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Hilfsvorrichtung für Vakuum-Schmelzöfen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Hilfsvorrichtung für Vakuum-Schmelzöfen, wie beispielsweise Vakuum-Induktionsschmelzöfen
und Elektronenstrahl-Schmelzöfen.
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Es ist bei Vakuum-Induktionsschmelzöfen, vor allem bei größeren Schmelzöfen,
bekannt, zum Beschicken des Schmelzofens mit Legierungsbestandteilen oder zum Chargieren
des Schmelztiegels Beschickungsvorrichtungen zu verwenden. Zweckmäßigerweise erfolgt
die Beschickung über eine Öffnung, die in der Schmelztiegelachse über dem Schmelztiegel
liegt. Die Legierungsbestandteile bzw. die Charge befinden sich in einer vakuumdicht
abschließbaren Kammer. Zwischen dieser Kammer und dem Schmelzofen ist eine Schleusenkammer
angeordnet, die an ein Vakuumpumpenaggregat angeschlossen ist und getrennt vom Schmelzofen
evakuiert werden kann. Die Schleusenkammer und der Schmelzofen sind mittels eines
Schleusenventils gegeneinander vakuumdicht abschließbar- Die Chargierung des Schmelzofens
erfolgt in der Weise, daß zunächst bei geschlossenem Schleusenventil die die Charge
enthaltende Kammer auf die Schleusenkammer vakuumdicht aufgesetzt wird. Dann werden
beide Kammern so weit evakuiert, daß der Druck in den Kammern und dem Schmelzofen
praktisch gleich ist. Alsdann wird das Schleusenventil geöffnet und die Charge in
den Schmelztiegel abgelassen. Danach wird das Schleusenventil geschlossen, und die
Chargierkammer kann nach dem Fluten wieder neu beschickt werden.
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Es ist auch bekannt, in analoger Weise wie beim Chargieren Schmelzprobenentnahmevorrichtungen,
Eintauchtemperaturmeßvorrichtungen oder einen Rammstab zum Brückenbrechen bei Vakuum-Induktionsschmelzöfen
zu verwenden. Diese Vorrichtungen sind ieweils einzeln in einer evakuierten Kammer
angeordnet, die unter Zwischenschaltung einer evakuierbaren Schleusenkammer oder
direkt jede für sich getrennt mit dem Schmelzofen verbunden sind. Da diese verschiedenen
Vorrichtungen möglichst zentral über dem Schmelztiegel angeordnet sein sollen, bestehen
jedoch aus Platzmangel erhebliche Schwierigkeiten, die verschiedenen Vorrichtungen
so anzuordnen, daß sie sich auch tatsächlich über dem Schmelztiegel befinden. Außerdem
bringt die jeweils getrennte Verbindung der einzelnen Kammer mit dem Schmelzofen
viele vakuumdicht zu haltende Durchführungen mit sich, wodurch die Gefahr des Undichtwerdens
beträchtlich erhöht wird Diese Schwierigkeiten und Nachteile werden bei einem Vakuum-Schmelzofen,
der mit mindestens zwei Hilfsvorrichtungen, wie beispielsweise einer Chargier-,
einer Schmelzprobenentnahme-, einer Eintauchtemperaturmeßvorrichtung, einem Rammstab
od. dgl., ausgerüstet ist und bei dem die Hilfsvorrichtungen jeweils getrennt in
einer Kammer oberhalb des Schmelzofens angeordnet sind, erfindungsgemäß dadurch
vermieden, daß die Kammern mit der jeweils darin befindlichen Hilfsvorrichtung an
einer revolverartigen Drehvorrichtung angesetzt sind, so daß sie jeweils einzeln
über eine einzige mit dem Schmelzofen verbundene evakuierbare Schleusenkammer in
den Schmelzofen eingeführt werden können. Die einzige Schleusenkammer liegt oberhalb
des Schmelztiegels, vorzugsweise in der Schmelztiegelachse, und ist an den Deckel
des Schmelzofens angesetzt. Je nach Bedarf wird eine der Kammern mit der gewünschten
darin befindlichen Hilfsvorrichtung vakuumdicht mit der Schleusenkammer verbunden.
Dann wird die Schleusenkammer einschließlich der an sie angesetzten Kammer so weit
evakuiert, daß im Schmelzofen und den Kammern praktisch gleicher Druck herrscht.
Anschließend wird das den Schmelzofen und die Schleusenkammer vakuumdicht abschließende
Schleusenventil geöffnet und die Hilfsvorrichtung durch die Schleusenkammer in den
Schmelzofen eingeführt. Die Vorteile der Erfindung bestehen unter anderem darin,
daß nur eine einzige Schleusenkammer mit den entsprechenden Dichtungen verwendet
wird. Die Gefahr des Undichtwerdens ist dadurch wesentlich vermindert. Außerdem
können die Hilfsvorrichtungen immer in der gleichen örtlichen Ausgangsstellung benutzt
werden. Schwierigkeiten infolge Platzmangels entfallen vollständig, da die Hilfsvorrichtungen
mittels der revolverartigen
Drehvorrichtung aus der Ruhestellung
in beliebiger Reihenfolge in die Arbeitsstellung eingeschwenkt werden können. Die
Hilfsvorrichtungen sind in an sich bekannter Weise mit entsprechenden Betätigungsvorrichtungen
verbunden, die vakuumdicht durch die Wände der die Hilfsvorrichtungen enthaltenden
Kammern hindurchgeführt sind. Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß nicht nur eine
einzige Hilfsvorrichtung jeweils gesondert in einer Kammer angeordnet ist, sondern
es können auch mehrere Hilfsvorrichtungen in einer einzigen Kammer angeordnet sein.
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In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. Es handelt sich dabei um einen Vakuum-Induktionsschmelzofen. Der von
der Induktionsspule 1 umschlossene Schmelztiegel 2 befindet sich innerhalb des Ofengehäuses
3 mit Deckel 4. Der Schmelzofen wird mittels des Vakuumpumpenaggregates 5, das über
den Stutzen 6 mit dem Ofengehäuse 3 verbunden ist, evakuiert. Die Stromzuführung
der Induktionsspule 1 erfolgt von einer Stromquelle 7 über die Leitungen 8, 9. An
den Deckel 4 ist die Schleusenkammer 10 vakuumdicht angesetzt.
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Das Schleusenventil 11 schließt die Schleusenkammer und den Schmelzofen
vakuumdicht gegeneinander ab. Auf die Schleusenkammer 10 ist die revolverartige
Drehvorrichtung 12 aufgesetzt, an die die Kammern 13,14 mit den darin befindlichen
Hilfsvorrichtungen 15,16 befestigt sind. Es können selbstverständlich außer den
beiden Kammern 13,14 auch noch weitere Kammern mit darin enthaltenen entsprechenden
Hilfsvorrichtungen an der Drehvorrichtung 12 befestigt sein. Der Übersicht halber
sind die Betätigungsvorrichtungen für die Hilfsvorrichtungen 15,16 nicht eingezeichnet,
da sie bekannt und dem Fachmann geläufig sind. Wahlweise wird nun eine der die Hilfsvorrichtungen
enthaltenden Kammern, beispielsweise die Kammer 13, aus der Ruhestellung in die
Arbeitsstellung herausgeschwenkt und vakuumdicht mit der Schleusenkammer 10 verbunden.
Die Schleusenkammer ist über den Stutzen 17 mit einem Vakuumpumpenaggregat18 verbunden.
Mittels dieses Vakuumpumpenaggregates werden die Schleusenkammer und die mit ihr
verbundene Kammer 13 so weit evakuiert, daß in ihnen der gleiche Druck herrscht
wie im Schmelzofen. Dann wird das Schleusenventil 11 geöffnet und die Hilfsvorrichtung
15 durch diese Öffnung 18 in den Schmelzofen eingeführt. Nach dem Arbeitsprozeß
wird die Hilfsvorrichtung 15 wieder in die Kammer 13 hochgezogen, das Schleusenventil
11 geschlossen und die Schleusenkammer 10 beispielsweise über den Ventilstutzen
19, geflutet. Alsdann kann eine andere Kammer mit einer anderen Hilfsvorrichtung
in die Arbeitsstellung eingeschwenkt werden, und der ganze Vorgang beginnt von neuem.