DE1286701B - Verfahren zum Dosieren von fluessigen Metallen aus Schmelz- oder Warmhaltegefaessen mit elektromagnetischer Foerderrinne - Google Patents

Description

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Es ist bekannt, flüssige Metalle mit höherem parallel zur Laufrichtung des von diesem erzeugten

Schmelzpunkt, beispielweise Kupfer, Nickel, Eisen Wanderfeldes liegt.

oder Aluminium, mittels einer Induktionspumpe zu Es ist bekannt, daß die von einer elektromagnetransportieren. Dabei ist die Pumpenarbeit auf einer tischen Förderrinne transportierten Metallmengen Art der Benutzung elektromagnetischer Kraft und 5 pro Zeiteinheit nur von der am Induktor angelegten Druckwirkungen aufgebaut. Als Induktionspumpe Spannung abhängig sind, nicht aber von der Höhe dient ein Induktor, der vom Stator eines an sich be- des Badspiegels im Gefäß, aus dem herausgefördert kannten Induktionsmotors abgeleitet wird. Der Stator wird. Diese Erscheinung wird für eine dosierte Abbesitzt eine vorzugsweise dreiphasige Wicklung, die gäbe einer bestimmten Metallmenge ausgenutzt. Eine in den Nuten eines Blechpaketes liegt und an eine io steigend transportierende elektromagnetische Förderdreiphasige, zeitlich sinusförmig veränderliche Span- rinne wird an ein Warmhalte- bzw. Schmelzgefäß so nung angeschlossen wird. Das Blechpaket hat die angeschlossen, daß aus diesem eine bestimmte Metall-Aufgabe, den von der Wicklung erzeugten Magnet- menge herausgefördert wird, wobei der Induktor der fl"uß zu führen und ist zur Unterdrückung von Wirbel- Förderrinne eine konstante Spannung erhält. Das in strömen aus vielen dünnen Einzelblechen geschichtet. 15 der Förderrinne flüssige Metall läuft mit konstanter Die dreiphasige Wicklung ist bekanntlich so ausge- Geschwindigkeit die Rinne entlang und strömt am führt, daß sie zwei räumlich und zeitlich um 90° Ende der Rinne in ein bereitgestelltes Auffanggefäß, gegeneinander verschobene, sinusförmige Wechsel- beispielsweise eine Gießform. Die von der Förderfelder erzeugt. Durch Überlagerung dieser bei- rinne in das Auffanggefäß abgegebene Metallmenge den Wechselfelder ergibt sich ein örtlich sinus- 20 ist der Ausflußzeit direkt proportional, förmig verteiltes Magnetfeld, das am Statorumfang Nach Beendigung des Dosiervorganges wird der umläuft und allgemein als Drehfeld bezeichnet Induktor der Förderrinne ausgeschaltet oder umgewird. polt, so daß das in der Förderrinne befindliche Metall Eine wesentliche Kenngröße dieser dreiphasigen durch eigene Schwerkraft oder durch eigene Schwer-Wicklung ist ihre Polteilung r. Sie wird als Kreis- 25 kraft und elektromagnetische Kräfte in das Warmbogen am Statorumfang gemessen und gibt die halte- oder Schmelzgefäß zurückläuft. Wellenlänge des umlaufenden Feldes an. Bei dieser einfachen Art der Dosierung ist es Der gesamte Statorumfang eines Induktionsmotors jedoch nachteilig, daß die Laufzeit der Metallstirnist in ein ganzes Vielfaches der Polteilung unterteilt, welle im Rinnenkanal von der Höhe des Ausgangswobei dieses ganze Vielfache eine gerade Zahl ist. 30 badspiegels im Warmhalte- oder Schmelzgefäß ab-Schneidet man diesen Stator an einer Polteilungs- hängig ist. Dadurch ist es erforderlich, die Eingrenze entlang der Längsachse auf und wickelt den schaltzeit der Förderrinne bei jedem Dosiervorgang runden Stator zusammen mit seiner Wicklung in eine entsprechend der Höhe des Ausgangsbadspiegels zu Ebene ab, so erhält man den Induktor einer Induk- verändern. Je niedriger die Höhe des Ausgangsbadtionspumpe. Verbindet man die aufgeschnittenen 35 spiegeis ist, desto größer ist die Einschaltzeit des Wicklungsteile wieder miteinander und schließt die Induktors der Förderrinne, um jeweils die gleiche Wicklung an eine entsprechende Spannung an, so Flüssigkeitsmenge in das Auffanggerät abzugeben, wird auch hier wieder über dem Induktor ein örtlich Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die sinusförmiges Feld erzeugt, das je nach Phasenfolge vom Ausgangsbadspiegel im Warmhalte- oder in der einen oder anderen Induktorlängsrichtung 40 Schmelzgefäß abhängige, unterschiedliche Laufzeit fortläuft. Da man hier, im Gegensatz zu den Induk- der Stirnwelle im Kanal der Förderrinne beim Dosiertionsmotoren kein rotierendes, sondern ein longitu- Vorgang auszuschließen, so daß durch eine einmal dinal fortschreitendes Magnetfeld erhält, spricht man fest eingestellte Dosierzeit der Förderrinne immer die in diesem Fall von einem magnetischen Wanderfeld. gleiche Menge flüssiges Metall abgegeben wird. Der lineare Stator wird auch als sogenannter offener 45 Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß Stator bezeichnet. Als besondere Eigentümlichkeit oberhalb des höchsten Standes des Badspiegels im gegenüber dem geschlossenen Stator kann der lineare Warmhalte- und Schmelzgefäß das flüssige Metall in Stator auch in eine ungerade Anzahl von Polteilungen der elektromagnetischen Förderrinne bis zu einer aufgeteilt sein. Außerdem weist das von ihm erzeugte bestimmten Ausgangsstelle vorgefördert wird, von der Magnetfeld an den Statorenden, etwa im Gebiet der 50 aus der Dosiervorgang beginnt und das das flüssige äußersten Polteilungen, gewisse Unregelmäßigkeiten Metall von der Ausgangsstelle der Förderrinne bein der Feldverteilung auf, die aber durch besondere ginnend in bestimmten Zeiteinheiten weitergefördert Maßnahmen, beispielsweise Korrekturspulen, unter- wird, wobei die abgegebene Flüssigkeitsmenge pro drückt werden können. Zeiteinheit konstant ist.

Wird in das magnetische Wanderfeld ein leitendes 55 An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungs-Material, beispielsweise ein flüssiges Metall, gebracht, beispiel der Erfindung näher erläutert, so werden in diesem Metall Induktionsströme erzeugt, Mit 1 ist ein Warmhalte- oder Schmelzgefäß bedie genau wie beim Induktionsmotor mit dem indu- zeichnet, das mit einer nach oben ansteigenden zierenden Magnetfeld in der Weise zusammenwirken, elektromagnetischen Förderrinne 2 versehen ist. In daß entsprechend der »Dreifingerregel« auf das 60 dem Gefäß 1 und in einem Teil der Förderrinne 2 Metall Kräfte in Laufrichtung des Magnetfeldes befindet sich schmelzflüssiges Metall 3. Zur Vermeiausgeübt werden. dung von Abstrahlungsverlusten flüssigen Metalls 3 Diese Erscheinung wird zum Transport von flüs- dienen die Abdeckungen 4 und S für das Gefäß 1 sigen Metallen ausgenutzt. Dabei läuft das Metall in bzw. die Förderrinne 2. Sowohl das Gefäß 1 als auch einer an einem Ofen angeordneten Förderrinne, die 65 die Förderrinne 2 sind mit einer feuerfesten Zustelüblicherweise mit einer feuerfesten Zustellung ver- lung 6 ausgekleidet. Unterhalb der Förderrinne ist der sehen ist. Die Förderrinne wird so im Gebiet eines Induktor 7 angeordnet, der über einen Transformalinearen Stators angeordnet, daß die Längsachse tor 8 von einem Generator 9 die zum Transport des

flüssigen Metalles erforderliche Spannung erhält. Der Induktor 7 ist dreiphasig ausgeführt und beispielsweise mit elf Polteilungen 20 versehen. Die neunte Polteilung des Induktors 7, die sich oberhalb des höchsten Badspiegelstandes im Warmhalte- oder Schmelzgefäß 1 befindet, besitzt eine Anzapfung 10, die über eine dreiphasige Leitung 11 mit der Anzapfung 12 des Transformators 8 verbunden ist. DerEin- und Ausschalter 21 in der dreiphasigen Anschlußleitung 13 dient für den Ablauf des Dosiervorganges schmelzflüssigen Metalles in Auffanggefäße od. dgl.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende.

Nach Einlegen des Schalters 14 erhält der zwischen den Anschlußleitungen 15 und 11 angezapfte Induktorteil 16 vom Generator 9 über den Transformator 8 Spannung, so daß das in der Förderrinne 2 anstehende flüssige Metall 3 eine Bewegung ausübt und in der Förderrinne 2 bis zur Anzapfungsstelle 10 vorgefördert wird. Die Anzapfungsstelle 10 des Induktors 7 ist in der Förderrinne 2 die Ausgangsstelle 17 für den Beginn des Dosiervorganges von flüssigem Metall. Das flüssige Metall 3 bleibt, solange der Induktorteil 16 eingeschaltet ist, an der Ausgangsstelle 17 stehen. Soll nun eine bestimmte Menge flüssigen Metalles 3 in ein nicht dargestelltes Auffanggefäß abgegeben werden, so wird der Schalter 21 eingelegt, wobei der obere Induktorteil 18 Spannung erhält. Die an der Ausgangsstelle 17 anstehende Schmelzflüssigkeit 3 beginnt sodann bis zum Ende der Förderrinne 2 zu fließen und läuft über die Gießschnauze 19 in ein Auffanggefäß ab. Da das flüssige Metall 3 von der Ausgangsstelle 17 bis zum Ende der Förderrinne 2 stets die gleiche Wegstrecke zurücklegt, ergibt sich somit eine gleiche Abgabe der Metallmenge 3 aus der Förderrinne 2 bei gleicher Zeiteinheit. Durch die dauernde Förderung des flüssigen Metalles 3 — bei angelegter Spannung des Induktorteiles 16 — bis zur Ausgangsstelle 17, die sich oberhalb des höchsten Badspiegelstandes befindet, kann der Dosiervorgang des flüssigen Metalles 3 jeweils unabhängig von der Höhe des Badspiegels im Warmhalte- oder Schmelzgefäß 1 fortlaufend bis auf den verbleibenden Sumpf im Gefäß durchgeführt werden. Nach Beendigung des Dosiervorganges wird der Schalter 21 geöffnet, wobei der Induktorteil 18 spannungslos wird. Dadurch fließt das flüssige Metall 3 in der Förderrinne 2 zurück und bleibt an der Ausgangsstelle 17 stehen, von wo aus der nächste Dosiervorgang wieder beginnt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Dosieren von flüssigen Metallen aus Schmelz- oder Warmhaltegefäßen mit elektromagnetischer Förderrinne, dadurchgekennzeichnet, daß oberhalb des höchsten Standes des Badspiegels im Warmhalte- oder Schmelzgefäß (1) das flüssige Metall (3) in der elektromagnetischen Förderrinne (2) bis zu einer bestimmten Ausgangsstelle (17) vorgefördert wird, von der aus der Dosiervorgang beginnt und daß das flüssige Metall (3) von der Ausgangsstelle (17) der Förderrinne (2) beginnend in bestimmten Zeiteinheiten weitergefördert wird, wobei die abgegebene Metallmenge pro Zeiteinheit konstant ist.

2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unterhalb der Förderrinne (2) angeordnete, vorzugsweise dreiphasig bewickelte Induktor (7) im Bereich einer Polteilung (20) angezapft ist, wobei die Anzapfungsstelle (10) die Ausgangsstelle (17) der Metallströmung für den Dosiervorgang ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Induktorteil (16) zur Vorförderung des flüssigen Metalls (3) an die Ausgangsstelle (17) ständig Spannung erhält, während der Induktorteil (18) nur für den Dosiervorgang zugeschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen