DE4203193C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Handhabung von Magnesium- und Magnesium-Legierungsschmelzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Handhabung von Magnesium- und Magnesiumle­ gierungsschmelzen.

In allen Bereichen der Technik, in denen durch Gewichtseinsparung eine Reduzierung der Umweltbelastungen im Sinne einer Senkung des Treibstoffverbrauches wie auch der Minimierung beschleunigter Massen im Vordergrund steht, ist besonderes Interesse an der Verfügbarkeit von Materialien mit hohen gewichtsspezifischen Eigenschaften vorhanden.

In diesem Zusammenhang kommt der Herstellung und Verarbeitung von Magnesium und Magnesiumlegierungen wachsen­ de Bedeutung zu (Jan Bolstad, Eschborn, Magnesium - ein überlegener Werkstoff für Bauteile in Metall 44. Jahrg. 6/90 S. 589-592 und Werner Messmann, Düsseldorf, Automobil-Druckguß läßt Magnesium expandieren in Metall 43. Jahrg. 12/89 S. 1194-1198).

Um die für die kostengünstige Herstellung hoch­ wertiger Bauteile notwendigen Qualitätsansprüche zu gewähr­ leisten, ist aufgrund der hohen chemischen Reaktivität der Ausgangsstoffe eine kontaminationsarme und gefahrlose Hand­ habung der Schmelzen unter Schutzgasatmosphäre erforderlich (Developments in Magnesium diecasting, Foundry Trade Jour­ nal, 7/89 S. 534-536).

Der Einsatz moderner Verarbeitungsverfahren, wie zum Beispiel die Metallpulvererzeugung durch Inertgasschmel­ zeverdüsung oder die druckgußtechnische Herstellung endkon­ turnaher Formteile, wird dabei elementar von einer störungs­ freien und genauen Schmelzeförderung und -dosierung bestimmt (Hustorft O. M. and Estergaard E., Gravity Metering for Magnesium Cold Chamber Die Casting in SDCE 14th Internatio­ nal Die Casting Cogress and Exposition, 1987, Toronto Cana­ da Paper No. G-T87-002).

Die Erfüllung dieser Grundbedingungen erfordert die Verfügbarkeit eines entsprechenden Handhabungssystems mit hoher Betriebssicherheit zur kontaminationsarmen Er­ schmelzung und Behandlung sowie der variablen Schmelzeförde­ rung mit ausreichender Dosiergenauigkeit.

Hinzu kommen die Aspekte einer gesicherten Schmelzeaufbereitung und -vorhaltung sowie einer flexiblen Adaptierbarkeit an nachfolgende Verarbeitungsvorrichtungen.

Bisher erfolgt der Abguß der Schmelze einerseits aus einem im Ofengestell gelagerten Kipptiegel (Smith P., Manufakture of Rapidly Light Alloy Powders, MPR, 3/85 S. 159-161). Nachteilig ist, daß hierdurch der nachfolgenden Verarbei­ tungseinrichtung kein exakter Schmelzenstrom zugeführt werden kann, so daß das Vorschalten eines beheizten Gieß­ trichters erforderlich ist, der als Zwischenspeicher mit engem Bodenauslaß einen kontinuierlichen Schmelzenfluß erzeugt. Hierbei bereiten die Inertgas-Kapselung des Schwenkbereiches und der Zuführungseinheit besondere Dich­ tungsprobleme, woraus Leckverluste resultieren können.

Es sind ferner Rohröfen mit Bodenablaß bekannt, die sich bei vertikaler Anordnung aufgrund der kompakten Bauweise durch kurze Schmelzetransportwege auszeichnen. In der Praxis sind jedoch keine geeigneten Verschlußsysteme vorhanden (Ruthardt R., Modularer Aufbau von Inertgas-Verdü­ sungsanlagen zur Erzeugung von hochwertigen Metallpulvern, Metall, 38. Jahrg. 10/84 S. 932-936). Die vielfach eingesetzte Stopfen­ stange mit kugeligem Dichtkörper bietet besonders im Warm­ haltebetrieb keine ausreichende Sicherheit gegen einen unerwünschten Schmelzeauslauf, da die Verunreinigung der mechanischen Kontaktflächen bei Wiederverschluß nicht ver­ mieden werden.

Das Dosierverhalten beider Verfahren wird von der Ausflußcharakteristik ihrer Schmelzespeicher bestimmt. Der sich mit sinkendem Schmelzbadspiegel verringernde hydro­ statische Druck erzeugt dabei einen nicht konstanten Schmel­ zevolumenstrom.

Bei mit Gewichtsmessung arbeitenden Schmelzeför­ der- und Dosiereinrichtungen besteht ebenfalls ein direkter Kontakt zwischen Schmelzbad und Transportkammer, wobei die Funktionsfähigkeit und die Dosiergenauigkeit durch Verunrei­ nigungen eingeschränkt werden kann.

Die bisher vorhandenen Systeme zum kontaktlosen Schmelzetransport mit Hilfe erzeugter Druckdifferenzen benö­ tigen üblicherweise die Schmelzbad- bzw. Förderhöhe überwa­ chende elektrische Signalgeber zur Prozeßsteuerung, da die Druckbeaufschlagungs- bzw. Entlüftungszeiten der weitgehend mit großem Totvolumen ausgestatteten Förderkammer nicht zu vernachlässigen sind.

Die Verfügbarkeit eines auf die spezifischen Er­ schmelzungs- und Transportbedingungen von Magnesiumlegierun­ gen abgestimmtes, nach dem Druckdosierprinzip arbeitendes Handhabungssystem, ist bisher nicht gewährleistet. Die bisher durch spontane Entlüftung mit der Umgebung erfolgende Prozeßunterbrechung gestattet darüber hinaus nicht die Adaption an Unterdruck erzeugende Verarbeitungsanlagen wie zum Beispiel Schmelzeverdüsungseinrichtungen.

Durch die DE 32 14 922 C2 ist eine Niederdruck-Gieß­ vorrichtung bekannt, die einen Schmelztiegel aufweist, in dem sich bei Betrieb Metallschmelze befindet. Oberhalb der Metallschmelze im Tiegel ist eine Schutzgasatmosphäre gebil­ det. In der flüssigen Schmelze ist ein Dosierbehälter einge­ taucht angeordnet, der über ein mechanisches Einlaßventil mit dem Schmelztiegel in Verbindung steht. Der Dosierbehälter ist mit einer Druckleitung durch die sich in dem Dosierbe­ hälter befindende Metallschmelze mit Druck beaufschlagbar und mit einer Steigleitung, die an ihrem dem Dosierbehälter abgewandten Ende in eine Gießform mündet und in der ein Rückschlagventil angeordnet ist, verbunden. Zum Gießen mit dieser bekannten Gießvorrichtung wird zunächst das mechani­ sche Einlaßventil zwischen Dosierbehälter und Schmelztiegel betätigt, so daß flüssige Metallschmelze in das Innere des Dosierbehälters eintritt. Dann wird der Dosierbehälter von der Druckleitung her mit einem Druckgas beaufschlagt, so daß flüssige Metallschmelze aus dem Dosierbehälter durch die Steigleitung durch das in der Steigleitung angeordnete Rückschlagventil hindurch zu der Gießform gedrückt wird.

Ein Nachteil dieser bekannten Gießvorrichtung be­ steht darin, daß bei der Dosierung mechanische Dichtelemente bzw. Verschlußsysteme erforderlich sind, deren Funktions­ fähigkeit bei Kontakt mit der Metallschmelze beeinträchtigt ist. Maßnahmen zur Gewährleistung konstanter Fördergeschwin­ digkeiten sind nicht vorgesehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art so zu verbessern, daß auf einfachere Art und Weise eine gleichmäßigere, weitgehend kontaminations­ freie und gefahrlose Erschmelzung, Schmelzendosierung und Schmelzenvorhaltung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die Lehre gemäß Anspruch 1 und vorrichtungsmäßig durch die Aus­ bildung gemäß Anspruch 11 gelöst.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den den Ansprüchen 1 und 11 zugeordneten Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäß vorgesehene konstante Spei­ chervolumen ermöglicht auf einfachste Art die Einstellung eines konstanten Dosierdruckes. Dieser konstante Dosierdruck wird erreicht, indem das externe Druckspeichervolumen groß gegenüber dem zu befüllenden Ofen-Volumen ausgelegt wird. Der Dosier- bzw. Förderdruck ist variabel vorgebbar. Druck­ verlust kann durch eine Zweipunkte-Nachfüllregelung auf ein tolerierbares Abweichungsintervall begrenzt werden. Stati­ sche Speicherbehälter, wie sie vorliegend eingesetzt werden, zeichnen sich durch eine leichte Verfügbarkeit und hohe Betriebssicherheit sowie weitestgehende Wartungsfreiheit aus.

Durch den externen Druckspeicher wird das Druck­ niveau im Leitungssystem stabilisiert und werden thermisch induzierte Druckschwankungen während der Druckbeaufschlagung des Dosier-Schmelzofens kompensiert.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung sehen die Handhabung der Schmelze unter Schutzgasatmosphäre vor, wodurch die Schmelze prak­ tisch kontaminationsfrei gehandhabt werden kann und wodurch eine Ofenverschlammung durch oxidische und metallische Verbindungen verhindert werden kann. Die Schmelze kann sehr rein gehalten werden.

Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht eine optimale Abschirmung des Schmelzbades bei geringem Ofen-Tot- Volumen.

Der externe Vakuumspeicher ermöglicht eine Pro­ zeßunterbrechung. Die erfindungsgemäße Ausbildung sichert eine kontaminationsarme Materialnachfüllung über eine vorge­ sehene Materialzuführungsschleuse. Temperaturschwankungen der transportierten Schmelze sind durch Beheizung der Dosierlei­ tung vernachlässigbar.

Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht die Realisierung eines Warmhaltebetriebes, wodurch eine Vorrats­ haltung möglich und ein Leerfahren des Dosier-Ofens nicht erforderlich ist.

Durch die Erfindung kann bei Temperaturen unter 660°C gearbeitet werden, um eine Eisenaufnahme der Schmelze zu minimieren. Eine Überhitzung der Schmelze, wie dies im Stand der Technik üblich ist, ist nicht mehr notwendig.

Durch homogenisierendes Rühren der Schmelze wird eine verbesserte Durchmischung der Schmelze erreicht. Die kontaminationsarme Zuführung in Kombination mit dem homogenisierenden Rühren minimiert die Bildung von Verunreinigungen und begünstigt die feine und homogene Verteilung der Materialien in der Schmelze.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Blockschaltbildes näher erläu­ tert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild und

Fig. 2 schematisch die Anordnung eines Vorlegierungsofens bei der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung.

Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung zur Handha­ bung von Magnesium- und Magnesiumlegierungsschmelzen mit einem Dosier-Schmelzofen 54, der mit einer Ofenheizung 40 und einem mechanischen Rührer 53 zur Homogenisierung der Schmelze ausgestattet ist. Der Rührer soll Schwereseigerungen der Schmelze durch Legierungskomponenten mit hohen Dichteun­ terschieden verhindern und eine Feinverteilung der Legie­ rungskomponenten und eventuell zugeführter Gase sichern.

In den Dosier-Schmelzofen 54 führt von oben eine Materialzuführungseinrichtung, die eine Schleuse 52 aufweist.

Aus dem Dosier-Schmelzofen 54 ist ein Steigrohr 56 herausgeführt und zu einer nachgeschalteten Vorrichtung, beispielsweise einem Verdüsungsturm oder der Schußkammer einer Druckgußmaschine geführt (nicht dargestellt). Das Steigrohr 56 ist außerhalb des Dosierschmelzofens mit einer Steigrohrheizung 41 versehen.

Der Dosier-Schmelzofen 54 ist über ein steuer­ bares Druckausgleichsmagnetventil 4 mit der nachgeschalteten Vorrichtung verbunden.

Ein Druckspeicher 50, der über ein Magnetventil 1 mit Dosiergas, beispielsweise Argon, aus einer Dosiergas­ quelle 60 bis zu einem bestimmten Dosierdruck befüllbar ist, ist über ein Magnetventil 2 und eine Verbindungsleitung zur Druckbeaufschlagung der Schmelze mit dem Dosier-Schmelzofen 54 verbindbar. Der Druckspeicher 50 weist vorzugsweise ein Volumen auf, das groß ist gegenüber dem Ofenvolumen, so daß der Druckspeicher selbst eine konstante Druckquelle dar­ stellt.

An den Dosier-Schmelzofen 54 ist ein Begasungs­ rohr 58 für gasförmige Komponenten, beispielsweise Wasser­ stoff, anschließbar, welche über ein Magnetventil 6 aus einer Reaktionsgasquelle 80 in den Ofen eingeleitet werden.

Ein Vakuumspeicher 51 ist über ein Magnetventil 3 und eine Verbindungsleitung an den Dosierschmelzofen 54 anschließbar. Die Verbindungsleitungen zum Druckspeicher 50 und zum Vakuumspeicher 51 sind wechselseitig durch die zugeordneten Magnetventile 2 und 3 schaltbar. In den Verbin­ dungsleitungen sind Metalldampfabscheider angeordnet.

An den Dosierschmelzofen 54 ist ein Vorlegie­ rungsofen 57 oder ein Schmelzreservoir anschließbar.

Eine Schutzgas- bzw. Spülgasquelle 70 ist über Magnetventile 11, 12 und 13 an die Schleuse 52, den Dosier- Schmelzofen 54 und den Druckspeicher 50 zum Spülen und zur Schaffung einer Schutzgasatmosphäre anschließbar.

Drucksensoren 20, 21 und 22 überwachen den Druck im Druckspeicher 50, in der Schleuse 52 und im Dosier- Schmelzofen 54.

Temperatursensoren 30 und 31 überwachen die Tem­ peratur des Dosier-Schmelzofens 54 und des Steigrohres 56 und steuern die Leistungsabgabe der Ofenheizung 40 und der Steigrohrheizung 41 durch eine Zweipunkte-Regelung.

Es ist eine Vakuumpumpe 55 vorgesehen, die über Magnetventile 7, 8, 9 und 10 an den Druckspeicher 50, den Dosier-Schmelzofen 54, die Schleuse 52 und den Vakuumspei­ cher 51 anschließbar ist zum Evakuieren der Vorrichtung.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt, wobei voraus­ geschickt sei, daß eine Prozeßsteuereinrichtung (nicht dargestellt) zur Steuerung des Prozeßablaufes nach einem vorgegebenen Programm vorgesehen ist.

Nach dem Einschalten der Vorrichtung wird Be­ triebsbereitschaft gemeldet, und es besteht die Möglichkeit der Abfrage und Neueingabe von Programmsteuerungsparametern, wie Temperatur-, Druck- und Zeitgrenzwerten sowie Regelgrö­ ßen.

Zunächst wird die gesamte Vorrichtung evakuiert. Hierzu wird die Vakuumpumpe 55 eingeschaltet und werden die Ventile 7 bis 10 geöffnet. Der Vorgang wird beendet, wenn die Druckmeßwerte einen ersten vorgebbaren Wert, beispiels­ weise < 0,01 bar, erreichen. Danach setzt automatisch die Spülung der Vorrichtung mit Schutzgas, beispielsweise Argon, durch öffnen der Ventile 11 bis 13 ein, bis alle Drucksigna­ le einen zweiten vorgebbaren Druck, beispielsweise < 1,0 bar, erreichen. Dieser zur Schaffung einer lückenlosen Schutzgas­ atmosphäre dienende Dekontaminationszyklus kann bei Bedarf wiederholt werden. Anschließend meldet das Programm Be­ schickungsbereitschaft.

Vor dem Evakuieren und Spülen ist bereits die Schleuse 52 der Materialzuführungseinrichtung gefüllt wor­ den.

Nach dem Spülvorgang wird die gewünschte Dosier- Schmelzofen-Temperatur eingegeben, wird die Ofenheizung 40 eingeschaltet und erfolgt die Beschickung des Dosier- Schmelzofens 54; der Druckspeicher 50 wird über das Ventil 1 aus dem Dosiergasreservoir 60 bis zum vorgebbaren Dosier­ druck befüllt. Über das Magnetventil 4 kann ein Druckaus­ gleich zwischen dem Dosier-Schmelzofen 54 und einer nachge­ schalteten Vorrichtung erreicht werden, wodurch beispiels­ weise ein vorzeitiger Dosierungsvorgang verhindert werden kann.

Bei Erreichen der vorgebbaren Schmelztemperatur und Steigrohrtemperatur sowie des Druckniveaus des Druck­ speichers und des Vakuumspeichers wird Betriebsbereitschaft angezeigt. Danach wird eine Schmelzenbehandlung und/oder Druckbeaufschlagung des Dosier-Schmelzofens durchgeführt zur Einleitung der Dosiervorgänge, die nach Ablauf einer vorgeb­ baren Dosierzeit oder in Abhängigkeit von Gewichtsmessungen der Schmelze oder einer davon abhängigen Größe beendet wird.

Der Rührer 53 dient zur aktiven Durchmischung des Schmelzbades und fördert damit die homogene Verteilung aller Legierungskomponenten. Er wird jedoch erst zugeschal­ tet, wenn die Schmelzentemperatur der Legierung überschrit­ ten ist. Andernfalls besteht die Gefahr einer Zerstörung des Rührelementes oder die Gefahr einer Überlastung des antrei­ benden Motors durch noch nicht verflüssigtes Material.

Ein während der Schmelzedosierung auftretender Druckabfall im Druckspeicher 50 wird kompensiert, indem das Ventil 1 nach einer bestimmten vom Drucksensor 20 festge­ stellten Druckabweichung vom vorgewählten Dosierdruck erneut öffnet, bis der vorgewählte Druck wieder erreicht wird.

Der Dosiervorgang wird durch Schließen des Ven­ tils 2 und durch gleichzeitiges Öffnen des Ventiles 4 been­ det. Im Gegensatz zu gießtechnischen Förderaufgaben sind bei Verdüsungsprozessen eine Trennung der Schmelze im Steigrohr durch einen Druckausgleich zwischen dem Dosier-Schmelzofen 54 und einer nachgeschalteten Vorrichtung und die zu über­ windende Steigrohr-Druckhöhe nicht gewährleistet. Um den in diesem Fall entstehenden Unterdruck in der nachgeschalteten Vorrichtung kompensieren zu können, öffnet bei geschlossenem Ventil 4 das Ventil 3, das in der Verbindungsleitung zwi­ schen dem Vakuumspeicher 51 und dem Dosier-Schmelzofen 54 angeordnet ist. Nach Ablauf einer vorgebbaren Druckaus­ gleichszeit öffnet das Ventil 4 und schließt das Ventil 3 wieder.

Es besteht die Möglichkeit, zwischen Warmhaltebe­ trieb, Ausschalten der Vorrichtung und erneuter Schmelzedo­ sierung zu wählen.

Im Warmhaltebetrieb sind sämtliche Ventile ge­ schlossen bzw. sämtliche Heizeinrichtungen mit Ausnahme der Ofenheizung 40 abgeschaltet und ist das Ventil 4 in den Offenzustand geschaltet.

Als zusätzliche Funktion besteht die Möglichkeit einer Schmelzebegasung beispielsweise mit Wasserstoff. Hierzu wird das Ventil 6 geöffnet und Gas aus der Reaktions­ gasquelle 80 dem Dosier-Schmelzofen über das Begasungsrohr 58 zugeführt. Der Rührer 53 geht dabei automatisch in Be­ trieb. Die Begasung ist beendet, wenn der Innendruck des Dosier-Schmelzofens einen den angestrebten Reaktionsgas- Partialdruck berücksichtigenden Einstellwert erreicht. Um einen Anstieg der Schmelze im eintauchenden Begasungsrohr 58 während der Dosierung zu verhindern, wird dieses Begasungs­ rohr über das Ventil 5 parallel zum Ventil 2 mit dem einge­ stellten Dosierdruck des Druckspeichers 50 beaufschlagt.

Es sind folgende sicherheitstechnische Maßnahmen vorgesehen:

• 1. Bei Stromausfall schließen unter Abschaltung der gesamten Vorrichtung alle Ventile mit Ausnahme des Ventiles 4, um eine ungeregelte Schmelzeförderung bei gleichzeitiger Sicherung der Schutzgasatmo­ sphäre auszuschließen.
• 2. Das Betätigen eines NOTAUS-Schalters (nicht darge­ stellt) schaltet die Vorrichtung ebenfalls ent­ sprechend 1. ab.
• 3. Ein entsprechendes Abschalten der Vorrichtung erfolgt auch bei Auslösen einer Überdrucksiche­ rung. Das Abschalten dient als Warnsignal für eine bevorstehende Brand- oder Explosionsgefahr. Ein durch entsprechende Druckbegrenzungsventile reali­ sierter Überlastschutz verhindert die Zerstörung der Drucksensoren und anderer Komponenten des Druckdosiersystemes.
• 4. Eine Einfriersicherung wird dann aktiv, wenn beispielsweise die Steigrohrtemperatur während eines Abgusses einen Mindestwert unterschreitet.
• 5. Ein Überhitzungsschutz wird dann ausgelöst, wenn entweder die Ofen- oder Steigrohrtemperatur einen zulässigen Maximalwert überschreitet.
• 6. Reparatur- und Reinigungsarbeiten dürfen nur bei vollständig entleertem Dosier-Schmelzofen vorge­ nommen werden. Eine Trennung von Steigrohr und nachgeschalteter Vorrichtung ist dabei in jedem Fall vorzunehmen.

Claims (32)

1. Verfahren zur Handhabung von Magnesium- und Magne­ siumlegierungsschmelzen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• a) Evakuieren sämtlicher medienführender Teile,
• b) Spülung mit einem Schutzgas,
• c) Einstellung einer Schutzgasatmosphäre,
• d) kontaminationsarme Zuführung und Erschmelzung des zu handhabenden Materials unter Schutzgasatmo­ sphäre,
• e) gleichmäßige Förderung der Schmelze durch Kon­ stantdruckbeaufschlagung der Schmelze und
• f) Einstellung unterschiedlicher Druckniveaus im Ofenraum zum genauen Dosieren unabhängig vom Druckniveau der zu beschickenden Vorrichtung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Druckniveaus durch Beauf­ schlagung des Ofenraumes mit Überdruck und Unterdruck erzeugt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze durch homogenisierendes Rühren behan­ delt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze durch Begasung behandelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der Schmelze durch Zuführen einer erschmolzenen Vorlegierung erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Materials über eine Schleusenein­ richtung erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Materials aus einem Schmelzenre­ servoir erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor Einleitung eines Dosiervorganges ein Druckaus­ gleich zwischen Schmelzraum eines Dosier-Schmelzofens und einer zu beschickenden Vorrichtung durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduzierung der Ab­ dampfneigung das Schmelzenbad abgeschirmt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofentotvolumen mini­ miert wird.

11. Vorrichtung zur Handhabung von Magnesium- und Ma­ gnesiumlegierungsschmelzen, insbesondere zur Durchfüh­ rung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-10 mit einem Dosier-Schmelzofen, an den eine Materialzuführ­ einrichtung angeschlossen ist und aus dem die Schmelze durch Druckbeaufschlagung zu einer nachgeschalteten Vorrichtung gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur variablen Druckbeaufschlagung der Schmelze an den Dosier-Schmelzofen (54) ein prozeßabhängig nachfüll­ barer Druckspeicher (50) und ein prozeßabhängig evaku­ ierbarer Vakuumspeicher (51) anschließbar sind, deren Volumina groß gegenüber dem Ofenvolumen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Druckspeicher (50) und/oder der Vakuum­ speicher (51) ein konstantes oder variables Volumen aufweisen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verbindungsleitungen zum Druck­ speicher (50) und Vakuumspeicher (51) wechselseitig durch zugeordnete Magnetventile (2, 3) schaltbar sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß in den Verbindungsleitungen Metalldampf­ abschneider angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Materialzuführeinrichtung eine Schleuse (52) aufweist zur kontaminationsarmen Materialzufüh­ rung.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß an den Dosier-Schmelzofen (54) ein Vorlegie­ rungsofen (57) und/oder ein Schmelzofenreservoir an­ schließbar sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Dosier-Schmelzofen (54) über ein Steigrohr (56) mit Steigrohrheizung (41) mit der nach­ geschalteten Vorrichtung verbunden ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß an den Dosier-Schmelzofen (54) und das Steigrohr (56) Temperatursensoren (30 und 31) angeschlossen sind, die die Leistungsabgabe der Ofenheizung (40) und der Steigrohrheizung (41) durch eine Zweipunkte-Regelung steuern.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß an den Dosier-Schmelzofen (54), den Druckspeicher (50) und die Schleuse (52) Drucksensoren (20, 21, 22) zur Drucküberwachung ange­ schlossen sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vakuumpumpe (55) über Magnetventile (7, 8, 9, 10) an den Druckspeicher (50), den Dosier-Schmelzofen (54), die Schleuse (52) und den Vakuumspeicher (51) anschließbar ist zum Evakuieren der Vorrichtung.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzgasquelle (Ar) über Magnetventile (11-13) an den Druckspeicher (50), die Schleuse (52) und den Dosier-Schmelzofen (54) zum Spülen und zur Schaffung einer Schutzgas-Atmosphäre anschließbar ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosier-Schmelzofen (54) und die nachgeschaltete Vorrichtung über ein Druckaus­ gleichs-Magnetventil (4) miteinander verbindbar sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung vor­ gesehen ist, die zeitlich aufeinanderfolgend

• 1. durch Einschalten der Vakuumpumpe (55) und Öffnen der Ventile (7-10) die Evakuierung der Vorrichtung steuert, bis die Druckmeßwerte einen ersten vor­ gebbaren Wert erreichen,
• 2. durch Öffnen der Ventile (11-13) die Spülung der Vorrichtung mit Schutzgas steuert, bis die Druck­ meßwerte einen zweiten vorgebbaren Wert erreichen,
• 3. nach dem Spülvorgang die Beschickung des Dosier- Schmelzofens (54) steuert, die Ofenheizung (40) einschaltet und die Befüllung des Druckspeichers (50) über das Ventil (1) aus dem Dosiergasreser­ voir (60) bis zu einem vorgebbaren Dosierdruck steuert,
• 4. die Betriebsbereitschaft der Vorrichtung bei Er­ reichen der vorgebbaren Schmelzentemperatur und der Steigrohrtemperatur sowie der Druckniveaus des Druckspeichers (50) und des Vakuumspeichers (51) anzeigt,
• 5. eine Schmelzenbehandlung und/oder eine Druckbeauf­ schlagung des Dosier-Schmelzofens zur Einleitung der Dosiervorgänge steuert und
• 6. den Dosiervorgang nach Ablauf einer vorgebbaren Dosierzeit oder in Abhängigkeit von Gewichtsmes­ sungen der Schmelze oder einer davon abhängigen Größe beendet.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuervorrichtung zur Beendigung des Do­ siervorganges ein Ventil (2) schließt, das in der Ver­ bindungsleitung zwischen Druckspeicher (50) und Dosier- Schmelzofen (54) angeordnet ist, und ein Ventil (4) öffnet, das zwischen dem Dosier-Schmelzofen (54) und der nachgeschalteten Vorrichtung angeordnet ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeich­ net, daß bei Vorliegen eines Unterdrucks in der nach­ geschalteten Vorrichtung die Steuervorrichtung das Ven­ til (2) schließt, ein Ventil (3) öffnet, das in der Verbindungsleitung zwischen dem Vakuumspeicher (51) und dem Dosierschmelzofen (54) angeordnet ist, und nach Ablauf einer vorgebbaren Druckausgleichszeit das Ventil (4) öffnet und das Ventil (3) danach wieder schließt.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung im Warmhaltebetrieb die Schmelzentemperatur konstant hält und das Ventil (4) in den Offenzustand schaltet.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß bei Stromausfall die Steuereinrichtung die Ventile (2 und 3) schließt und das Ventil (4) öffnet, um ein unbeabsichtigtes Fördern aus dem Dosier-Schmelzofen zu verhindern.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß an den Dosier-Schmelzofen (54) ein in Wirkverbindung mit der Schmelze bringbares Begasungsrohr (58) anschließbar ist zur Zuführung und gleichmäßigen, feinen Verteilung gasförmiger Komponen­ ten.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rührer (53) zum Homoge­ nisieren der Schmelze und zur gleichmäßigen Verteilung der Komponenten vorgesehen ist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosier-Schmelzofen ei­ nen widerstandsbeheizten Eisentiegel aufweist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeich­ net, daß der Eisentiegel eine Abdeckung aufweist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich­ net, daß eine prozeßparallel über einen Drucksensor (20) gesteuerte Dosiergasnachfüllung aus der Dosier­ gasquelle (60) vorgesehen ist.