EP0212072A2 - Induction furnace with a body and a top - Google Patents

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EP0212072A2
EP0212072A2 EP86106539A EP86106539A EP0212072A2 EP 0212072 A2 EP0212072 A2 EP 0212072A2 EP 86106539 A EP86106539 A EP 86106539A EP 86106539 A EP86106539 A EP 86106539A EP 0212072 A2 EP0212072 A2 EP 0212072A2
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EP
European Patent Office
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cover
furnace
gas
induction furnace
induction
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EP86106539A
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German (de)
French (fr)
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EP0212072B1 (en
EP0212072A3 (en
Inventor
Georg Dr. Sick
Otto Dr. Stenzel
Heinz Kohnert
Hans-Johann Kemmer
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Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Original Assignee
Leybold AG
Leybold Heraeus GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Leybold AG, Leybold Heraeus GmbH filed Critical Leybold AG
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Publication of EP0212072A3 publication Critical patent/EP0212072A3/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/22—Furnaces without an endless core
    • H05B6/24—Crucible furnaces
    • H05B6/26—Crucible furnaces using vacuum or particular gas atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00—Crucible or pot furnaces
    • F27B14/02—Crucible or pot furnaces with tilting or rocking arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00—Crucible or pot furnaces
    • F27B14/06—Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00—Crucible or pot furnaces
    • F27B14/06—Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
    • F27B14/061—Induction furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00—Crucible or pot furnaces
    • F27B14/08—Details peculiar to crucible or pot furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/14—Charging or discharging liquid or molten material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D2003/0034—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities
    • F27D2003/0062—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities using devices for tilting or rocking the charge

Definitions

  • the invention relates to an induction furnace with a furnace base containing a crucible, an induction coil and a gas-tight jacket, furthermore with a cover which can be placed on the furnace base and which has at least one gas connection, a charging valve and a pouring device, the furnace base and cover being detachable but gas-tight via a flange connection connected to each other and in the connected state by means of an articulated bearing and a drive tiltable about a tilt axis in a furnace frame.
  • Such gas-tight induction furnaces which can be operated both under protective gas and under vacuum, such materials are regularly melted and kept ready for casting which are subject to oxidation and / or gas absorption when they are melted in the atmosphere.
  • Such furnaces are preferably used for melting metals which are highly reactive at the melting temperature.
  • Such induction furnaces require a whole series of additional devices, which are usually attached to the lid or can be connected to the lid, such as charging devices, purification devices, measuring and observation devices, pouring devices etc. Also the gas connections required for the introduction of a protective gas or the evacuation by vacuum pumps are usually attached to the lid.
  • the articulated bearing for the tilting movement is located on the lower part of the furnace, and the tilt drive also acts on the lower part of the furnace.
  • the lower part of the furnace has a support frame which is mounted in a furnace frame by means of pivot pins.
  • the crucible used in induction furnaces which is made of a ceramic material in a conventional manner and is often also referred to as "lining", is subject to more or less severe wear, namely due to thermal and mechanical stress.
  • the mechanical stresses also include the regular movement of the melt by inductive bath stirring, which is used both to form alloys and to intensify gas exchange. In many cases, after melting several batches, it is necessary to check the lower part of the furnace including the induction coil and, if necessary, to replace the crucible or the lining.
  • the invention is therefore based on the object of specifying an induction furnace of the type described at the outset, in which the inspection and repair work on the lower part of the furnace can be carried out much more easily and in which the furnace cover with its complex fittings and attachments also continues during the inspection and repair work is usable.
  • the object is achieved according to the invention in that the articulated bearing is attached to the cover, that the tilt drive engages the cover and that the lower furnace part can be removed from the cover compared to the cover remaining in the furnace frame after loosening the flange connection.
  • the lid basically has the function of a reference platform, which remains permanently in the furnace frame via the specified articulated bearing, and all additional devices such as gas connections, charging valve, pouring device, measuring and observation devices can also remain on the lid.
  • the gas connections include in vacuum induction furnaces also the suction lines, which have a considerable cross section and are connected to the vacuum pumps by means of rotary joints.
  • the cover is provided in the region of the tilt axis with a pouring tube which is essentially tangential to the cover wall, is connected gas-tight to the cover and is open to the interior of the cover and if the crucible has a pouring spout which projects into the pouring tube and ends in the tilting axis.
  • the pouring tube in which there is usually a ceramic pouring trough, leads - preferably via a gas-tight rotating coupling - to a distributor tube, via which the melt can be fed to different pouring stations. Since the pouring tube is located in the area of the articulated bearing connected to the cover, the connection between the pouring tube and the distributor tube also remains in place when the lower part of the furnace is removed, so that no dismantling work is required at this point either.
  • the lid is provided with a gas-tight extension on the side diametrically opposite the pouring tube, in which there is a slag collecting container, and if the crucible on the side diametrically opposite the pouring spout a pouring lip is provided, via which the slag can be transferred into the slag collecting container at an inclination of the crucible opposite to the casting position.
  • This device which can be simply referred to as a "detoxification device", remains permanently connected to the furnace lid and also to the furnace frame via the rotary bearing according to the invention and is still ready for use in connection with a new furnace base.
  • the cover is provided with a gas connection for a protective gas, if this gas connection also opens into the flange of the cover and communicates at the opening point with a gas line located in the flange of the lower part of the furnace, which in a between the jacket and the crucible located cavity opens in which the induction coil is located.
  • the incoming main gas stream is divided into a gas stream for purging the melting chamber and a secondary gas stream for purging the cavity in which the induction coil is located.
  • the one in the suction line, i.e. The fan arranged at the outlet of the secondary gas flow now generates a pressure difference between the melting chamber and the cavity mentioned. Due to the low absolute pressure in the cavity, the water desorbed from the crucible material is discharged in the bypass gas stream, and the entry of water into the melt gas atmosphere is effectively prevented.
  • the supply line and the discharge line for the bypass flow of the protective gas are located in the cover, so that the connection to a gas processing system for drying and cleaning the protective gas can remain.
  • the necessary connection to the lower part of the furnace is made automatically by attaching it to the cover, without the need for additional connections.
  • the tilt drive consists of at least one first pressure medium cylinder, which is connected at its upper end to the frame structure of the cover via a first joint and at its lower end End is mounted on a rocker arm via a second joint, the opposite end of which is mounted on the furnace frame via a third joint, the first, second and third joint lying on the corners of a triangle and all joint axes running parallel to the tilt axis.
  • the rocker can also be moved from at least one second pressure medium cylinder from a first swivel range, which is decisive for casting, to a second swivel range, which is decisive for detoxification
  • the interaction of the first pressure medium cylinder with the second pressure medium cylinder via the rocker allows the induction furnace to tilt from the horizontal
  • the position of the flange connection in one direction of rotation (e.g. for detoxification) and in the opposite direction of rotation (e.g. for pouring) enable without the need for bulky drive elements that would require a pit in the area of the furnace frame.
  • a furnace frame 1 which has a base frame 2 and two vertical supports 3, at the upper ends of which a joint bearing 4 is arranged.
  • This articulated bearing conventionally consists of a bearing housing and a bearing journal and is arranged twice in succession in the direction of view.
  • the other part of the articulated bearing 4 is attached to a cover 6 of an induction furnace 7, which also includes a lower furnace part 8, via a bracket 5.
  • Cover 6 and lower furnace part 8 are gas-tightly connected to one another via a flange connection 9.
  • a pouring device 10 On the cover 6, a pouring device 10, a gas connection 11 and a charging valve 12 are also arranged, which in addition to the articulated bearing 4 belong to the essential components of the cover.
  • the joint bearing 4 defines a tilt axis A, which is perpendicular to the plane of the drawing.
  • An essential part of the pouring device 10 is a pouring tube 13, which extends tangentially to the cover wall in the region of the tilt axis A, is connected gas-tight to the cover 6 and is open to the interior of the cover.
  • the pouring tube 13 is closed on its end facing the viewer and can be closed on the opposite side by a slide valve 14 (see also FIG. 8).
  • the cover 6 On the side diametrically opposite the pouring tube 13, the cover 6 is provided with a gas-tight extension 15, in which there is a slag collecting container 16 (FIG. 2).
  • the extension 15 is connected via a discharge valve 17 to a removal chamber 18 into which the slag collecting container 16 can be inserted (FIG. 8).
  • a work platform 19 is fastened to the cover 6 via a joint 20, the work platform 19 being supported on a boom 22 by means of a drive 21, which is also fastened to the cover 6.
  • the function of the drive 21 will be discussed in more detail in connection with FIG. 5.
  • the charging valve 12 is arranged on the top of the cover 6 and has a horizontal connecting flange 23 (FIG. 7) for connection to a Charging container 24 movable above the furnace.
  • This charging container which can likewise be evacuated via a suction line 25, rests on a carriage 26, which in turn can be moved parallel to the plane of the drawing on rails 27 which extend across the induction furnace 7 and to one (not shown) lead station in which the charging container 9 can be loaded.
  • the charging container carries in its interior (not shown) a charging basket with a closable bottom opening which can be lowered into the induction furnace 7 through the charging valve 12 through the charging valve 12.
  • a tilting drive 28 is provided, to which a first pressure medium cylinder 29 belongs, the upper end of which engages on the cover 6, which for this purpose is surrounded by a frame structure 31 in the region of its flange 30 (FIG. 3) on which the tilt drive 28 engages by means of a first joint 32 (FIG. 6).
  • the lower end of the pressure medium cylinder 29 is fastened to a rocker 34 via a second joint 33, the opposite end of which is fastened to the furnace frame 1 via a third joint 35.
  • All joint axes run parallel to the tilt axis A and lie towards the corners of a triangle, so that by changing the Length of one side of this triangle, that is to say: the induction furnace 7 can be tilted by extending the piston rod 36 out of the pressure medium cylinder 29 (FIG. 6).
  • the rocker 34 is held in its position shown by the piston rod 37 of a second pressure medium cylinder 38 which is mounted on a fourth joint 39.
  • the joints 33, 35 and 39 lie on the corners of a triangle, so that by changing the length of one side of this triangle, that is: by moving the piston rod 37 into the pressure medium cylinder 38, a pivoting movement of the induction furnace 7 can be brought about, namely in the opposite direction Direction according to FIG. 5.
  • the pressure medium cylinder 38 advantageously engages the rocker in the area of the joint 33; however, it is possible to provide an additional joint for this.
  • the charging container 24 is supported on the carriage 26 by means of four lifting cylinders 40, so that the lower flange 41 of the charging container 24 can be lifted off the connecting flange 23 before a transverse movement of the charging container takes place.
  • a geared motor 42 is used to drive the carriage 26.
  • the internal structure of the induction furnace 7 is additionally shown in FIGS.
  • the lower furnace part 8 contains a gas-tight jacket 43, in which a crucible 44 made of ceramic material is arranged at a radial distance. Between the jacket 43 and the crucible 44 there is a cavity 45 in which an induction coil 46 is accommodated.
  • the jacket 43 is surrounded slightly below its upper edge by a frame structure 47 which is closed on the top by a flange 48 which can be assembled with the flange 30 of the cover to form the gas-tight flange connection 9. It can be seen from FIG. 2 that the crucible 44 and the induction coil 46 protrude to a certain extent into the cover 6.
  • the crucible 44 On one side, the crucible 44 has a pouring spout 49 which projects into the pouring tube 13 and ends in the tilting axis A. Below the end of the pouring spout 49 there is also a ceramic channel 50, which will be discussed in more detail in connection with FIG. 8. It is evident from FIGS. 2 and 3 that the end of the pouring spout 49 lies in the tilting axis A in every position of the crucible 44.
  • the crucible 44 On the diametrically opposite side of the pouring spout 49, the crucible 44 is provided with a pouring lip 51, via which the slag can be transferred into the slag collecting container 16 at an inclination of the crucible opposite to the pouring position according to FIG is.
  • a sliding passage 52 in the cover 6 through which the actuating rod 53 of a scratch 54 is passed.
  • FIG. 2 there is a transport carriage 55 with lifting devices 56 under the lower furnace part 8, by means of which the lower furnace part can be lowered by a dimension "s" before the cover 6 is raised into a position according to FIG. 3 by means of the tilting drive 28.
  • the lower furnace part 8 In this position of the cover 6, the lower furnace part 8 can be moved laterally out and in again in the direction of the double arrow 57 by means of the transport carriage 55.
  • the crucible 44 projects upward beyond the flange 48 by a not inconsiderable amount, there is no mutual obstruction of the parts which are movable relative to one another or even damage to the pouring spout 49.
  • the cover 6 is provided with a (further) gas connection 58 for a protective gas.
  • This gas connection opens into the flange 30 of the cover 6 and communicates at the outlet 59 with a gas line 60 located in the flange 48 of the lower furnace part 8, which opens into the cavity 45 located between the jacket 43 and the crucible 44.
  • the suction line 62 there is a blower 63, by means of which a negative pressure is generated in the cavity 45 with respect to the melting chamber 64, through which the effect of the removal of water vapor described above occurs.
  • the gases are discharged from the melting chamber 64 through a suction line 65 which is connected to the gas connection 11 (FIG. 1).
  • the pressure side of the blower 63 also opens into the suction line 65 via a line 66.
  • FIG. 5 now shows the induction furnace 7 in the detoxification position.
  • the tilting movement about the tilt axis A required for this was brought about by retraction of the piston rod 37 into the pressure medium cylinder 38, as a result of which the rocker arm 34 and the lower joint 33 for the pressure medium cylinder 29 have assumed the position of FIG. 5 which is self-explanatory.
  • the upper joint 32 has followed the displacement of the lower joint 33, as a result of which the induction furnace 7 has been brought into the purification position shown.
  • the piston rod 67 of the drive 21 was extended and the work platform 19 was held in a precisely horizontal position, so that the detoxification process can be observed and controlled by the operator through a sight glass 68.
  • Figure 6 shows the end position already described for casting, i.e. the joint 33 is in the position shown in FIG. 1 when the piston rod 37 is extended, and only the piston rod 36 has been continuously extended from the pressure medium cylinder 29 in order to carry out the pouring process. It is understood that the charging valve 12 is closed in all these measures.
  • FIG. 8 In the pouring tube 13 or in the distributor tube 70 there is the channel 50, which can be moved in the direction of the double arrow between the two positions shown in broken lines by means of a motor 73.
  • the cross section of the slide valve 14 is released by moving the channel into the distributor pipe 70 so that it can be closed.
  • the melt is in a Transfer channel 74 directed, which leads to a pouring device, not shown here.
  • a cable and hose swiveling device 75 which is only shown schematically here and which is likewise arranged coaxially to the tilting axis A, is used for the (movable) supply of electricity and cooling water to the lower furnace part 8.
  • a temperature measuring lance 76 In the furnace cover 6 there is also a temperature measuring lance 76, which is also shown here only schematically.

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Abstract

Induktionsofen (7) mit einem einen Tiegel, eine Induktionsspule und einen gasdichten Mantel enthaltenden Ofenunterteil (8), ferner mit einem auf das Ofenunterteil (8) aufsetzbaren Deckel (6), der mindestens einen Gasanschluß (11), ein Chargier­ventil (12) und eine Abgießeinrichtung (10) besitzt. Ofenunterteilt (8) und Deckel (6) sind über eine Flanschverbindung (9) verbunden und mittels einer Gelenklagerung (4) und eines Antriebs (28) um eine Kippachse (A) kippbar in einem Ofengestell (1) gelagert. Dabei ist die Gelenklagerung (4) am Deckel (6) befestigt, der Kipp-Antrieb (28) greift am Deckel (6) an und das Ofenunterteil (8) ist gegenüber dem im Ofengestell (1) verbleibenden Deckel (6) nach Lösen der Flanschverbindung (9) vom Deckel entfernbar.

Figure imgaf001
Induction furnace (7) with a furnace base (8) containing a crucible, an induction coil and a gas-tight jacket, furthermore with a cover (6) which can be placed on the furnace base (8), the at least one gas connection (11), a charging valve (12) and has a pouring device (10). Furnace dividers (8) and lid (6) are connected via a flange connection (9) and are mounted in a furnace frame (1) so that they can be tilted about a tilt axis (A) by means of a joint bearing (4) and a drive (28). The articulated bearing (4) is attached to the cover (6), the tilt drive (28) engages the cover (6) and the lower furnace part (8) is opposite the cover (6) remaining in the furnace frame (1) after loosening Flange connection (9) removable from the cover.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft einen Induktionsofen mit einem einen Tiegel, eine Induktionsspule und einen gasdichten Mantel enthaltenden Ofenunterteil, ferner mit einem auf das Ofen­unterteil aufsetzbaren Deckel, der mindestens einen Gas­anschluß, ein Chargierventil und eine Abgießeinrichtung be­sitzt, wobei Ofenunterteil und Deckel über eine Flansch­verbindung lösbar aber gasdicht miteinander verbunden und in verbundenem Zustand mittels einer Gelenklagerung und eines Antriebs um eine Kippachse kippbar in einem Ofen­gestell gelagert sind.The invention relates to an induction furnace with a furnace base containing a crucible, an induction coil and a gas-tight jacket, furthermore with a cover which can be placed on the furnace base and which has at least one gas connection, a charging valve and a pouring device, the furnace base and cover being detachable but gas-tight via a flange connection connected to each other and in the connected state by means of an articulated bearing and a drive tiltable about a tilt axis in a furnace frame.

In derartigen gasdichten Induktionsöfen, die sowohl unter Schutzgas als auch unter Vakuum betrieben werden können, werden regelmäßig solche Werkstoffe aufgeschmolzen und zum Abguß bereitgehalten, die beim Schmelzen an Atmosphäre einer Oxidation und/oder einer Gasaufnahme unterliegen. Bevorzugt werden derartige Öfen für das Schmelzen von Metallen verwendet, die bei Schmelztemperatur stark reaktiv sind.In such gas-tight induction furnaces, which can be operated both under protective gas and under vacuum, such materials are regularly melted and kept ready for casting which are subject to oxidation and / or gas absorption when they are melted in the atmosphere. Such furnaces are preferably used for melting metals which are highly reactive at the melting temperature.

Derartige Induktionsöfen benötigen eine ganze Reihe von Zusatzeinrichtungen, die in der Regel am Deckel befestigt oder mit dem Deckel verbindbar sind, wie Chargiereinrichtungen, Entschlackungseinrichtungen, Meß- und Beobachtungseinrichtungen, Abgießeinrichtungen etc. Auch die erforderlichen Gasanschlüsse für die Einleitung eines Schutzgases oder die Evakuierung durch Vakuumpumpen sind in der Regel am Deckel ange­bracht.Such induction furnaces require a whole series of additional devices, which are usually attached to the lid or can be connected to the lid, such as charging devices, purification devices, measuring and observation devices, pouring devices etc. Also the gas connections required for the introduction of a protective gas or the evacuation by vacuum pumps are usually attached to the lid.

Bei den bisher bekannten Induktionsöfen der eingangs beschriebenen Gattung befindet sich die Gelenklagerung für die Kippbewegung am Ofenunterteil, und auch der Kipp-Antrieb greift am Ofenunterteil an. Zu diesem Zwecke besitzt das Ofenunterteil einen Tragrahmen, der mittels Gelenkzapfen in einem Ofengestell gelagert ist. Dieses Bauprinzip führt jedoch zu einer Reihe von Problemen:In the previously known induction furnaces of the type described at the outset, the articulated bearing for the tilting movement is located on the lower part of the furnace, and the tilt drive also acts on the lower part of the furnace. For this purpose, the lower part of the furnace has a support frame which is mounted in a furnace frame by means of pivot pins. However, this principle of construction leads to a number of problems:

Der bei Induktionsöfen eingesetzte Tiegel, der in herkömmlicher Weise aus einem keramischen Werkstoff besteht und häufig auch als "Ausmauerung" bezeichnet wird, unterliegt einem mehr oder weniger starken Ver­schleiß, und zwar durch thermische und mechanische Beanspruchung. Zu den mechanischen Beanspruchungen gehört auch die regelmäßig angewandte Bewegung der Schmelze durch induktive Badrührung, die sowohl zur Legierungsbildung als auch zur Intensivierung des Gasaustauschs angewandt wird. Es ist also in vielen Fällen nach dem Aufschmelzen mehreren Chargen erforderlich, das Ofenunterteil einschließlich der Induktionsspule zu überprüfen und gegebenenfalls den Tiegel bzw. die Ausmauerung zu erneuern.The crucible used in induction furnaces, which is made of a ceramic material in a conventional manner and is often also referred to as "lining", is subject to more or less severe wear, namely due to thermal and mechanical stress. The mechanical stresses also include the regular movement of the melt by inductive bath stirring, which is used both to form alloys and to intensify gas exchange. In many cases, after melting several batches, it is necessary to check the lower part of the furnace including the induction coil and, if necessary, to replace the crucible or the lining.

Bei den bisher bekannten, vorstehend beschriebenen Induktionsöfen wurde dabei so verfahren, daß man den an sich frei beweglichen Deckel abnahm und die erforderlichen Inspektions- und Reparaturarbeiten am Ofenunterteil ausführte. Hierbei konnte jedoch der vorhandene Deckel, der wegen seiner zahlreichen Anbauten und Einbauten ein verhältnismäßig teueres Bauteil darstellt, nicht weiter verwendet werden, es sei denn, der Benutzer verfügte über einen zweiten vollständigen Induktionsofen der bekannten Bauweise. Sofern das Ofenunterteil für die Durchführung der Inspektions- und Reparaturarbeiten im Ofengestell verblieb, war auch dieses mit den zugehörigen Vakuum­pumpen zum Stillstand verurteilt, so daß die Wirtschaft­ lichkeit der gesamten Induktionsschmelzanlage stark eingeschränkt war. Hierbei ist zu beachten, daß der Ofendeckel mit sämtlichen Ein- und Anbauten so-wie das Ofengestell mit den Versorgungseinrichtungen für die Induktionsschmelzanlage in sehr viel längeren Zeitintervallen inspiziert oder gewartet werden müssen.In the previously known induction furnaces described above, the procedure was such that the freely movable lid was removed and the necessary inspection and repair work was carried out on the lower part of the furnace. Here, however, the existing cover, which is a relatively expensive component due to its numerous attachments and internals, could no longer be used unless the user had a second complete induction furnace of the known design. If the lower part of the furnace remained in the furnace frame for carrying out the inspection and repair work, this too was condemned to a standstill with the associated vacuum pumps, so that the economy the entire induction melting plant was severely limited. It should be noted here that the furnace lid with all fittings and attachments, as well as the furnace frame with the supply facilities for the induction melting system, must be inspected or serviced at much longer intervals.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Induktionsofen der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, bei dem die Inspektions- und Reparatur­arbeiten am Ofenunterteil sehr viel einfacher durch­führbar sind und bei dem der Ofendeckel mit seinen aufwendigen Ein- und Anbauten auch während der Inspektions- und Reparaturarbeiten weiter verwendbar ist.The invention is therefore based on the object of specifying an induction furnace of the type described at the outset, in which the inspection and repair work on the lower part of the furnace can be carried out much more easily and in which the furnace cover with its complex fittings and attachments also continues during the inspection and repair work is usable.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt erfindungs­gemäß dadurch, daß die Gelenklagerung am Deckel be­festigt ist, daß der Kippantrieb am Deckel angreift und daß das Ofenunterteil gegenüber dem im Ofengestell verbleibenden Deckel nach Lösen der Flanschverbindung vom Deckel entfernbar ist.The object is achieved according to the invention in that the articulated bearing is attached to the cover, that the tilt drive engages the cover and that the lower furnace part can be removed from the cover compared to the cover remaining in the furnace frame after loosening the flange connection.

Durch die erfindungsgemäße Lösung erhält der Deckel im Prinzip die Funktion einer Bezugsplattform, die über die angegebene Gelenklagerung ständig im Ofen­gestell verbleibt, wobei auch sämtliche Zusatzein­richtungen wie Gasanschlüsse, Chargierventil, Abgieß­einrichtung, Meß- und Beobachtungseinrichtungen am Deckel verbleiben können. Zu den Gasanschlüssen gehören bei Vakuum-Induktionsöfen auch die einen beträchtlichen Querschnitt aufweisenden Saugleitungen, die über Drehge­lenke mit den Vakuumpumpen verbunden sind.With the solution according to the invention, the lid basically has the function of a reference platform, which remains permanently in the furnace frame via the specified articulated bearing, and all additional devices such as gas connections, charging valve, pouring device, measuring and observation devices can also remain on the lid. The gas connections include in vacuum induction furnaces also the suction lines, which have a considerable cross section and are connected to the vacuum pumps by means of rotary joints.

Es ist für die Weiterbenutzung von Deckel, Ofengestell, Versorgungseinrichtungen (Stromversorgung, Kühlwasser- und Gasaufbereitungsanlagen) sowie Vakuumpumpen ledig­lich erforderlich, mindestens ein weiteres Ofenunter­teil zur Verfügung zu haben, das gegen das zu inspizierende oder reparierende Ofenunterteil ausgetauscht wird. Zum Ausbau des Ofenunterteils aus der Anlage ist es dann lediglich erforderlich, die Strom- und Kühlwasserver­bindungen mit dem Ofenunterteil bzw. der Induktions­spule zu lösen und mit den Anschlüssen des neuen Ofen­unterteils zu verbinden. Die gesamte Schmelzanlage ist alsdann kurzfristig wieder betriebsbereit, während das reparaturbedürftige Ofenunterteil an anderer Stelle wieder betriebsbereit gemacht werden kann. Damit ist der für eine bestimmte Schmelzleistung erforderliche Kapitaleinsatz stark reduziert bzw. die Wirtschaftlich­keit der gesamten Schmelzanlage wird entsprechend ge­steigert, ohne daß sich gegenüber dem bekannten Konstruktionsprinzip eine wesentliche Verteuerung ergäbe.For the further use of the lid, furnace frame, supply facilities (power supply, cooling water and gas treatment systems) and vacuum pumps, it is only necessary to have at least one further furnace base available, which is exchanged for the furnace base to be inspected or repaired. To remove the lower part of the furnace from the system, it is then only necessary to disconnect the power and cooling water connections to the lower part of the furnace or the induction coil and to connect them to the connections of the new lower part of the furnace. The entire smelting plant is then ready for operation again at short notice, while the furnace base, which is in need of repair, can be made ready for use elsewhere. As a result, the capital expenditure required for a certain melting capacity is greatly reduced, and the economy of the entire melting plant is increased accordingly, without there being any significant increase in cost compared to the known design principle.

Es ist dabei gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, wenn der Deckel im Bereich der Kippachse mit einem im wesentlichen tangential zur Deckelwand verlaufenden, gasdicht mit dem Deckel verbundenen und zum Innenraum des Deckels offenen Gießrohr versehen ist und wenn der Tiegel eine Gießtülle aufweist, die in das Gießrohr hineinragt und in der Kippachse endet.It is advantageous according to a further development of the invention if the cover is provided in the region of the tilt axis with a pouring tube which is essentially tangential to the cover wall, is connected gas-tight to the cover and is open to the interior of the cover and if the crucible has a pouring spout which projects into the pouring tube and ends in the tilting axis.

Das Gießrohr, in dem sich in der Regel eine keramische Gießrinne befindet, führt - vorzugsweise über eine gasdichte Drehkupplung - zu einem Verteilerrohr, über das die Schmelze verschiedenen Gießstationen zugeführt werden kann. Da das Gießrohr sich im Bereich der mit dem Deckel verbundenen Gelenklagerung befindet, bleibt die Verbindung zwischen Gießrohr und Ver­teilerrohr beim Ausbau des Ofenunterteils gleich­falls bestehen, so daß auch an dieser Stelle keine Demontagearbeiten anfallen.The pouring tube, in which there is usually a ceramic pouring trough, leads - preferably via a gas-tight rotating coupling - to a distributor tube, via which the melt can be fed to different pouring stations. Since the pouring tube is located in the area of the articulated bearing connected to the cover, the connection between the pouring tube and the distributor tube also remains in place when the lower part of the furnace is removed, so that no dismantling work is required at this point either.

Es ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Er­findung wiederum besonders vorteilhaft, wenn der Deckel auf der dem Gießrohr diametral gegenüber­liegenden Seite mit einem gasdichten Fortsatz ver­sehen ist, in dem sich ein Schlacke-Sammelbehälter befindet, und wenn der Tiegel auf der der Gießtülle diametral gegenüberliegenden Seite mit einer Gieß­lippe versehen ist, über die die Schlacke bei in einer der Gießstellung entgegengesetzten Neigung des Tiegels in den Schlacke-Sammelbehälter über­führbar ist.According to a further embodiment of the invention, it is again particularly advantageous if the lid is provided with a gas-tight extension on the side diametrically opposite the pouring tube, in which there is a slag collecting container, and if the crucible on the side diametrically opposite the pouring spout a pouring lip is provided, via which the slag can be transferred into the slag collecting container at an inclination of the crucible opposite to the casting position.

Auch diese Einrichtung, die vereinfacht als "Ent­schlackungseinrichtung" bezeichnet werden kann, bleibt ständig mit dem Ofendeckel und über die erfindungsge­mäße Drehlagerung auch mit dem Ofengestell verbunden und ist weiterhin in Verbindung mit einem neuen Ofen­unterteil einsatzbereit.This device, which can be simply referred to as a "detoxification device", remains permanently connected to the furnace lid and also to the furnace frame via the rotary bearing according to the invention and is still ready for use in connection with a new furnace base.

Es ist dabei weiterhin von Vorteil, wenn der Deckel mit einem Gasanschluß für ein Schutzgas versehen ist, wenn ferner dieser Gasanschluß in den Flansch des Deckels mündet und an der Mündungsstelle mit einer im Flansch des Ofenunterteils befindlichen Gasleitung kommuniziert, die in einen zwischen Mantel und Tiegel befindlichen Hohlraum mündet, in dem sich die Induktions­spule befindet.It is also advantageous if the cover is provided with a gas connection for a protective gas, if this gas connection also opens into the flange of the cover and communicates at the opening point with a gas line located in the flange of the lower part of the furnace, which in a between the jacket and the crucible located cavity opens in which the induction coil is located.

Auf diese Weise ist es möglich, etwa aus dem Tiegel bzw. aus der Ausmauerung austretende Feuchtigkeit aus dem Ofenunterteil zu entfernen, so daß der an­sonsten stattfindende Eintritt von Wasserdampf in die Schmelzgasatmosphäre verhindert wird (Gasspülung).In this way it is possible, for example, to remove moisture escaping from the crucible or the masonry from the lower part of the furnace, so that the otherwise occurring entry of water vapor into the melt gas atmosphere is prevented (gas purging).

Die Beseitigung der freigesetzten Feuchtigkeit wird dann noch zusätzlich begünstigt, wenn sich an der der Mündungsstelle gegenüberliegenden seite der Flanschverbindung eine weitere Gasleitung und eine Saugleitung befinden, die gleichfalls über die Flansch­verbindung miteinander kommunizieren. Bevorzugt ist hierbei in der Saugleitung ein zusätzliches Gebläse bzw. eine Pumpe angeordnet, die gegenüber der Schmelz­gasatmosphäre einen zusätzlichen Unterdruck erzeugt. Dies hat folgenden Effekt:The removal of the released moisture is then further promoted if there is a further gas line and a suction line on the side of the flange connection opposite the mouth, which likewise communicate with one another via the flange connection. In this case, an additional blower or a pump is preferably arranged in the suction line, which generates an additional negative pressure compared to the melt gas atmosphere. This has the following effect:

Bei Schutzgasbetrieb wird der ankommende Hauptgas­strom in einen Gasstrom zur Spülung des Schmelzraumes und in einen Nebengasstrom zur Spülung des Hohlraums, in dem sich die Induktionsspule befindet, aufgeteilt. Der in der Saugleitung, d.h. am Ausgang des Nebengas­stromes angeordnete Ventilator erzeugt nun eine Druck­differenz zwischen dem Schmelzraum und dem genannten Hohlraum. Durch den niedrigen absoluten Druck in dem Hohlraum wird das aus dem Tiegelmaterial desorbierte Wasser im Nebengasstrom abgeführt, und der Wasser­eintritt in die Schmelzgasatmosphäre wird wirksam verhindert.In the case of protective gas operation, the incoming main gas stream is divided into a gas stream for purging the melting chamber and a secondary gas stream for purging the cavity in which the induction coil is located. The one in the suction line, i.e. The fan arranged at the outlet of the secondary gas flow now generates a pressure difference between the melting chamber and the cavity mentioned. Due to the low absolute pressure in the cavity, the water desorbed from the crucible material is discharged in the bypass gas stream, and the entry of water into the melt gas atmosphere is effectively prevented.

Durch die angegebene Bauweise befinden sich die Zu­leitung und die Ableitung für den Nebenstrom des Schutzgases im Deckel, so daß die Verbindung mit einer Gasaufbereitungsanlage zur Trocknung und Reinigung des Schutzgases bestehen bleiben kann. Die notwendige Verbindung mit dem Ofenunterteil erfolgt dabei auto­matisch durch dessen Anbau an den Deckel, ohne daß es der Herstellung weiterer Anschlüsse bedürfte.Due to the specified design, the supply line and the discharge line for the bypass flow of the protective gas are located in the cover, so that the connection to a gas processing system for drying and cleaning the protective gas can remain. The necessary connection to the lower part of the furnace is made automatically by attaching it to the cover, without the need for additional connections.

Schließlich ist es bei einer weiderum weiteren Ausgestaltung der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn der Kippantrieb aus mindestens einem ersten Druckmittelzylinder besteht, der an seinem oberen Ende über ein erstes Gelenk mit der Rahmenstruktur des Deckels verbunden ist und an seinem unteren Ende über ein zweites Gelenk an einer Schwinge ge­lagert ist, deren entgegengesetztes Ende über ein drittes Gelenk am Ofengestell gelagert ist, wobei das erste, zweite und dritte Gelenk auf den Ecken eines Dreiecks liegen und sämtliche Gelenkachsen parallel zur Kippachse verlaufen. Wenn dabei weiter­hin die Schwinge über mindestens einen zweiten Druckmittelzylinderaus einem für den Abguß maßgebenden ersten Schwenkbereich in einen für die Entschlackung maß­gebenden zweiten Schwenkbereich bewegbar ist, läßt sich durch das Zusammenwirken des ersten Druckmittel­zylinders mit dem zweiten Druckmittelzylinder über die Schwinge eine Kippbewegung des Induktions­ofens aus der horizontalen Lage der Flanschver­bindung in einer Drehrichtung (z.B. zum Entschlacken) und in die entgegengesetzte Drehrichtung (z.B. zum Abgießen) ermöglichen, ohne daß es hierzu sperriger Antriebselemente bedürfte, die eine Grube im Bereich des Ofengestells erforderlich machen würden.Finally, in a further embodiment of the invention, it is particularly advantageous if the tilt drive consists of at least one first pressure medium cylinder, which is connected at its upper end to the frame structure of the cover via a first joint and at its lower end End is mounted on a rocker arm via a second joint, the opposite end of which is mounted on the furnace frame via a third joint, the first, second and third joint lying on the corners of a triangle and all joint axes running parallel to the tilt axis. If the rocker can also be moved from at least one second pressure medium cylinder from a first swivel range, which is decisive for casting, to a second swivel range, which is decisive for detoxification, the interaction of the first pressure medium cylinder with the second pressure medium cylinder via the rocker allows the induction furnace to tilt from the horizontal The position of the flange connection in one direction of rotation (e.g. for detoxification) and in the opposite direction of rotation (e.g. for pouring) enable without the need for bulky drive elements that would require a pit in the area of the furnace frame.

Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further refinements of the subject matter of the invention result from the remaining subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 8 näher erläutert.An embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 8.

Es zeigen:

  • Figur 1 eine Seitenansicht des Induktionsofens in Chargier- bzw. Schmelzstellung, d.h. bei horizontaler Lage der Flanschver­bindung,
  • Figur 2 einen Vertikalschnitt durch das Ofen­unterteil und den Deckel in einer Position gemäß Figur 1 im Zusammen­wirken mit einem Transportwagen für das Ofenunterteil,
  • Figur 3 den oberen Teil von Figur 2 mit einem geringfügig hochgeschwenkten Deckel, um das seitliche Einfahren (oder Aus­fahren) des Ofenunterteils zu er­möglichen,
  • Figur 4 einen Vertikalschnitt durch ein Ofen­unterteil mit aufgesetztem Deckel in einer gegenüber Figur 2 um 90 Grad verdrehten Schnittebene,
  • Figur 5 den Induktionsofen nach Figur 1 (jedoch ohne Chargierbehälter) in der Ent­schlackungsposition,
  • Figur 6 den Induktionsofen nach Figur 1 (je­doch ohne Chargierbehälter) in seiner Endstellung nach Beendigung des Abgusses,
  • Figur 7 eine Draufsicht von oben auf den Gegenstand von Figur 1 (jedoch ohne Chargierbehälter), und
  • Figur 8 eine Draufsicht analog Figur 7 nach Weg­lassung einiger die Sicht versperrender Details mit teilweise gestrichelt dargestellten inneren Einbauten.
Show it:
  • FIG. 1 shows a side view of the induction furnace in the charging or melting position, ie with the flange connection in a horizontal position,
  • FIG. 2 shows a vertical section through the lower part of the furnace and the cover in a position according to FIG. 1 in cooperation with a transport carriage for the lower part of the furnace,
  • FIG. 3 shows the upper part of FIG. 2 with a slightly pivoted lid in order to enable the lower part of the furnace to be moved in or out laterally,
  • FIG. 4 shows a vertical section through a lower part of the furnace with the cover attached, in a sectional plane rotated by 90 degrees compared to FIG. 2,
  • 5 shows the induction furnace according to FIG. 1 (but without a charging container) in the detoxification position,
  • FIG. 6 shows the induction furnace according to FIG. 1 (but without a charging container) in its end position after the casting has ended,
  • FIG. 7 shows a top view of the object from FIG. 1 (but without the charging container), and
  • Figure 8 is a plan view analogous to Figure 7 after omitting some details obstructing the view with internal fittings shown partially in dashed lines.

In Figur 1 ist ein Ofengestell 1 dargestellt, das einen Grundrahmen 2 und zwei senkrechte Stützen3 besitzt, an deren oberen Enden je eine Gelenklagerung 4 angeordnet ist. Diese Gelenklagerung besteht in herkömmlicher Weise aus einem Lagergehäuse und einem Lagerzapfen und ist in Blickrichtung zweifach hintereinander ange­ordnet. Der jenseitige Teil der Gelenklagerung 4 ist über einen Ausleger 5 an einem Deckel 6 eines Induktions­ofens 7 befestigt, zu dem auch ein Ofenunterteil 8 gehört. Deckel 6 und Ofenunterteil 8 sind über eine Flanschverbindung 9 gasdicht miteinander verbunden.In Figure 1, a furnace frame 1 is shown, which has a base frame 2 and two vertical supports 3, at the upper ends of which a joint bearing 4 is arranged. This articulated bearing conventionally consists of a bearing housing and a bearing journal and is arranged twice in succession in the direction of view. The other part of the articulated bearing 4 is attached to a cover 6 of an induction furnace 7, which also includes a lower furnace part 8, via a bracket 5. Cover 6 and lower furnace part 8 are gas-tightly connected to one another via a flange connection 9.

Am Deckel 6 sind weiterhin eine Abgießeinrichtung 10, ein Gasanschluß 11 und ein Chargierventil 12 angeordnet, die neben der Gelenklagerung 4 zu den wesentlichen Be­standteilen des Deckels gehören. Die Gelenklagerung 4 definiert eine Kippachse A, die senkrecht zur Zeichen­ebene verläuft.On the cover 6, a pouring device 10, a gas connection 11 and a charging valve 12 are also arranged, which in addition to the articulated bearing 4 belong to the essential components of the cover. The joint bearing 4 defines a tilt axis A, which is perpendicular to the plane of the drawing.

Wesentlicher Bestandteil der Abgießeinrichtung 10 ist ein Gießrohr 13, das im Bereich der Kippachse A tangential zur Deckelwand verläuft, gasdicht mit dem Deckel 6 verbunden und zum Innenraum des Deckels geöffnet ist. Das Gießrohr 13 ist an seiner dem Betrachter zugekehrten Stirnseite verschlossen und auf der gegenüberliegenden Seite durch ein Schieberventil 14 verschließbar (siehe hierzu auch Figur 8).An essential part of the pouring device 10 is a pouring tube 13, which extends tangentially to the cover wall in the region of the tilt axis A, is connected gas-tight to the cover 6 and is open to the interior of the cover. The pouring tube 13 is closed on its end facing the viewer and can be closed on the opposite side by a slide valve 14 (see also FIG. 8).

Auf der dem Gießrohr 13 diametral gegenüberliegenden Seite ist der Deckel 6 mit einem gasdichten Fort­satz 15 versehen, in dem sich ein Schlacke-Sammel-­Behälter 16 befindet (Figur 2). Der Fortsatz 15 ist über ein Ausschleusventil 17 mit einer Entnahme­kammer 18 verbunden, in die der Schlacke-Sammel-­Behälter 16 einführbar ist (Figur 8). Im Bereich von Fortsatz 15 und Entnahmekammer 18 ist am Deckel 6 eine Arbeitsbühne 19 über ein Gelenk 20 befestigt, wobei sich die Arbeitsbühne 19 mittels eines Antriebs 21 an einem Ausleger 22 abstützt, der gleichfalls am Deckel 6 befestigt ist. Auf die Funktion des Antriebs 21 wird im Zusammenhang mit Figur 5 noch näher einge­gangen.On the side diametrically opposite the pouring tube 13, the cover 6 is provided with a gas-tight extension 15, in which there is a slag collecting container 16 (FIG. 2). The extension 15 is connected via a discharge valve 17 to a removal chamber 18 into which the slag collecting container 16 can be inserted (FIG. 8). In the area of the extension 15 and the removal chamber 18, a work platform 19 is fastened to the cover 6 via a joint 20, the work platform 19 being supported on a boom 22 by means of a drive 21, which is also fastened to the cover 6. The function of the drive 21 will be discussed in more detail in connection with FIG. 5.

Das Chargierventil 12 ist auf der Oberseite des Deckels 6 angeordnet und besitzt einen horizontalen Anschluß­flansch 23 (Figur 7) für die Verbindung mit einem oberhalb des Ofens verfahrbaren Chargierbehälter 24. Dieser Chargierbehälter, der gleichfalls über eine Saugleitung 25 evakuierbar ist, ruht auf einem Lauf­wagen 26, der seinerseits parallel zur Zeichenebene auf Schienen 27 verfahrbar ist, die sich quer über den Induktionsofen 7 hinweg erstrecken und zu einer (nicht gezeigten) Station führen, in der der Chargierbehälter 9 beschickt werden kann. Der Chargier­behälter trägt in seinem Innern (nicht gezeigt) einen Chargierkorb mit einer verschließbaren Boden­öffnung, der mittels einer Seilwinde durch das Chargierventil 12 hindurch in den Induktionsofen 7 hinein absenkbar ist.The charging valve 12 is arranged on the top of the cover 6 and has a horizontal connecting flange 23 (FIG. 7) for connection to a Charging container 24 movable above the furnace. This charging container, which can likewise be evacuated via a suction line 25, rests on a carriage 26, which in turn can be moved parallel to the plane of the drawing on rails 27 which extend across the induction furnace 7 and to one (not shown) lead station in which the charging container 9 can be loaded. The charging container carries in its interior (not shown) a charging basket with a closable bottom opening which can be lowered into the induction furnace 7 through the charging valve 12 through the charging valve 12.

Die Kippbewegung des Induktionsofens 7 ist naturgemäß nur nach dem seitlichen Verfahren des Chargierbehälters 24 möglich. Zur Herbeiführung dieser Kippbewegung um die Kippachse A ist ein Kipp-Antrieb 28 vorgesehen, zu dem ein erster Druckmittelzylinder 29 gehört, dessen oberes Ende am Deckel 6 angreift, der zu diesem Zweck im Bereiche seines Flansches 30 (Figur 3) von einer Rahmenstruktur 31 umgeben ist, an der der Kippantrieb 28 mittels eines ersten Gelenks 32 angreift (Figur 6). Das untere Ende des Druckmittelzylinders 29 ist über ein zweites Gelenk 33 an einer Schwinge 34 befestigt, deren entgegengesetztes Ende über ein drittes Gelenk 35 am Ofengestell 1 befestigt ist. Sämtliche Gelenkachsen verlaufen parallel zur Kippachse A und liegen zuf den Ecken eines Dreiecks, so daß durch Veränderung der Länge einer Seite dieses Dreiecks, sprich: durch Aus­fahren der Kolbenstange 36 aus dem Druckmittel­zylinder 29 der Induktionsofen 7 gekippt werden kann (Figur 6).The tilting movement of the induction furnace 7 is of course only possible after the charging container 24 has been moved sideways. To bring about this tilting movement about the tilting axis A, a tilting drive 28 is provided, to which a first pressure medium cylinder 29 belongs, the upper end of which engages on the cover 6, which for this purpose is surrounded by a frame structure 31 in the region of its flange 30 (FIG. 3) on which the tilt drive 28 engages by means of a first joint 32 (FIG. 6). The lower end of the pressure medium cylinder 29 is fastened to a rocker 34 via a second joint 33, the opposite end of which is fastened to the furnace frame 1 via a third joint 35. All joint axes run parallel to the tilt axis A and lie towards the corners of a triangle, so that by changing the Length of one side of this triangle, that is to say: the induction furnace 7 can be tilted by extending the piston rod 36 out of the pressure medium cylinder 29 (FIG. 6).

Die Schwinge 34 wird dabei in ihrer eingezeichneten Lage durch die Kolbenstange 37 eines zweiten Druck­mittelzylinders 38 gehalten, der an einem vierten Gelenk 39 gelagert ist. Auch die Gelenke 33, 35 und 39 liegen auf den Ecken eines Dreiecks, so daß durch Veränderung der Länge einer Seite dieses Dreiecks, sprich: durch Einfahren der Kolbenstange 37 in den Druckmittelzylinder 38 eine Schwenkbewegung des Induktionsofens 7 herbeiführbar ist, und zwar in die entgegengesetzte Richtung gemäß Figur 5. Der Druck­mittelzylinder 38 greift dabei vorteilhafterweise im Bereich des Gelenks 33 an der Schwinge an; es ist jedoch möglich, hierfür eine zusätzliche Gelenk­stelle vorzusehen.The rocker 34 is held in its position shown by the piston rod 37 of a second pressure medium cylinder 38 which is mounted on a fourth joint 39. The joints 33, 35 and 39 lie on the corners of a triangle, so that by changing the length of one side of this triangle, that is: by moving the piston rod 37 into the pressure medium cylinder 38, a pivoting movement of the induction furnace 7 can be brought about, namely in the opposite direction Direction according to FIG. 5. The pressure medium cylinder 38 advantageously engages the rocker in the area of the joint 33; however, it is possible to provide an additional joint for this.

Es ist Figur 1 noch zu entnehmen, daß der Chargierbe­hälter 24 sich über vier Hubzylinder 40 auf dem Laufwagen 26 abstützt, so daß der untere Flansch 41 des Chargierbehälters 24 von dem Anschlußflansch 23 abgehoben werden kann, bevor eine Querbewegung des Chargierbehälters stattfindet. Zum Antrieb des Lauf­wagens 26 dient ein Getriebemotor 42.It can also be seen from FIG. 1 that the charging container 24 is supported on the carriage 26 by means of four lifting cylinders 40, so that the lower flange 41 of the charging container 24 can be lifted off the connecting flange 23 before a transverse movement of the charging container takes place. A geared motor 42 is used to drive the carriage 26.

In den Figuren 2 bis 4 ist zusätzlich der innere Auf­bau des Induktionsofens 7 gezeigt. Das Ofenunterteil 8 enthält einen gasdichten Mantel 43, in dem mit radialem Abstand ein aus keramischem Werkstoff bestehender Tiegel 44 angeordnet ist. Zwischen dem Mantel 43 und dem Tiegel 44 befindet sich ein Hohlraum 45, in dem eine Induktionsspule 46 untergebracht ist. Der Mantel 43 ist etwas unterhalb seines oberen Randes von einer Rahmenstruktur 47 umgeben, die auf der Oberseite durch einen Flansch 48 abgeschlossen ist, der mit dem Flansch 30 des Deckels zu der gasdichten Flanschverbindung 9 zu­sammengesetzt werden kann. Es ist aus Figur 2 er­kennbar, daß der Tiegel 44 und die Induktionsspule 46 um ein gewisses Maß in den Deckel 6 hineinragen. Auf einer Seite besitzt der Tiegel 44 eine Gießtülle 49, die in das Gießrohr 13 hineinragt und in der Kipp­achse A endet. Unterhalb des Endes der Gießtülle 49 befindet sich noch eine keramische Rinne 50, auf die im Zusammenhang mit Figur 8 noch näher eingegangen wird. Es ergibt sich unschwer aus den Figuren 2 und 3, daß das Ende der Gießtülle 49 in jeder Stellung des Tiegels 44 in der Kippachse A liegt.The internal structure of the induction furnace 7 is additionally shown in FIGS. The lower furnace part 8 contains a gas-tight jacket 43, in which a crucible 44 made of ceramic material is arranged at a radial distance. Between the jacket 43 and the crucible 44 there is a cavity 45 in which an induction coil 46 is accommodated. The jacket 43 is surrounded slightly below its upper edge by a frame structure 47 which is closed on the top by a flange 48 which can be assembled with the flange 30 of the cover to form the gas-tight flange connection 9. It can be seen from FIG. 2 that the crucible 44 and the induction coil 46 protrude to a certain extent into the cover 6. On one side, the crucible 44 has a pouring spout 49 which projects into the pouring tube 13 and ends in the tilting axis A. Below the end of the pouring spout 49 there is also a ceramic channel 50, which will be discussed in more detail in connection with FIG. 8. It is evident from FIGS. 2 and 3 that the end of the pouring spout 49 lies in the tilting axis A in every position of the crucible 44.

Auf der der Gießtülle 49 diametral gegenüberliegenden Seite ist der Tiegel 44 mit einer Gießlippe 51 ver­sehen, über die die Schlacke bei einer der Gieß­stellung entgegengesetzten Neigung des Tiegels gemäß Figur 5 in den Schlacke-Sammelbehälter 16 überführbar ist. Zum Abstreifen der Schlacke befindet sich im Deckel 6 noch eine Schiebedurchführung 52, durch die die Betätigungsstange 53 eines Kratzers 54 hindurchgeführt ist.On the diametrically opposite side of the pouring spout 49, the crucible 44 is provided with a pouring lip 51, via which the slag can be transferred into the slag collecting container 16 at an inclination of the crucible opposite to the pouring position according to FIG is. In order to scrape off the slag, there is also a sliding passage 52 in the cover 6, through which the actuating rod 53 of a scratch 54 is passed.

In Figur 2 befindet sich unter dem Ofenunterteil 8 ein Transportwagen 55 mit Hubeinrichtungen 56, durch die das Ofenunterteil um ein Maß "s" absenkbar ist, bevor der Deckel 6 mittels des Kippantriebs 28 in eine Stellung gemäß Figur 3 angehoben wird. In dieser Stellung des Deckels 6 ist das Ofenunterteil 8 in Richtung des Doppelpfeils 57 mittels des Transport­wagens 55 seitlich herausfahrbar und wieder einfahrbar. Obwohl der Tiegel 44 um ein nicht unbeträchtliches Maß über den Flansch 48 nach oben ragt, findet hierbei keine gegenseitige Behinderung der relativ zueinander beweglichen Teile oder gar eine Beschädigung der Gießtülle 49 statt.In FIG. 2 there is a transport carriage 55 with lifting devices 56 under the lower furnace part 8, by means of which the lower furnace part can be lowered by a dimension "s" before the cover 6 is raised into a position according to FIG. 3 by means of the tilting drive 28. In this position of the cover 6, the lower furnace part 8 can be moved laterally out and in again in the direction of the double arrow 57 by means of the transport carriage 55. Although the crucible 44 projects upward beyond the flange 48 by a not inconsiderable amount, there is no mutual obstruction of the parts which are movable relative to one another or even damage to the pouring spout 49.

Aus Figur 4 ist zu ersehen, daß der Deckel 6 mit einem (weiteren) Gasanschluß 58 für ein Schutzgas ver­sehen ist. Dieser Gasanschluß mündet in den Flansch 30 des Deckels 6 und kommuniziert an der Mündungsstelle 59 mit einer im Flansch 48 des Ofenunterteils 8 be­findlichen Gasleitung 60, die in den zwischen dem Mantel 43 und dem Tiegel 44 befindlichen Hohlraum 45 einmündet. An der der Mündungsstelle 59 gegenüber­liegenden Seite der flanschverbindung 9 befindet sich im Ofenunterteil eine weitere Gasleitung 61, und im Deckel eine Saugleitung 62, wobei die beiden Leitungen gleichfalls über die Flanschverbindung 9 miteinander kommunizieren. Im weiteren Verlauf der Saugleitung 62 befindet sich ein Gebläse 63, durch das im Hohlraum 45 gegenüber dem Schmelzraum 64 ein Unterdruck erzeugt wird, durch den der weiter oben beschriebene Effekt der Abfuhr von Wasserdampf eintritt. Die Gase werden aus dem Schmelzraum 64 durch eine Saugleitung 65 abgeführt, die mit dem Gasanschluß 11 (Figur 1) ver­bunden ist. In die Saugleitung 65 mündet auch die Druckseite des Gebläses 63 über eine Leitung 66.From Figure 4 it can be seen that the cover 6 is provided with a (further) gas connection 58 for a protective gas. This gas connection opens into the flange 30 of the cover 6 and communicates at the outlet 59 with a gas line 60 located in the flange 48 of the lower furnace part 8, which opens into the cavity 45 located between the jacket 43 and the crucible 44. On the side of the flange connection 9 opposite the outlet 59 there is a further gas line 61 in the lower part of the furnace and a suction line 62 in the cover, the two lines also communicate with each other via the flange connection 9. In the further course of the suction line 62 there is a blower 63, by means of which a negative pressure is generated in the cavity 45 with respect to the melting chamber 64, through which the effect of the removal of water vapor described above occurs. The gases are discharged from the melting chamber 64 through a suction line 65 which is connected to the gas connection 11 (FIG. 1). The pressure side of the blower 63 also opens into the suction line 65 via a line 66.

Figur 5 zeigt nun den Induktionsofen 7 in der Ent­schlackungsstellung. Die hierfür erforderliche Kippbewegung um die Kippachse A wurde durch Rückzug der Kolbenstange 37 in den Druckmittelzylinder 38 bewirkt, wodurch die Schwinge 34 und das untere Ge­lenk 33 für den Druckmittelzylinder 29 die aus sich heraus verständliche Position gemäß Figur 5 eingenommen haben. Hierbei ist das obere Gelenk 32 der Verlagerung des unteren Gelenks 33 gefolgt, wodurch der Induktions­ofen 7 in die dargestellte Entschlackungsstellung gebracht wurde. Gleichzeitig wurde hierbei die Kolben­stange 67 des Antriebs 21 ausgefahren und die Arbeits­bühne 19 in einer genau waagrechten Stellung gehalten, so daß der Entschlackungsprozeß von der Bedienungsperson durch ein Schauglas 68 beobachtet und gesteuert werden kann.Figure 5 now shows the induction furnace 7 in the detoxification position. The tilting movement about the tilt axis A required for this was brought about by retraction of the piston rod 37 into the pressure medium cylinder 38, as a result of which the rocker arm 34 and the lower joint 33 for the pressure medium cylinder 29 have assumed the position of FIG. 5 which is self-explanatory. Here, the upper joint 32 has followed the displacement of the lower joint 33, as a result of which the induction furnace 7 has been brought into the purification position shown. At the same time, the piston rod 67 of the drive 21 was extended and the work platform 19 was held in a precisely horizontal position, so that the detoxification process can be observed and controlled by the operator through a sight glass 68.

Figur 6 zeigt die bereits beschriebene Endlage beim Abgiessen, d.h. das Gelenk 33 befindet sich bei ausgefahrener Kolbenstange 37 in der in Figur 1 gezeigten Position, und lediglich die Kolbenstange 36 wurde kontinuierlich zwecks Ausführung des Abgießvor­ganges aus dem Druckmittelzylinder 29 ausgefahren. Es versteht sich, daß bei all diesen Maßnahmen das Chargierventil 12 geschlossen ist.Figure 6 shows the end position already described for casting, i.e. the joint 33 is in the position shown in FIG. 1 when the piston rod 37 is extended, and only the piston rod 36 has been continuously extended from the pressure medium cylinder 29 in order to carry out the pouring process. It is understood that the charging valve 12 is closed in all these measures.

In Figur 7 sind gleiche Teile wie bisher mit gleichen Bezugszeichen versehen. Gut erkennbar ist die stabile Lagerung des Deckels 6 über die beiden Ausleger 5 in der Gelenklagerung 4 und die hierzu koaxiale Ausrichtung einer Drehkupplung 69, durch das das Gießrohr 13 jenseits des Schieberventils 14 mit einem Verteilerrohr 70 verbunden ist, ferner auch die koaxiale Anordnung einer Drehkupplung 71 in der Saugleitung 65. Schließlich sind noch Fahrschienen 72 für den Transportwagen 55 in Figur 2 dargestellt.In Figure 7, the same parts as before are provided with the same reference numerals. The stable mounting of the cover 6 via the two brackets 5 in the articulated mounting 4 and the coaxial alignment of a rotary coupling 69, through which the pouring tube 13 is connected to a distributor tube 70 beyond the slide valve 14, and the coaxial arrangement of a rotary coupling are also clearly visible 71 in the suction line 65. Finally, rails 72 for the trolley 55 are shown in FIG. 2.

Die Beibehaltung der Bezugszeichen gilt auch für Figur 8, in der ergänzend folgendes dargestellt ist. Im Gießrohr 13 bzw. im Verteilerrohr 70 befindet sich die Rinne 50, die mittels eines Motors 73 zwischen den beiden gestrichelt eingezeichneten Stellungen in Richtung des Doppelpfeils verfahrbar ist. Durch eine Verschiebung der Rinne in das Ver­teilerrohr 70 wird der Querschnitt des Schieberventils 14 freigegeben, so daß dieses geschlossen werden kann. Aus dem Verteilerrohr 70 wird die Schmelze in eine Übergaberinne 74 geleitet, die zu einer hier nicht dargestellten Gießeinrichtung führt. Für die (beweg­liche) Zufuhr von Strom und Kühlwasser zum Ofenunter­teil 8 dient eine hier nur schematisch dargestellte Kabel- und Schlauchschwenkeinrichtung 75, die gleich­falls koaxial zur Kippachse A angeordnet ist. Im Ofendeckel 6 befindet sich weiterhin eine Temperatur-­Meßlanze 76, die hier gleichfalls nur schematisch dargestellt ist.The retention of the reference numerals also applies to FIG. 8, in which the following is also shown. In the pouring tube 13 or in the distributor tube 70 there is the channel 50, which can be moved in the direction of the double arrow between the two positions shown in broken lines by means of a motor 73. The cross section of the slide valve 14 is released by moving the channel into the distributor pipe 70 so that it can be closed. From the distribution pipe 70, the melt is in a Transfer channel 74 directed, which leads to a pouring device, not shown here. A cable and hose swiveling device 75, which is only shown schematically here and which is likewise arranged coaxially to the tilting axis A, is used for the (movable) supply of electricity and cooling water to the lower furnace part 8. In the furnace cover 6 there is also a temperature measuring lance 76, which is also shown here only schematically.

Claims (14)

1. Induktionsofen mit einem einen Tiegel, eine Induktionsspule und einen gasdichten Mantel ent­haltenden Ofenunterteil, ferner mit einem auf das Ofenunterteil aufsetzbaren Deckel, der mindestens einen Gasanschluß, ein Chargierventil und eine Abgießeinrichtung besitzt, wobei Ofenunter­teil und Deckel über eine Flanschverbindung lösbar aber gasdicht miteinander verbunden und in verbundenem Zustand mittels einer Gelenklagerung und eines Antriebs um eine Kippachse kippbar in einem Ofengestell gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenklagerung ( 4 ) am Deckel ( 6 ) befestigt ist, daß der Kipp-Antrieb ( 28) am Deckel ( 6 ) angreift und daß das Ofenunterteil ( 8 ) gegenüber dem im Ofengestell ( 1 ) verbleibenden Deckel ( 6 ) nach Lösen der Flanschverbindung ( 9 ) vom Deckel entfernbar ist.1.Induction furnace with a crucible, an induction coil and a gas-tight jacket containing the lower part of the furnace, furthermore with a cover which can be placed on the lower part of the furnace and which has at least one gas connection, a charging valve and a pouring device, the lower part and the cover being detachably but gas-tightly connected to one another via a flange connection and in the connected state by means of an articulated bearing and a drive which are tiltable about a tilting axis in a furnace frame, characterized in that the articulated bearing (4) is fastened to the cover (6), that the tilting drive (28) on the cover (6) attacks and that the lower furnace part (8) relative to the lid (6) remaining in the oven frame (1) can be removed from the lid after loosening the flange connection (9). 2. Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Deckel ( 6 ) im Bereich seines Flansches ( 30) von einer Rahmenstruktur (31) umgeben ist, an der der Kippantrieb ( 28) angreift.2. Induction furnace according to claim 1, characterized in that the cover (6) in the region of its flange (30) is surrounded by a frame structure (31) on which the tilt drive (28) engages. 3. Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Deckel (6 ) im Bereich der Kipp­achse ( A) mit einem im wesentlichen tangential zur Deckelwand verlaufenden, gasdicht mit dem Deckel verbundenen und zum Innenraum des Deckels offenen Gießrohr (13) versehen ist, und daß der Tiegel (44 ) eine Gießtülle (49 ) aufweist, die in das Gießrohr hineinragt und in der Kippachse (A) endet.3. Induction furnace according to claim 1, characterized in that the cover (6) is provided in the region of the tilt axis (A) with a substantially tangential to the cover wall, gas-tightly connected to the cover and open to the interior of the cover pouring tube (13), and that the crucible (44) has a pouring spout (49) which projects into the pouring tube and ends in the tilting axis (A). 4. Induktionsofen nach Anspruch 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Gießrohr (13 ) über eine Dreh­kupplung (69 ) gasdicht mit einem Verteiler­rohr (70 ) verbunden ist.4. Induction furnace according to claim 3, characterized in that the pouring tube (13) via a rotary coupling (69) is gas-tightly connected to a distributor tube (70). 5. Induktionsofen nach Anspruch 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Deckel ( 6 ) auf der dem Gieß­rohr (13 ) diametral gegenüberliegenden Seite mit einem gasdichten Fortsatz (15 ) versehen ist, in dem sich ein Schlacke-Sammelbehälter (16 ) befindet, und daß der Tiegel (44 ) auf der der Gießtülle (49 ) diametral gegenüberliegenden Seite mit einer Gieß­lippe (51 ) versehen ist, über die die Schlacke bei in einer der Gießstellung entgegengesetzten Neigung des Tiegels in den Schlacke-Sammelbehälter (16 ) überführbar ist.5. Induction furnace according to claim 3, characterized in that the lid (6) on the pouring tube (13) diametrically opposite side is provided with a gas-tight extension (15) in which there is a slag collecting container (16), and that the crucible (44) on the diametrically opposite side of the pouring spout (49) is provided with a pouring lip (51), via which the slag can be transferred into the slag collecting container (16) at an inclination of the crucible opposite to the pouring position. 6. Induktionsofen nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß der gasdichte Fortsatz (15 ) über ein Ausschleusventil (17 ) mit einer Entnahme­kammer (18 ) verbunden ist, in die der Schlacke-­Sammelbehälter (16 ) einführbar ist.6. Induction furnace according to claim 5, characterized in that the gas-tight extension (15) via a discharge valve (17) is connected to a removal chamber (18) into which the slag collecting container (16) can be inserted. 7. Induktionsofen nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Deckel ( 6 ) im Bereich des Fortsatzes (15 ) für den Schlacke-Sammelbehälter (16 ) gelenkig mit einer Arbeitsbühne (19 ) verbunden ist, die bei der Neigungsbewegung des Ofens in die Entschlackungsposition durch einen Antrieb (21 ) stets in horizontaler Lager haltbar ist.7. induction furnace according to claim 5, characterized in that the lid (6) in the region of the extension (15) for the slag collecting container (16) is articulated to a working platform (19) which is in the deslagging position during the inclination movement of the furnace is always stable in a horizontal bearing by a drive (21). 8. Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Induktionsspule (46 ) inner­halb des gasdichten Mantels (43 ) des Ofenunter­teils ( 8 ) angeordnet ist.8. Induction furnace according to claim 1, characterized in that the induction coil (46) within the gas-tight jacket (43) of the furnace lower part (8) is arranged. 9. Induktionsofen nach Anspruch 8, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Deckel ( 6 ) mit einem Gasan­schluß (58 ) für ein Schutzgas versehen ist, daß dieser Gasanschluß in den Flansch (30 ) des Deckels ( 6 ) mündet und an der Mündungsstelle (59 ) mit einer im Flansch (48 ) des Ofenunterteils ( 8 ) befindlichen Gasleitung (60 ) kommuniziert, die in einen zwischen Mantel (43 ) und Tiegel ( 44) befindlichen Hohlraum (45 ) mündet, in dem sich die Induktionsspule (46 ) befindet.9. Induction furnace according to claim 8, characterized in that the cover (6) is provided with a gas connection (58) for a protective gas, that this gas connection opens into the flange (30) of the cover (6) and at the mouth (59) communicates with a gas line (60) located in the flange (48) of the lower furnace part (8), which leads into a cavity (45) between the jacket (43) and the crucible (44), in which the induction coil (46) is located. 10. Induktionsofen nach Anspruch 9, dadurch gekenn­zeichnet, daß sich an der der Mündungsstelle (59 ) gegenüberliegenden Seite der Flanschverbindung ( 9) eine weitere Gasleitung (61 ) und eine Saug­leitung (62 ) befinden, die gleichfalls über die Flanschverbindung kommunizieren.10. Induction furnace according to claim 9, characterized in that at the mouth (59) opposite side of the flange connection (9) there is a further gas line (61) and a suction line (62) which also communicate via the flange connection. 11. Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Deckel ( 6 ) auf seiner Ober­seite das Chargierventil ( 12) aufweist, das mit einem horizontalen Anschlußflansch (23 ) für die Verbindung mit einem oberhalb des Ofens verfahrbaren Chargierbehälter (24) ver­sehen ist.11. Induction furnace according to claim 1, characterized in that the lid (6) on its upper side has the charging valve (12) which is provided with a horizontal connecting flange (23) for connection to a charging container (24) which can be moved above the furnace. 12. Induktionsofen nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Kippantrieb (28 ) aus mindestens einem ersten Druckmittelzylinder (29 ) besteht, der an seinem oberen Ende über ein erstes Gelenk (32 ) mit der Rahmenstruktur (31 ) des Deckels ( 6 ) verbunden ist und an seinem unteren ende über ein zweites Gelenk (33 ) an einer Schwinge (34 ) gelagert ist, deren entgegengesetztes Ende über ein drittes Gelenk ( 35) am Ofengestell ( 1 ) gelagert ist, wobei das erste, zweite und dritte Gelenk (32 , 33, 35 ) auf den Ecken eines Dreiecks liegen und sämtliche Gelenkachsen parallel zur Kippachse ( A ) verlaufen, und daß die Schwinge (34) über mindestens einen zweiten Druck­mittelzylinder (38) aus einem für den Abguß maß­gebenden ersten Schwenkbereich in einen für die Entschlackung maßgebenden zweiten Schwenkbereich bewegbar ist.12. Induction furnace according to claim 2, characterized in that the tilt drive (28) consists of at least a first pressure medium cylinder (29) which is connected at its upper end via a first joint (32) with the frame structure (31) of the cover (6) and is supported at its lower end via a second joint (33) on a rocker arm (34), the opposite end of which is supported on the furnace frame (1) via a third joint (35), the first, second and third joint (32 , 33, 35) lie on the corners of a triangle and all joint axes run parallel to the tilt axis (A), and that the Swing arm (34) can be moved via at least one second pressure medium cylinder (38) from a first swivel area, which is decisive for casting, into a second swivel area, which is decisive for detoxification. 13. Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Deckel ( 6 ) aus einer hori­zontalen Lage seines Flansches (30 ) um die Kipp­achse in eine hierzu schwach geneigte Lage an­hebbar ist, in der das Ofenunterteil ( 8 ) nach Lösen der Flanschverbindung (9) seitlich unter dem Deckel ( 6 ) herausfahrbar ist.13. Induction furnace according to claim 1, characterized in that the cover (6) from a horizontal position of its flange (30) about the tilt axis in a slightly inclined position can be raised, in which the furnace lower part (8) after loosening the flange connection (9th ) can be removed laterally under the cover (6). 14. Induktionsofen nach Anspruch 13, dadurch gekenn­zeichnet, daß für die Bewegung des Ofenunter­teils ( 8 ) ein Transportwagen (55 ) mit einer Hubeinrichtung ( 56) vorgesehen ist.14. Induction furnace according to claim 13, characterized in that a transport carriage (55) with a lifting device (56) is provided for the movement of the lower furnace part (8).
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