DE4035552A1

DE4035552A1 - Vorrichtung zum erhitzen von geschmolzenem metall in einer giesspfanne

Info

Publication number: DE4035552A1
Application number: DE4035552A
Authority: DE
Inventors: Michio Kawasaki
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1989-11-09
Filing date: 1990-11-08
Publication date: 1991-05-16
Anticipated expiration: 2010-11-09
Also published as: GB2238496B; KR940003253B1; GB9024377D0; US5164148A; DE4035552C2; GB2238496A; JP2692367B2; JPH04178259A; KR910009369A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrich tung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall in einer Gieß pfanne, das in eine Gußform gefüllt werden soll, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Wenn die Temperatur von geschmolzenem Metall in einer Gießpfanne, welches in eine Gußform gefüllt werden soll, soweit abfällt, daß die Fluidität des geschmolzenen Me talls unter der Grenze liegt, ab welcher korrektes Gießen möglich ist, kann das geschmolzene Metall in der Gieß pfanne zu einem Schmelzofen zurückgebracht werden, um wieder geschmolzen zu werden. Das erneute Schmelzen von abgekühltem oder in den festen Zustand übergegangenem Me tall ist jedoch wegen der beträchtlichen Energieverluste unerwünscht.

Deshalb wurde eine Vorrichtung zur Wirbelstromerwärmung für Gießpfannen entwickelt, deren erste Spulenkerne an einer Gießpfanne angebracht sind, welche dazu geeignet ist, auf einem Tragetisch befestigt zu werden, an dem zweite Spulenkerne und eine Spule befestigt sind, um das geschmolzene Metall in der Gießpfanne zu jeder Zeit genü gend flüssig zu halten. Eine derartige Vorrichtung ist im Stand der Technik aus JP 61-1 37 521-A bekannt.

In Fig. 17 ist ein Schnitt der Vorrichtung nach dem Stand der Technik gezeigt. Eine Gießpfanne 1 umfaßt einen Me tall-Schalenrumpf 2, der aus nichtmagnetischem Material wie z. B. rostfreiem Stahl hergestellt ist, und ein feuer festes, wärmeisolierendes Material 3, das auf der Innen seite des Metallrumpfes 2 aufgetragen ist. Hängestangen 5 sind mit Drehzapfen 4 verbunden, welche auf gegenüberlie genden Seiten des Metallrumpfes 2 hervorstehen. Ein ange triebenes Rad 6 zum Schrägstellen der Gießpfanne ist an einem Drehzapfen 4 angebracht. Erste Spulenkerne 8a und 8b sind paarweise in Abständen von festgelegter Länge an dem äußeren Umfang 3a und dem äußeren Bodenbereich 3b des feuerfesten wärmeisolierenden Materials 3 angebracht.

Zweite Spulenkerne 11 sind in Anzahl und gegenseitigem Abstand den ersten Spulenkernen 8a und 8b entsprechend auf einem auf einem Boden 9 fest angebrachten Tisch 10 befestigt, so daß die Gießpfanne 1 von oben her ange bracht werden kann. Ein Tragelement 12, das in den Boden bereich der Gießpfanne 1 eingreift, und ein Anschlag 13 zur radialen Positionierung der Gießpfanne 1 sind im Tisch 10 eingebaut, so daß die ersten Spulenkerne 8a und 8b paarweise den Polschuhen 11a und 11b, welche auf den gegenüberliegenden Seiten der zweiten Spulenkerne 11 vor gesehen sind, gegenüberstehen, wenn die Gießpfanne 1 auf den Tisch 10 gesetzt wird. Zudem ist um die zweiten Spu lenkerne 11 eine Spule 14 gewickelt.

Wenn die Spule 14 mit Leistung versorgt wird, werden die zweiten Spulenkerne 11 angeregt, wodurch die ersten Spu lenkerne 8a und 8b ein magnetisches Wechselfeld 16 im ge schmolzenen Metall 15 in der Gießpfanne 1 erzeugen. Durch diese Wirbelstromerwärmung des geschmolzenen Metalls 15 bleibt dieses in einem für den Guß erwünschten flüssigen Zustand.

In der oben beschriebenen herkömmlichen Vorrichtung sind die zweiten Spulenkerne 11 und die Spule 14, die die Heizleistung umsetzen, zusammen mit Stromkabeln und (nicht gezeigten) Kühlwasserleitungen auf der Seite des Tisches 10 befestigt. Dementsprechend hat die herkömmli che Vorrichtung den Vorteil, daß die Anordnung dieser auf dem Tisch befindlichen Elemente vereinfacht ist und die Gießpfanne 1, die das geschmolzene Metall 15 enthält, frei an Hängestangen 5 bewegt oder mit den Drehzapfen 4 geneigt werden kann.

Die L-förmige Ausführung der zweiten Spulenkerne 11 er schwert die Herstellung der zweiten Spulenkerne 11. Wenn die Höhe des Polschuhes 11b jedes zweiten Spulenkernes 11 und die Höhe des Anschlages 13 nicht genau eingestellt werden können, kann der Polschuh 11b mit einem ersten Spulenkern 8b im Bodenbereich 3b der Gießpfanne 1 zusam menstoßen, was zum Bruch führen kann, oder es kann der Spalt zwischen dem Polschuh 11b und dem ersten Spulenkern 8b zu groß werden. Im letzten Fall wird der magnetische Widerstand und der Energieverlust erhöht sowie das Umfeld der Gießpfanne ungewöhnlich aufgeheizt.

Der Erfindung liegt somit die erste Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall in einer Gießpfanne zu schaffen, bei der erste Spulenkerne, die an der Gießpfanne befestigt sind, mit zweiten Spulen kernen und Spulenmitteln, die auf einem Tragetisch für die Gießpfanne befestigt sind, zusammenwirken und bei der die Positionierung der Polschuhe an den Enden der ent sprechenden Spulenkerne so genau ist, daß eine effektive Wirbelstromerwärmung des Gießpfanneninhalts gewährleistet ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung ei ner Vorrichtung, deren Spulenkerne so ausgeführt sind, daß sie kostengünstig hergestellt werden können.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer solchen Vorrichtung, welche das Absetzen und Auf nehmen der Gießpfanne auf und von dem Tragetisch ohne Be schädigung der Spulenkerne oder deren Pole vereinfacht.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, bei welcher die Streuverluste des magnetischen Flusses und die daraus resultierende Überhitzung der Isolationsbereiche der Gießpfanne mini miert werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, deren Spulen vor einer Stoßwir kung durch das Aufsetzen der Gießpfanne auf den Tisch ge schützt sind.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer Vorrichtung des genannten Typs, welche die genaue Einstellung der Position von Kern und Polschuh zueinander entweder während oder nach dem Absetzen der Gießpfanne auf den Tisch ermöglicht.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer Vorrichtung, die sowohl den Gebrauch als auch die Anbringung verschiedener Polschuh-Ausführungen für die entsprechenden Spulenkerne ermöglicht und durch die der Wirkungsgrad der Heizung unter verschiedenen Umständen optimiert werden kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaf fung einer Vorrichtung vom beschriebenen Typ, bei der die Spule vor der Gießpfannenhitze geschützt ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaf fung einer Vorrichtung des genannten Typs, die die Ein schließung der Gießpfanne und des Tisches oder der Gieß pfanne allein in einer Vakuumkammer vereinfacht.

Die erste Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der gat tungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merk male im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung umfassen Sensor- und Positioniermechanismen, so daß die Ausrichtung und ein geringer Abstand der Polpaare der zweiten und ersten Spulenkerne zueinander beim Aufsetzen der Gießpfanne auf den Tisch sichergestellt sind. Zusätzlich können in bei spielhaften Ausführungsformen der Erfindung sowohl eine körperliche als auch eine thermische Trennung der Spule von den zweiten Spulenkernen dadurch erreicht werden, daß radial in bestimmten Abständen mittige Stoßstangen aus nichtmagnetischem Material wie rostfreiem Stahl vorgese hen werden und der Zwischenraum mit thermischen Isolier material gefüllt wird. Alternativ kann die thermische Isolierung der auf den zweiten Spulenkernen befindlichen Spule von der Gießpfanne durch gasförmige oder flüssige Kühlung erreicht werden.

Während die Anordnung der den Paaren der ersten Spulen kerne an der äußeren Umfangsfläche der Gießpfanne radial gegenüberliegenden Polschuhe das Absetzen der Gießpfanne auf dem die zweiten Spulenkerne und die Spule enthalten den Tisch erleichtert, wird eine Verbesserung dieses Merkmals durch eine Ausführungsform erreicht, die beweg liche Polschuhe auf den zweiten Spulenkernen aufweist. Bei dieser zweiten Ausführungsform können die Polschuhe geschwenkt oder auf andere Weise radial von der Gieß pfanne wegbewegt werden, wenn diese auf den Tisch gesetzt wird. Wenn die Gießpfanne in Position gebracht ist, wer den die Polschuhe der zweiten Spulenkerne in ihre ur sprüngliche Stellung gebracht und zur Wirbelstromerwärmung mit Druck beaufschlagt. Entweder die erste oder die zweite oder beide der ersten Spulenkern/Polschuh-Anordnungen können dahingehend verändert werden, daß die Wirbelstromheizung wirksamer arbeitet. Die Erfindung umfaßt weiterhin Ausführungsformen, in denen die Gießpfanne in einem Vakuumbehälter eingeschlossen ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Neben- und Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Aus führungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläu tert; es zeigen

Fig. 1 eine Schnittzeichnung eines Teils einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2(a), (b) axiale Schnittzeichnungen, welche die Stellung der Gießpfanne und der zweiten Spulenkerne aus Fig. 1 zueinander dar stellen;

Fig. 2(c), (d) radiale Schnittzeichnungen, welche die Stellung der Gießpfanne und der zweiten Spulenkerne aus Fig. 1 zueinander dar stellen;

Fig. 3 eine Schnittzeichnung einer Ausführungs form eines Meß- und Positioniermechanis mus der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Schnittzeichnung einer weiteren Aus führungsform des in Fig. 3 gezeigten Me chanismus;

Fig. 5 eine Schnittzeichnung einer weiteren Aus führungsform eines Positioniermechanismus für erfindungsgemäße Gießpfannen;

Fig. 6 einen perspektivischen Teilschnitt eines Teiles der in Fig. 5 gezeigten Ausfüh rungsform;

Fig. 7 eine vergrößerte Schnittzeichnung eines in Fig. 6 gezeigten Teils;

Fig. 8 eine Schnittzeichnung eines Kühlsystems für die erste, in Fig. 1 gezeigte Ausfüh rungsform;

Fig. 9 eine Schnittzeichnung einer weiteren Aus führungsform des in Fig. 8 gezeigten Kühlsystems;

Fig. 10(a)-(d) Schnittzeichnungen einer weiteren Ausfüh rungsform der in Fig. 1 gezeigten Anord nung der zweiten Spulenkerne und die Auf einanderfolge ihrer Stellungen im Be trieb;

Fig. 11 einen perspektivischen Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform des in Fig. 1 gezeigten ersten Spulenkernes;

Fig. 12 Teilschnittzeichnungen unterschiedlicher Arten der Polschuh/Spulenkern-Anordnun gen, die in der in Fig. 1 gezeigten Aus führungsform verwendet werden können;

Fig. 13 eine ähnliche Schnittzeichnung einer wei teren Polschuh/Spulenkern-Anordnung;

Fig. 14 eine Schnittzeichnung einer Ausführungs form eines Vakuumbehälters für die erfin dungsgemäße Vorrichtung;

Fig. 15 eine Schnittzeichnung einer weiteren Aus führungsform eines Vakuumbehälters für die erfindungsgemäße Vorrichtung;

Fig. 16 eine Schnittzeichnung einer weiteren Aus führungsform eines Vakuumbehälters für die erfindungsgemäße Vorrichtung; und

Fig. 17 eine Schnittzeichnung einer herkömmlichen Vorrichtung.

Soweit möglich werden in der nun folgenden Beschreibung in den Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet, um gleiche oder ähnliche Bauteile zu bezeichnen.

In Fig. 1 besteht die Gießpfanne 1 aus dem Metallrumpf 2 und einem feuerfesten, wärmeisolierenden Material 3. Das feuerfeste, wärmeisolierende Material 3 besitzt einen Bo denbereich 3b und einen Zylinderbereich 3a. Die Gieß pfanne 1 wird über Hängestangen und diese stützende Dreh zapfen in der Weise bewegt und geneigt, wie oben mit Be zug auf Fig. 17 beschrieben wurde. Die jeweiligen Pole 8a und 8x eines jeden Paares der ersten an der Gießpfanne 1 befestigten Spulenkerne sind so angeordnet, daß sie im Zylinderbereich 3a in radialer Richtung einander gegen überliegen. Ein zweiter Spulenkern 11y mit magnetischen Polen 11a und 11x, die entsprechend in radialer Richtung gegenüber den Polen 8a und 8x angeordnet sind, hat im we sentlichen die Gestalt eines verlängerten C. Der zweite Spulenkern 11y ist mit einer Heizspule 14 versehen und auf einem (nicht gezeigten) Tisch befestigt. Die Drehzap fen, die Hängestangen und der (nicht gezeigte) Tisch sind wie bei der herkömmlichen Vorrichtung angeordnet.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau sind die Pole 8a und 8x eines jeden Paares der ersten Spulenkerne im Zylinderbe reich 3a der Gießpfanne 1 befestigt. Dementsprechend ste hen die Pole 8a und 8x eines jeden Paares der ersten Spu lenkerne den zweiten Spulenkernen 11y in radialer Rich tung, durch einen Spalt getrennt, gegenüber. Wenn nun die Gießpfanne 1 gesenkt wird, um auf dem Tisch aufzusetzen, stellen diese Pole für die relative Positionierung in vertikaler oder axialer Richtung kein Hindernis dar. Da durch wird sowohl das Zusammenstoßen der magnetischen Pole 11a und 11x als auch eine übermäßige Vergrößerung des Spaltes verhindert. Aufgrund der Gestalt der zweiten Spulenkerne 11y, die der eines verlängerten C ähnelt, springen die Polschuhe 11a und 11x auf gegenüberliegenden Seiten in radialer Richtung leicht vor. Das heißt, daß die Form des zweiten Spulenkerns dahingehend vereinfacht ist, daß die eine aufwendige Herstellung erfordernde L-Form der herkömmlichen Bauart vermieden wird. Der Me tallrumpf 2 kann mit mehreren isolierenden Platten umman telt werden, um dadurch ein Aufheizen durch einen umlau fenden Strom zu vermeiden.

Die ersten Spulenkerne können paarweise vertikal angeord net werden, wobei dann die Spule um die Gießpfanne gewun den wird. Alternativ dazu können die ersten Spulenkerne paarweise im Kreis angeordnet werden, wobei dann die Spule um die zweiten Spulenkerne gewickelt wird.

Die relative Stellung der ersten zu den zweiten Spulen kernen in der Vorrichtung der Fig. 1 ist in den Fig. 2(a) bis 2(d) gezeigt. In Fig. 2(a) sind die ersten Spulen kerne 8a und 8x bezüglich des zweiten Spulenkernes 11y nach unten versetzt. In Fig. 2(b) sind die ersten Spulen kerne 8a und 8x bezüglich des zweiten Spulenkernes 11y nach oben versetzt. Folglich fließt ein Teil des magneti schen Flusses in die Bereiche des Metallrumpfes 2, die mit dem Zeichen X markiert sind und überhitzt diese. In Fig. 2(c) sind die ersten Spulenkerne um den Winkel R ge genüber den zweiten Spulenkernen 11y versetzt, so daß das gleiche Phänomen in den Bereichen, die mit dem Zeichen X versehen sind, in radialer Richtung auftritt. In Fig. 2(d) sind die ersten Spulenkerne 8a und 8x um den Winkel δ gegenüber den zweiten Spulenkernen 11y versetzt, so daß sich der magnetische Widerstand auf der Seite des größe ren Spaltes vergrößert. Dies hat die Überhitzung der Seite mit dem größeren Spalt zur Folge, da sich der Me tallrumpf 2 aufgrund des Leckstromes erhitzt. Die andere Seite kann dagegen durch das rein mechanische Aufeinan dertreffen beschädigt werden. Um die gerade beschriebenen Nachteile zu vermeiden, werden im folgenden einige Aus führungsformen der Erfindung erläutert.

In der Ausführungsform von Fig. 3 ist ein Paar von Posi tionssensoren 31a und 31b im ersten Spulenkern 8x auf der Gießpfannenseite und im magnetischen Pol 11x auf der Tischseite vorgesehen. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird sowohl die Bewegung in Umfangsrichtung, als auch die ver tikale Bewegung registriert. Wenn mehrere Detektorpaare um die Gießpfanne eingesetzt werden, kann auch eine ra diale Bewegung festgestellt werden. Wenn im oberen Teil der Gießpfanne Positionssensoren eingesetzt werden, kann auch axiale Bewegung nachgewiesen werden. Auch wenn die Ausführungsform den Fall darstellt, bei dem die Positi onssensoren im Bereich der Spulenkerne und der Polschuhe angebracht sind, ist die Erfindung nicht auf diese spe zielle Anordnung beschränkt.

Weiterhin ist jeder der zweiten Spulenkerne 11 mit einem Sockel 33 der zweiten Spulenkerne, der auf dem Boden 9 drehbar gelagert ist, über ein Getriebe 32 verbunden, so daß der zweite Spulenkern 11 durch einen Zylinder 34 ver tikal bewegt werden kann. Die Mittelstellung und die ver tikale Position des Bodenbereiches 3b der Gießpfanne 1 bezüglich des Bodens 9 werden über den Drehmechanismus 35 eingestellt.

In Fig. 4 ist der Fall gezeigt, in dem die Position der Gießpfanne 1, die an einem Drahtseil 41 und einem Haken 42 hängt, eingestellt ist. Ein Schwenkarm 43, der sich im oberen Teil der Gießpfanne 1 befindet, wird durch ein Be tätigungselement 44 von der Seite des zweiten Spulen kernes 11y her betätigt. Seitliche Laufrollen 47 im Boden 9 werden in Kontakt mit einem ringförmigen Bauelement 45 gebracht, welches an den Bodenbereich 3b angebracht ist, um dieses dadurch automatisch zu zentrieren. Die verti kale Stellung der Gießpfanne 1 wird durch einen Zylinder 46 eingestellt, welcher den Tisch in vertikaler Richtung verstellt. Das ringförmige Bauelement 45 kann durch eine Scheibe ersetzt werden. Das ringförmige Bauelement 45 kann am Umfang in Kontakt mit den Laufrollen gebracht werden.

In den Ausführungsformen, die in den Fig. 5 bis 7 gezeigt sind, befinden sich am äußeren Umfang einer Scheibe 51, die am Bodenbereich 3b der Gießpfanne 1 befestigt ist, Schubstangen 53, die in radialer Richtung durch Zylinder 52 bewegt werden. Außerdem befinden sich Laufrollen 54 an den Enden der Schubstangen 53, um einen gleichmäßigen, reibungsarmen Eingriff der Scheibe 51 zu gewährleisten. Ähnliche Zylinder 52, Schubstangen 53 und Laufrollen 54 sind am Umfang des Metallrumpfes 2 im oberen Teil der Gießpfanne 1 vorgesehen, um die radiale Position einzu stellen. Die radiale Stellung der Scheibe 51 wird über die Drehung eines Tisches 55 eingestellt.

In dieser Ausführungsform ist der innere Umfang der Spule 14 mit axialen, schienenähnlichen Bauteilen 56, die in Abständen am Umfang angebracht sind und aus stoßdämpfen dem Material wie z. B. nichtmagnetischem, rostfreiem Stahl bestehen, und einem wärmeisolierendem Material 57 verse hen.

Außerdem sind in dieser Ausführungsform Mittel zur Küh lung der Gießpfanne 1 vorhanden. Eine schwarze Beschich tung 58, die die Wärmestrahlung des Metallrumpfes 2 auf nimmt, kann im inneren Umfang der Spule 14 angebracht werden. Es kann aber auch eine rauhe schwarze Oberfläche 59 auf dem Metallrumpf aufgetragen werden, um die Hitze abstrahlung von Seiten der Gießpfanne zu verstärken.

In der Ausführungsform von Fig. 8 wird zwischen der Spule 14 und dem Metallrumpf 2 ein Kühlgas 51′ verwendet. In einer ähnlichen Ausführungsform von Fig. 9 ist eine Kühl wasserleitung 61 vorgesehen, die Kühlwasser auf die In nenseite der Spule 14 bringt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in den Fig. 10(a) bis 10(d) gezeigt ist, können die Pol schuhe 11a und 11x mittels eines Magnetpol-Bewegungsmit tels wie z. B. eines (nicht gezeigten) Stellgliedes sowohl in axialer als auch in radialer Richtung bezüglich des zweiten Spulenkernes 11y, der die Spule 14 trägt, bewegt werden. Wenn die Gießpfanne 1 aus dem Zustand von Fig. 10(a) eingesetzt werden soll, werden die Magnetpole in die Richtung bewegt, die durch die Pfeile Ma und Mx in Fig. 10(b) angegeben ist. Da die Magnetpole 11a und 11x bezüglich der Spule 14 nach innen vorspringen, wird der Abstand δ₁ zwischen dem inneren Umfang der Spule 14 und dem ersten Spulenkern ausreichend erweitert (siehe Fig. 10(c)), wenn die Gießpfanne eingesetzt wird. Dadurch wird ein Zusammenstoßen der Gießpfannenteile mit Teilen der Spulenkerne verhindert. Somit wird eine Beschädigung der Magnetpole während des Einsetzens vermieden. Nachdem die Gießpfanne 1 eingesetzt ist, werden die Magnetpole 11a und 11x in die entgegengesetzte Richtung der Pfeile Ma und Mx aus Fig. 10(b) bewegt und erreichen so ihre ur sprüngliche Position. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kon taktdruck zwischen dem zweiten Spulenkern 11y und den Ma gnetpolen 11a und 11x durch die Kraft P soweit erhöht, daß sowohl ein Anwachsen des magnetischen Widerstandes als auch elektromagnetische Vibration vermieden werden. Wenn die Magnetpole 11a und 11x in direkten Kontakt mit den ersten Spulenkernen 8a und 8x gebracht werden, so daß δ₁ und δ₂ Null werden, kann der magnetische Widerstand weiter reduziert werden. Obwohl diese Ausführungsform den Fall darstellt, in dem beide Bewegungen Ma und Mx durch eine Kombination aus vertikaler und nach außen gerichte ter Bewegung ausgeführt werden, kann die Erfindung auch auf den Fall angewendet werden, bei dem eine Drehbewegung um eine (nicht gezeigte) Hebelstütze am äußeren Umfang der Magnetpole verwendet wird.

In Fig. 11 ist der erste Spulenkern 8a im Metallrumpf 2 der Gießpfanne 1 in axialer und tangentialer Richtung größer als die Polschuhe 11a, die sich den ersten Spulen kernen 8a gegenüber befinden. Wenn sie sich genau gegen über befinden, wird eine Streuung des magnetischen Flus ses in den Metallrumpf 2 verringert und damit eine Über hitzung des Metallrumpfes vermieden. Dieselbe Auswirkung kann sogar dann erreicht werden, wenn die relativen Stel lungen der Pole zueinander im wesentlichen nicht ausge richtet sind. Vorzugsweise nimmt das Verhältnis von A zu ª und das Verhältnis von B zu b einen Wert zwischen unge fähr 1,3 und ungefähr 2,0 an. Die Größe des unteren er sten Spulenkernes 8x kann in gleicher Weise wie oben festgelegt werden.

In Fig. 12 sind zwei unterschiedliche Formen von Pol schuh/Spulenkern-Anordnungen dargestellt. Wenn der Spalt zwischen dem Magnetpol 62a und dem ersten Spulenkern 63a kreisbogenförmig gestaltet ist, wobei der Mittelpunkt auf der Achse der Gießpfanne liegt, ergeben sich im Vergleich zu derjenigen Ausführungsform, in der sich der Spalt zwi schen dem Polschuh 11a und dem ersten Spulenkern 8a in tangentialer Richtung ergibt, die folgenden Vorteile: Der Abstand zwischen der Spule 14 und dem Metallrumpf 2 kann verringert werden, so daß der Wirkungsgrad der Wirbel stromheizung verbessert wird; daraus ergibt sich nicht nur eine kompaktere Bauweise der Vorrichtung, sondern es werden auch Beschädigungen, die durch eine Drehbewegung hervorgerufen würden, verhindert.

Fig. 13 zeigt eine Abwandlung der Polschuh/Spulenkern-An ordnung von Fig. 12. In Fig. 13 hat der Spalt die Form eines angenäherten Kreisbogens mit Stufen. Dadurch kann die Herstellung des Polschuhes 64a und des Spulenkernes 65a vereinfacht werden, wobei die oben beschriebenen Vor teile allerdings nur mehr in vermindertem Umfang zum Tra gen kommen.

In den Fig. 14 bis 16 sind Ausführungsformen gezeigt, in denen sich die Gießpfanne in einem Vakuumbehälter befin det und einer metallurgischen Behandlung wie z. B. einer Vakuum-Entgasungsbehandlung unterzogen wird. In Fig. 14 befindet sich nicht nur die Gießpfanne, sondern auch der zweite Spulenkern 11y mit der Spule 14 in einem Vakuumbe hälter 67 mit einem Deckel 66. In Fig. 15 befindet sich der zweite Spulenkern 11y mit der Spule 14 außerhalb des Vakuumbehälters 68 um die Spule 14 in der Luft frei von Glimmentladungen zu halten, welche im Vakuum erzeugt wer den. Somit kann eine Hochspannung verwendet werden, ohne daß eine aufwendige elektrische Schaltung nötig wäre.

Der Vakuumbehälter 69 in Fig. 16 ist speziell geformt und dient zugleich als Metallrumpf der Gießpfanne. Abdeckun gen 70a und 70x aus nichtmagnetischem Material dienen dazu, die ersten Spulenkerne im Vakuum zu halten. Sie werden durch Schweißen oder eine ähnliche Technik über den aus dem Behälter 69 hervorstehenden ersten Spulenker nen 8a und 8x angebracht.

Die vorausgehende Beschreibung bevorzugter Ausführungs formen der Erfindung soll die Erfindung durch die genauen Angaben nicht einschränken. Abänderungen und Variationen sind im Sinne der obigen Beschreibung möglich oder können sich durch die praktische Anwendung ergeben. Die Ausfüh rungsformen wurden so gewählt und beschrieben, daß die Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Durchführung jeden Fachmann in die Lage versetzt, dies auf verschie dene Art und Weise zu tun und verschiedene Abänderungen der jeweiligen Anforderung entsprechend auszuführen. Der Rahmen der Erfindung soll durch den Umfang der folgenden Ansprüche festgelegt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Me tall, mit
einer Gießpfanne (1) für die Aufnahme des ge schmolzenen Metalls, die mit einem feuerfesten, wärmeiso lierenden Material (3) versehen ist;
paarweise angeordneten, ersten Spulenkernen (8a, 8x), die an der Außenseite des feuerfesten, wärmeisolie renden Materials (3) der Gießpfanne (1) befestigt sind;
einem Tisch (10), auf dem die Gießpfanne (1) an gebracht werden kann;
zweiten Spulenkernen (11y), die auf diesem Tisch (10) befestigt sind und an ihren beiden jeweils gegen überliegenden Enden Polschuhe (11a, 11x) besitzen, so daß sich diese den ersten Spulenkernen (8a, 8x) gegenüber be finden; und
einer Spule (14) zur Erregung der zweiten Spulen kerne (11y);
dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe (11a, 11x) und die Paare der ersten Spulenkerne (8a, 8x) so angeordnet sind, daß sie sich an der äußeren Umfangsfläche der Gießpfanne (1) in radialer Richtung einander gegenüber befinden.

2. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Me tall, mit
einer Gießpfanne (1) für die Aufnahme des ge schmolzenen Metalls, die mit einem feuerfesten, wärmeiso lierenden Material (3) versehen ist;
paarweise vertikal angeordneten, ersten Spulen kernen (8a, 8x), die an der Außenseite des feuerfesten, wärmeisolierenden Materials (3) der Gießpfanne (1) befe stigt sind;
einem Tisch (10), auf dem die Gießpfanne (1) an gebracht werden kann;
zweiten Spulenkernen (11y), die auf diesem Tisch (10) befestigt sind und an ihren beiden jeweils gegen überliegenden Enden Polschuhe (11a, 11x) besitzen, so daß sich diese den ersten Spulenkernen (8a, 8x) gegenüber be finden; und
einer Spule (14) zur Erregung der zweiten Spulen kerne (11y);
dadurch gekennzeichnet, daß Positionssensoren (31) paarweise in radialer Richtung zwischen der Gießpfanne (1) und dem Tisch (10) angebracht sind.

3. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Me tall, mit
einer Gießpfanne (1) für die Aufnahme des ge schmolzenen Metalls, die mit einem feuerfesten, wärmeiso lierenden Material (3) versehen ist;
paarweise vertikal angeordneten, ersten Spulen kernen (8a, 8x), die an der Außenseite des feuerfesten, wärmeisolierenden Materials (3) der Gießpfanne (1) befe stigt sind;
einem Tisch (10), auf dem die Gießpfanne (1) an gebracht werden kann;
zweiten Spulenkernen (11y), die auf diesem Tisch (10) befestigt sind und an ihren beiden jeweils gegen überliegenden Enden Polschuhe (11a, 11x) besitzen, so daß sich diese den ersten Spulenkernen (8a, 8x) gegenüber be finden; und
einer Spule (14) zur Erregung der zweiten Spulen kerne (11y);
dadurch gekennzeichnet, daß Positionseinstellmittel (34, 35, 43, 44, 46, 47, 52, 53, 54) vorgesehen sind, um die Position der Gieß pfanne (1) relativ zu den zweiten Spulenkernen (11y) ein zustellen.

4. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positi onseinstellmittel entweder an der Gießpfanne (1) oder an den zweiten Spulenkernen (11y) einen vertikalen Einstell mechanismus (46, 34) zum Einstellen der vertikalen Posi tion umfassen.

5. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positi onseinstellmittel entweder an der Gießpfanne (1) oder an den zweiten Spulenkerne (8a, 8x) einen Drehmechanismus (35) umfassen.

6. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positi onseinstellmittel paarweise angeordnete Schwenkmechanis men (43, 44) zwischen der Gießpfanne (1) und den zweiten Spulenkernen (11y) umfassen.

7. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positi onseinstellmittel ein ringförmiges Bauteil (45), das an der Unterseite der Gießpfanne (1) angebracht ist, und eine Anzahl Laufrollen (47), die entweder mit dem äußeren oder inneren Umfang des ringförmigen Bauteils in Kontakt kommen können, umfassen.

8. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positi onseinstellmittel ein scheibenförmiges Bauteil (51), das an der Unterseite der Gießpfanne (1) angebracht ist, und eine Anzahl von in radialer Richtung beweglichen Schub stangen (53), die das scheibenförmige Bauteil (51) und den oberen Teil der Gießpfanne (1) in radialer Richtung berühren können, umfassen.

9. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schub stangen (53) an jeweils einem ihrer Enden eine Rolle (54) besitzen.

10. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Me tall, mit
einer Gießpfanne (1) für die Aufnahme des ge schmolzenen Metalls, die mit einem feuerfesten, wärmeiso lierenden Material (3) versehen ist;
paarweise angeordneten, ersten Spulenkernen (8a, 8x), die an der Außenseite des feuerfesten, wärmeisolie renden Materials (3) der Gießpfanne (1) befestigt sind;
einem Tisch (10), auf dem die Gießpfanne (1) an gebracht werden kann;
zweiten Spulenkernen (11y), die auf diesem Tisch (10) befestigt sind und an ihren beiden jeweils gegen überliegenden Enden Polschuhe (11a, 11x) besitzen, so daß sich diese den ersten Spulenkernen (8a, 8x) gegenüber be finden; und
einer Spule (14) zur Erregung der zweiten Spulen kerne (11y);
dadurch gekennzeichnet, daß ein stoßdämpfendes Material (56) am inneren Um fang der Spule (14) angebracht ist.

11. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Me tall, mit
einer Gießpfanne (1) für die Aufnahme des ge schmolzenen Metalls, die mit einem feuerfesten, wärmeiso lierenden Material (3) versehen ist;
paarweise angeordneten, ersten Spulenkernen (8a, 8x), die an der Außenseite des feuerfesten, wärmeisolie renden Materials (3) der Gießpfanne (1) befestigt sind;
einem Tisch (10), auf dem die Gießpfanne (1) an gebracht werden kann;
zweiten Spulenkernen (11y), die auf diesem Tisch (10) befestigt sind und an ihren beiden jeweils gegen überliegenden Enden Polschuhe (11a, 11x) besitzen, so daß sich diese den ersten Spulenkernen (8a, 8x) gegenüber be finden; und
einer Spule (14) zur Erregung der zweiten Spulen kerne (11y);
dadurch gekennzeichnet, daß ein feuerfestes Material (57) am inneren Umfang der Spule (14) angebracht ist.

12. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Me tall, mit
einer Gießpfanne (1) für die Aufnahme des ge schmolzenen Metalls, die mit einem feuerfesten, wärmeiso lierenden Material (3) versehen ist;
paarweise angeordneten, ersten Spulenkernen (8a, 8x), die an der Außenseite des feuerfesten, wärmeisolie renden Materials (3) der Gießpfanne (1) befestigt sind;
einem Tisch (10), auf dem die Gießpfanne (1) an gebracht werden kann;
zweiten Spulenkernen (11y), die auf diesem Tisch (10) befestigt sind und an ihren beiden jeweils gegen überliegenden Enden Polschuhe (11a, 11x) besitzen, so daß sich diese den ersten Spulenkernen (8a, 8x) gegenüber be finden; und
einer Spule (14) zur Erregung der zweiten Spulen kerne (11y);
dadurch gekennzeichnet, daß Kühlmittel (58, 59) vorgesehen sind, um die Ab strahlung der Hitze von der Gießpfanne (1) zu beschleu nigen.

13. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl mittel eine schwarze Oberflächenschicht (58) auf der In nenseite der Spule (14) umfassen.

14. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl mittel eine rauhe Oberflächenschicht (59) entweder auf der Innenseite der Spule (14) oder der Außenseite der Gießpfanne (1) umfassen.

15. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl mittel Mittel umfassen, die es ermöglichen, ein Kühlgas (51′) zwischen die Gießpfanne (1) und die Spule (14) zu bringen.

16. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl mittel eine Kühlwasserleitung (61) umfassen.

17. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Me tall, mit
einer Gießpfanne (1) für die Aufnahme des ge schmolzenen Metalls, die mit einem feuerfesten, wärmeiso lierenden Material (3) versehen ist;
paarweise angeordneten, ersten Spulenkernen (8a, 8x), die an der Außenseite des feuerfesten, wärmeisolie renden Materials (3) der Gießpfanne (1) befestigt sind;
einem Tisch (10), auf dem die Gießpfanne (1) an gebracht werden kann;
zweiten Spulenkernen (11y), die auf diesem Tisch (10) befestigt sind und an ihren beiden jeweils gegen überliegenden Enden Polschuhe (11a, 11x) besitzen, so daß sich diese den ersten Spulenkernen (8a, 8x) gegenüber be finden; und
einer Spule (14) zur Erregung der zweiten Spulen kerne (11y);
dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe (11a, 11x) sowohl in axialer als auch in radialer Richtung relativ zu den zweiten Spulen kernen (11y) bewegt werden können.

18. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Me tall, mit
einer Gießpfanne (1) für die Aufnahme des ge schmolzenen Metalls, die mit einem feuerfesten, wärmeiso lierenden Material (3) versehen ist;
paarweise angeordneten, ersten Spulenkernen (8a, 8x), die an der Außenseite des feuerfesten, wärmeisolie renden Materials (3) der Gießpfanne (1) befestigt sind;
einem Tisch (10), auf dem die Gießpfanne (1) an gebracht werden kann;
zweiten Spulenkernen (11y), die auf diesem Tisch (10) befestigt sind und an ihren beiden jeweils gegen überliegenden Enden Polschuhe (11a, 11x) besitzen, so daß sich diese den ersten Spulenkernen (8a, 8x) gegenüber be finden; und
einer Spule (14) zur Erregung der zweiten Spulen kerne (11y);
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche jedes dieser ersten Spulenkerne (8a, 8x), die sich den Polschuhen (11a, 11x) gegenüber befinden, größer ist als die Oberfläche jedes der Pol schuhe (11a, 11x) .

19. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Me tall, mit
einer Gießpfanne (1) für die Aufnahme des ge schmolzenen Metalls, die mit einem feuerfesten, wärmeiso lierenden Material (3) versehen ist;
paarweise angeordneten, ersten Spulenkernen (8a, 8x), die an der Außenseite des feuerfesten, wärmeisolie renden Materials (3) der Gießpfanne (1) befestigt sind;
einem Tisch (10), auf dem die Gießpfanne (1) an gebracht werden kann;
zweiten Spulenkernen (11y), die auf diesem Tisch (10) befestigt sind und an ihren beiden jeweils gegen überliegenden Enden Polschuhe (11a, 11x) besitzen, so daß sich diese den ersten Spulenkernen (8a, 8x), getrennt durch Spalte, gegenüber befinden; und
einer Spule (14) zur Erregung der zweiten Spulen kerne (11y);
dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Spalte zwischen den Polschuhen (11a, 11x) und den ersten Spulenkernen (8a, 8x) durch einen Kreisbogen angenähert werden kann, dessen Mittelpunkt auf der Achse der Gießpfanne (1) liegt.

20. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Me tall, mit
einer Gießpfanne (1) für die Aufnahme des ge schmolzenen Metalls, die mit einem feuerfesten, wärmeiso lierenden Material (3) versehen ist;
paarweise angeordneten, ersten Spulenkernen (8a, 8x), die an der Außenseite des feuerfesten, wärmeisolie renden Materials (3) der Gießpfanne (1) befestigt sind;
einem Tisch (10), auf dem die Gießpfanne (1) an gebracht werden kann;
zweiten Spulenkernen (11y), die auf diesem Tisch (10) befestigt sind und an ihren beiden jeweils gegen überliegenden Enden Polschuhe (11a, 11x) besitzen, so daß sich diese den ersten Spulenkernen (8a, 8x) gegenüber be finden; und
einer Spule (14) zur Erregung der zweiten Spulen kerne (11y);
gekennzeichnet durch einen Vakuumbehälter (67, 68, 69), der eine Ab deckung (66) besitzt, die zur Aufnahme der Gießpfanne (1) geöffnet und anschließend wieder geschlossen werden kann.

21. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei ten Spulenkerne (11y) zusammen mit der Spule (14) in den Vakuumbehälter (67) aufgenommen werden können.

22. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweiten Spulenkerne (11y) zusammen mit der Spule (14) au ßerhalb des Vakuumbehälters (68) befinden.

23. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Vaku umbehälter (69) als Metallrumpf dient, der einen äußeren Block der Gießpfanne (1) bildet.