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Elektrischer Drehstrominduktionsofen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Drehstrominduktionsofen, der zum Schmelzen einer jeden Legierung oder eines jeden Metalles, sei es leicht schmelzbar oder nicht, dient, vorausgesetzt, dass es nicht einer metallischen Umarbeitung durch sehr verwickelte chemische Reaktionen bedarf. Der Ofen ist besonders geeignet zum Schmelzen von Messingabfällen und für ähnliche Arbeiten.
Der Ofen kann unmittelbar mit Drehstrom von 50 Perioden mit einem annehmbaren Leistungsfaktor betrieben werden, jedoch kann er natürlich auch für andere Betriebsweisen eingerichtet werden ; er gestattet auch, dem metallischen Bad eine Drehbewegung zn geben, die beliebig geändert werden kann ; ebenso hat er den Vorteil, das Entschlacken zu erleichtern, eine Oxydation zu vermeiden und das Giessen des-Metalles bei der günstigsten Temperatur zu ermöglichen. Das in der Zeichnung und Beschreibung erläuterte Ausführungsbeispiel hat sich besonders bewährt und zeigt die Einzelheiten und Vorteile des Ofens besonders gut.
Fig. i ist ein senkrechter Schnitt durch den Ofen nach der Linie Y- Y der Fig. 2, während Fig. 2 einen wagrechten Schnitt nach der Linie x-x der Fig. i darstellt.
Der dargestellte Ofen besitzt vor allem einen aus einzelnen Blättern bestehenden Kern, der aus drei Teilen a besteht, die oben und unten bei al miteinander verbunden sind. Die Teile a sind von drei Primärspulen b umgeben, die gleichzeitig oder getrennt, je nach den Erfordernissen der metallurgischen Verfahren, in den Stromkreis eingeschaltet werden können. Die Träger c bilden den Boden und die Stützen des Ofens, während das Mauerwerk d aus gewöhnlichem isolierenden oder feuerfesten Material, je nachdem es die Umstände verlangen, den Körper des Ofens bildet. Das Mauerwerk wird aussen durch Eisenarmaturen zusammengehalten, die so angeordnet sind, dass eine Induktionswirkung vermieden wird.
Vorn am Ofen ist eine Füllvorrichtung e vorgesehen, um das zu schmelzende Metall in den Ofen bringen zu können. Diese Füllvorrichtung ist so eingerichtet, dass sie das Eindringen von Luft während der Arbeit auf ein Mindestmass beschränkt ; sie besteht aus einem zylindrischen Körper, der an einem Teil seiner Seitenflächen offen ist und durch eine Antriebsvorrichtung m gedreht werden kann. Über dem Zylinder ist ein Schutzblech angeordnet.
Wenn das in dem Zylinder enthaltene Metall sich infolge der Drehung des Zylinders über der Öffnung befindet, so fällt es in eine Kammer/, in der es gemischt, geschmolzen und abstehen gelassen wird ; diese Kammer./ steht mit den mit geschmolzenem Metall gefüllten Kanälen g, g in Verbindung. Diese Kanäle sind geschlossen und umgeben die Eisenkerne in der besonderen in der Zeichnung dargestellten Weise ; sie liegen unsymmetrisch und sind von wechselndem Querschnitt. Der Zweck dieser Massnahmen wird weiter unten auseinandergesetzt werden.
Der Abstich erfolgt bei lt in Giesspfannen oder Kokillenformen, die in der Grube o
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bezeichnet. Bei k sind Widerstände angeordnet, die aus Kohle oder einem anderen Leiter erster oder zweiter Klasse bestehen, wie Siliziumkarbid, graphitierten Dolomit usw. Sie dienen zum Trocknen und Erwärmen des Ofens vor seiner Inbetriebsetzung, aber sie können
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auch während der Arbeit des Ofens als Zusatzerhitzullg mit eingeschaltet werden. Schliesslich kann der Ofen auch um seine Achse p mittels eines elektrischen oder hydraulischen Mechanismus, der bei n angreift, gedreht werden.
Infolge dieser Bauart hat der Ofen alle nachstehend genannten Merkmale, die ihm bei seiner industriellen Verwendung hervorragende Vorzüge verleihen.
Zunächst ist ersichtlich, dass die Anordnung der Kanäle g, g, gl um die einzelnen Eisenkerne verschieden ist und eine unsymmetrische Figur darstellt. Die vorderen Kanäle g, g umgeben die Kerne a, a in der Weise, dass sie nicht in gleichen Abständen von ihnen bleiben, vielmehr sind die Abstände ausserordentlich verschieden, derart, dass der Umlauf des Metalls bald sehr nahe, bald sehr entfernt von dem Kern, den es umgibt, erfolgt.
Ausserdem haben die Kreisläufe g, g eine längliche Form, die so abgeplattet ist. dass zwei Hörner entstehen ; sie sind daher beträchtlich langgestreckt. Der dritte Kreislauf gl bildet eine regelmässigere Form ohne Hörner und ist daher kürzer.
Diese Unsymmetrie hat zum Zweck, die Geschwindigkeit des B. dumlaufs abzuändern, so dass man beliebig zwei oder drei Kreisläufe herstellen kann, indem man die Primärwicklung des nicht zu benutzenden Kreislaufes aus-oder einschaltet. Die beiden längeren Kreisläufe g, g können ohne den kürzeren benutzt-werden, um die Länge des nicht erhitzten Metalls zu verringern. Andererseits ist di-abgeplattete Form, die man einem jeden der beiden grossen Kreisläufe gibt, in der Weise berechnet, dass der Leistungsfaktor vergrössert wird, der für einen Kreislauf von bestimmter Länge und bestimmten elektrischen Widerstand um so besser ist, je kleiner die umschlossene Oberfläche ist.
Endlich hat die Verbindung der drei Kanäle, welche gewissermassen zusammen zwei konzentrische Ringe bilden, den Zweck, die Bewegung des Bades in den Kanälen durch das Drehfeld zu erleichtern.
Bei der Aufgebevorrichtung ist die Anordnung derart getroffen, dass das Metallbad vor Berührung mit der Aussenluft geschützt ist und das zu beschickende Metall eine vorherige Trocknung erfährt, die um so notwendiger ist, als es sich in den meisten Fällen um feuchte Abfälle handelt.
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dem geschmolzenen Metall, sowie das Abstehen und die Abscheidung des Schlackenschaumes ermöglichen zu können. Diese Kammer, welche durch die drehbare Trommel von der äusseren Luft abgeschlossen ist, steht mit den vollständig mit Metall gefüllten Kanälen in Verbindung und ist daher auch von der Luft abgeschlossen. Ausserdem liegen diese Kanäle nahe am Boden der Kammer tiefer als die Unreinigkeiten, denn diese schwimmen, da sie leichter sind als das Metall, auf dessen Oberfläche.
Infolgedessen enthalten die Kanäle nur geschmolzenes und schlackenfreie Metall.
Diese Verbindung der Kammer und der geschlossenen Kanäle hat einen sehr guten Abschluss des Bades vor der Oxydationswirkung der Luft zur Folge. Die Abstichöffnung auf der der Eintragsöffnung gegenüberliegenden Seite ist mit den Kanälen in der Weise verbunden, dass man das reinste und heisseste Metall abgiessen kann.
Ausserdem ist der Querschnitt der Kanäle g, g in der Nähe der Aufgebekammer verkleinert, damit die entwickelte Hitze in diesem Teil der Kanäle um so grösser ist, wo die Schmelzung des Metalls der Kammer nur durch die Drehbewegung des Bades während der Zeit erfolgen kann, in der dieses noch nicht auf seinem ganzen Umlauf flüssig ist.
Endlich hat man als zusätzliche Anordnung die Widerstände k aus Kohle oder einem anderen elektrischen Leiter erster oder zweiter Klasse (Siliziumkarbid, graphitierten Dolomit usw.) vorgesehen, um den Ofen zu trocknen und vorzuwärmen, bevor er in Betrieb genommen wird, jedoch können diese Widerstände auch benutzt werden, um während des Betriebes die Wärme noch zu erhöhen.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Elektrischer Drehstrominduktionsofen, bestehend aus drei Eisenkernen mit primären Spulen und diese umgebenden Kanälen für das geschmolzene Metall, dadurch gekennzeichnet, dass zwei dieser Kanäle (g. g) im Verhältnis zum dritten (gl) eine grössere Länge besitzen und wahlweise für sich oder zusammen mit dem dritten Kanal benutzt werden können.