DE1508563A1 - Vorrichtung zum Abstechen eines Schmelztiegels mit Bodenentleerung in einem dicht abgeschlossenen Induktionsofen - Google Patents

Description

Commissariat ά 1'Energie Atoniique, Paris (Frankreich)

Vorrichtung zum Abstechen eines Schmelztiegels mit Bodenentleerung in einem dicht abgeschlossenen Induktionsofen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung auin Abstechen eines Schmelztiegels mit Bodenentleerung mit einem dicht abgeschlossenen Induktionsofen, wobei die Entleerungsöffnung im 3oden des Schmelztiegels durch eine Graphitplatte abgeschlossen ist, die durchstoßen werden muß, um das Abfließen des geschmolzenen Metalls zu gestatten.

Die Erfindung betrifft insbesondere bei einem Induktions- _ ofen, der beispielsweise in einen "Handschuhkasten" eingebaut iüt, Einrichtungen, mit denen die folgenden drei Funktionen auagsülit werden können:

- Durchstoßen einer Graphitplatte in Soden eines Schwelz-Lie^els, um das Gießen des geschmolzenen Metalls zu Le-

v/lrlcen;

- Diu'ciirUhren der Schmelze in den i'iegel, UQ aie zu

-10-(.: 145'-3)EP (7)

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- Messen der temperatur des Schmelzbades mittels eines !Thermoelements oder eines optischen Pyrometers.

Unter den "bisher bekannten Vorrichtungen an dicht abgeschlossenen Induktionsöfen, die insbesondere für das Gießen von geschmolzenen Metallen Verwendung finden, beispielsweise für das Gießen von Plutoniumlegierungen, in einer Schutzatiaosphäre oder im Vakuum, wären die Vorrichtungen zu erwähnen, die vollständig im Inneren des Ofens angeordnet und infolgedessen einer radioaktiven Verseuchung unterworfen sind, und mit denen außerdem nicht die drei oben erwähnten Funktionen durchgeführt werden können} ferner sind Abetichvorrichtun£en bekannt, welche den Boden des Schcielatiegels von unten durchtohren, und die infolgedessen einen abgeschlossenen Führungskanal in der Gießform bedingen, welche das abgestochene flüssige Metall aufnehmen soll; derartige YorricL-ungen können aucL nicht die drei genannten i*unktionen erfüllen.

Der vorliegenden iärfindung liegt vor allerd die Aufgabe zugrunde, eine Abstichvorrichtung der eingangs erwälmten Art derart auszubilden und durch zusätzliche Einrichtungen zu ergänzen, daß sie besser als die bisher bekannten /orrichtungan für ähnliche Zwecke den unterschiedlicher: Anforderungen der ■ Praxis genügt. Die Vorrichtung soll gleichseitig filr das Abstechen, die l'enperaturmessung und das DurcLrilaren der verwendbar sein, wobei sämtliche 1 eotai_Leuen und die

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ι sich außerhalb des dicht abgeschlossenen Ofenraumee mit Schutzatiaosphäre öler unter Vakuum befinden, wodurch ein Zugang, EWecks Äinoteilung oder ein Austausch von Teilen leicht möglich ifird.

Di· trfindungegemaOe Torrichtung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, deS man einerseits oberhalb des Induktionsofens mit Überwachter Atmosphäre ein vertikales Rohr anordnet, das dichtend mit dem oberen Teil des betreffenden Ofens über einen elastischen Balgen verbunden let, der durch pneumatische '.finden verformbar ist, und über Dichtungen, die «wischen Flanschen eingespannt sind, und daß andererseits in diesem vertikalen ItoLr ein hohler fturohstoCsteinpel, der Über Zahnstangen durch einen Motor angetrieben wird, verschiebbar angeordnet, awiechen lern vertikalen Rxir und dem Stempel eine doppelte Abdichtungιinsbesondere eine öldichtung und eine lippendichtungιvorgesehen ist, daß Steuerschalter Bum Aueltfsen der Ausbiläuiijj der Gchutzatmosphäre odar des Vakuums derart angeordnet Bind, dar lie Ausbildung diecer Atmosphäre nur dann lnö^lich ist, wenn der elastische Balken sich in seiner abgesenkten 5teilung befindet, weitere Schalter dae Stillsetzen ien BiircLnto^Gteiapel· bewirken uni nooh andere Schsltrr dazu ilieiien. oinj Auf- uni AbWartsbeVie^nn^ des dann :..it _u-ⁱ?-oci_Jton ScIi^iI¹GIi v: "j;.■_neu Stempels su steuern, um ein Durcl :'ih_r,. "--:■■ S:.„.r7.-·: I: > uci.-ielctiegel zu l^r\:xr'.zca. und de.? scl.7i:-"i^f.

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in dem hohlen Stempel Mittel zum Hessen der Temperatur ange-

I *·

ordnet sind. '

Die Erfindung umfaßt weiterhin - außer der oben beschriebenen wesentlichen Anordnung ·■ gewisse weitere sekundäre Merkmale, die vorzugsweise gleichzeitig, aber attch einzeln oder in Kombination angewendet werden könnent

- Oie Mittel zum Messen der Temperatur bestehen aus einem optischen Pyrometeransatz, der über einer Quarzecheibe angeordnet ist, welche den oberen Teil des Hohle.tempels, abschließt, der seinerseits die Bedingungen eines schwarzen Körpers erfüllt; . ·#

- die Mittel zum Messen der Temperatur beetehen aus einem Thermoelement, dessen "lötstelle¹¹ am unteren Ende innerhalb des hohlen Stempels angeordnet ist und dessen Anschlußdrähte durch eine Abschlußplatte hindurchführen, die den oberen Teil des Ilohlstempels abschließt.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird nunmehr ein ausgewähltes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Torrich-

tung beschrieben, das in der Zeichnung veranschaulicht ist. In der Zeichnung zeigen:

Fit,. 1 einen vertikalen Schnitt durch den unteren Teil einer ^: erfindungsgenäßen Vorrichtung;

Jig, 2 einen vertikalen Schnitt durch den oberen Teil der Gleichen Torrichtung;

l'it. 3 eine Aufsicht auf den oberen Teil der Vorrichtung · ri£,. 2.

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Die "Abschlußglocke¹¹ 1 des nicht genauer dargestellten Induktionsofens ist in vertikaler Richtung verschiebbar und stützt sich an einer zylindrischen Wand 2 über eine Gleitdichtung 3 ab. Wenn die Glocke 1 sich in dieser Stellung befindet, muß die erfindungsgemäße Vorrichtung fest iait dem oberen I'eil der Glocke verbunden sein, damit man in dem Ofen ein Vakuum oder eine Schutzgasatmosphäre herstellen kann. Dieser Abdichtung dient ein elastischer Balken 4, der an einen ΙιΊαηβαΐΐ 5 angeschweißt ist, der die Ringdichtungen 6 an den Abele ckflnnscii 7 des Ofens anpreßt. Der obere I'eil des^Balgens ist an aineu Gestell G befestigt. Die Vakuuadichtiglceit ist durch lic Plausche 3 und 10 und die Dichtung 11 gegeben; aur .'.b'Iichtung nach auf?en dient die iJLngdichtung 12.

Die vertikale Bewegung des Balgen3 4 wird durch αν/ei pneuiai:..tir.;o.a3 Sylinder 13 und 1'! bewirkt, deren Kolbenstangen rind 1-j aug-GdicLtet in den flanschen 10 und 17 geführt sind. Ans^Llagctücke 10 und die einstellbaren Ziigstangen 13 gestatten eine EiuotGllung des Hubes. Sin Jrhalter 20 verhindert das 13 iii G ehalt en der puapengruppe, solange der 13algen 4 nicht in seiner üiLGauueiigedDjückteu stellung ist.

Xu :1gii ."'lausch 17 ist in cineu zentralen Durchlaß dieses 2IaIiPCl;en o:";i xlohr 21 diciitend aiigenchv/eißb, in dem der Duiclinlio'^ioupel 22 gleitet, jline doppelte abdichtung ist im oberen ^¹GiI vorgesehen; die ernte Abdichtiing besteht ε-us einen

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ringförmigen Hohlraum 23, der mit öl gefüllt ist und aus einem Vorratsbehälter 24 gespeist wirdj diese Abdichtung ist dazu "bestiimt, eine Verseuchung der oberseitigen Bohrstange 25 des Stempels 22 zu verhindern; eine weitere Dichtung ist die lippendichtung 26, welche die Abdichtung gegenüber einem inneren Vakuum vervollständigt und als ölabstreifer wirkt. Ein Schutsbalgen aus Polyvinylchlorid oder einen ähnlichen elastischer Kunststoff kann gegebenenfalls noch bei der zweiten Dichtung vorgesehen v/erden.

An dem oberen Ende der rohrarti^en Stange 25 des Durchstoß— stempeln 22 ist ein Plansch 27 angeschweißt, der fest uit zwei vertikalen Zahnstangen 2G und 29 sowie eiuer vertikalen Stande 'iO verbunden ist. Die oberseitige öffnung ler rohrf^rai₀eu Stange 25 ä.e3 DurcLstoßstempels 22 ist entweder? durch eine :<uarsscheibe 31 abgeschlossen olor ^.uroL eine .Vbsclilunplatte, ■lurch die Anschlüsse eines Tlicrnceloafiiits lii^durcliffilu· en. Die /_bdicl.-uu:.£^v'ist durcL eine- i_Lin£;äiaLtii-c<j 32 uno. cliicn Gpanui'lnnsci: 33 gov/lUirl3if3tst.

Die bewegung lor : .ohr s tang ο 25 des Stej'psls 22 er.°ol^t über die ^l.iietai^eä. 2^r> und 2f., <lie- in Hillecn *-¹- -cfü'.rt eiad, über ein Getriebe 35 von eine..: rotor 7"> aun.

Dsr üu::cbsto-C>ntonpel besteht au.: einer Lr¹LJ.on Grapliitfassung oder Zange 22, die auf die Iiolirstange 25 aufg03chr&uut ist.

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Das Anhalten der Rohratange 25 erfolgt durch einen Schalter 37, der duroh eine auf der vertikalen Stange 50 sitzende, nicht dargesttllte Nooke" betätigt wird.

Der Stempel 22 kann mit einer oder mehreren gelochten Boheiben (nicht dargestellt) versehen sein, die dazu dienen, das Sclimelabad durch wiederholtes Aufwärts- und Abwärtobewegen des Stempels 22 durchzurühren. Dieses Durchrühren kann dauernd aufrechterhalten werden· Die Auf- und Abbewegungen werden von ewei Schaltern 38 und 3S gesteuert, die in der Fig. 3 durch den Schalter 37 verdeckt sind, jedoch von der gleichen Necke gesteuert werden, die auf der vertikalen Stange 30 sitzt.

Die Temperatur kann gemessen werden:

- entweder durch ein optischos Pyrometer; daß heilgerät wird dann auf die 'Quarzscheibe 31 aufgesetzt und auf das zwingenartig abgeschlossene Ende dea Stempels 22 eingestellt, der die Bedingungen eines 3chwarzen Körpers vollkommen erfUlltj

- oder durch ein Thermoelement, dessen "Lötstelle" au unteren Inneren Ende des Stempels 22 angeordnet ist. Jiejbeideii Ansohlußdrähte des Ihomoelements werden durch eins Ab-Dchlußplatte hiniurcligeführt, welche die Quarsecheibe ersetzt. Das Einbauen und das Auebauen sind einfach und die Gefahr einer Verseuchung praktioch gleich Hull, da

der Stempel ?:2 mit Beinern rückwärtigen lünde an einer Stelle an die Rohrstance 25 angeschraubt ißt, 3ie nieuals mit dey Sclr.xlEbad in Berülirun^ kdaint, und <iaa Ther.aoclericnt nur nit den inneren' Wänden der Jtange 2j in Tci-Üiiiua^ kann, die normalerweice niclit verseucht λ/erdcn.

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Selbstverotändlicli ist die vorliegende Erfindung durchaus nicht auf die bestimmte Anwendungswei.se.nooh auf das soeben "beschriebene Ausführuiigsbeispiel besc£a?änktf die Erfindung uuifaßt auch sämtliche für den Fachmann naheliegenden Varianten,

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Claims (3)

1. - 9 ■-Patentansprüche

   1« Vorrichtung aum Abstechen eines Schmelatiegels mit Bodenentleerung In einem dicht abgeschlossenen Induktionsofen, lh dem eine im Boden des unter Sohut«atmosphäre oder unter Vakuum angeordneten Sohmeletlegele sitzende Graphitplatte durchstoßen werden muß, um das Gießen des geschmolzenen Metalle einzuleiten, gekenne e 1 oh'ne t durchs einerseits ein vertikales Rohr (21) Über dem Ofen, das dichtend mit dem oberen Seil (1) des Ofens über einen Balgen (4) verbunden 1st, welcher durch pneumatische Zylinder (13 _f14) zusammendrückbar und durch sswischen Planschen (10,17) angeordnete Dichtungen (11,12) dioht abgeschlossen ist, andererseits einen hohlen Durohstoßsteiapel (22,25), der in dem vertikalen Rohr verschiebbar angeordnet und von einem Motor (36) Über Zahnstangen (28,29) antreibbar ist, wobei awiaohen dem vertikalen Rohr und dem Stempel eine doppelte Abdichtung vorgesehen ist, insbesondere eine Öldichtung (23) und eine Lippendichtung (26)} gekennzeichnet ferner durch Schalter (20) aum Auslesen der Einstellung der Schutzatmosphäre bzw·' des Vakuums innerhalb , des Induktionsofens,'wenn der Balgen sich in seiner zusammen- ' gedrückten Stellung befindet, weitere Sohalter (37), um das Stillsetzen des Durchstoßstempels zu bewirken und noch andere ·, Schalter (33,39), um den Stempel, der dann mit gelochten j Scheiben versehen wird, auf- und abzubewegen, um die Bohmelae im Tiegel durchzurühren; schließlich gekenneeiohnet durch -'

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   - ίο -

   MIttel zum Messen der Temperatur, die In den Stempel oder, auf ihm angeordnet sind. » '
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, &·£ dl· Mittel aum Messen der !Temperatur aus einem opt lochen Pyrone tier "bestehen, das über einer Quarasoheibe (31) angeordnet ist, welche das obere Ende des hohlen Stempele (22,25) abeo&Ueßt, der aeinerseits die Bedingungen eines schwäreen Körpers erfüllt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die MIttel zum Messen der Temperatur aus einem Sheraoelement bestehen, dessen "lötstelle" am unteren Ende innerhalb des hohlen Stempels (22,25) angeordnet ist, und dessen Aneohlußdrälite durch eine Abechlußplatte hlndurohgeftihrt sind, welche den oberen XeIl des Durchstoßsteapels abdeckt·

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