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Die Erfindung betrifft einen Induktionsschmelzofen mit einem aus einer
gestampften feuerbeständigen Masse bestehenden Schmelzgefäß und einer dieses umschließenden,
auf einem Tragrahmen abgestützten Induktionsheizspule, die in einem hitzebeständigen,
aus einer härtbaren Masse bestehenden selbsttragenden Körper eingebettet ist, welcher
eine spiralig gewickelte Ummantelung aufweist.
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Die bekannten Induktionsschmelzöfen, deren Schmelzgefäß von einer
Induktionsheizspule umgeben ist, benötigen für die Abstützung und Verankerung der
Heizspule ein verhältnismäßig bauaufwendiges Rahmengestell. Da das aus einer Stampfmasse
bestehende Schmelzgefäß insbesondere gegenüber Zugspannungen empfindlich ist, muß
die Induktionsheizspule hier an dem Rahmengestell starr gehalten werden, um eine
Bewegung der stromdurchflossenen Spulenwindungen gegen das Schmelzgefäß und die
sich hierbei einstellenden Kräfte, die zu einer Zerstörung des Schmelzgefäßes führen
können, zu vermeiden. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Induktionsschmelzöfen
besteht darin, daß bei einer Beschädigung der Heizspule das Rahmengestell und die
Spule von dem feuerbeständigen Schmelzgefäß entfernt werden müssen, um die Induktionsheizspule
reparieren oder auswechseln zu können. Es war daher bisher stets erforderlich, ein
gesondertes Rahmengestell mit einer Induktionsheizspule als Ersatzausrüstung für
einen Induktionsschmelzofen auf Lager zu halten.
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Es ist auch seit langem bekannt, Induktionsheizspulen in einer härtbaren,
feuerfesten Masse, wie z. B. Beton Epoxydharz u. dgl., einzubetten, um der
Spule
eine größere Standfestigkeit zu verleihen. Ferner ist es nicht mehr neu, die Heizspule
eines Hochfrequenzofens in einem Isolierkörper, z. B. aus Schamotte, Kaolin u. dgl.,
einzubetten. Bei einem bekannten Induktionsschmelzofen ist ein Schmelzgefäß vorgesehen,
welches aus einer Vielzahl von ringsegmentförmigen Teilen hergestellt ist, die unter
Zwischenlage von Isolierschichten zu einem Zylinderkörper zusammengesetzt sind und
jeweils aus einem aus dünnem Kupferblech gebildeten Hohlkasten bestehen, welcher
von einem Kühlmittel durchströmt ist. Damit die einzelnen Ringsegmentteile zusammengehalten
werden, wird eine Umwicklung des Zylinderkörpers mittels eines dünnen Gewebes, z.
B. eines solchen aus Glasfasern, vorgenommen. Da die Segmentteile aus dünnwandigem,
druckempfindlichem Kupferblech gefertigt sind, kann mit der Gewebeumwicklung nur
ein loser Zusammenhalt der Ringsegmentteile erreicht werden.
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Schließlich ist auch ein Induktionsschmelzofen bekannt, dessen Schmelzgefäß
zur Beeinflussung des nmmnetischen Flusses der Induktionsheizspule mit einer spiralig
gewickelten, lamellierten Metallummantelung versehen ist, die dem Schmelzgefäß überdies
eine gewisse mechanische Festigkeit verleiht. Die das Schmelzgefäß umschließende
Heizspule wird dabei entweder an einem besonderen, das Schmelzgefäß umschließenden
Spulengerüst angeordnet, oder sie wird im Inneren des Schmelzgefäßes eingebettet.
Beide Maßnahmen sind aber nachteilig. Im erstgenannten Fall muß ein stabiles, verhältnismäßig
bauaufwendiges Rahmengestell für die starre Halterung des Spulenkörpers vorgesehen
werden. Im zweitgenannten Fall besteht in erheblichem Maße die Gefahr einer Beschädigung
des Schmelzgefäßes unter Einwirkung der Bewegungskräfte der stromdurchflossenen
Spulenwindungen. Da das aus einer Stampfmasse hergestellte Schmelzgefäß spannungs-
und bruchempfindlich ist, wird ein Aufreißen und Auflockern der Stampfmasse selbst
dann, wenn das Schmelzgefäß eine metallische Ummantelung aufweist, nicht zu vermeiden
sein. Hinzu kommt, daß die stromdurchflossene Heizspule mehr oder weniger starken
Vibrationen ausgesetzt ist, die ebenfalls zerstörend auf das Schmelzgefäß wirken.
Nachteilig bei dieser vorbekannten Ausführung ist schließlich auch, daß hier das
Schmelzgefäß nur zusammen mit der eingebetteten Heizspule ausgewechselt werden kann.
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Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten
Nachteile eines Induktionsschmelzofens der eingangs genannten Art zu beheben. Sie
bezweckt insbesondere einen Induktionsschmelzofen, der mit vergleichsweise geringem
Bauaufwand für den Heizspulenträger auskommt, ein einfaches und rasches Auswechseln
des Heizspulenträgers ermöglicht und sich demgemäß durch erhöhte Standzeiten und
verminderte Reparaturkosten auszeichnet.
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Gemäß der Erfindung ist die Induktionsheizspule in einem das Schmelzgefäß
aufnehmenden und umschließenden, unter einer radialen Druckvorspannung stehenden
Gußkörper eingebettet, wobei die Ummantelung aus einem elektrisch nichtleitenden,
unter Vorspannung mit überlappung schraubenförmig gewickelten Verstärkungsband besteht.
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Bei dem Induktionsschmelzofen der erfindunnsgemäßen Bauart weist also
das Schmelzgefäß selbst keine eingebettete Induktionsheizspule auf, wie dies bei
dem vorstehend erwähnten vorbekannten Schmelzofen der Fall ist. Vielmehr ist erfindungsgemäß
die Anordnung so getroffen, daß die Induktionsheizspule in einem besonderen Gußkörper
eingebettet ist, der seinerseits in seinem Innenraum das Schmelzgefäß aufnimmt und
der für sich selbsttragende Eigenschaften hat und damit das sonst übliche Traggestell
für die Induktionsheizspule weitgehend ersetzt. Dadurch, daß der Gußkörper unter
einer radialen Druckvorspannung steht, wird nicht nur die mechanische Festigkeit
des Gußkörpers erhöht, sondern es werden zugleich auch die sich beim Stromfluß im
Heizspulenkörper sonst einstellenden Vibrationseffekte vermieden. Es können daher
von der stromdurchflossenen Heizspule und dem dieselbe aufnehmenden Gußkörper keine
schädlichen Kräfte auf das spannungsempfindliche Schmelzgefäß und das Traggestell
des Gußkörpers übertragen werden. Der die Induktionsheizspule aufnehmende selbsttragende
Gußkörper läßt sich im Falle einer Beschädigung leicht ausbauen und gegen einen
anderen Gußkörper austauschen. An Stelle einer mit einem bauaufwendigen Rahmengestell
versehenen Induktionsheizspule braucht daher bei dem erfindungsgemäßen Schmelzofen
lediglich nur ein vergleichsweise billiger Heizspulen-Gußkörper auf Lager gehalten
zu werden.
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Für das Verstärkungsband wird vorzugsweise ein aus Glasfasern bestehendes
Band verwendet. Es empfiehlt sich, das Verstärkungsband mit einem Überzug aus einem
gehärteten, unmagnetischen und nichtleitenden Stoff zu versehen, der eine feste
Verbindung des Bandes mit dem Gußkörper bewirkt.
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Der die Induktionsheizspule aufnehmende Gußkörper kann gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung aus Tafeltonerde bestehen. Baulich zweckmäßig ist
insbesondere eine Ausführung des Induktionsschmelzofens, bei der die Induktionsheizspule
auf einer hitzebeständigen Bodenplatte steht, wobei oberhalb der Heizspule eine
Abdeckplatte angeordnet ist, die eine mit der Innenkammer des Gußkörpers in Verbindung
stehende öffnung aufweist. Die Bodenplatte und die Abdeckplatte sind dabei zur Einspannung
des Gußkörpers gegeneinander verspannbar, was mittels Spannbolzen u. dgl. erreicht
werden kann. Die genannte Abdeckplatte weist zweckmäßig einen sich radial erstreckenden
Ausgußrahmen auf, der eine aus hitzebeständigem Material gebildete Ausgußrinne aufnimmt.
Dabei ist eine nichtleitende Stirnplatte vorgesehen, die an der Außenseite des Gußkörpers
liegt und sich in der Nähe der Ausgußrinne von der Abdeckplatte zur Bodenplatte
hin erstreckt. Vorteilhafterweise ist an jeder Seite der Ausgußrinne ein Schwenkzapfen
zur verschwenkbaren Lagerung des das Schmelzgefäß und die Induktionsheizspule tragenden
Rahmens angeordnet.
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Die Herstellung einer selbsttragenden Induktionsheizspule für einen
Induktionsschmelzofen der erfindungsgemäßen Art kann so erfolgen, daß um eine mit
Anschlußleitungen versehene Heizspule ein härtbares, hitzebeständiges Material zu
einem im wesentlichen selbsttragenden zylindrischen Körper gegossen wird, der eine
zu der Spule koaxiale Innenkammer aufweist und aus dem die Anschlußleitungen herausgeführt
sind. Anschließend wird ein elektrisch nichtleitendes Verstärkungsband schraubenförmig
unter Spannung und mit überlappung um den zylindrischen Gußkörper gewickelt, derart;
daß sich die Bandumwicklung über den größten Teil der axialen Länge des Gußkörpers
erstreckt. Nach der Herstellung der
Bandumwicklung wird das Verstärkungsband
zweckmäßig mit einem härtbaren plastischen Material imprägniert, um eine feste Verbindung
zwischen dem Band und dem Gußkörper herzustellen. Der Gußkörper wird zweckmäßig
in einer Gießform gegossen, deren axiale Länge im wesentlichen der axialen Länge
der Induktionsheizspule entspricht und die im wesentlichen zylindrische Innen- und
Außenwände aufweist, zwischen denen ein ringförmiger Formraum liegt. In diesen Formraum
wird die Induktionsheizspule so eingebracht, daß sie im Abstand von den Formwänden
liegt und ihre Anschlußleitungen sich aus dem Formraum heraus erstrecken. Anschließend
wird das härtbare und hitzebeständige Material in den Formraum um die Heizspule
herum gegossen. Nach dem Aushärten der Gußmasse wird dann der so erhaltene ringförmige,
selbsttragende Gußkörper aus der Form herausgenommen, mit dem Verstärkungsband umwickelt
und mit der plastischen Masse imprägniert. In diesen ringförmigen Gußkörper läßt
sich dann das Schmelzgefäß durch Stampfen einbringen.
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In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Es zeigt F i g.1 das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung in
perspektivischer Darstellung, F i g. 2 in größerem Maßstab einen Schnitt nach der
Linie 2-2 der F i g.1, F i g. 3 eine Teilansicht in größerem Maßstab nach Linie
3-3 der F i g.1, F i g. 4 einen Querschnitt nach Linie 4-4 der F i g. 2, F i g.
5 schematisch in perspektivischer Darstellung eine Querschnittsdarstellung der Vorrichtung
gemäß den Fi g.1 bis 4, F i g. 6 die Heizspulenvorrichtung gemäß den F i g.1 bis
5 schematisch perspektivischer Darstellung.
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Der insbesondere in den F i g.1, 2 und 4 dargestellte Induktionsschmelzofen
A ist nach seiner Bauart für das Schmelzen von Metall, wie z. B. Stahl, bestimmt.
Er weist einen Rahmen bzw. ein Traggestell 10 sowie eine Spulenvorrichtung 12 auf.
Die Spulenvorrichtung 12, die nachstehend im einzelnen erläutert wird, besteht aus
einem selbsttragenden Element, welches auf dem Rahmen 10 ruht und von diesem im
Falle einer Beschädigung leicht abgenommen werden kann.
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Die erfindungsgemäße Spulenvorrichtung 12 ermöglicht die Verwendung
eines Rahmens 10 von verhältnismäßig einfacher Bauart, auf welchem die Spulenvorrichtung
12 frei stehend bzw. selbsttragend gelagert ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
weist der Rahmen 10 horizontal angeordnete Winkelträger 20 und 22 mit unteren
Schenkeln 24 auf, die endseitig mit einem Betätigungsgriff 26 od. dgl. verbunden
sind. An den Schenkeln 24 ist eine Bodenplatte 30 gelagert, die aus einem hitzebeständigen
Isoliermaterial, wie z. B. einer Tafel aus Asbestzement (üblicherweise als »transite«
bezeichnet), besteht. An der vorderen Seite des Schmelzofens A eine Stirnplatte
32 angeordnet, die aus demselben Material wie die Platte 30 besteht und die geeignet
ist, den Schmelzofen A abzustützen, wenn er zum Ausgießen des Metalls gekippt wird.
Eine im Abstand von der Platte 32 angeordnete Unterteilung 34 bildet oberhalb der
Bodenplatte 30 einen Hohlraum, der mit einem gießfähigen, hitzebeständigen Material
40 gefüllt ist. In der Praxis wird hierfür Alundum, ein von der Norton Company
angebotenes plattenförmiges Tonerdematerial verwendet.
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Die Stirnplatte 32 ist an einem Paar im Abstand voneinander angeordneter
vertikaler Winkelstreben 42 und 44 gehalten, an denen sie mittels einer Anzahl an
Schraubenbolzen 46 befestigt ist. Von den vertikalen Streben 42 und 44 erstrecken
sich Stützstreben 50 und 52 zu Lagerplatten 54 und 56, die an die oberen
Schenkel der horizontalen Träger 20 und 22 angeschweißt sind. Der beschriebene Rahmen
bzw. das Traggestell 10 weist somit einen Bodenteil für die Abstützung der
Spulenvorrichtung 12 sowie einen Stirnteil auf, der die Spulenvorrichtung abstützt,
wenn der Rahmen 10 gekippt wird.
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Um den Schmelzofen A zum Entleeren zu kippen, ist bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ein Gießständer 60 vorgesehen, der sich horizontal erstreckende
Beine 62 und 64 aufweist, welche an den den Stützstreben 50 und 52 zugewandten Seiten
Drehlagerarme 66 und 68 tragen. Zur Erhöhung der Steifigkeit der Arme 66 und 68
sind an diesen Stege 70 rechtwinklig befestigt. Die Arme weisen im oberen Bereich
Drehlagerausnehmungen 72 auf. Diese Drehlager nehmen Lagerzapfen 74 auf, die an
den oberen Enden der Stützstreben 50 und 52 starr befestigt sind, wie insbesondere
F i g. 4 erkennen läßt. Zur Entleerung des Schmelzofens A kann der Rahmen
10
zusammen mit der Spulenvorrichtung 12 mittels der Handhabe 76 um die Lagerzapfen
74 gekippt werden.
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Im oberen Bereich des Schmelzofens A ist eine Abdeckplatte 80 angeordnet,
die aus einem Isoliermaterial besteht, dessen Eigenschaften denjenigen des Werkstoffes
der Platten 30 und 32 entspricht.
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Zwischen dem oberen Ende der Spulenvorrichtung 12 und der Unterseite
der Abdeckplatte 80 liegt eine Isolier- und Dichtscheibe 82, die zweckmäßig aus
einem dünnen Asbesttuch od. dgl. besteht. Die Abdeckplatte 80 ist mittels einer
Anzahl unmagnetischer Stahl-Zuganker 64 an der Bodenplatte 30 befestigt. Die Ankerstangen
werden bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung so angeordnet und verspannt,
daß die Spulenvorrichtung 12 zwischen der Abdeckplatte und der Bodenplatte
eingespannt wird, derart, daß im Betrieb eine Druckkraft auf die Spulenvorrichtung
12 ausgeübt wird. An der vorderen Seite der Abdeckplatte 80 ist in Nähe der Platte
32 ein unmagnetischer Ausgußrahmen 90 angeordnet, der eine Stirnplatte 92 mit einer
Ausgußöffnung 94 und Stützplatten 96 aufweist, welche Seitenwände 98 tragen, so
daß zur Bildung einer Ausgußrinne des Schmelzofens A ein hitzebeständiges Material
in den Ausgußrahmen gegossen werden kann.
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Die Spulenvorrichtung 12 gemäß der Erfindung weist eine mit einer
größeren Anzahl an Windungen versehene Induktionsheizspule 100 mit rechteckigem
Querschnitt auf, deren Anschlußleitungen 102 und 104 durch die an der SpuIenvorrichtung
12 befestigte Isolierplatte 106 nach außen geführt sind. Zur Erregung der Spule
100 sind Blöcke 120 und 122 vorgesehen, die über Leitungen 124 und 126 an eine Wechselstromquelle
angeschlossen sind, die in F i g. 2 schematisch durch den Generator 128 dargestellt
ist. Die Spule 100 ist in üblicher Weise mit einem inneren Kühlkanal
130 versehen, der einen Kühlmitte'einlaß 132 und ein Paar im Abstand voneinander
angeordneter Kühlmittelauslässe 134 und 136 aufweist. über den Einlaß 132 strömt
das Kühlmittel, wie z. B. Wasser,
in den Kanal 130. Das Kühlmittel
strömt dann durch die Spule nach oben und unten und verläßt diese über die Auslässe
134 und 136.
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Erfindungsgemäß ist die Heizspule 100 in einem hitzebeständigen Gußmaterial
eingekapselt, welches einen Körper 140 bildet, der die Spule 100 vollständig umschließt.
Der Gußkörper 140 hat eine im wesentlichen zylindrische Form; er ruht auf dem hitzebeständigen
Gußmateria140, wie dies insbesondere Fi g. 2 zeigt. Für die Einkapselung der Spule
100 können verschiedene hitzebeständige und gußfähige Stoffe Verwendung finden.
Erfindungsgemäß wird hierfür jedoch vorteilhafterweise hitzebeständiges Alundum-Material,-
ein platten- bzw. schichtförmiges Tonerdematerial,. welches z. B. von der Firma
Norton Company angeboten wird, verwendet. Dieses Material zeichnet- sich durch gute
Wärmeisolierungs- und Wärmewiderstandseigenschaften sowie hervorragende physikalische
Fdstigkeitseigenschaften im Gießzustand aus.
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Der hitzebeständige Gußkörper 140 weist eine Innenkammer
142 und eine Mantelfläche 144 sowie eine Innenfläche 146 auf. Die
Mantelfläche 144 kann von unterschiedlicher Querschnittsform sein. Bei dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel hat die Mantelfläche 144 eine achteckige Umrißform, wobei sich
eine an der Stirnseite des Schmelzofens A befindende ebene Fläche gegen die Stirnplatte
32 legt, während eine andere ebene Fläche, die im Abstand von der Stirnseite des
Schmelzofens liegt, sich gegen die Isolierplatte 106 abstützt. Um die Mantelfläche
144 ist ein Band 150 aus einem nichtleitfähigen Material, vorzugsweise aus
Glasfasermaterial, gelegt. Das Band 150 ist mit überlappung schraubenförmig
und unter Spannung auf die Fläche 144 gewickelt, so daß es eine nach innen gerichtete
Kraft auf den Gußkörper 140 ausübt. Diese Kraft bewirkt eine Vorspannung
des Gußkörpers 140, wodurch die Starrheit der Spulenvorrichtung 12 begünstigt wird.
Die Bandwicklung läßt sich am besten der F i g. 3 entnehmen. Um das Band
150 fest auf der Mantelfläche 144 zu halten, ohne daß die Zugspannung
des Bandes nachläßt, ist ein überzug 157 aus einem härtbaren Material, wie z. B.
Polyesterharzen, vorgesehen. Das härtbare Material vereinigt im ausgehärteten Zustand
das Band 150 mit dem Körper 140, so daß diese nahezu einstückig miteinander verbunden
sind.
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Den F i g. 5 und 6 läßt sich die Art der Herstellung des Gußkörpers
140 entnehmen. Auf einer Grundplatte 163 werden im Abstand voneinander eine innere
und eine äußere Formwand 160 und 162 gelagert, die zwischen einen ringförmigen Formkanal
einschließen, in den das hitzebeständige Material zur Herstellung des Gußkörpers
140 hineingegossen werden kann. An einem Teil der Form 162 befindet sich die Isolierplatte
106, wie F i g. 4 zeigt. Nachdem das den Gußkörper 140 bildende Material ausgehärtet
ist, werden die Formen 160 und 162 sowie die Isolierplatte 106 entfernt, wie dies
F i g. 6 erkennen läßt.
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Anschließend wird das Band 150 unter Spannung um die achteckige Mantelfläche
144 des Gußkörpers 140 Gewickelt. Während des Wickelvorgangs wird das Band seitlich
an den Anschlußleitungen 102 und 104 und dem Einlaß 132 vorbeigeführt. Anschließend
wird der härtbare überzuG 152 auf das Wickelband aufgebracht, wie dies F i g. 3
erkennen läßt. Der Überzug 152 wird mittels einer Düse 170 aufgespritzt,
welche Polyesterharz 172 auf die Außenfläche des mit der Bandwicklung
144 versehenen Gußkörpers 140 aufträgt. Es versteht sich, daß der überzug
152 auch durch Eintauchen, durch Bestreichen oder in anderer Weise auf die Bandwicklung
aufgetragen werden kann. Nachdem der überzug 152 aufgebracht worden ist, kann er
durch Hitzehärtung des Körpers 140 oder durch eine andere geeignete Nachbehandlung
ausgehärtet werden. Anschließend wird die Platte 106 wieder über die Leitungen 102,
104 und den Einlaß 132 gelegt, wie dies F i g. 4 zeigt. -Die in dieser Weise hergestellte
Spulenvorrichtung 12 bildet eine frei stehende bzw. eine sich selbst tragende Einheit.
Die Spulenvorrichtung wird in den Rahmen 10 eingeführt, worauf die. Abdeckplatte
80
oberhalb der Spulenvorrichtung befestigt wird. Der Einbau der Spulenvorrichtung
läßt sich sehr einfach in wenigen Minuten bewerkstelligen. Die Spulenvorrichtung
kann dabei so eingebaut werden, daß die Platte 106 entweder auf der rechten oder
linken Seite oder an der Rückseite des Schmelzofens liegt. Dies läßt sich durch
Drehen der Vorrichtung in die jeweilige Einbaulage erreichen.
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Anschließend wird in der Innenkammer 142 der Spulenvorrichtung
12 durch Stampfen ein hitzebeständiges Schmelzgefäß 180 hergestellt, welches
einen das Metall aufnehmenden Innenraum 182 und eine Ausgußrinne 184 aufweist. Zur
Formung der Kammer 182 ist eine Metallform 186 vorgesehen, um die herum das hitzebeständige
Material unter Bildung des Schmelzgefäßes eingestampft wird. Wenn in dem Schmelzgefäß
Metall eingeschmolzen wird, so schmilzt die Form 186, wobei die Wärme des geschmolzenen
Metalls die Innenwand der Kammer 182 zusammenbackt bzw. sintert, so daß sich an
dem durch Stampfen gebildeten Schmelzgefäß eine harte Innenfläche einstellt. Falls
sich während des Betriebs in dieser harten Innenwand des Schmelzgefäßes 180 Risse
einstellen sollten, so kann das Metall durch diese Risse in das den Schmelztiegel
bildende Stampfmaterial eindringen. Das geschmolzene Metall in den Rissen- backt
die Stampfmasse wieder zusammen und verhindert dadurch, daß sich die Risse nach
außen hin fortsetzen bzw. weiterentwickeln. Das gestampfte Schmelzgefäß kann gegebenenfalls
aus demselben hitzebeständigen Gußmaterial hergestellt werden wie die Spulenvorrichtung
12.
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Wenn die erfindungsgemäß hergestellte Spulenvorrichtung schadhaft
werden sollte, so brauchen nur die Zugstangen 84 gelöst und die Abdeckplatte 80
abgenommen zu werden. Die Anschlüsse der Leitungen 124 und 126 sowie des Einlasses
132 und der Auslässe 134 und 136 werden dann gelöst, worauf sich die Spulenvorrichtung
12 von dem Rahmen 10 abheben 1"äßt. Es kann dann eine andere Spulenvorrichtung in
den Rahmen 10 eingesetzt werden, die einen neuen, durch Stampfen hergestellten Schmelztiegel
aufweist bzw. erhält. Diese Arbeitsweise läßt sich in kurzer Zeit durchführen und
erfordert kein vollständiges Auseinanderbauen eines bauaufwendigen Rahmengerüstes
und der hiermit verbundenen Heizspule.
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Von besonderer Bedeutung für die Erfindung ist das Band
150, welches schraubenförmig um die Außenfläche 144 des Gußkörpers 140 gewickelt
ist. Wie erwähnt, steht dieses Band unter Spannung, so daß auf die Fläche
144 eine nach innen gerichtete Kraft ausgeübt wird. Diese Kraft erzeugt in
dem Körper 140 eine Vorspannung, wodurch dessen Starrheit
erhöht
wird. Ohne ein solches Band würden die sich bei dem Stromdurchfluß durch die Spule
100 einstellenden Bewegungskräfte unter Umständen eine Bewegung der Spule bewirken,
die zu einem Aufreißen des den Körper 140 bildenden hitzebeständigen Materials führen
könnte. Ein solches Aufreißen könnte eine schnellere Zerstörung des Körpers 140
und des darin liegenden Schmelzgefäßes bewirken. Mit der Erfindung werden diese
Schwierigkeiten voll behoben.
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Unterhalb des Stampfgefäßes 180 sind Metalldrähte 190 eingegossen,
die sich von einem Stehbolzen 192 od. dgl. erstrecken. Diese Metalldrähte bilden
Elektroden eines Erdschlußprüfsystems, so daß etwaige Risse in der Fläche des gestampften
Schmelzgefäßes eine elektrische Vorrichtung betätigen, die an den Stehbolzen 192
angeschlossen ist. Auf diese Weise können Beschädigungen der Fläche des Schmelzgefäßes
wirksam ermittelt werden, bevor der Schmelzofen A eine nennenswerte Beschädigung
erleidet. Wenn das geschmolzene Metall in dem Schmelzgefäß 180 größere Risse bilden
sollte, so dringt das in dem Gefäß stehende Metall radial nach außen in die Nähe
der Spule 100. Diese radiale Metallbewegung kann mit geeigneten Instrumenten, die
an die Heizspule angeschlossen werden, ermittelt werden, da sich die elektrische
Charakteristik auf der Lastseite ändert, wenn sich der Abstand zwischen der Last
und der Spule ändert. Wenn sich die elektrischen Belastungseigenschaften um ein
bestimmtes Maß ändern, so wird daher eine Anzeige gegeben, daß die Last bzw. der
Verbraucher auf Grund einer Beschädigung der Seitenwände des Schmelzofens verhältnismäßig
nahe an der Spule liegt. Der Schmelzofen kann dann zu Reparaturzwecken abgeschaltet
werden, bevor das geschmolzene Metall die Spule 100 erreicht. Das Auswechseln der
frei stehenden bzw. selbsttragenden Spulenvorrichtung erfolgt dann in der beschriebenen
Weise.