194755. lajstromszámú szabadalom • Elektromágneses lebegtetésű folyamatos öntőberendezés, tökéletesitett lebegtetőtekercseléssel
1 194 755 2 Ha a fémdarabban nem lenne a nem-vezető 15 hasíték, akkor a 17 nyíllal jelzett áram ugyanilyen nagy lenne, de — tekintettel a skin-effektusra — túlnyomórészt a tárcsa külső peremének a közelében folynék és a 14 központi nyílás belsejében létesített elektromágneses mező minimális értékű lenne. A nem-vezető 15 hasítéknak a jelenléte azonban, amely a 14 központi nyílástól a 11 hasított, gyűrűs fémdarabnak egészen a külső kerületéig terjed, a fémdarabban kialakult áramot a 15 hasíték oldalai mentén, valamint a 14 központi nyílás kerülete mentén a 18 nyilakkal jelzett módon kényszeríti folyni. Ily módon azzal, hogy az áramot a 14 központi nyílásnak a kerülete mentén kényszerítjük folyni, a 14 központi nyílásnak a belsejében a kívánt tekintélyes elektromágneses mezőt hozzuk létre. A 14 központi nyílás átmérője sokkal kisebb, mint a 12 többmenetű tekercs és ily módon nagyértékű mágneses fluxust hoz létre a központi nyíláson belül. Ez a fluxus jelentősen összpontosított, központi mágneses fluxus - s éppen ez az, amire a GELEC (TM) eljárás folytatásához szükség van. Az eddigi leírásból kivehető, hogy az áramfolyást előidéző mező szolgáltatja a GELEC (TM) eljárás megvalósításához szükséges lebegtető elektromágneses erőt. Lényegében tehát a 11 hasított, gyűrűs fémdarab 14 központi nyílása belső kerülete mentén folyó áram hozza létre a lebegtető elektromágneses erőhatást. Ez a tulajdonság azzal a nagyobb előnnyel jár, hogy a lebegtető mezőt előállító gerjesztő tekercselésnek a látszólagos belső átmérőjét - a iiasított gyűrűs fémdarabnak a beiktatásával — úgy csökkenti, mintha az méterenként azonos menetszámú, de a 11 hasított gyűrűs fémdarab belső átmérőjével rendelkező tekercseléssel helyettesítettük volna, ily módon lehetővé válik a nagyobb erősségű mágneses mezőnek a gerjesztése kisebb impedanciájú szerkezettel és csökken a gerjesztő forrásnak a teljes teljesítmény-követelménye. A 11 hasított gyűrűs fémdarab tehát fluxusösszpontosííó gyanánt működik és hatékonyan megnöveli a többmenetű tekercselés által létesített fluxust. Ez a növelés lényegében egy olyan tényezővel vehető figyelembe, amely egyenlő a 12 többmenetű tekercselés teljes keresztmetszetének a felületével, osztva a 14 központi nyílás belső területével. A 2. ábrán a 11 hasított gyűrűs fémdarab tag összpontosító hatását mágneses mező érzékelő próbával vizsgáló kísérleti üzemelés mérési eredményeit tüntettük fel. Ebben a 2. ábrában a 12 röbbmenetű tekercselés tengelyétől mért távolságnak a függvényében, all hasított gyűrűs fémdarabbal elérhető mező összpontosítás nélkül megvalósított és Gauss-ban mért mágneses mező B fluxussűrűség szaggatott vonallal van feltüntetve. Ezzel szemben a 2. ábra felső jobb sarkában olyan mérések eredményei láthatók, amelyeket a 11 hasított gyűrűs fémdarabbal, annak beiktatásával a mezőnek az összpontosítását tükrözik, amint ezt a folytonos vonalú görbe mutatja. A 2. ábrán feltüntetett adatok olyan többmenetű gerjesztő tekercsre vonatkoznak, ahol a tekercselésnek tíz menete volt, síkbeli hurokátmérője pedig 6,5 cm. A 11 hasított gyűrűs fémdarab tagnak megfelelően 6,5 cm volt a külső átmérője, a 14 központi nyílás átmérője 1,5 cm és vastagsága pedig 0,6 cm. A többmenetű tekercselést egy kilohertz frekvenciával, 1,0 mikroszekundumos lüktetéssel gerjesztették. A 2. ábrából kivehető, hogy a 11 hasított gyűrűs fémdarabnak a beiktatása tekintélyes integrált fluxusnövekményt eredményez a 14 központi nyíláson belül. A GELEC (TM) öntőberendezés találmányunk szerint tökéletesített lebegtető tekercselés egységében a fémöntés eljárását vivő, lebegtető mezőt létesítő áramfolyás lényegében a 11 hasított gyűrűs fémdarab 14 központi, nyílása körül folyó áram. Ez a korábban használatos többmenetű tekercseléses hajtc> elrendezéseknél több előnnyel jár annyiban, hogy az áramfolyásnak az útja nincs összenyomva, s így az áramfolyásnak az útja és az általa létesített elektromágneses erő a 14 központi nyílás kerületének azon pontjaira összpontosítható, ahol a 14 központi nyíláson áthaladó megolvasztott fémoszlopnnk az átmérője nagyobb. Ez kihatásában fokozza az öntőformaként működő, a lebegtető elektromágneses mezőből származó behatároló hatás látszólagos merevségét. Ugyanakkor közrejátszhat a megszilárdult öntvény 25 rúdalakú termék átlagos átmérőváltozásainak a csökkentesében. A 3. ábrában a GELEC (TM) ön főberendezésben használható, találmányunk szerinti tökéletesített lebegtető tekercs egység egy előnyös szerkezeti kivitelének a keresztmetszete található. Ebben a kivitelben fluxusösszpontosító szerkezet gyanánt egész sor, az 1. ábrán látható 11 hasított gyűrűs fémdarab tag szerepel. A 3. ábrában az elnyújtott csőalakú 19 kristályosító nagy hőmérsékletű olyan tűzálló anyagból készül, mint amilyenek például — teljesség nélkül - a kerámia, a grafit, a zirkóniumoxid és ehhez hasonlók. A 19 kristályosítót - az azt közvetlenül övező - gyűrűs, folyadékhűtésű 21 hőcserélő hűti. Mint a továbbiakban kifejtjük a 4. ábrával kapcsolatban, megvannak az eszközök a gyűrűs 21 hőcserélőn át a folyadék hűtőanyag folyamatos betáplálására. Egyidejűleg a 23 folyékony fémoszlopot bejuttatjuk a csőalakú 19 k istályosító alsó végébe, ahol az emelkedik. Amint a megolvasztott fém a csőalakú 19 kristályosítóban megemel cedík, a lebegtető elektromágneses mező azt lebegteti és lényegében az olvasztott fém - megszilárdult fém közötti 24 szilárdulási határfelületen le is hűti, majd — mint megszilárdult 25 rúdalakú terméket - a csőalakú 19 kristályosító felső részéből azt el lehet vezetni. A megszilárdult 25 rúdalakú termék kihozatalának a módját részletesebben fogjuk leírni a későbbiekben, a 4. ábrával összefüggésben. Az elektromágneses mezőnek a hatására egy csekély 22 rés jön létre a lebegtetett 23 folyékony fémoszlopnak a külső felülete és a csőalakú 19 kristályosító azt körülvevő belső felülete között. Amikor a 23 folyékony fémoszlop megszilárdul, átmérőjében tovább zsugorodik és így a rés a rúd hűlése közben fennmarad. A 24 szilárdulási határfelület körül elektromágneses lebegtető mezőt előállító eszközök vannak elhelyezve. Ezek az eszközök — találmányi felismerésünk értelmében - újszerű lebegtető tekercselés egység az elektromágneses lebegtető mezőnek az előállítására. Ez a lebegtető néző a 23 folyékony fémoszlopnak a hidrosztatikus nyomását a 24 szilárdulási határfelület övezetében csökkenti és ebben az övezetben a 23 folyékony fémoszlopot lényegében súlytalan állapotban tartja, egyidejűleg előre meghatározott méretviszonyt állandósít a 23 folyékony fémcszlopnak a külső felülete, valamint a 19 kristályosító előbbit övező belső felülete között. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
