190461. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fémek folyamatos öntéséhez
1 190 461 2 amelynek felső végéből az anyag a 13 hűtőkamrába kerül. A 3. ábrán látható, hogy a lebegtető egység több 28 tekercsből áll, amelyek egymás fölött, a 25 lebegtető cső körül vannak elhelyezve. A bemutatott megoldásnál tizenkét 28 tekercs van elhelyezve és ezek menetei a 25 lebegtető cső geometriai tengelyére lényegében merőlegesek. A 28 tekercsek háromfázisú áramforrás egymást követő fázisaira vannak kapcsolva (lásd 5. ábra), így a létrejövő mágneses tér Foucault áramokat indukál a 25 lebegtető csőben lévő fémolvadékban, aminek következtében a fémre emelőerő hat. A bemutatott hatfázisú lebegtető egység olyan mozgóhullámokat produkál, amelyek az egymást követő zárt hurkok közötti távolsággal és a gerjesztés frekvenciájával arányos sebességgel mozognak, A lebegtető egység legfontosabb elemei a 28 tekercsek, amelyek a 25 lebegtető cső körül elhelyezve a megdermedő fémolvadék legnagyobb részét, de legalábbis a 25 lebegtető cső alsó részében lévő fémolvadékot az egész öntési művelet során lebegésben tartja, célszerűen teljes súlytalanság állapotában. A 25 lebegtető csőnek a 28 tekercsekkel ellátott szakaszán van a berendezésben a dermedési zóna. A találmány szerinti berendezés egy kísérleti példányával rezet, alumíniumot és bronzot öntöttünk folyamatosan. A berendezés lebegtető egysége réz huzalból készített meneteket tartalmazott, 25,4 mm-enként hat menetet helyeztünk el és összesen 36 menetet alkalmaztunk. így a lebegtető egység hossza mintegy 150 mm hosszú volt. A fázisok 60°-al voltak egymáshoz képest eltolva és az egész egység gyakorlatilag két hullámhossznyi terjedelmű volt. A lebegtetett fémoszlop átmérője 22 mm volt, és az egész fémoszlopot körülbelül 1200 Hz frekvenciával lebegtettük gyorsítás nélkül, azaz a lebegtetési arány gyakorlatilag egy volt. Az egyenáramú tápegység 7-10 kwatt áramot szolgáltatott a váltóáramú alternátor motornak. Hütőegységként a 4. ábrán bemutatott megoldást alkalmaztuk. Jóllehet, a berendezésben a legkülönbözőbb konstrukciójú hűtőegységek alkalmazhatók, rendkívül előnyösnek bizonyult a rajzokon 30 jelű hűtőegység (2. és 3. ábra), amely fémlemezből készült. A 30 hűtőegység 31 felső gyűrű alakú vállrésszel és 32 alsó gyűrű vállrésszel van ellátva. A kettő között 33 hengeres rész helyezkedik el. Ez a 25 lebegtető csőre illeszkedik és annak külső palástjával érintkezésben van. A hűtőközeget, amely célszerűen csapvíz, folyamatosan vezettük be a 31 felső gyűrű alakú vállrészbe, ahonnan a 33 hengeres részen át a 32 alsó gyűrű alakú vállrészbe került. Innen a hűtővizet folyamatosan elvezettük. A hűtővíz szállította el a 25 lebegtető csövön keresztül a fémolvadék dermedése során felszabaduló hőmennyiséget. A 28 tekercsek a 3. ábrán látható módon a 30 hűtőegység 33 hengeres része körül vannak elhelyezve a 31 felső gyűrű alakú vállrész és a 32 alsó gyűrű alakú vállrész között. Az egyes menetek egymástól egyforma távolságban vannak szorosan a 33 hengeres részre tekercselve. Az egész 30 hűtőegység célszerűen rozsdamentes acéllemezből készül, részben a korrózióállóság, részben a megfelelő hővezető képesség érdekében. Az öntés megkezdésekor a 10 olvadéktartályt feltöltjük a fémolvadékkal, például rézzel, amelyből a folyamatosan öntött rudat készíteni fogjuk. Ehhez természetesen járulékos lépések tartoznak : a fémet megolvasztjuk és megfelelő edényben a 10 olvadéktartályhoz szállítjuk. A 10 olvadéktartályból a fémolvadék 20 fémoszlop formájában kerül a 11 öntőedény alsó részébe. Miután a 20 fémoszlop kialakult, a 40 kihúzófejet leengedjük a 25 lebegtető cső felső végébe egészen addig, amíg'érintkezésbe nem kerül a fémolvadékkal. A hűtővizet a 30 hűtőegységen át teljes sebességgel áramoltatjuk és ezáltal megindítjuk a fémolvadék felső, a 40 kihúzófejjel érintkező részének dermedését. Miután bizonyos mennyiségű fémolvadék ráfagyott a 40 kihúzófejre, elkezdjük az emelést és fokozatosan kivezetjük a 25 lebegtető csőből a megdermedt rudat. Eközben a 20 fémoszlopot lényegében súlytalan állapotban tartjuk gyakorlatilag teljes hosszában, aminek következtében palástja lényegében nyomásmentes érintkezésben marad a 25 lebegtető cső belső falfelületével. A lebegtetést folyamatosan fenntartjuk, miközben a rúd kihúzásával folyamatosan végezzük az öntést. Az így kapott sima, fényes, enyhén hullámos felületű és teljesen sűrű rudat a 13 hűtőkamrán vezetjük át. Itt vízfecskendezésse! továbbhűtjük olyan hőmérsékletre, amelytől a meleghengerlést, vagy adott esetben a végső hűtést és tekercselést végezhetjük. Ahogy a 20 fémoszlopból a készterméket kihúzzuk, a fémolvadék mennyisége a 25 lebegtető csőben fokozatosan csökken, ezért biztosítani kell, hogy folyamatosan utánpótlás áramolhasson a 10 olvadéktartályba. A találmány szerinti berendezés kísérleti példányaival számos eredményes öntést végeztünk különböző fémek és fémes anyagok felhasználásával. A kísérleteket elsősorban alumínium, réz és bronz öntésével végeztük. Ezekből az anyagokból elsősorban rudakat öntöttünk a fönt leírt módon. Minden esetben a rúd késztermék, 22 mm átmérőjű volt. A mérete teljesen egyenletes, összetétele homogén volt. A termék sűrűsége teljesen kielégítő és felülete sima, fényes és enyhén hullámos. A kísérletek során természetesen annak reményében változtattuk az elektromágneses egységbe bevezetett teljesítményt, hogy milyen anyaggal végeztük a kísérletet. A lebegtetés mértékét ugyanis mindig úgy állítottuk be, hogy a gyorsulás gyakorlatilag 0 legyen. Mint már korábban említettük, a várakozással ellentétben nem volt szükség az elektromágneses mező pontos szabályzására, minthogy a folyamat lényegében önszabályzó volt. A lebegtetés során a fémolvadék felfelé gyorsulni kezd, ha a lebegtető erő nagyobb, mint az oszlop súlya. Ennek következtében csökkenni fog az oszlop keresztmetszete és ezzel csökken az emelőerő is. Ellenkező esetben, ha az emelőerő kisebb, mint a súlyerő, a fordított folyamat játszódik le, azaz az egyensúly lényegében mindig beáll. Ez a lebegtető hatás a 20 fémoszlop legnagyobb részén teljes mértékben érvényesül. A 25 lebegtető cső legfelső és legalsó részén azonban a lebegtető erő átlaga csupán mintegy fele az előbbinek, így itt az olvadékoszlopot a 40 kihúzófej, illetve a hidrosztatikus 5 10 15 20 25 30 '35 40 45 50 55 60 65 5
