183291. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fémek öntésére
1 183 291 Szabadalmi igénypontok 2 5. ábrán bemutatott módon. Ezzel érhető el a létrehozott elektromágneses tér emelő hatása. Hasonlóan a 3. ábrán bemutatott megoldáshoz, itt is A, B és C jelzi a három különböző fázist. Ezzel a kapcsolással a berendezés, jóllehet lényegében a 25 lebegtető csőnek, a 30 hűtőegységnek és a 28 tekercseknek megfelelő egységekből van felépítve, ellátja mind a lebegtetés, mind a mágneses formázás feladatát. Ez azt jelenti, hogy az 55 olvadékoszlopot a 20 olvadékoszlophoz hasonlóan teljes hossza mentén súlytalan állapotban tartjuk, de az 55 olvadékoszlop palástja, ellentétben a 20 olvadékoszloppal, teljesen elválasztva halad az 50 lebegtető cső falától. A két felület között gyűrű alakú 57 rés van. Ebbe az 57 résbe adott esetben olyan védőgázt lehet vezetni, amely az adott fémmel nem lép reakcióba. Réz öntése esetén célszerűnek bizonyult nitrogén vagy nitrogén, hidrogén és szénmonoxid keverékének alkalmazása (a keveréket földgáz elégetése és a keletkező gázból a víz és a széndioxid kiválasztása után lehet nyerni). A 3. ábrán bemutatott megoldás helyett a 6. ábrán látható kialakítás is alkalmazható, ha az öntés során nem szükséges az elektromágneses lebegtetés, csak az öntött anyag formázása. Ekkor — amint az a 6. ábrán látható — a 60 olvadékoszlop teljesen elválik a 61 lebegtető cső belső faláról, legalább azon a szakaszon, ahol a fémolvadék dermedése lejátszódik. Gyakorlatilag a találmány szerinti eljárás célszerű foganatosítása során ez a hatás nem csupán a dermedési szakaszon jelentkezik, hanem az alatt is, ahogy az a 6. ábrán feltüntetett 63 résnél látható. A 6. ábrán bemutatott berendezés a 4. ábrán láthatóhoz hasonlóan 62 rézcsövekkel van ellátva. Ezek egyfázisú 64 áramforráshoz vannak csatlakoztatva és az elektromágneses tér létrehozása mellett a hűtést is ellátják. A 62 rézcsövek szorosan vannak a grafit 61 lebegtető csőre tekercselve, hogy a hőátadás megfelelő legyen. A működés során az ábrán nem látható tápvezetékből nagy sebességgel hűtővizet vezetünk a 62 réz csövekbe. Az elhasznált hűtővizet vagy tartályba vezetjük és lehűtés után ismét felhasználjuk, vagy a csatornába juttatjuk. A 7. és 8. ábrán a találmány szerinti eljárás és berendezés segítségével előállított termékek képe látható. A berendezésben a 3. ábrán bemutatott kiviteli alakot alkalmaztuk, az 1. és 2. ábrán vázlatosan feltüntetett berendezésben. Az öntést elektromágneses lebegtetéssel végeztük és ennek segítségével tartottuk az olvadékoszlopot súlytalan állapotban és egyidejűleg nyomás nélküli érintkezésben a lebegtető cső falával. Az ábrán látható a termék sima, fényes, enyhén hullámos felülete, amely annak köszönhető, hogy a rézoszlopot nyomás nélkül vezettük végig a lebegtető cső fala mentén. Közrejátszott az eredményben a megfelelő örvényáramok kialakulása is a fémfürdőben a lebegtetés során. A termék sűrűsége teljesen megfelelő (8,9 értéket mértünk) és összetétele a teljes hossz mentén tökéletesen homogén volt. Átmérője mindenütt 16 mm volt, ami megfelelt a lebegtető cső belső átmérőjének. A kép alján látható sötét csík körülbelül 50 ju-al nagyobb, mint az egyébként fényes palástfelület átmérője. A fényes palástfelület a lebegtető csővel csak nyomás nélkül érintkezett, míg az említett vékony csík mentén a tuskó a lebegtetési zóna alatt szilárdult meg és ezért nem nyomás nélkül érintkezett a kokilla, illetve a lebegtető cső felületével. A képen jól látható a két szakasz közötti különbség. 1. Eljárás fémek öntésére, azzal jellemezve, hogy fémolvadékot nyújtott, függőleges váltóáramú elektromágneses tér alsó részébe vezetünk, majd fölfelé mozgatjuk és a megdermedt anyagot fölfelé kihúzzuk az elektromágneses térből. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a fémolvadék bevezetését és kihúzását folyamatosan végezzük. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az elektromágneses térbe vezetett fémolvadékot az elektromágneses térben lebegtetjük oly módon, hogy legalább egy része súlytalan legyen. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy 8—30 mm átmérőjű rudat húzunk ki az elektromágneses térből 5. Az 1 -A. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az elektromágneses térbe vezetett olvadékoszlop tetején lévő fémfürdőbe kihúzófejet engedünk és a megdermedt anyagot erre tapadva húzzuk ki az elektromágneses térből. 6. Áz 1—5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy rézolvadékot vezetünk az elektromágneses térbe és a kihúzott rudat hengereljük, majd húzással kész méretre alakítjuk. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy 16 mm átmérőjű rézrudat húzunk ki az elektromágneses térből. 8. Az 1—7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az olvadékoszlopot az elektromágneses tér segítségével lebegtetjük oly módon, hogy felülete kokilla, illetve rekrisztallizátor felületével érintkezésben legyen. 9. Az 1—7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az olvadékoszlopot az elektromágneses tér segítségével formázzuk oly módon, hogy felülete és a kokilla, illetve rekrisztallizátor között rés legyen. 10. Berendezés fémek, elsősorban réz, rézötvözetek, alumínium, alumíniumötvözetek vagy acél öntésére öntőedénnyel és krisztallizátorral, illetve kokillával, azzal jellemezve, hogy a krisztallizátor (11) függőleges lebegtető csőként (25, 50, 61) van kialakítva és körülötte hűtőegység (30), valamint elektromágneses egység van elrendezve, továbbá a megdermedt anyagot kihúzó szerkezettel van ellátva. 11. A 10. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az elektromágneses egység többfázisú elektromos áramforrás egymást követő fázisaihoz kapcsolt tekercsekből (28) áll. 12. A 10. vagy 11. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a lebegtető cső egyenletes belső átmérőjű hőálló cső. 13. A 10—12. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a lebegtető cső (25, 50, 61) alsó része a fémolvadékot tartalmazó öntőedényhez (10) van csatlakoztatva és a berendezés a fémolvadékot a lebegtető cső (25, 50, 61) alsó részébe juttató szerkezettel van ellátva. 14. A 11—13. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a többfázisú áramforrás háromfázisú generátor. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
