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Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Herstellen von Blöcken aus auf die Blockstirnfläche aufgegossenem, mittels eines elektromagnetischen Feldes geformtem Metall, mit einer den Block abstützenden, heb- und senkbaren Anfahrplatte und einem mit dieser koaxialen, als Vorrichtungsgestell dienenden, ringförmigen Kühlkanal, dessen dem Block zugekehrte Seitenwand mit Ausflusskanälen für das Kühlmittel versehen und an dem ein Induktor zur Erzeugung des den Block formenden, elektromagnetischen Feldes befestigt ist, sowie mit einem das Feld verteilenden Schirm aus magnetisch leitfähigem Material.
Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art ist der Induktor unterhalb des Kühlkanales angeordnet und daher zugänglich, so dass besondere Sicherheitsvorkehrungen, insbesondere eine möglichst zuverlässige Isolation der spannungsführenden Bestandteile, notwendig war. Trotzdem konnten, wie die Erfahrung gezeigt hat, auf zufälliges Berühren des Induktors zurückgehende Unglücksfälle nicht ausgeschlossen werden. Überdies waren eigene Zu- und Abfuhrleitungen für ein den Induktor kühlendes Kühlmittel erforderlich, was den
Vorrichtungsaufbau komplizierte.
Ziel der Erfindung ist die Behebung dieser Unzukömmlichkeiten. Dieses Ziel ist bei Vorrichtungen des eingangs umrissenen Aufbaues sehr einfach erreichbar, indem erfindungsgemäss der Induktor in den Innenraum des Kühlkanales verlegt und in das Kühlmittel eingetaucht ist. Bei dieser Anordnung entfallen sämtliche mit der
Berührungssicherheit verbundenen Probleme und der Induktor wird von dem den Kühlkanal durchströmenden
Kühlmittel gekühlt, so dass keinerlei zusätzliche Leitungen vonnöten sind.
Es ist empfehlenswert, den Induktor an der dem Block zugekehrten Seitenwand des Kühlkanales anzubringen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist in dem Innenraum des Kühlkanales eine ringförmige, vertikale Leitwand für das Kühlmittel angeordnet und der Induktor an dieser befestigt. In diesem Fall ist es vorteilhaft, den Schirm im Innenraum des Kühlkanales über dem Induktor anzubringen und damit sämtliche
Bestandteile der Vorrichtung nach aussen hin abzudecken, so dass Beschädigungen und Dejustierungen praktisch ausgeschlossen sind.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand zweier beispielsweiser Ausführungsformen näher erläutert, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 sowie Fig. 2 je einen Achsenschnitt durch eine erfindungsgemässe
Vorrichtung.
Jede der dargestellten Vorrichtungen weist einen ringförmigen Kühlkanal--l--auf, der mit einem Deckel --9-- abgeschlossen ist. Beide Bestandteile sind aus dielektrischem Material, z. B. aus mit Glasfasern verstärktem Kunststoff gefertigt. Koaxial mit dem Kühlkanal ist eine heb- und senkbare Anfahrplatte --4-- angeordnet auf der das untere Ende des herzustellenden Blockes --3-- aufruht. Der mittels Justierschrauben horizontierbare Kühlkanal kann wegen seiner Steifigkeit als Vorrichtungsgestell dienen, an dem die übrigen
Vorrichtungsbestandteile befestigt sind, nämlich ein Induktor--7--und ein Schirm--6--aus magnetisch leitfähigem Material, der eine gewünschte Verteilung des Induktorfeldes bewirkt.
Induktor und Schirm sind koaxial mit dem Kühlkanal, dessen dem Strang zugekehrte Seitenwand mit wenigstens einem Austrittskanal --5-- für Kühlflüssigkeit und dessen äussere Seitenwand mit Anschlussöffnungen für Zuleitungsrohre versehen ist. Es ist angezeigt, im Innenraum--2--des Kühlkanales eine vertikale, ringförmige Leitwand--8-- anzuordnen, die eine Umleitung des zugeführten Kühlmittels und eine Vergleichmässigung der Strömung bewirkt, denn die aus den Öffnungen der inneren Kanalseitenwand austretende Flüssigkeit soll in einem definierten Niveau knapp unterhalb des aufgegossenen schmelzflüssigen Bades auf die bereits erstarrte Oberflächenzone des Blockes-3-austreffen.
Bei beiden gezeigten Ausführungsformen ist der Induktor--7--im Einklang mit der Erfindung in das Innere des Kühlkanales verlegt und daher von aussen unzugänglich.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist der Induktor--7--an der dem Block--3--zugekehrten Seitenwand des Kühlkanales--l--angebracht. Der Deckel --9- des Kühlkanales weist an seinem inneren Umfang einen kurzen zylindrischen Ansatz auf, dessen Stirnfläche mit der inneren Seitenwand des rinnenförmigen Kanalteiles eine als Ringspalt ausgebildete Austrittsöffnung für Kühlmittel begrenzt.
Die zylindrische Wandung des Schirmes--6--in Form eines gegen den Deckel --9-- abgestützten Ringes von L-förmigem Querschnitt ist an ihrem Rande abgeschrägt, um gemeinsam mit der an ihrem Rande ebenfalls abgeschrägten Seitenwand des rinnenförmigen Kanalunterteiles die gewünschte Neigung des Austrittskanalquerschnittes und damit der austretenden Flüssigkeit zu sichern. Die an dem Deckel befestigte Leitwand--S-- bewirkt, dass die Kühlflüssigkeit die Induktorseitenwand dauernd überspült und damit für eine gute Kühlung des Induktors--7--sorgt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 steht die Leitwand--8--von der Sohle des rinnenförmigen Kanalunterteiles ab und trägt an ihrer dem Block--3--zugewendeten Seite den Induktor--7--. Die innere Seitenwand des Kühlkanales--l--ist mit in zwei Reihen angeordneten Austrittskanälen--5--versehen, die senkrecht zu der Umfangsfläche des zu kühlenden Blockes orientiert sind. Der ringförmige Schirm sitzt an der Innenseite des Deckels --9-- und befindet sich daher ebenfalls im Innenraum --2-- des Kühlkanals oberhalb des Induktors-7-. Das vor seinem Austritt aus den Kanälen-5-den Induktor überströmende Kühlmittel sorgt für dessen ausreichende Kühlung.
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Die Kühlkanäle-l-sind mittels der Justierschrauben gegen Unterlagsplatten-10-abgestützt.
Die beschriebenen Vorrichtungen arbeiten auf folgende Weise. Zunächst wird die Zufuhr des Kühlmittels angestellt, das von einer Versorgungsstation zugeführt wird, wobei Druck und Durchflussmenge eingeregelt werden. Die Anfahrplatte --4-- wird bis in die wirksame Zone des Induktors --7-- und des Schirmes - angehoben, die das elektromagnetische Feld erzeugen, bzw. verteilen, das ein seitliches Abfliessen schmelzflüssigen Metalles verhindern soll. Hierauf wird schmelzflüssiges Metall, z. B. Aluminium, auf die Anfahrplatte --4-- aufgegossen, wo es erstarrt. Die Anfahrplatte wird dann abgesenkt, so dass ein Block entsteht, dessen Seitenwand ausschliesslich das elektromagnetische Feld formt.
Die Stirnfläche des Blockes bzw. das durch Zufuhr des schmelzflüssigen Metalles auf dieser aufrecht erhaltene Metallbad muss dauernd innerhalb des wirksamen Bereiches dieses Feldes bleiben, so dass die Absenkgeschwindigkeit der den Block abstützenden Anfahrplatte mit der pro Zeiteinheit zugeführten Metallmenge gehörig abgestimmt werden und auch beachtet werden muss, dass die Oberfläche des Blockes an jener Stelle, an der sie aus dem Wirkungsbereich des Feldes austritt, bereits ausreichend erstarrt ist. Sobald der Block die gewünschte Länge erreicht hat, wird die Zufuhr schmelzflüssigen Metalles sowie die Abwärtsbewegung der Anfahrplatte abgestellt, später der Induktor abgeschaltet und dann auch die Kühlmittelzufuhr eingestellt. Der ausreichend verfestigte Block wird von der Anfahrplatte abgenommen.
Eingehende Prüfungen solcher Vorrichtungen haben ihre Betriebssicherheit sowie ihre Gefahrlosigkeit in elektrischer Hinsicht erwiesen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Herstellen von Blöcken aus auf die Blockstirnfläche aufgegossenem, mittels eines elektromagnetischen Feldes geformtem Metall, mit einer den Block abstützenden, heb- und senkbaren Anfahrplatte und einem mit dieser koaxialen, als Vorrichtungsgestell dienenden, ringförmigen Kühlkanal, dessen dem Block zugekehrte Seitenwand mit Ausflusskanälen für das Kühlmittel versehen und an dem ein Induktor zur Erzeugung des den Block formenden, elektromagnetischen Feldes befestigt ist, sowie mit einem das Feld
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