DE307225C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

^- M 307225 KtASSE 31c. GRUPPEN ^ - M 307225 KtASSE 31c. GROUPS

HERMANN KÜRTH in MÜLHEIM-RUHR.HERMANN KÜRTH in MÜLHEIM-RUHR.

Elektrisches Dreh- und Mischgießverfahren. Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Oktober 1917 ab.Electric turning and mixed casting process. Patented in the German Empire on October 25, 1917.

Es ist bekannt, .daß durch den Genalt, an Gasen und festen Einschlüssen -in. den zu gießenden Metallen häufig die Qualität des betreffenden Gußstückes stärk beeinträchtigt wird; In dem fertigen Gußstück können sich Hohlräume bilden, die zu einer gewissen Unsicherheit bei der Verwendung des Gußstückes für wichtige. Maschinenteile führen, da die Lage der Fehlerstellen mit den heutigen Mitteln: schwer feststellbar' ist. Besonders gefährlich' können solche Fehlerstellen im Gußstück werden, wenn dasselbe für Maschinenteile, die starken Zentrifugalkräften unterworfen werden, z. B. für TurbinenwellenIt is known that by Genalt, at Gases and solid inclusions -in. which to casting metals often severely impaired the quality of the casting in question will; In the finished casting can Form cavities that lead to a certain uncertainty when using the casting for important. Guide machine parts, since the location of the faults is “difficult to determine” with today's means. Such flaws can be particularly dangerous in the casting, if the same for machine parts, the strong centrifugal forces be subjected to e.g. B. for turbine shafts

¹S- usw., weiter verarbeitet wird. "·. ; ' ¹ S- etc., is processed further. "·.;'

Es wurde festgestellt, daß bei Gußstücken kreisförmigen Querschnitts Hohlräume und Seigerungen vermieden werden können und eine gleichmäßige Struktur des Gusses erzielt:It has been found that in castings of circular cross-section cavities and Segregation can be avoided and a uniform structure of the cast is achieved:

*o werden kann, wenn die betreffende Gießform während des Gießens auf einer Drehscheibe durch eine mechanische Drehvorrichtung gedreht wird, wodurch eine kreisende Bewegung des flüssigen Metalls eingeleitet und dadurch* o can be if the mold in question rotated during casting on a turntable by a mechanical rotating device is initiated, whereby a circular motion of the liquid metal is initiated and thereby

as ein gegenseitiges Aneinandervorbeigleiten der einzelnen Zonen der ·. Metallsäule innerhalb -■. der Gießform bewirkt wird; hierdurch sowie durch die noch stärkere gegenseitige Verschiebung der einzelnen Zonen bei dem plötzliehen Wechsel der Drehrichtung wird eine gute Durchmischung des Metalls und ein Wegdrängen der eingeschlossenen Gase usw. hervorgerufen. Der fertige Guß ist in hohem Grade blasenfrei und. zeigt bei der späteren Untersuchung eine bedeutend 'gleichmäßigere Stuktur, als ohne Anwendung des vorstehend angedeuteten mechanischen Drehgießverfahrens. Es ist jedoch'ohne weiteres einleuchtend, daß der allgemeinen Anwendung dieses Verfahrens in der Praxis,. insbesondere bei schweren Gußstücken, große Schwierigkeiten betriebstechnischer Art im Wege stehen. Außerdem kann es naturgemäß nur bei Gußstücken kreisförmigen Querschnitts zur Anwendung kommen. . ^; ■ 'as the individual zones of the ·. Metal pillar inside - ■. the mold is effected; This, as well as the even greater mutual displacement of the individual zones during the sudden change in the direction of rotation, results in a good mixing of the metal and a displacement of the enclosed gases, etc. The finished font is highly bubble free and. In the later investigation shows a significantly more uniform structure than without the application of the mechanical rotary casting process indicated above. However, it is obvious that the general application of this method in practice. especially with heavy castings, great operational difficulties stand in the way. In addition, it can naturally only be used for castings with a circular cross-section. . ^; ■ '

Vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren, den angestrebten Zweck, das flüssige Metall, in eine kreisende Bewegung zu versetzen und die Drehrichtung nach Belieben zu ändern, anstatt auf mechanischem Wege in einfacher Weise mit Hilfe der Elektrizität zu erzielen.The present invention now relates to a method, the intended purpose, the liquid Metal to set in a circular motion and to change the direction of rotation at will, instead of mechanically simply with the help of electricity to achieve.

Urn diese Wirkung zu erreichen, wird nach •dem neuen Verfahren das flüssige Metall in der Form während bzw. nach Ausführung ⁵^ des Gusses einem elektrischen Drehfeld ausgesetzt. Die Gießform, deren Innenwandung mit einer schlecht leitenden feuerfesten Masse mit möglichst glatter Oberfläche ausgekleidet ist, kann z.B. so ausgebildet werden, daß sie den Stator eines Mehrphasenmotors darstellt·, während das flüssige Metall als rotierender Teil dieses Motors anzusehen ist. In dem flüssigen' Metall werden in bekannter Weise bei der Rotation des Drehfeldes infolge des Kraftlinienschnittes ,Ströme induziert, die sich im Metall schließen. Unter der wechselseitigen Einwirkung dieser Ströme sowie derUrn to achieve this effect, the new method is exposed to the liquid metal in the mold during or after execution of the casting ⁵ ^ a rotating electric field by •. The casting mold, the inner wall of which is lined with a poorly conductive refractory compound with a surface that is as smooth as possible, can for example be designed in such a way that it represents the stator of a multiphase motor while the liquid metal is to be regarded as the rotating part of this motor. In the liquid metal, currents are induced in a known manner when the rotating field rotates as a result of the intersection of the force line, which currents close in the metal. Under the mutual action of these currents as well as the

ta. Auflage,-autgegeben am 23: December 1919.)ta. Edition, issued on December 23, 1919.)

im Stator fließenden wird das flüssige Metall ; in der Richtung des Drehiefdes in Bewegung gesetzt. Eine Umkehrung der Richtung des i Drehfeldes bewirkt, wie bekannt, dann auch ein Fließen des Metalls .in umgekehrter Richtung.The liquid metal is flowing in the stator; set in motion in the direction of the turntable. Reversing the direction of the i As is known, the rotating field also causes the metal to flow in reverse Direction.

Ein weiterer Vorteil, des elektrischen Drehgießverfahrens besteht darin, daß bei geeigneter Anordnung die Temperatur desAnother advantage of the electric rotary casting process is that with a suitable arrangement, the temperature of the

ι» Gusses durch die während des Drehefis infolge der Wattverluste im flüssigen Metal! auftretende Wärme geregelt, z. B. gleich gehalten werden kann, bis der Guß fertig ist. Dieser Zweck wird z. B. erreicht, wenn mit hohen Periodenzahlen — z. B. 50, wie in normalen Dreh- und Wechselstromnetzen — gearbeitet und oft reversiert wird, da in diesem Falle starke Sekundärströme im flüssigen Metall erzeugt werden.ι »cast by the result during the filming the watt losses in liquid metal! occurring heat regulated, z. B. kept the same can be done until the casting is done. This purpose is z. B. achieved when with high number of periods - e.g. B. 50, as in normal three-phase and alternating current networks - worked and is often reversed, since in this case strong secondary currents in the liquid Metal can be generated.

Diese Erscheinung sowie die Tatsache, daß bei Anwendung des vorstehend gekennzeichneten Gießverfahrens unter der Einwirkung des elektrischen Drehfeldes und durch die entstehenden Jnduktionsströme eine lebhafte Rotation des flüssigen Metalls hervorgerufen wird, und daß durch Umschalten des Statorstromes eine plötzlicbe-Drehrichtungsänderung und dadurch eine gute Durchmischung und Entgasung des Metalls erzielt wird, wurde durch eine Reihe eingehender praktischer . ,Gießversuche sowohl mit magnetischen (Gußstahl) als auch mit unmagnetischen Metallen einwandfrei nachgewiesen. Die genannten' Vorzüge des neuen Verfahrens kommen also.This phenomenon, as well as the fact that when using the above Casting process under the influence of the rotating electrical field and through the resulting Induction currents caused a vigorous rotation of the liquid metal becomes, and that by switching the stator current a sudden change of direction of rotation and thereby good mixing and degassing of the metal is achieved through a number of in-depth practical. , Casting tests with both magnetic (cast steel) as well as with non-magnetic metals. The mentioned ' So there are advantages of the new process.

auch bei anderen Metallen als Stahl, z. B. bei Messing und Aluminium, die stark zu Blasenbildungen neigen, voll zur Geltung.also for metals other than steel, e.g. B. in brass and aluminum, which lead to blistering tend to come into their own.

Ähnliche Erscheinungen treten ja bekanntlich auch bei den nach dem Induktionsprinzip gebauten 'Elektröstahlöfen auf. Auch hier dient die hervorgerufene gute Durchmischung zu einer Qualitätssteigerung des Stahls und bildet einen der Hauptvorzüge der Elektrostahlerzeugüng. Während jedoch bei der Elektrostahlherstellung im Induktionsofen die auftretende Bewegung eine in der Bauart der öfen liegende, erwünschte Begleiterscheinung ist, dient sie bei dem elektrischen Drehgießverfahren als Häuptzweck, denn es ist klar, daß bei dem Eingießen auch des besten, gut durchmischten Elektrostahl·; noch beträchtliche Luftmengen mit in die Gießform gerissen ■ werden, deren Entfernung durchaus erwünscht ist. Ferner ist es z. B. zweifellos rentabel, von normalem Siemens-Martin-Stahl auszugehen und auf diese billigere Stahlsorte die Vorzüge der Elektrostahlherstellung, nämlich Beeinflussung der Temperatur des flüssigen Metalls und intensive Durchmischung, anzu-As is well known, similar phenomena also occur with those according to the induction principle built 'electric steel furnaces. The good mixing that is brought about is also used here to an increase in the quality of the steel and is one of the main advantages of electrical steel production. However, while in the production of electric steel in induction furnaces the Occurring movement is a desirable side effect inherent in the design of the ovens it serves as the main purpose in the electric rotary casting process, because it is clear that when pouring the best, well-mixed electric steel ·; still considerable Amounts of air are torn into the casting mold, the removal of which is absolutely desirable is. Furthermore, it is z. B. undoubtedly profitable, to start from normal Siemens-Martin steel and this cheaper type of steel Advantages of electrical steel production, namely influencing the temperature of the liquid Metal and intensive mixing,

wenden,' ·turn, '

Auf den beiliegenden Zeichnungen sind einige beispielsweise Ausführungsformen der bei dem elektrischen Dreh- oder Mischgießverfahren zur Anwendung kommenden Gießformen schematisch zur Darstellung gebracht, "und zwar zeigt:On the accompanying drawings are some exemplary embodiments of the casting molds used in the electric rotary or mixed casting process shown schematically, "namely shows:

Fig. ι einen Querschnitt nach A-B₁ undFig. Ι a cross section according to AB ₁ and

Fig. 2 einen Längsschnitt einer einfachen Drehgießfonn innerhalb eines DrehfeJdes mit einem zweipoligen, ringförmigen Stator mit Luftkühlung,Fig. 2 is a longitudinal section of a simple one Rotary casting mold within a rotating spring with a two-pole, ring-shaped stator Air cooling,

Fig. 3 einen Längsschnitt einer Ausführungsform, wobei der zur Kühlung benutzte Luftstrom zentral von unten eintritt und über der Gießform austritt,3 shows a longitudinal section of an embodiment, the one used for cooling Air flow enters centrally from below and exits above the mold,

Fig. 4 einen Längsschnitt einer Gießform mit drei übereinander angeordneten Statoren,4 shows a longitudinal section of a casting mold with three stators arranged one above the other,

Fig. 5 bis 8 ein Schema eines mittels Gleich-. stromes durch "Wandern der Pole erzeugten Drehfeldes, Fig. 9 einen Querschnitt nach C-D, undFig. 5 to 8 a scheme of a means of equal. current rotating field generated by "wandering of the poles, Fig. 9 a cross section according to CD, and

Fig- 10 einen Längsschnitt einer Gießform innerhalb- eines Drehfekles, das von ausgeprägten Polen erzeugt wird,Fig. 10 is a longitudinal section of a casting mold within a rotational flaw that is generated by pronounced poles,

Fig. j ι einen Längsschnitt einer Gießform *5 für steigenden Guß, bei der nur die Eintrittsstelle unter die Einwirkung des Drehfeldes gebracht wird,Fig. J ι a longitudinal section of a casting mold * 5 for rising cast, in which only the entry point is subject to the action of the rotating field is brought

Fig. 12 einen Querschnitt einer rechteckigen Gießform für steigenden Guß mit zwei Eintrittsstellen, welche unter die Einwirkung zweier Dreh feider gebracht werden,Fig. 12 is a cross-section of a rectangular casting mold for rising cast with two Entry points, which are brought under the influence of two revolutions,

Fig. 13 und 14 zwei Längsschnitte einer Gießform für steigenden Guß, verbunden mit einer elektrischen Widerstandsheizungseinrichtung, und13 and 14 two longitudinal sections of a Casting mold for rising cast, connected to an electrical resistance heating device, and

Fig.. 1-5 und ) 6 zwei Querschnitte nach A-B bzw. C-D der Fig. 13 und 14.1-5 and) 6 two cross-sections according to AB and CD of FIGS. 13 and 14.

Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführüngsform ist angenommen, daß ein zweipoliges Drehfeld mit z. B. normaler Periodenzahl von 50 in der Sekunde durch das flüssige Metall hindurchschneidet. Die Kraftlinien des Drehfeldes in einem bestimmten Augenblick sind in Fig. 1 punktiert angedeutet; die Achse des Drehfeldes rotiert. Die aus feuerfestem Material hergestellte Gießform α ist in dem auf den Füßen c ruhenden, ringförmigen Stator b angeordnet, welcher die Kupfer- , wicklung d trägt. Die Verbindungen der einzelnen Wicklungsstäbe. sind in den Figuren fortgelassen. In dem angenommenen Falle wird das Statoreisen, wie üblich, lamelliert ausgeführt. Als Zwischenlage kann dünner Aufstrich aus Asbestmehl o. dgl. angewendet werden. Ist die Wärmestrahlung z. B. bei Herstellung großer Stahlgüsse zu intensiv, so wird die Kupferwicklung d zweckmäßig mit blanken Drähten hergestellt und für die Isolation Asbest verwendet. Eventuell kann auch die Wicklung in Kupferrohren ausgeführt werden, die durch Preßluft oder ein flüssigesIn the embodiment shown in Fig. 1 and 2, it is assumed that a two-pole rotating field with z. B. normal number of periods of 50 per second cuts through the liquid metal. The lines of force of the rotating field at a certain moment are indicated by dotted lines in FIG. 1; the axis of the rotating field rotates. The casting mold α made of refractory material is arranged in the annular stator b resting on the feet c and carrying the copper winding d . The connections of the individual winding bars. are omitted from the figures. In the assumed case, the stator iron is laminated as usual. A thin spread of asbestos flour or the like can be used as an intermediate layer. Is the thermal radiation z. B. too intensive when producing large cast steel, the copper winding d is expediently made with bare wires and asbestos is used for the insulation. Possibly the winding can also be carried out in copper pipes, which are carried out by compressed air or a liquid

Kühlmittel (Wasser, öl usw.) von innen gekühlt werden. Das Drehfeld wird zweck-' mäßig mit geringer Spannung betrieben, schon aus dem Grunde, um auch ganz ungeschultes Personal mit den Gießformen arbeiten lassen zu können. Ein ringförmig gebauter Transformator wird dann zweckmäßig in geeigneter Weise mit dem Stator zusammengebaut. Zur Kühlung der Statorwicklung ist zwischen derCoolant (water, oil, etc.) must be cooled from the inside. The rotating field is purposeful moderately operated with low voltage, if only for the reason that it is also completely untrained Let staff work with the molds. A ring-shaped transformer is then suitably assembled with the stator in a suitable manner. To the Cooling of the stator winding is between the

ίο Gießform α und dem Stato'reisen b ein Blechmantel e- vorgesehen, durch welchen die bei / zugeführte Kühlluft in der Pfeilrichtung nach oben streicht. Um eine Abkühlung des unteren Teiles der Gießform zu vermeiden, ist am Fuße derselben ein Ring g aus feuerfestem Wärmeschutzmaterial angeordnet. Die Luftzuführung kann auch von unten aus zentral erfolgen (s. Fig. 3), wobei jedoch eine allzu starke Abkühlung des Bodens der Formίο the casting mold α and the stator iron b a sheet metal jacket e- is provided through which the cooling air supplied to / sweeps upwards in the direction of the arrow. In order to prevent the lower part of the casting mold from cooling down, a ring g made of refractory heat protection material is arranged at the foot of the same. The air can also be supplied centrally from below (see FIG. 3), although the bottom of the mold is cooled too much

ao vermieden werden muß. Schließlich können die Luftrohre auch schräg nach oben tangential an den unteren Blechmantel herangeführt werden, so daß die Kühlluft in Schraubenlinien durch den' Luftraum zwischenao must be avoided. Finally, the air pipes can also be slanted upwards tangentially to the lower sheet metal jacket so that the cooling air in Helical lines through the 'air space between

*5 Form und Stator hindurchstreicht.* 5 strokes shape and stator.

Bei der vorliegenden Anordnung unter Verwendung eines zweipoligen Drehfeldes von relativ hoher Periodenzähl wird man häufig reversieren, da es ja nicht darauf ankommt,In the present arrangement using a two-pole rotating field of A relatively high number of periods will often be reversed, since it does not matter

das Metall in schnelle Rotation zu versetzen. Bei dieser Betriebsweise entstehen starke Induktionsströme im flüssigen Teil, wodurch die Temperatur des Gusses lange in gewünschter Höhe gehalten werden kann. Wird der Stator so hoch gebaut, daß er gleiche Höhe wie die Form hat, so wird das Maximum in der Erwärmung des Gusses erreicht. Handelt es sich jedoch nur um ein Inbewegungsetzen des flüssigen Metalls zum Zwecke einer guten Durchmischung, so kann der Stator entsprechend niedrig gehalten werden. Infolge der Trägheit der Materie wird der nicht unter dem direkten Einfluß des Drehfeldes stehende Teil des Metalls ebenfalls an den Drehbewegungen teilnehmen.to set the metal in rapid rotation. In this mode of operation, strong induction currents arise in the liquid part, which causes the The temperature of the casting can be kept at the desired level for a long time. Will the stator built so high that it has the same height as the form, the maximum will be in the warming of the cast. However, if it is only a matter of setting the liquid metal in motion for the purpose of good Mixing, the stator can be kept correspondingly low. As a result of The inertia of matter becomes that which is not under the direct influence of the rotating field Part of the metal also participate in the rotary movements.

Die Anordnung kann nun auch so getroffen werden, daß ein zweiter Stator bzw. mehrere übereinander in gewissen Abständen auf eine Form einwirken. Eine derartige Ausfüh-The arrangement can now also be made in this way be that a second stator or several on top of each other at certain intervals on one Shape. Such an execution

5» rungsform ist in Fig. 4 sch'ematisch dargestellt, wo drei Statoren b_lt b₃, b₃ auf die Forni α einwirken. Durch entsprechendes Schalten können dann gegenläufige Bewegungen verschiedner Metallschichten hervorgerufen werden.4 is 5 »approximate shape shown in Fig. Sch'ematisch where three stators b _lt _3, b ₃ b α act on the Forni. Corresponding switching can then cause opposite movements of different metal layers.

Soll mit niedrigen Periodenzahlen gearbeitet werden, so kann an Stelle der Lamellenkonstruktion des Stators auch mit massivem Eisen und zweckmäßig mit Gleicheostrom gearbeitet werden. Die Schaltung ist darin so vorzunehmen, daß ein Wandern der Pole eintritt, so daß also auch hier ein langsam sich drehendes Feld erzeugt wird. Dies ist in den Fig. 5 bis 8 schematisch zur Darstellung gebracht. Die Wärmeentwicklung wird bei einem derart rotierenden Feld, wie bereits erwähnt, geringer sein als bei der vorher beschriebenen Anordnung.If you want to work with low numbers of periods, you can use the lamellar construction instead of the stator also with solid iron and expediently with direct current to be worked. The circuit is to be made in such a way that a wandering of the Pole occurs, so that a slowly rotating field is also generated here. this is shown schematically in FIGS. 5 to 8. The heat development will, as already mentioned, be less with such a rotating field than with the previous one described arrangement.

Im übrigen können auch bei Verwendung von Wechselstrom an Stelle der Nutenwicklung ausgeprägte Pole wie bei Gleichstrornanordnung benutzt werden. Eine derartige Ausführungsform für fallenden Guß ist in den Fig. 9 und 10 dargestellt. Die Anwendung eines Drehfeldes, das von ausgeprägten Polen erzeugt wird, läßt eine größtmögliche Annäherung des Poleisens an das flüssige Metall zu. Die in dem Eisen- oder Stahlguß] och h radial angeordneten Polkerne ί tragen die Wicklungen d, die mehr auf -dem hinteren Teile der Polkerne angebracht sind. Von dem einzugießenden Metall sind die Polenden nur durch die auf die Innenwandung der Form α aufgebrachte feuerfeste Atxsschmierungsmasse I getrennt. Die eigentliche Gießform α besteht entweder aus feuerfester« Material von entsprechender Stärke oder auch aus unmagnetischem Stahl, in den die Enden der Polkerne i z. B. eingegossen sind. Damit kein magnetischer Nebenschluß durch die Bodenplatte eintreten kann, muß der Boden « der Form hier aus feuerfestem oder ttnmagnetischem Material hergestellt werden. Durch ersteres wird auch eine zu frühzeitige Abkühlung des Gusses am Boden vermieden. Die Kühlung der Wicklungen d erfolgt durch Kühlluft, die in der Pfeilrichtung zwischen den Polkernen i vorbeistreicht.In addition, when using alternating current instead of the slot winding, pronounced poles can be used as in the case of a direct current arrangement. Such an embodiment for falling cast is shown in FIGS. The application of a rotating field, which is generated by pronounced poles, allows the pole iron to approach the liquid metal as closely as possible. In the iron or steel casting] och h radially disposed pole cores ί the windings carry d, which are more appropriate to -the rear parts of the pole cores. Of the metal einzugießenden the pole ends are separated only by the inner wall of the form α applied refractory Atxsschmierungsmasse I. The actual casting mold α consists either of refractory «material of appropriate strength or of non-magnetic steel, in which the ends of the pole cores i z. B. are poured. So that no magnetic shunt can occur through the base plate, the base of the mold here must be made of refractory or magnetic material. The former also avoids premature cooling of the cast on the ground. The windings d are cooled by cooling air which sweeps past between the pole cores i in the direction of the arrow.

Die beiden vorstehend beschriebenen Anordnungen sind unter der Voraussetzung dargestellt, daß das Metall von oben in die Form gegossen wird. Sie können in gleicher Weise natürlich auch für steigende Güsse ausgebildet und verwendet werden. Weitergehend ist es möglich, für steigende Güsse normale Stahigußformen zu benutzen.und nur die Eintrittsstelle des Metalls in die Gießform unter die Einwirkung des Drehfeldes zu bringen. Eine solche Anordnung ist in Fig. 11 im Längsschnitt dargestellt. Die eiserne Stahlgießform α ruht auf dem zweiteilig ausgebildeten, aus feuerfestem Material hergestellten Untersatz 0, dem das flüssige Metall durch den Einguß p von unten zentral in der Pfeilrichtung zugeführt wird. Das an der Platte q befestigte Stahlguß] och h trägt die Polkerne i, welche an ihrem hinteren Teile die Kupferwicklungen d aufnehmen. Die Enden m der Polkerne ί ragen radial in den Untersatz 0 hinein und sind von dem flüssigen Metall durch die feuerfeste Ausschmierung / getrennt. Um mit einem Drehfeld für ver-The two arrangements described above are shown with the assumption that the metal is poured into the mold from above. They can of course also be designed and used for rising casts in the same way. Furthermore, it is possible to use normal steel casting molds for rising casts and only bring the entry point of the metal into the casting mold under the influence of the rotating field. Such an arrangement is shown in Fig. 11 in longitudinal section. The iron steel mold α rests on the two-part base 0 made of refractory material, to which the liquid metal is fed through the sprue p from below centrally in the direction of the arrow. The cast steel] och h fastened to the plate q carries the pole cores i, which take up the copper windings d on their rear part. The ends m of the pole cores ί protrude radially into the base 0 and are separated from the liquid metal by the refractory lubrication /. In order to use a rotating field for

scliiodene Durchmesser auszukommen, können die Pblkerne * in radialer Richtung verschiebbar hergestellt werden, oder es werden Polschuhe verschiedener Bauart in jedem· Einzelfalle an das Joch h angeschraubt.To get by with a small diameter, the Pblcern * can be made to be displaceable in the radial direction, or pole pieces of various types are screwed to the yoke h in each individual case.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung wird, wie bereits erwähnt, infolge der Trägheit der Materie die ganze über dem Untersatz ο in der Form α befindliche SäuleIn the arrangement described above, as already mentioned, due to the inertia of the matter, the entire column located above the base ο in the shape α

ίο aus flüssigem Metall mit in Bewegung gesetzt werden. Eine Temperäturbeeinflussung ist natürlich hier wegen der relativ geringen Höhe des Drehfeldes in geringerem Maße vorhanden. Aian kann jedoch mit verhältnismäßig kleinen Drehfeldern bereits ausreichende Bewegungen in großen Gußformen erzielen. Soll eine noch weitergehende Temperaturbeeinflussung erreicht werden, so ist bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen leicht eine besondere Beheizung der Form, z. B. elektrische Widerstandsheizung anzubringen.ίο made of liquid metal with set in motion will. A temperature influence is of course here because of the relatively small The height of the rotating field is available to a lesser extent. Aian can, however, with proportionate small rotating fields already achieve sufficient movements in large molds. Should an even more extensive temperature influence can be achieved, a special heating is easy in all of the embodiments described above the shape, e.g. B. to attach electrical resistance heating.

Eine beispielsweise Ausführungsform einer solchen Einrichtung ist in den Fig. 13 bis 16 zur Darstellung gebracht. Es soll hier durch geeignete Anordnung sowohl die Erzeugung eines Drehfeldes, wie eine Heizung des oberen Teiles des Gußkörpers während des Gießens und Mischens, sowie ein Warmhalten des verlorenen Kopfes erzielt werden. Wie aus den Fig. 13 und 14 ersichtlich, befindet sich der Magnetkörper zur Erzeugung, des Drehfeldes im oberen Teil der Form. Die Gußform selbst besteht aus einem unteren Teil aus Stahlguß oder unmagnetischem Material a_t und einem oberen Teil aus feuerfestem Material a₂. Um letzteren ist ein zweiter Zylinder r aus feuerfestem Material in der Weise angeordnet, daß zwischen beiden ein ring-An example embodiment of such a device is shown in FIGS. 13 to 16. By means of a suitable arrangement, both the generation of a rotating field and heating of the upper part of the cast body during casting and mixing as well as keeping the lost head warm should be achieved. As can be seen from FIGS. 13 and 14, the magnetic body for generating the rotating field is located in the upper part of the mold. The casting mold itself consists of a lower part made of cast steel or non-magnetic material a _t and an upper part made of refractory material a ₂ . Around the latter a second cylinder r made of refractory material is arranged in such a way that between the two an annular

■40 förmiger Hohlraum j entsteht, in welchem kleinstückiger Koks w aufgeschichtet ist. Der Hohlraum ί ist unten durch den oberen Rand t der Gießform a_± und oben durch den Eisenring u geschlossen. Durch die an dem Rand t und dem Ring u angeordneten Klemmen V₁ und V₂ wird der zur Heizung dienende elektrische Strom von entsprechender Spannung, z. B. etwa Jö Volt, zugeführt. Der in dem Oberteil a.^ untergebrachte Stator besteht, wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, aus dem PoIj och h,- welches die Polkerne i mit den Wicklungen d aufweist. Die Enden m der Polkerne i gehen hier wiederum bis dicht an das flüssige Metall· heran und sind von diesem nur durch die feuerfeste Ausschmierungsmasse Z getrennt. An den Stellen, an denen die Polkerne i. durch die Form hindurchtreten, sowie für die Unterbringung der Wicklungen d sind in defl Zylindern a₂ und r entsprechende Aussparungen vorgesehen. Die Kühlung der Wicklungen sowie gegebenenfalls auch der Polkerne kann in geeigneter Weise durch Preßluft erfolgen: .;-':. ■ .. ■ ■■■-■■ ;■'. ■ " -·■ 40-shaped cavity j arises in which small-sized coke w is piled up. The cavity ί is closed at the bottom by the upper edge t of the casting mold a _± and at the top by the iron ring u . Through the terminals V ₁ and V ₂ arranged on the edge t and the ring u , the electrical current used for heating is supplied with a corresponding voltage, e.g. B. about Jo Volt supplied. The stator accommodated in the upper part a. ^ Consists, as in the embodiments described above, from the pole h, - which has the pole cores i with the windings d . The ends m of the pole cores i here again come right up to the liquid metal and are only separated from it by the refractory lubricating compound Z. At the points where the pole cores i . pass through the mold, as well as for accommodating the windings d , corresponding recesses are provided in defl cylinders a ₂ and r. The cooling of the windings and possibly also the pole cores can be done in a suitable manner by compressed air:.; - ':. ■ .. ■ ■■■ - ■■; ■ '. ■ "- ·

Wird nun der Statorstrom sowie der Heiz- *>s strom eingeschaltet, so findet bei dieser Gießform sowohl eine Wärmezufuhr durch die Stromwärme im flüssigen Metall statt bei gleichzeitigem Drehen und Reversieren des .·. Metalls, wie eine Wärmezufuhr von den l'nnenwandungen der feuerfesten Form aus, die durch die zwischen, den einzelnen Koksstückchen auftretenden Lichtbogen hoch erhitzt werden kann. Der Betrieb kann so geregelt werden, daß vom unteren Teil der Gieß- form ausgehend eine langsame Abkühlung des Gusses bis in die obere Zone erfolgen kann bei gleichzeitigem Beibehalten der Drehbewegungen bis zur Erstarrung der oberen Metall- schichten. Der verlorene Kopf wird dadurch wesentlich kürzer ausfallen.If the stator current and the heating *> s electricity is switched on, so there is both a heat supply through the mold in this mold Electricity heat in the liquid metal instead of rotating and reversing the. ·. Metal, like a heat supply from the inner walls of the refractory mold, which are heated up by the arcs occurring between the individual coke pieces can be. The operation can be regulated so that from the lower part of the casting form, the casting can slowly cool down to the upper zone at the same time maintaining the rotary movements until the upper metal layers. The lost head will be much shorter as a result.

Bei den vorstehend beschriebenen Anordnungen war eine Gießform kreisrunden Querschnitts zugrunde gelegt. Das elektrische Drehgießverfahren kann aber auch für andere Formen angewendet werden, da es ja nur darauf ankommt, das flüssige Metall in einer zum inneren Umfang der Form annähernd parallelen Richtung in Bewegung zu bringen und gegebenenfalls die Bewegung umzukehren. Es ist also nur nötig, um eine Symmetrieachse ein Drehfeld zu erzeugen. Weichen die Formen allerdings stark vom runden Querschnitt ab, so wird eine Anordnung, wie in Fig. 12 dargestellt, zur Anwendung gebracht. Die rechteckige Gießform α für steigenden Guß weist die beiden Eingußstellen P₁ urid pv für das flüssige Metall auf. Es werden dann zwei Drehfelder erzeugt, indem um die beiden Eintrittsöffnungen zwei Apparate in der in Fig. 11 dargestellten Weise angeordnet werden.The arrangements described above were based on a casting mold with a circular cross section. The electrical rotary casting process can also be used for other forms, since it is only important to set the liquid metal in motion in a direction approximately parallel to the inner circumference of the form and, if necessary, to reverse the motion. So it is only necessary to generate a rotating field for an axis of symmetry. However, if the shapes differ greatly from the round cross-section, an arrangement as shown in FIG. 12 is used. The rectangular casting mold α for rising casting has the two pouring points P ₁ urid pv for the liquid metal. Two rotating fields are then generated by arranging two apparatuses around the two inlet openings in the manner shown in FIG. 11.

Das Drehgießverfähren kann schließlich in der Weise angewendet werden, daß das flüssige Metall bei fallenden Güssen durch ein Drehfeld hindurchgegossen wird, so daß beim Eintritt des flüssigen Metalls in die Form für eine gewisse Zeit eine Drehbewegung hervorgerufen wird.The rotary casting process can finally be applied in such a way that the liquid metal is poured through a rotating field with falling casts, so that when Entry of the liquid metal into the mold for a certain time caused a rotary movement will.

Bekanntlich wird eine sehr wirksame Entgasung flüssiger Metalle auch dadurch erzeugt, daß man das flüssige Metall in einem luftverdünnten Raum schmilzt. In gewissem Grade kann dieser Einfluß auch bei dem elektrischen Drehgießverfahren ausgenutzt werden. Läßt man nämlich, wie in Fig. 3 dargestellt, den zur Kühlung der Statorwicklung benutzten Luftstrom in geeigneter Weise über der Gießform austreten, so kann ein mehr oder minder großer Unterdruck über dem flüssigen Metall hergestellt werden, da der austretende Luftstrom auf die über demIt is well known that a very effective degassing of liquid metals is also produced by that one melts the liquid metal in an air-diluted room. In a way This influence can also be exploited in the electrical rotary casting process will. If one leaves namely, as shown in Fig. 3, the cooling of the stator winding used air flow exit in a suitable manner over the mold, so a more or less large negative pressure can be produced over the liquid metal, since the exiting air flow to the above

Metall stehende Luftsäule eine Saugwirkung ausübt.Metal standing air column exerts a suction effect.

Claims

Patent-to sayings:

1. Electrical rotary or mixed casting process, characterized in that the liquid metal during casting under the action of an electric

ίο the rotating field and brought about by the resulting Induced currents in a circular motion in the same direction as the rotating field is offset, and that by switching a change of direction of rotation

»5 can be carried out, wherein for the purpose of a more uniform structure, occurring in the liquid metal flow heat may be equal to _T periods are used for influencing the temperature, of the finished casting by eliminating to reach the entrapped gases and solid inclusions.

2. Rotary casting mold for carrying out the method according to claim i, characterized in that that to generate the rotating field in a vertical direction any zone around a shape with symmetrical about a central axis, z. B. circular cross-section a form ^ - the same, e.g. ring-shaped stator is arranged, which the copper winding carries, which is cooled by air, which is separated by means of a sheet metal jacket, neither from below laterally -or by tangentially upwardly directed pipes or can also be fed centrally and through the space between the stator and the mold vertically or in helical lines strokes upwards.

3. Embodiment of the rotary casting mold according to claim 2, characterized in that that the rotating field is fed by a transformer connected to the stator is assembled.

4. Embodiment of the rotary casting mold according to claim 2, characterized in that a plurality of stators are ^{arranged one above the other at certain intervals 1} around the mold and act on them.

5. Rotary casting mold for carrying out the method according to claim 1, characterized in that that the rotating field is generated by direct current excited poles, which as a result of a suitable - peeling wander around the perimeter of the shape.

6. Rotary casting mold for performing the method "according to claim 1, characterized in that that the stator used to generate the rotating field has pronounced poles, which extend up to the liquid metal can be brought in the form and from this only through sine Lubrication are separated, with the cooling air for the stator windings between strokes the pole cores from bottom to top.

7. Rotary casting mold for carrying out the method according to claim 1, characterized in that that only the point of entry of the metal under the action of a Rotating field is brought, z. B. by placing the stator below the mold and is formed separately from this, for the purpose, also normal casting molds when using the rotary casting process to use.

8. embodiment of the rotary casting mold according to claim 7, characterized in that that die.Polkerne the stator screwed to the magnet yoke and> are therefore interchangeable or are arranged radially adjustable in the yoke to the Purposes of using one and the same stator for different diameters can. 1

9. Rotary casting mold for performing the method according to claim ϊ for strong from the round cross-section deviating shapes, characterized in that two or several rotating fields act on the form by placing two 'or several stators according to claim 7 and 8 can be arranged.

10. Rotary casting mold for carrying out the method according to claim 1, characterized in that that in the embodiments according to claim 2 to 9 a special one Heating of the mold * ζ: B. electrical Resistance heating is attached for the purpose of making it even more intense To achieve temperature influence of the liquid metal in the form.

11. Embodiment of the 'rotary casting mold according to claim 10 associated with an i ° 5 electrical resistance heating device, characterized in that on two cylinders made of refractory material are arranged on the upper edge of the casting mold, in the upper part of which the in suitably cooled stator is housed while the gap between the two cylinders is filled with small pieces of coke, which the stream used for heating passes through at the top an ice ring and is fed down through the upper edge of the mold.

12. Rotary casting process according to claim 1, characterized in that the liquid metal passes through a rotating field as the casting falls is poured through, so that when the metal enters the mold for a

a rotational movement is caused for a certain period of time.

13. Rotary casting mold for carrying out the method according to claim 1, characterized in that that the air flow used to cool the stator windings through a specially designed housing is derived in such a way above the mold that above the liquid metal a negative pressure is created for the purpose of the suction effect occurring to produce a more effective degassing of the liquid metal.

14. Rotary casting mold for performing the method according to claim 1 with a against too strong; Heat radiation and conduction specially protected stator winding, characterized in that the winding is formed with tubes, which are cooled from the inside by liquid (water, oil) or gaseous (air) coolants will.

1 sheet of drawings.