Elektrischer Ofen zum Schmelzen von Leichtmetallen. Die Erfindung bezieht !sieh auf einen .elektrischen Ofen zum Schmelzen von Leicht metallen. Es ist ein Verfahren zum Schmel- zet von Leichtmetallen bekannt, bei dem das Schmelzgut erst durch Induktionsheizung und dann durch Widerstandsheizung erhitz wird. Es ist auch bekannt, das Leichtmetall zuerst in einem Induktionsofen zu schmelzen und es dann beim Flüssigwerden in einen getrennten fliessen zu las sen (DRP. Nr. 541046).
Ferner ist ein Ofen zur Durchführung dieses Verfahrens bekannt, bei dem der durch Widerstandsheizung be heizte Teil mit dem durch Induktionshei zung beheizten Teil des Ofens in Verbin dung .steht und der widerstandsbeheizte Teil als Schöpftiegel ausgebildet ist, der seitlich neben dem Induktionsraum .angeordnet ist (D@RP. Nr. 613525).
Bei dem letztgenannten Ofen lässt es sieh aber nicht ganz vermeiden, dass auch in dem widerstandsbeheizten Ofenteil eine gewisse Badbewegung vorhanden, ist, so dass ein völ lig ruhiges Abstehen des Leiehfme:talles nicht möglich ist.
Ein .solches völlig ruhiges Abstehen des Bades, wie es bisher nur bei den rein widerstandsbeheizten Ofen möglich war, ist aber die Voraussetzung zur Erzie lung eines völlig einwandfreien Gusses, weil schon bei der geringsten Badb,ewegung Gase und Oxyde in das Bad gelangen können, -die eine Verschlechterung des Gusses zur Folge haben können.
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung dieser bekannten elektrischen Ofen zum Schmelzen von Leichtmetallen mit kombinierter Beheizung, insbesondere die Ermöglichung eines Abstehen.s des ge schmolzenen Leichtmetalles unter Vermei dung jeglicher Badbewegung.
Die Erfindung löst diese Aufgabe in der Weise, dass die induktiv- und die wider standsbereiten Herdräume durch im Betrieb von aussen regelbare und verschliessbare Kanäle verbunden sind. Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus- führungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 zeigt den Ofen im Querschnitt, Fig. 2 einen Längsschnitt 11-1I aus Fig. 1.
In einem metallenen Mantel 1 ist ein Ofenmauerwerk 2 eingeschlossen, in dein ,sich der Ofentiegel 3 befindet. Der Ofen ist mit Drebzapfen 4, die an dem metallenen Mantelgerüst angebracht sind, in Lagern 5 schwenkbar gelagert. Die Lager 5 sind auf Fundamentplatten 6 befestigt, die in den Fussboden des Maschinenraumes eingelassen und durch Ankerschrauben 7 befestigt sind.
In der Mitte des Tiegels 3 befindet sich der induktivbeheizte Herdraum 8, der in dem veranschaulichten Beispiel als Schme.lzrin- nen-Induktionsofen ausgebildet ist. Das Bei spiel zeigt einen solchen Ofen mit nur einer Schmelzrinne 9 und einem Transformator 10 sowie einem entfernbaren Bodenstein 11 zur Ermöglichung der Reinigung der Schmelz rinne von unten.
Bei Drehstromanschluss können mehrere Schmelzrinnen vorgesehen sein, und zwar unterteilt entsprechend den Phasen des Drehstromes.
An Stelle des veranschaulichten Schmelz rinnenofens kann auch ein kernloser In duktionsofen vorgesehen sein, was eine Ver einfachung der Bauart zur Folge hat. Der Herdraum 8 besitzt eine Giessschnauze 12, so dass durch Schwenken des Ofenas in den Lagern 5 das geschmolzene Leichtmetall un mittelbar aus dem induktivbehleizten Ofen teil gegoeen werden kann.
Ein Deckel 13 dient zum Zudecken des induktivbeheizten Herdraumes.
Zu beiden Seiten des Herdraumes 8 be findet sich je ein widerstandsbeheizter Herd raum 14 und 15 mit je einer Überlauf- schnauze 16 bezw. 17, die in der Höhe ange ordnet sind, bis zu welcher die Herdräume 19 und 15 mit flüssigem Leichtmetall ge füllt werden soll. Der Herdraum 8 ist von den seitlichen Herdräumen 14 und 15 durch Trennwände 18 und 19 aus einem hitzebe ständigen Stoff getrennt. beispielsweise aus dem gleichen Stoff, aus dem auch der Tie- gel 3 besteht oder aus geeignetem Metall.
In den Herdräumen 14 und 15 können auch Abstichlöcher 20 bezw. 21 an tiefster Stelle vorgesehen sein. Der Herdraum 8 ist mit den Herdräumen 14 und 15 durch Kanäle 22 und 23 verbunden, die sich vorzugsweise zutiefst am Tiegelboden befinden und in den H.erdrauni 8 senkrecht, d. h. parallel zur senkrechten Achse, einmünden.
Senk rechte Stopfen 24, bestehend aus einem feuerfesten Stoff, dienen zum Regeln des Durchflusses des geschmolzenen Metaller aus dem mittleren Herdraum in die seitl,i- ch,en sowie zum völligen, Abschliessen der Kanäle 22 und 23.
Die Stopfen werden ge tragen von in ihnen eingeschlossenen metal lenen Stangen 25, die durch den Dackel 13 geführt sind und von aussen auf irgendeine Weise von Hand oder mechanisch betätigt werden können.
Sollten sich die Sitze<B>26</B> der Kanäle 22 und 23 verstopfen odier, Verschmutzen, so können sie nach EntAün,, der Stopfen 24 von aussen bequem mittels einem senkrech ten Fräsers gereinigt werden.
Die widerstandsbeheizten Herdräume 11 und 15 l"itzen eine seitliche Beheizunn durch elektrische Widerstandsheizkörper 27, die in dem Ofenmauerwerk 2 untergebracht sind, sowie Strahlungsheizkörper 28, die in den Deckeln 29 der Herdräume 14 und 15 untergebracht sind.
Die Deckel sind an dem mittleren Ofenteil, beispielsweise an einem Metallmantel 30 desselben, in den Dreh punkten 31 schwenkbar angelenkt. Schutz bleche 32 vor den Strahlungsheizkörpern 28 schützen sie gegen etwaige Spritzer der Schmelze.
Die Wirkungsweise des erfindungsge- mässen Ofens ist die folgende: Das Schmelz gut wird nach Entfernen des Deckels 13 in den induktivbeheizten mittleren Herdraum 8 eingebracht und in diesem durch induk tive Beheizung schnell zum Schmelzen ge- brarcht. Dabei kann das Schmelzgut den Hendranim 8 bis kurz unter die Giess
schnauze 12 füllen, beispielsweise bis zur Spiegelhöhe 33. Dann werden die Stopfen 21 von ihren Sitzen 26 abgehoben, so dass d,i3 geschmolzene D1etall in die widerstands- (@ehciztcn Herdräume 14 und 15 überlaufen 1=arin. Der Spiegel in dem Herdraum 8 senkt sich dabei, und es entsteht die gleiche hpi@gelhöh e in -den Herd.rä.umen 8, 1.4 -Lind <B>15,
</B> beispielsweise wie durch 34 veransehau- lichl. Dann werden die Stopfen 24 wieder @"r@chlossen, so dass die Herdräume 14 und <B>15</B> zuverlässig vor jeder Badbewegung "e- eh sind, die sich aus dem induktivbe- beizten Herdraum 8 in die seitlichen Herd- rUume fortliflanzen könnte.
Die Schmelze kann in völniger Ruhe abstellen, und zwar unter einer Temperatur, die wenig oberhalb s1.c#r Sichmelztemperatur liegt und die ent- ireder durch die Widerstandsheizkörper 27 oder durch die Strahlungsheizkörper 2(7 auf- ilcchterhalten wird.
Aus den Herdräumen 14 und 15 kann die Sehme'ize nach Hoch klappen der Deckel 29 durch Schöpfen ent fernt werden. Die Überlaufschnauzen 16 mid 17 verhindern einen zu hohen Tlüssig- keitsspiegel in den Herdräumen 14 und 1.5 und somit eine Beschädigung der Stra.h- lnngsheizkiirper 28.
Aus -den Herdräumen 14 und 15 kann die Schmelze auch durch die Abstichlöcher ?I) und 21 entfernt werden.
Die Heizkörper 27 und 28 sind mit Mit teln versehen, durch welche sie unabhängig voneinander geschaltet und geregelt wer den können. Es kann, auch eine selbsttätige Regelung für diese Heizkörper vorgesehen sein, die das Einhalten einer eingestellten erwünschten Temperatur in diesen Räumen sichert, um ein Überhitzen der Schmelze zu verhüten.
Je nach der zu schmelzenden Menue können beide Ilerdräum.o 14 und 15 benutzt werden oder auch mir einer der beiden Räume, indem nur der eine Stopfen 24 be tätigt wird.
Wenn eine. \bestimmte Leichtmetallegie rung gegeit die CTas- und Oxydaufnahme weniger empfindlich ist, wie z. B. eine auf Ali,minium-h,1agnesiuxnbasis aufgebaute Le gierung, so kann auch nur der mittlere in- duktivbeheizte Ofenteil benutzt werden unter Abschluss der beiden widerstandsbe heizten Herdräume. Das geschmolzene Leichtmetall kann durch Kippen des Ofens durch die Schnauze 12 abgegossen werden.
Zu die3em Zweck ist die Heizung des in duktivbeheizten Ofenteils von den Heizun gen der widerstandsbeheizten Ofenteile un abhängig.
Bei dem veranschaulieliten Beispiel sind zwei widerstandsbeheizte Herdräume zu beiden Seiten des mittleren induktivbeheiz- ten Herdraumes vorgesehen. Statt dessen können auch nur ein einziger oder mehr als ,z -ei seitliche widerstandsbeheizte Herd räume vorgesehen sein. Auch die Gestalt und die Anordnung der verschieden beheiz ten Ofenteile bann .abweichend von dem ge- ,ivählten Ausführungsbeispiel gewählt wer den.
Der beschriebene Ofen vereinigt alle Vorteile eines induktivbeheizten Ofens zum raschen Schmelzen mit den. Vorteilen eines widerstandsbeheizten Ofens mit der völlig ruhenden Schmelze ohne jegliche besondere Bewegung, was die Voraussetzung zur E.r- zielung eines einwandfreien. LeichtmetaTl- guss:es ist.
Die unabhängige Heizung .durch verschiedene Heizkörper gestattet die Ein haltung einer beliebigen gewünschten Tem- p-era.tur, l,eispielsweiso einer nur wenig ,oberhalb der Schmelztemperatur liegenden ,Temperatur zum Abstehen und dann einer erforderlichen Steigerung der Temperatur ,vor dem Abschöpfen. Für da.s Abstehen ist auch von Vorteil die Möglichkeit,
die Schmelze in dem widerstandsbeheizten Ofen teil mit geringer Badtiefe abstehen zu las sen, so dass das Schmelzgut nach dem Ab stehen ohne Überhitzung der Oberfläche durch die Widerstands- oder Strahlungshei zung leicht auf die erforderliche Giesstem peratur gebracht werden kann. Das ist bei Leichtmetallen, insbesondere bei Alumi nium, sehr wichtig, das weder überhitzt noch in flüssigem Zustande bewegt werden darf, da sonst Gase und Oxyde in das Bad ,gelangen können.
Von Vorteil ist auch, dass der gesamte Vorgang vom Schmelzen bis zum Sdhöpfen in einem einzigen Ofenge häuse erfolgt, dass also ein Übergiessen, von einem Ofen in einen andern fortfällt, was stets von Nachteil ist, da das Übergiessen sowohl das Eintreten von Gasen und Oxy den in die Schmelze zur Folge hat als auch Wärmeverluste bedingt.
Bei Verwendung eines Rinnenofens für den induktivbeheizten Ofenteil ergibt sich noch der Vorteil, dass die Rinne sowohl von oben durch den Herdraum gereinigt werden kann als auch von unten, falls ein entfern barer Bodenstein zur Anwendung gelangt. Es hat sich auch gezeigt, dass es ohne wei teres möglich ist, die Überlaufkanäle 22 und 23 durch die Stopfen 24 völlig dicht zu verschliessen, um ein Überlaufen der Schmelze zu verhindern. Es besteht also ohne weiteres die Möglichkeit, entweder nur den mittleren Herdraum oder diesen mit.
den einen oder dem andern der seitlichen Herdräume in Betrieb zu setzen. Während des Abstehvorganges in den widerstands- beheizten Herdräumen braucht die Wider standsheizung nur teilweise eingeschaltet zu sein, um den Teil der Ausstrahlungsver- luste zu flecken, der dem Abstehbad nicht durch die Trennwand vom induktiv beheiz ten Ofenteil zugeführt wird. Die Einschal tung der gesamten Widerstandsheizung braucht nur dann zu erfolgen, wenn das Leichtmetall auf Giesstemperatur gebracht werden soll, die z.
B. bei Aluminium bei #ca. 30 bis 50 C oberhalb der Abstehtempe- .ratur liegt.