassments 6 , The flow rate of the melt stream is high according to the method.

Auf den Staudruck an der Erhöhung 4 folgt ein Druckabfall zwischen Erhöhung 4 und den Schikanen 6.On the dynamic pressure at the elevation 4 follows a pressure drop between increase 4 and the harassment 6 ,

Bevorzugt wird das Treibmittel in den Stiftkanälen 2 gleichzeitig mittels eines Zylinders 3 in den Schmelzestrom injiziert. Die Stiftkanäle 2 weisen einen Innendurchmesser in Abhängigkeit von der Grösse des zu giessenden Teiles auf. Die Stiftkanäle 2 können nebeneinander oder zueinander versetzt angeordnet sein. Das Mittelteil 10 des Angusskanales 1 kann als Verschleissteil leicht auswechselbar ausgebildet sein.Preferably, the propellant is in the pin channels 2 at the same time by means of a cylinder 3 injected into the melt stream. The pin channels 2 have an inner diameter depending on the size of the part to be cast. The pin channels 2 can be arranged side by side or offset from each other. The middle part 10 of the sprue 1 can be easily replaceable formed as a wear part.

Die Erhöhung 4 ist als Buckel bzw. Rampe ausgebildet, an der der Schmelzestrom je nach Gestaltung der Erhöhung 4 links und rechts oder über diesen hinweg vorbeifliessen kann. Die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten befördern die Durchmischung der Schmelze mit dem Treibmittel.The increase 4 is designed as a hump or ramp at which the melt flow, depending on the design of the increase 4 left or right or over it can flow past. The different flow rates promote the mixing of the melt with the blowing agent.

Die Erfindung ist nicht auf diese konkrete Ausführungsform begrenzt.The The invention is not limited to this specific embodiment.

11: Angusskanalrunner
22: Stiftkanalpin passage
33: Zylindercylinder
44: Erhöhungincrease
55: Fliessrichtungflow direction
66: Schikanechicane
1010: Mittelteilmidsection

Claims

Mixing device, in particular for mixing light metal melt with powdered or granular substances in a runner ( 1 ) of a mold, wherein the sprue ( 1 ) inside an increase ( 4 ), which is associated with at least one channel for injecting a powdered or granular substance.

Mixing device according to claim 1, characterized in that the increase ( 4 ) over the entire width of the sprue ( 1 ) is trained.

Mixing device according to claim 1 or 2, characterized in that three pin channels ( 2 ) are arranged for injection of the propellant.

Mixing device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one channel for injection in the elevation ( 4 ), preferably located on the downstream side.

Mixing device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that spaced in the direction of flow on the increase ( 4 ) at least one chicane ( 6 ) follows.