Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von Substanzen in Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorriehtung zum Einbringen und Feinerteilen von Substanzen in Flüssigkeiten.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Substanzen in fliessendem Strom in die Flüssigkeit gegen deren hydrostatisehen Druek eingebraeht werden, und dass für eine zusätzliche Förderlmg dieses Stromes gesorgt wird.
Das Verfahren wird zweekmässigerweise zum Einbringen und Verteilen von Substan- zen in spezifisch sehwerere Flüssigkeiten, inshesondere ein Bad aus geschmolzenem Metall, angewendet.
Die einzubringenden Substanzen können feinstkornig oder pulverförmig sein, sie kön- nen aber auch körnig, griessig, pillen-oder tablettenförmig sein. Auch kleinstüekiges Gut kann mit Hilfe des Verfahrens eingebraeht werden. Falls Substanzen von einem grössere Korndurehmesser verwendet werden, die unregelmässiger oder regelmässiger Struktur sind, so werden die Substanzen bis zu einem Worn- durehmesser von etwa 15 mm mit Vorteil verwendet werden können.
Während das Verteilen von eingebrachten Substanzen unter eine Flüssigkeit, vorzugsweise ein Bad aus geschmolzenem Metall, das spezifiseh wesentlich leichter als das einzubringende Gut ist, keine Sehwierigkeiten bereitet, ist das Einbringen von spezifisch leieh- teren Substanzen, z. B. in ein Bad aus ge sehmolzenem Metall, schwieriger bzw. mit den bisher übliehen Vorrichtungen oder Verfahren nicht möglich.
Unter die beschriebenen Substanzen fallen im Sinne der Anmeldung alle Substanzen, die die Eigenschaft haben, im nicht eingebrach- ten Zustand auf der Oberfläche der Flüssig- keit zu verbleiben, das heisst also, zn schwim- men . Dies kann durch Oberflächenspannung oder Gasbildung der einzubringenden Substanzen bzw. der Flüssigkeiten bzw. des Bades aus geschmolzenem Metall bedingt sein. Es ist daher möglieh, dass eine Substanz auf der Flüssigkeit schwimmt, obgleich das spezifische Gewieht der Substanz grösser oder annähernd gleich gross wie dasjenige der Flüssigkeit ist.
Dies ist zum Beispiel bei Natriumsilieofluorid als einzubringende Substanz und flüssigem Aluminium der Fall.
Die oben gestellte Aufgabe tritt zum Beispiel beim Raffinieren und Reinigen des Metalles, bei der Durehführung von Ionen-Aus- tausehreaktionen oder bei der Legierung mit in feinteiliger Form vorliegendem Metall auf.
Beim Einbringen von pulverförmigen Substanzen in eine spezifisch schwerere Flüssig- keit treten schon deshalb Schwierigkeiten auf, weil die eingebrachten Substanzen eine Tendenz zum Sehwimmen zeigen. Es ist bereits gebräuchlich, durch einen entsprechend aus gebildeten Rührer einen Sog im Metallbad zu erzeugen, um das in kleinen Portionen einzubringende Material unter die Badoberfläehe zu bringen. Auch die Anwendung von Tauch glocken, die mit der einzubringenden Substanz ausgefüllt sind, bringt nur dann den gewünsehten Erfolg, wenn die Substanzmenge gering ist.
Grösser werden die Schwierigkeiten, wenn der Prozentsatz der einzubringenden Substanz in bezug auf die Menge des Metallbades einen in der Grössenordnung von 2-'o 1/o liegenden Betrag übersehreitet, und sie waren un überwindlich, wenn gleichzeitig die verwen- dete Substanz sich in der Hitze selbst zersetzt, bevor sie im Metallbad ihre Wirkung getan hat.
Zur Lösung der oben gestellten Aufgabe ist bereits versucht worden, mit Hilfe eines Gerätes nach der Art der übliehen Sandstrahl- gebläse die Substanz unter Anwendung von Luftdruek in die Metallsehmelze hineinzuschiessen. Hierfür sind jedoch grössere Luft- mengen nötig, welche natürlich teilweise ebenfalls in das Metallbad gelangen und bei luftempfindliehen Metallen sehr naehteilig wirken. Unabhängig davon ist der bis zu einem gewissen Grade stets vorhandene Feuchtigkeitsgehalt der Luft für die Metalle unter Umständen direkt schädlich. Ausserdem entsteht in der zu behandelnden Rletallmasse ein starkes Wallen und Brodeln, was die Gefahr in sich birgt, dass das Metall iiber den Rand seines Behälters steigt.
Wenn auf der Badoberfläehe eine Schlaekensehieht entsteht oder allmählich anwäehst, kommt noch hinzu, dass I mit Hilfe des Sandstrahlgebläsegerätes durch die Schlackenschicht hindurch geschossen werden muss, so dass eine starke Bremsung der Substanzteilchen eintritt und keine richtige Verteilung im Metallbad mehr erfolgt.
Ein anderer Weg, der bereits besehritten worden ist, sieht kleine Metallpatronen vor, die mit der einzubringenden Substanz gefüllt sind und aus dem gleichen Metall wie das Metallbad bestehen. Diese Metallpatronen werden mittels einer besonderen Schleudervorrichtung in das Metallbad geschossen, wobei zu bemerken ist, dass unabhängig davon, dass dieses Verfahren umständlich und teuer ist, es auch nur für kleine einzubringende Substanzmengen gebraucht werden kann.
Ein weiterer bereits vorgesehlagener Lösungsweg besteht darin, dass das flüssige Metallbad ausgegossen wird und während des Giessvorganges die anzuwendende Substanz kontinuierlich in den Giessstrahl eingeführt wird. Auch hier ist die Grundbedingung, dass f3 die einzubringende Substanz bei Erwärmung gegen Luft bzw. LuftfeuehtiglSeit nieht emp findlieh reagiert. Ferner ist das kontinuier- liehe Einführen einer zum Beispiel pulverförmigen Substanz, die unter der Einwirkung von Hitze zusammenklumpt und sich zum Teil zersetzt, in das Innere des G-iessstrahls mit sehr grossen Sehwierigkeiten verbunden. Auch ist der Prozentsatz der anzuwendenden Substanzmenge in bezug auf die Metallmenge begrenzt.
Wenn zuviel Substanz in den Giessstrahl eing wird, dann wird das Metall vorzeitig zu kalt, und die Misehwirkung lässt sehr stark nach. Endlich tritt auch hier die Sehwierig- keit auf, dass die Misehwirkung stark nachlässt, wenn die Substanz durch eine auf dem Metallbad aufwaehsende flüssige, z. B. Sehlak kenschicht, eingebraeht werden soll.
Das vorgeschlagene Verfahren kann u. a. dafür angewandt werden, um Aluminium Silieium-Legierungen und ein ehiolithähnli- ehes Salz herzustellen. Dabei wird in das che miseh reine Aluminium Natriumsilieofluorid eingebracht. Bei diesem Verfahren wird eine Substanz mit dem spezifisehen Gewicht von ", 7 in ein Bad aus geschmolzenem Metall mit dem spezifischen Gewicht von 2,4 eingebracht.
Erfindungsgemäss ist ferner eine Voriieh- t. llng zur Ausübung des Verfahrens vorgese- hen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Behälter und ein damit zusammenarbei- tendes Rohr aufweist, dessen Mündung im untern Teil des Behälters liegt, und dass für die Substanzen eine Fördervorrichtung und eine Verteilvorriehtung vorgesehen ist.
Es können mehrere Rohre, Rührwellen, Stempel oder dergleiehen in die Flüssigkeit eintauchen bzw. vorgesehen sein.
Als Vlaterial i'ür die Vorrichtung bzw. als ¯berzugsmaterial f r die in die Flüssigkeit, vorzugsweise in das Bad, tauchenden Teile und der Innenwand des Behälters eignet sich vorteilhafterweise Kohle oder Elektrographit oder auch Siliziumkarbid.
Es hat sieh herausgestellt, dass zum Beispiel bei der Anwendung von Aluminium als lletallbad die Auswahl des Materials, aus dem die Vorrichtung hergestellt werden soll, besonders schwierig ist, da Aluminium sich sehr leieht mit jedem Konstruktionsmetall legiert.
Bei der Anwendung eines komplexen Alkali- Fluorids, wie z. B. Natriumsilicofluorid, ist darüber hinaus die Anwendung von Teilen aus keramischen Materialien deshalb ungünstig, weil die Alkali-Fluoride sehr aggressiv auf keramische llaterialien einwirken.
Bei der vorzugsweisen Verwendung von Elektrographit ist allerdings darauf zu ach- ten, dass die Temperatur der Vorriehtungs- teile unter 600 C gehalten wird, da über diese Temperatur hinaus Elektrographit verbrennt. Es ist deshalb vorgesehen, bei Ver v-enlnnn von Elektrographit den Zutritt von Lnfisanerstoff anszusehliessen bzw. zn verhin- dern.
Die beiliegenden Zeiehnungen zeigen ver seliiedene Ausführungsformen der erfindungs- gemässen Vorrichtungen, und zwar in
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Aus- führungsform, nämlich ein in einen Behälter senkrecht tauchendes Rohr mit an der Aussen- seite angebraehten Rührflügeln, sowie mit einer in dem Rohr angeordneten Förderschnecke,
Fig.
2 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausf hrungsform, nÏmlich eine getrennte Anordnung von einer senkrecht in die Flüs- sigkeit tauchenden Rührwelle und einer gleiehialls senkreeht in die Fl ssigkeit tauchenden Fördervorriehtung mit Fördersehneeke,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform, nämlich eine in die Flüs- sigkeit senkrecht eintauchende Rührwelle und eine in der Seitenwand des Behälters peson- dert angeordnete Fördervorriehtung mit For derschnecke,
Fig.
4 einen Längsschnitt durch eine vierte Ausführungsform, nämlich ein senkrecht in die Flüssigkeit tauchendes Rohr mit schaufel- artigen Rührflügeln, wobei mittels dieser Vor riehtung das Fördern und Verteilen der Substanzen gleichzeitig erfolgt,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine fünfte Ausführungsform, nämlich eine sehematische Skizze einer induktiven Beheizung für den Behälter mit einer senkrecht in die Flüssig- keit tauchenden Fordervorrichtung mit För- dersehnecke,
Fig.
6 einen Längsschnitt durch eine sechste Ausführungsform, nämlich zwei diametral in der Behälterseitenwand angeordnete Düsen zum Einleiten von indifferentem Gas sowie eine senkrecht in die Flüssigkeit tauchende Fordervorrichtung mit einer Förder schneeke,
Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine siebente Ausführungsform der Erfindung mit einer senkrecht in die Flüssigkeit tauchenden Fördervorriehtung mit Förderschneeke und einem gesondert an eine Stange angebrachten Stempel, der in der Flüssigkeit senkrecht auf und ab beweglich ist,
Fig. 8 eine der Fig. 7 ähnliehe Vorrich- tung, wobei jedoch an dem Stempel mehrere Platten zur Verstärkung der Verteilungswirkung angeordnet sind,
Fig.
9 einen Längsschnitt durch den Behälter in schematischer Darstellung, die Rota tionsmöglichkeit des gesamten Behälters zeigend,
Fig. 10 einen Längsschnitt durch eine achte Ausführungsform, bei der die Fördersehnecke seitlich in den Behälter hineinragt und ein in der Flüssigkeit hin und her schwenkender Stempel vorgesehen ist,
Fig. 11 eine Teilansicht des in Fig. 10 gezeigten Stempels,
Fig. 12 ein Detail von Fig. 1 in Draufsieht, den hohl ausgebildeten, von Kühlluft durch strömten Behälterabsehluss zeigend.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungs- form ist ein Behälter 1 beliebiger Form angeordnet, der ein Bad aus geschmolzenem Me tall 2 und eine Salzschmelze 3 enthÏlt,
Der Behälter 1 ist an der Innenseite vorzugsweise mit Kohle oder Elektrographit ausgekleidet, um einerseits zu verhindern, dass sich das Metall mit dem Behälter legiert, und anderseits um zu vermeiden, dass Verunreinigungen in die eingebrachten Substanzen hineinkommen.
In den Behälter 1 ragt senkrecht ein Rohr 4 hinein. Das Rohr 4 ist an seinem untern Ende 5 verjüngt und weist fest daran angebracht Rührflügel 6 auf. Es können zwei diametral angeordnete Rührflügel bzw. auch drei um 120 versetzte Flügel oder auch vier oder mehr Rührflügel, angeordnet sein.
Das Rohr 4 besteht aus einem Material, das unempfindlich gegen die Angriffe der zu behandelnden Flüssigkeit bzw. Metallschmelze ist, vorzugsweise aus Kohle oder Elektrographit. In das Rohr 4 ragt ein Innenrohr 7 hinein, das wiederum eine Stange 8 enthält, die an dem untern Ende eine Förderschnecke 9 trägt. Die Fördersehneeke 9 reicht fast bis zu dem untersten Ende des Rohres 4 und schnei- det an der Unterseite mit dem Innenrohr 7 ab. Das Innenrohr 7 sitzt am untern Ende ohne Zwischenraum im Rohr 4, während die Fördersehneeke 9 an der Stange 8 frei im Innenrohr 7 hängt.
Zwisehen dem Innenrohr 7 und dem Rohr 4 ist ein weiteres Rohr 10 vorgesehen, das einerseits von dem Aussenrohr 4 und anderseits von dem Innenrohr 7 im Abstand angeordnet ist. Dieses Rohr reicht nicht bis an das untere Ende des Innenrohres 7, sondern ragt frei in den Zwischenraum zwischen Rohr 4 und Rohr 7 hinein.
Das Aussenrohr 4 ist zusammen mit dem Rohr 10 durch eine Halterung 11 in Form einer von Locher durchbrochenen Kappe mit dem Innenrohr 7 fest verbunden.
Durch das Zuführungsrohr 12 und die damit fest verbundene Ringdüse 12a dringt Kühlluft durch die Locher der Kappe 11 in den Zwischenraum zwischen dem Innenrohr 7 und dem Rohr 10 ein, zirkuliert, wie mit Pfeilen angegeben, und tritt dann wieder nach oben aus. Während das Rohr 4 in der Kappe 11 endigt, ist das Innenrohr 7 nach oben hin verlängert und in Kugellagern 13 waekelfrei gelagert.
Am obern Ende des Innenrohres 7 ist eine Riemenscheibe 14 vorgesehen, die in diesem Falle sehalenartig ausgebildet ist.
Die Stange 8 ist nach oben hin verlängert und über ein Gestänge 15 im Punkt 15a festgehalten.
Während durch die Seilseheibe 14 das In nenrohr und damit auch das Aussenrohr gedreht werden kann, bleibt die Forderschnecke 9 und die Stange 8 unbeweglich, also dreht sich nicht mit.
In das Innenrohr 7 ist lose hineinragend ein Tricher 16 vorgesehen, der so angeordnet ist, dass er wie die Stange 8 unbeweglich bleibt ; der Tricher wird ebenfalls von dem Gestänge 15 gehalten.
In den Tricher 16 ragt von dem drehbaren Innenrohr 7 aus ein Dorn oder Finger 17 hinein, der dazu dient, dass die in den Tricher eingebrachte Substanz gleichmässig nach unten auf die Fördersehneeke hin vordringen kann. Wenn zum Beispiel an dem Hals 18 des Trichters 16 eine Stockung der eingebrachten Substanz, z. B. von Natriumsilieofluorid, eintreten würde, so dient der Dorn 17 dazu, diese Stockung zu beseitigen.
Die Riemenseheibe 14 ist über einen Riemen 19 mit einer Riemenscheibe 20 eines Antriebsmotors verbunden. Als Antriebsmotor dient vorzugsweise ein Elektromotor.
Der Elektromotor ist im vorliegenden Beispiel auf eine Platte 21 gesetzt, die parallel zur Fördereinriehtung angeordnet ist.
Als oberer Behälterabsehluss dient eine Deckelplatte mit Kühleinrichtung 22, die weiter unten näher beschrieben wird.
Wie bereits oben erwähnt, besteht das als Sehutzrohr ausgebildete Rohr 4 vorzugsweise aus Graphit. In diesem Rohr ist zum Schutz gegen Oxydation durch die Kühlluft ein enganliegender Mantel 23, z. B. aus zunderfestem Stahl, vorgesehen.
Während bei dem beschriebenen Ausfüh- rungsbeispiel das die Fördersehneeke 9 enthal tende Sehutzrohr 4 senkrecht in den Behäl- ter 1 hineinragt, kann natürlieh auch eine sehräge Anordnung vorgesehen werden. Im letzteren Fall muss der Tricher 16 entspre client anders ausgebildet sein.
Eine anders geartete Ausführung zeigt die Fig. ?. Bei diesem Ausführttngsbeispiel ist die Fordervorriehtung (Schneeke) von der Rühr- vorrichtung getrennt. Beide Vorrichtungen ragen senkrecht in den Behälter 1 hinein und sind vorzugsweise auf dem Behälterabsehluss gemeinsam montiert.
Im Gegensatz zur Ausführungsform nach Fig. 1 ist hier das Rohr 4 feststehend ange braeht und die die Fördersehneeke 9 tragende Stange 8 drehbar angeordnet.
Im Innenrohr 7 ist ein Tricher 39, zweck- mässigerweise sellrägliegend, fest angebracht, so dal.', auch dieser stationär ist. Die in Fig. 1 vorgesehene Lagerung 13 des Innenrohres fällt bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel weg.
An der Stange 8 ist eine Riemenscheibe 40 angebracht, die mittels eines Riemens 41 mit einer Riemenseheibe 42 und über eine Riemen seheibe 43 und einem Riemen 44 mit einer Riemenscheibe 45 eines Elektromotors 46 ver bunden ist.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind clie Riemenseheiben 45, 42 und 40 ungefähr gleich gross ausgebildet, so dass die Gesehwin digkeit der Förderschnecke 9 ungefähr derjenigen der sieh drehenden Ptiemenseheibe 45 des Elektromotors 46 gleichkommt. An der Stange 8 sind auf der Hohe des Trichters 47 Vorsprünge 48 angeordnet, die den gleichen Zweck wie der in Fig. 1 gezeigte Dorn 17 verfolgen. Diese Vorsprünge können auch derart miteinander verbunden sein, dass sie eine Sehneeke bilden. Die Kühleinriehtung der Fordervorriehtung braucht nicht näher be sehrieben zu sein, da sie derjenigen in Fig. 1 gezeigten gleichkommt.
Um eine Bewegungsmögliehkeit in horizontaler Riehtung der Stange 8 auszuschalten, ist diese in Lagern 49 kurz unter der Riemenseheibe 40 gehalten. Diese Lager sind zum Beispiel mittels eines Gestänges 50 an einer Platte 51 befestigt. Die Platte 51 trägt, wie in Fig. 2 gezeigt, den Eleltromotor 46 sowie die feste Lagerung 52 der noch zu beschrei- benden Rührvorriehtung.
Die R hrvorrichtung besteht aus einer Stange 55, die vorzugsweise von einem Graphitrohr 53 umhüllt ist, das einen Gewindeansatz 54 enthält.
Auf dem Gewindeansatz ist der die Rühr- flügel tragende Kopf aufgesehraubt. Diese Teile bestehen wiederum vorzugsweise aus Kohle oder Elektrographit. Es können auch hier sinngemäss drei, vier oder mehr Rühr- flügel vorgesehen sein.
Das Rohr 53 ist am obern Ende durch eine kleine ringförmige Platte 56 abgeschlossen, die wiederum über eine Feder 57 gegen eine Platte 58 abgestützt ist. Die federnde Lagerung der Platte 56 und damit des Rohres 53 dient dazu, dass das Rohr 53 stets mit der obern Kante 59 der Rührflügel 28 abschliesst. Die in dem Rohr 53 angeordnete Stange oder Welle 55 ist über das obere Ende des Rohres 53 verlän- gert, im bereits erwähnten Lager 52 festgehal- ten und wird mittels der Riemenscheibe 43 in Rotation versetzt. Da die Riemenseheibe 43 im gezeigten Beispiel wesentlich grösser als die Riemenseheibe 45 bzw. 40 ist, werden sich die Rührflügel 28 wesentlich langsamer drehen als die Förderschneeke 9.
Die bereits in Fig. 1 angedeutete Kühlein- richtung im obern Behälteranschluss weist auch hier eine Abzweigung 60 auf, die zur Kühlung des Elektromotors dient.
In Fig. 3 ist, ähnlich wie in Fig. 2, die Fördersehnecke von der Rühreinrichtung getrennt, jedoch erfolgt das Einbringen des pulverförmigen usw. Gutes in diesem Falle seitlich durch die Behälterwandung.
Die Rührvorrichtung ist dieselbe wie in Fig. 2, weshalb auf die nähere Besehreibung hier verzichtet werden kann.
Der Behälter 1 weist eine Öffnung 29 an einer Seite auf, in die eine Fördervorrichtung hineinragt. Die Fordersehnecke 30 ist fest an einer Stange 31 angebracht und wird durch einen nicht gezeigten Antrieb in Drehung versetzt. Der Antrieb der Fördersehneeke kann zum Beispiel so vorgenommen werden, dass der einzige vorgesehene Elektromotor einerseits die Rührwelle 27 antreibt und anderseits durch eine entsprechende Übersetzung bzw. durch ein Getriebe und gegebenenfalls durch einen Riemenzug gleichzeitig die Stange 31 und damit die Förderschnecke 30 dreht.
Eine in der Seitenwand 32 der Ummauerang vorgesehene Öffnung zur Aufnahme der Fördervorrichtung ist wesentlich grösser als die Ummantelung 33 der Förderschneeke und mittels beispielsweise Stahlblech 34 ausgekleidet.
Im vorliegenden Fall ist die Ummantelung 33 der Förderschnecke 30 mit einem Tricher 35 fest verbunden, dessen Gestalt von der in Fig. 1 gezeigten abweicht. Die eine Wandung 36 des Triehters ist ungefähr parallel mit der Behälterwandung bzw. Seitenwand 32 der Um mauerung 24, während die andere Tricher- seite 37 eine normale Schräge aufweist. Im übrigen ist der Behälter 1 mittels Sockel 25 auf dem Boden 26 der Ummauerung 24 gesetzt.
In die Öffnung 34 ragt eine Düse 38 hinein, die für eine Kühlung der Ummantelung 33 der Förderschneeke sorgt. Diese Kühlvor- richtung ist jedoch nur schematisch angedeu tet. Es kann selbstverständlich auch eine richtige Kühlzirkulationsvorrichtung vorgesehen werden, wobei dann die Öffnung 34 entsprechend kleiner bzw. abgeschlossen ausgebildet sein muss.
Im Gegensatz zu den in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsformen, wo jeweils eine För- dersehnecke vorgesehen ist, zeigt das Ausfüh- rungsbeispiel gemäss Fig. 4 lediglich Rühr- flügel.
In dem bereits beschriebenen Behälter 1 ragt senkrecht ein Schutzrohr 61 hinein, das dem Rohr 4 (Fig. 1) ähnelt. Dieses Sehutzrohr enthält gleichfalls einen Innenmantel 23 und ein inneres Rohr 62.
Mittels an dem Schutzrohr 61 angebraehten sehaufelartigen Fortsätzen 63 wird eine derartige Durchwirbelung des Bades aus ge schmolzenem Metall 2 erreicht, dass auf der Höhe der Mündung des Sehutzrohres 64 ein Sog entsteht, der die geförderte Substanz in dem Behälter 1 hineinsaugt. Die schaufelarti- gen Fortsätze 63 sorgen unabhängig davon dafür, dass die eingebrachte Substanz gleich- zeitig fein verteilt wird. Die bereits bei den Fig. l und 3 vorgesehene Kühlvorriehtung des Schutzrohres braucht nicht näher besehrieben zu werden, da diese derjenigen im vorliegen- den Beispiel gleicht.
Das Schutzrohr 61 ist an der Stelle 65 derart mit dem Innenrohr verbunden, dass, falls das Innenrohr 62 in Rotation versetzt wird, auch das Sehutzrohr 61 diese Drehung mitmacht.
Die bereits beschriebene Lagerung 13 des Innenrohres muss besonders fest ausgebildet sein, da von deren Ausbildung die Präzision der Arbeitsweise der gesamten Vorriehtung abhängt. An dem obern Ende des Innenrohres 62 ist, wie ebenfalls schon beschrieben, eine Riemenscheibe 66 angeordnet, die zum Beispiel wie eine Schale aussehen kann bzw. ledig- lieh in der Mitte eine grössere Durehbohrung aufweist. Alittels eines Gestänges 67 ist, wie ebenfalls schon beschrieben, der Tricher 16 befestigt.
Dieser Trichter ragt lose in das Innenrohr 62 hinein. Aueh in diesem Beispiel ist an dem Innenrohr ein Dorn oder Finger 68 angebracht, der gleiehfalls dazu dient, dal3 die einzubringende Substanz an dem Tricher- hals 69 keine Stockung erleidet.
Die Riemenseheibe 66 ist, wie bereits be sehrieben, mittels eines Riemenzuges von einem Elektromotor angetrieben.
Das vorliegende Beispiel kann auch insofern abgewandelt werden, als das Innenrohr selbst stationär gelagert ist und dass lediglich das Schutzrohr 61 von dem Elektromotor in Drehung versetzt wird. In diesem Fall müsste das Innenrohr 62 am untern Ende mit dem Schutzrohr 61 entspreehend gut abgedichtet sein, und zwar derart, dass sieh das Sehutzrohr an dem Innenrohr abrollen kann.
Dureh geeignete Massnahmen kann die Förderung der einzubringenden Substanz er nöht werden, indem nämlich die Säule des einzubringenden Gutes nach oben hin durch Verlängerung des Innenrohres 62 bzw. Ver grösserung des Trichters 16 verlängert wird. lIierdurch wird der statische Druck erhöht und hilft beim Einbringen der Substanz mit.
Fig. 5 veranschaulicht ein Ausführungsbei- spiel, wobei die Förderung wie bei Fig. 1 bis 3 durch eine Sehneeke, die Durehrührung jedoeh durch den Beweg wird, der bei der Verwendung von elektrischen lnduktionsöfen auf das Metallbad ausgeübt wird. Zweekmässigerweise wird bei der Kon sl l uktion und Betriebsweise derartiger Induk tionsöfen Wert darauf gelegt, dass die Badbewegung gross genug ist, um die erforderliehe Rührwirkung zu erzielen. Dies kann beispielsweise erreicht werden durch Wahl einer niedrigen Frequenz des Heizstromes und/oder durch eine grössere Bauhöhe der Induktions- spule.
Dies gilt im wesentlichen für den vorzugsweise zu verwendenden Induktions-Tiegel- ofen. Es kann aber auch ein anders konstruier.- ter Induktionsofen, z. B. ein Rinnenofen, verwendet werden. Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel, wobei ein Induktions- Tiegelofen verwendet wird, wird der Behälter 70 von der wassergekühlten Induktionsspule 71 umgeben. Das Alagnetjoeh 72 soll einen Induktionsverlust nach aussen verhindern. Die im Metallbad induzierten Ringströme erzeugen die durch Striche 73 angedeutete Badbewe gong, welche zum Verrühren und Verteilen der eingebrachten pulverförmigen Substanzen benützt wird.
Der Vollständigkeit halber sind in Fig. 5 noch der Ofenmantel 74 sowie die aus zum Beispiel Sehamotte bestehenden Wärmeisolierung 75 eingezeiehnet.
In der in Fig. 6 gezeigten Ausführtmgs- form enthält der Behälter 1 in den Seitenwandungen zwei Düsen 80, in die Pressluft oder bei luftempfindlichen Flüssigkeiten, z. B.
Metallen, ein trockenes indifferentes Gas, beispielsweise Stickstoff, eingeblasen wird. Selbstverständlich können auch mehr Düsen vor gesellen sein. Es dürfte sieh jedoch als zweekmässig erweisen, mindestens zwei Düsen vorzusehen, da sonst eine Verteilung des eingebrach- ten Gutes schlecht erreicht werden würde.
Die Fördervorriehtung der einzubringenden Substanz gleicht im übrigen vollständig der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der Fördervorrichtung. Dieses Ausführungsbei- spiel unterscheidet sich lediglich von der in Fig. 2 gezeigten dadurch, dass die Verteilung bzw. Feinverteilung des eingebrachten Gutes mittels Pressluft oder dergleichen erfolgt.
Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungs- form gleicht wiederum die Fördervorrichtung derjenigen der Fig. 6 bzw. Fig. 3, jedoch wird die Verteilung bei diesem Ausführungsbeispiel anders vorgenommen.
Die Verteilung bzw. Feinverteilung wird dadurch erreicht, dass ein an einer Stange bzw.
Welle 81 angebrachter Stempel 82 in eine senkrechte Hin und Herbewegung versetzt wird.
Die Welle 81 ist oberhalb des Behälter- abschlusses in Lagern 83 derart gehalten, dass lediglich eine Auf-und Abbewegung der Welle 81 möglich ist. Uber ein Gelenk ist in der Welle 81 eine Kurbelstange 84 angeschlossen, die wiederum mittels einer Kurbel 85 durch ein Kettenrad 86 in Bewegung gesetzt wird.
Dadurch wird die Drehbewegung des Kettenrades 86 in eine Auf-und Abbewegung der Welle 81 bzw. des Stempels 82 umgewandelt.
Das Kettenrad 86 ist mittels einer Kette 87 an ein Kettenrad 88 eines Motors 89'ange- sehlossen. Dieser Getriebemotor ist in nicht gezeigter Weise durch eine geeignete Ubersetzung mit der Riemenscheibe 40 der Förder- vorrichtung verbunden. Die Fördervorrich- tung kann jedoch auch durch einen gesonder- ten Motor angetrieben werden.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel sind an der Stange 81 statt des einen wie in Fig. 7 vorgesehenen Stempels 82 zwei weitere Platten angeordnet, die zur weiteren Erhöhung der Feinverteilung des durch die Fordersehnecke 9 eingebraehten Gutes dienen. Die Antriebsvorrichtung für die Auf-und Abbewegung der Stange 81 mit dem Stempel 82 und den Platten 84 ist die gleiche wie bei dem in Fig. 7 gezeigten Beispiel, jedoch ist die Auf-imd Abbewegung durch den Widerstand des Bades aus geschmolzenem Metall stärker behindert, so dass die Antriebsvorriehtung stärker aus gebildet sein muss. Die Antriebsvorrichtung gleicht derjenigen in Fig. 7 gezeigten.
In Fig. 9 ist schematisch ein Beispiel dafür gezeigt, wie der gesamte Behälter 1, der das Bad aus geschmolzenem Metall 2 und die Salz schmeIze 3 enthält, in Rotation versetzt werden kann. Diese Rotation dient dazu, dass ge gebenenfalls die Verteilungswirkung des eingebrachten Gutes, z. B. bei den in Fig. 1, 3, 4, 7 und 8 gezeigten Beispielen, erhöht werden kann.
Während bei dem Beispiel gemäss Fig. 1, 3 und 4 die Drehrichtung des Behälters vorzugsweise entgegengesetzt der Drehrichtung der Rührflügel 6, 28 und 63 ist, ist die Rota tionsriehtung zur Erhöhung der Verteilungswirkung bei den in Fig. 7 und 8 gezeigten Beispielen unwesentlich.
Selbstverständlich kann auch der Behälter intermittierend gedreht werden.
Der Behälter 1 ruht auf einer Platte 91.
Von der Platte ragen Krallen 92 hervor, die die Unterseite 93 des Behälters 1 umfassen.
Statt der Platte 91 würde auch ein Kreuz genügen, an dessen Enden jeweils Krallen 92 vorgesehen sind.
Die Platte 91 bzw. das Kreuz wird von einem zylinderartigen Stumpf 94 getragen, der mit einer Welle 95 verbunden ist. Die Welle 95 hat einen wesentlieh kleineren Durehmesser als der zylinderartige Stumpf 94.
Der zylinderartige Stumpf 94 ist durch einen Kugelkäfig 96 auf einer Platte gelagert, derart, dass dieses Lager das gesamte Gewicht des Behälters und des Unterbaues des Behäl- ters trägt und gleichzeitig eine Rotation des zylinderartigen Stumpfes 94 zulässt.
Die Platte ist gleichzeitig der obere Abschluss eines aus zwei Kugelkäfigen 97 bestehenden Lagers 98. Die Kugellager 98 gestatten einerseits eine Rotation der Welle 95 und sind anderseits so weit voneinander entfernt, dass ein fester und wackelfreier Sitz des Be hälters möglich ist.
Der untere Abschluss der Lagerung 98 ist eine Platte 99, die auf einem Sockel bzw. Fundament 100 beliebiger Bauart aufliegt.
Die Drehvon'ichtung für die Welle 95 ist nicht näher beschrieben, sie kann beliebiger Art sein.
Bei dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel ist die Fördersehneeke bzw. Forder-orriehtung mit Kühleinriehtung genau so ausgebildet wie die Fördervorrichtung gemäss Fig. 3.
Zur Feinverteilung ist dagegen im vorliegenden Beispiel eine in Aehsrichtung einer Stange 101 angeordnete Platte 102 angeord- net, die eine Sehaukelbewegung wie mit Pfeilen 103 angedeutet, ausführt.
Der Antrieb der Fördervorriehtung bzw. der Fördersehneeke 30 ähnelt der in Fig. 2 angedeuteten Antriebsvorriehtung. Für die Schaukelbewegnmg der Platte 102 in der Pfeilriehtung 103 ist die Welle 101 um einen festen Drehpunkt 104 schwenkbar gelagert, wobei unterhalb dieses Drehpunktes in geeig netem Abstand ein Gelenk 105 angeordnet ist.
In dieses Gelenk greift zum Beispiel mittels eines Bolzens eine Kurbelstange 106, deren andere Seite wiederum zum Beispiel mittels eines Bolzens an einer Kurbelscheibe 107 angebracht ist. Die Kurbelseheibe ist an der Welle eines Getriebemotors 108 befestigt.
Während der Antrieb der Fördervorriehtung bzw. der FördersehneelSe 30, wie bereits oben erwähnt, auch von einem gesonderten Motor vorgenommen werden kann, ist es durch eine nicht gezeigte ttbersetzung aueh möglieh, die Förderschneeke 30 ebenfalls durch den Cetriebemotor 108 anzutreiben.
Fig. 12 zeigt schliesslich eine mögliche Aus führungsform der Kühleinriehtung für den obern Behälterabsehluss. Wenn auch diese Kühlvorrichtung auf das in Fig. 1 gezeigte Beispiel zugespitzt ist, so ist doeh diese auch für die meisten andern Ausführungsformen geeignet.
Der gemäss Fig. 12 vorgenommene horizon- tale Schnitt durch die Kühlvorriehtung von Fig. 1 zeigt die äussere Umrandung 110 der Kühlvorrichtung 22, in der im Beispiel 6 Luftaustrittslöcher 111 vorgesehen sind. Die Kühlluft wird, wie mit Pfeilen 112 angedeu- tet, in den Raum zwischen der obern Wan- dung 113 und untern Wandung 114 (Fig. 1) eingeleitet, kühlt dadurch den obern Behälter- absehluss, insbesondere die Wandung 114, und tritt durch die bereits beschriebenen Locher 111 aus.
Für das in Fig. 1 gezeigte Beispiel braueht lediglich eine mittige Aussparung 115 vorgesehen zu sein, damit das Sehutzrohr 4 durch die obere und untere Behälterwandung frei durehgeführt werden kann. Für die Ausfüh- rungsformen von Fig. 2, 7 und 8 sind mindestens zwei Aussparungen vorzusehen.
An der Aussparung 115 ist die Kühlvor riehtung durch eine ringförmige Wandung 116 abgeschlossen. Der Zutritt der Kühlluft kann durch beliebige Mittel bewirkt werden.
Verfahrensmässig ist allen Ausführungs- formen gemeinsam, dass die einzubringenden und zu verteilenden Substanzen in fliessendem Strom in die Flüssigkeit gegen deren hydro statisehen Druck eingebracht werden und dass für eine zusätzliche Förderung dieses Stromes gesorgt wird.