168839. lajstromszámú szabadalom • Kisnyomású öntőberendezés
168839 3 4 gülés miatt nagyméretűre csak igen drága konstrukcióval tervezhető. Kizárólag vastégely ezen megoldásnál általában nem alkalmazható, mivel a vas a fémolvadékba beoldódik. A grafitbetétes vastégely esetén viszont jelentős hátrányt jelent az is, hogy a 5 vas és grafit határrétegénél nagymértékű hőátadási ellenállás lép fel. Ezen berendezések közös hátránya az igen magas ár, ami a teljes tömítettség és nagy belső nyomás miatt alkalmazott költséges műszaki megöl- 10 dások okoznak. További hátrányok azok is amelyek abból adódnak, hogy a nyomó közeg előállításához a berendezés különféle egyéb segédberendezéseket (kompresszor, gáztisztító és szántó berendezések) is tartalmaz. Hátránya még ezen eljá- 15 rásnak az öntés hosszú ciklusideje, amelyet a légüst feltöltési ideje okoz. Ismeretesek olyan kisnyomású öntőberendezések is, amelyek elektromágneses fémolvadékszivattyúval működnek. Ezen berendezéseknél a folyékony fém 20 — nehézségi erő ellenében történő — szállításához szükséges energiát közvetlenül villamos energiából nyerik, oly módon, hogy a szivattyú a szükséges nyomást indukciós vagy elektrodinamikus úton, — közvetítő közeg nélkül — az előálló elektromág- 25 neses erő felhasználásával állítja elő. így elmarad a légnemű szállítóközeg, szükségtelenné válik a légmentes zárás, továbbá a nyomógázt előállító segédberendezés. További előnyt jelent, hogy nyitott tégely esetén a tégelyes kemencében levő folyé- 3 ° kony fém bármikor — az üzemelés alatt is kezelhető - (salakeltávolítás, nemesítés, stb...). A folyékony fémet szállító elektromágneses fémolvadékszivattyú mivel mozgó alkatrészt nem tartalmaz rendkívül üzembiztos. 3S A berendezés az öntendő fémnek az öntési hőmérsékletre történő felmelegítése és az öntőtégelybe való betöltése után azonnal üzemképes és az öntési nyomás nagyobb lehet mind kneomatikus öntési eljárásnál. Mindebből következik, hogy a 40 berendezés öntési ciklusideje jelentősen lecsökken és az öntési nyomás jól szabályozható nagyságú. Ezen berendezéseknél az elektromágneses fémolvadékszivattyú tápfeszültségét változtatják a technológia által megkövetelt nyomásfüggvénynek meg- 45 felelően. Ezen ismert megoldásnak azonban az a hátránya, hogy a kemencét állandóan fűteni kell, nehogy a folyékony fém abba bedermedjen. Ez a fűtés általában villamos úton, ellenállás fűtéssel történik. További hátránya az ismert megoldásnak 50 az is, hogy abban az esetben amikor a szivattyút az öntési ciklus végén kikapcsolják a szivattyú nyomócsövébe levő fémolvadék fűtése megszűnik és elállhat a fémolvadék bedermedése. További nehézséget jelent az öntési nyomás illetve a szi- 55 vattyú tartó feszültségének pontos beállítása is, mivel mindezekhez viszonylag nagy teljesítmény szintet kell vezérelni, amelynek pontos és precíz megvalósítása igen drága segédberendezést igényel. Az is hátrányt jelent ezen berendezésnél, hogy a 60 szivattyú, amely a fémolvadékon úszik úgy kívülről, mind belülről hőálló és a fémolvadék károsító hatását kibíró védőréteg bevonatot igényel (általában kerámia bevonatot). Ilyen megoldásokat ismertetnek a 348 2911sz. szovjet szerzői tanúsít- 65 vány és a 2 304 2571sz. NSZK közzétételi irat). Ezen megoldások hátránya még az is, hogy külön olvasztó és külön hőntartó kemencét igényelnek, ahol a tégelyes hőntartó kemencében levő fémolvadékba merül be az elektromágneses fémolvadékszivattyú. Ez a megoldás többletenergia felhasználással, valamint a folyékony fém átszállításával jár, ami jelentős technológiai nehézséget jelent. A bemerülő elektromágneses fémolvadék szivattyú hátránya még a külső bevonaton kívül az is, hogy a Jobb oldalon történő hőbevitel miatt a tekercsek hűtésére jelentős mennyiségű többlet hűtőközeget" igényel. Azon berendezéseknél, amelyeknél az elektromágneses fémolvadék szivattyú nyomóoldalához több öntési munkahely csatlakozik, azoknál a felvezető csatornákat külön-külön fűtéssel kell ellátni a folyékony fém bedermedésének megakadályozására. Mindezekből látható, hogy az ismert berendezések jelentős mennyiségű energiát igényelnek teljesen fölöslegesen amelynek jelentős részét hűtéssel kell elvonni. Találmányunk szerinti megoldással olyan kisnyomású öntőberendezést kívánunk létrehozni, amelyik az ismert berendezések felsorolt hátrányaitól mentes öntési ciklusideje a lehető legrövidebb, egyidejűleg több munkahelyen végezhető el az öntés, továbbá könnyen és egyszerűen automatizálható. Találmányunk szerinti megoldással továbbá olyan elektromágneses fémolvadékszivattyút kívánunk megvalósítani, amely egyszerűbben, olcsóbban és precízebben vezérelhető, továbbá öntési ciklusideje is rövidebb mint az ismert berendezéseknek. Találmányunk tárgya, olyan kisnyomású öntőberendezés, fémekből, illetve fémötvözetekbcL. - előnyösen alumínium, magnézium, horgany, valamint ezek ötvözeteiből — öntött termékek előállítására, amely berendezésnek aknás olvasztókemencéje és legalább egy elektromágneses fémolvadékszivattyúja van. A megoldás lényege az, hogy az aknás olvasztó kemence legmélyebben fekvő részéhez legalább egy hőszigeteléssel és antimágneses burkolattal ellátott kismértékű eséssel rendelkező zárt kettős csatorna csatlakozik, amely zárt kettős csatornának másik vége a függőleges helyzetben levő elektromágneses fémolvadékszivattyú nyomó csövének alsó végéhez csatlakozó öntőaknába torkollik és amely öntőakna legmélyebben fekvő pontjához elzárható és villamos fűtőtesttel ellátott leeresztő cső csatlakozik. A kemencének valamint a fémolvadékszivattyúnak külső előnyösen antimágneses anyagból készült fémburkolata van. A kettős csatorna körül a két csatorna ág közé is benyúlóan egy transzformátor lemezeit vasmagja helyezkedik el, amely transzformátornak egy vagy több fázisú primer tekercse van. A tekercsek illetve a lemezeit vasmag mesterséges hűtéssel van ellátva. A találmány szerinti elektromágneses fémolvadékszivattyúval ellátott öntőberendezés kivitelezhető úgy is, hogy a szivattyú nyomócsövének a szivattyúból kilépő része körül villamos fűtőtest helyezkedik el. 2
