DE476812C

DE476812C - Process for casting metals in molds using electrical currents

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Publication number: DE476812C
Application number: DES72993D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-01-20
Filing date: 1926-01-20
Publication date: 1929-06-03

Description

Verfahren zum Gießen von Metallen in Formen unter Anwendung elektrischer Ströme Beim Gießen von geschmolzenen Metallen in Formen erfolgt die Beförderung des flüssigen Metalls in die Form unter dem Einfluß der Erdschwere, oder es wird, wie z. B. beim Spritzgußverfahren, ein erhöhter Druck verwendet. Beim Spritzgußverfahren wird das flüssige Metall in den Fällen, in welchen es sich um leicht schmelzende Legierungen handelt, zumeist mit Hilfe einer mechanischen Vorrichtung, etwa eines sich in einem Zylinder bewegenden Kolbens, in die Form hineingepreßt. Dieses mechanische Preßverfahren führt beim Spritzen von höher schmelzenden Metallen und Legierungen zu großen Schwierigkeiten, so daß man in diesen Fällen das Spritzen zumeist mit Hilfe von Druckluft bewerkstelligt. Jedoch sind auch bei Anwendung von Druckluft bekanntlich beträchtliche Schwierigkeiten technischer Art zu überwinden.Process for casting metals in molds using electrical Currents When molten metals are poured into molds, conveyance occurs of the liquid metal in the form under the influence of the gravity of the earth, or it becomes, such as B. in the injection molding process, an increased pressure is used. In the injection molding process becomes the liquid metal in those cases in which it is easily melting Alloys deals, mostly with the help of a mechanical device, such as one piston moving in a cylinder, pressed into the mold. This mechanical Pressing process results in the spraying of higher melting metals and alloys to great difficulty, so that in these cases the spraying is mostly with With the help of compressed air. However, also when using compressed air known to overcome considerable difficulties of a technical nature.

Die vorliegende Erfindung gestattet es nun, unter Vermeidung von mechanischen Vorrichtungen mit beweglichen Teilen oder der Anwendung vonDruckluft,das flüssige Metall auf elektrischem Wege in die Gußform zu bringen und dabei im Bedarfsfalle jeden praktisch in Betracht kommenden Druck zu erzielen. Sie ermöglicht es auch, noch bei sehr hohen Temperaturen und unter veränderlichem Druck zu spritzen. Die Bewegung des flüssigen Metalls und der gegebenenfalls gewünschte hohe Druck wird erfindungsgemäß dadurch erzeugt, daß man elektrischen Strom durch das flüssige Metall schickt unter gleichzeitiger Einwirkung eines Magnetfeldes auf das stromdurchflossene Metall. Abb. i zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schema gezeichnet, welches zur Erläuterung des Grundgedankens der Erfindung dienen soll. i ist eine Flüssigkeitssäule des geschmolzenen Metalls, in welche zwei Elektroden 2 und 3 hineinragen, zwischen denen ein Strom quer durch die Metallsäule hindurch aufrechterhalten wird. Senkrecht zu den Stromlinien im Metall wird durch die Magnetpole 4 und 5 ein Magnetfeld aufrechterhalten, welches auch zu der Flüssigkeitssäule senkrecht steht. Hierdurch entsteht nun eine Kraftwirkung auf das flüssige Metall, und zwar steht die Kraft jeweils senkrecht sowohl zu den Stromlinien wie auch zu den magnetischen Kraftlinien. Ist die Polarität der Elektroden und des Magnetfeldes so, wie dies in Abb. i gezeichnet ist, so entsteht in der Flüssigkeitssäule ein Druck nach unten.The present invention now allows, avoiding mechanical Devices with moving parts or the use of compressed air, the liquid Bringing metal into the mold by electrical means, and if necessary to achieve any practical pressure. It also enables can still be sprayed at very high temperatures and under variable pressure. the Movement of the liquid metal and the high pressure that may be desired according to the invention generated by electrical current through the liquid metal sends with simultaneous action of a magnetic field on the current flowing Metal. Fig. I shows an embodiment of the invention drawn in the scheme, which is intended to explain the basic idea of the invention. i is a Liquid column of the molten metal, into which two electrodes 2 and 3 protrude, between which a current is maintained across the metal column. The magnetic poles 4 and 5 create a magnetic field perpendicular to the streamlines in the metal maintained, which is also perpendicular to the liquid column. Through this there is now a force acting on the liquid metal, namely the force is standing each perpendicular to both the streamlines and the magnetic lines of force. Is the polarity of the electrodes and the magnetic field as shown in Fig. I is, there is a downward pressure in the column of liquid.

Abb. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, im Schema gezeichnet. 6 ist der Eisenkern eines Transformators. 7 ist die Primärwicklung des Transformators, welche an eine Wechselstromquelle angeschlossen wird. Die Sekundärwicklung wird durch den Leiter 8 gebildet, und sein Stromkreis wird durch die Säule flüssigen Metalls zwischen den beiden Backen 9 und io geschlossen. Das Magnetfeld wird durch die Pole ix und 12 eines Elektromagneten erzeugt, dessen Kraftfluß senkrecht zu den Backen 9 und io gerichtet ist, in Abb. 2a also senkrecht auf der Zeichenebene zu denken ist, und welcher durch dieselbe Wechselspannungsquelle gespeist werden kann - wie die Primärwicklung 7 des Transformators. Man wird dafür sorgen, daß Sekundärstrom und Magnetfeld möglichst in Phase sind, damit sie beide gleichzeitig ihre Richtung wechseln, so daß die Kraft, die auf das geschmolzene Metall wirkt, stets dieselbe Richtung hat und ein möglichst hoher mittlerer Druck erzielt wird.Fig. 2 shows another embodiment, drawn in the scheme. 6 is the iron core of a transformer. 7 is the primary winding of the transformer, which is connected to an AC power source. The secondary winding will formed by the conductor 8 and its circuit is liquid through the column Metal between the two jaws 9 and io closed. The magnetic field is through the poles ix and 12 of an electromagnet generated, the flow of force perpendicular to the jaws 9 and io is directed, in Fig. 2a that is perpendicular to the plane of the drawing is to be thought, and which are fed by the same AC voltage source can - like the primary winding 7 of the transformer. Man will for it ensure that the secondary current and magnetic field are as in phase as possible so that they are both at the same time change direction, so that the force acting on the melted Metal works, always has the same direction and the highest possible average pressure is achieved.

Wie Abb. 2 zeigt, kann die sekundäre Wicklung vollkommen innerhalb eines aus einem Isolator oder schlechtem Leiter bestehenden Gefäßes verlaufen und so angeordnet sein, daß sie trotzdem einen geschlossenen Eisenkern umschließt. Auf diese Weise wird eine Durchführung von Elektroden durch die Gefäßwand vermieden, was besonders dann von Vorteil ist, wenn das Gefäß unter Vakuum steht oder gasdicht geschlossen sein soll.As Fig. 2 shows, the secondary winding can be completely inside a vessel consisting of an insulator or poor conductor run and be arranged so that it still encloses a closed iron core. on this avoids the need for electrodes to pass through the vessel wall, which is particularly advantageous when the vessel is under vacuum or gas-tight should be closed.

Abb.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem keine besonderen Elektroden verwendet werden, sondern bei welchem das geschmolzene Metall sich innerhalb einer Röhre befindet, deren Wand ein elektrischer Leiter ist, so daß der Strom durch die Gefäßwand hindurch in das geschmolzene Metall eintreten kann. Abb.3b zeigt einen Querschnitt. 13 und 14 sind die Pole des Elektromagneten, 15 ist der Querschnitt des Rohrs, in welchem sich das flüssige Metall befindet. 16 und 1,7 sind die stromführenden Zuleitungen zu der Rohrwandung, welche angelötet oder angeschweißt sind. In Abb. 3a sieht man dasselbe in der Ansicht von vorn. .Das Rohr 15 ist abgebrochen, so daß oben und unten der Polschuh 13 sichtbar wird. Im Fall des Ausführungsbeispiels nach Abb.3 fließt ein Teil des Stroms durch die Rohrwand selbst von 18 zu ig, und nur ein Teil des Stroms durchflutet also das geschmolzene Metall. Um eine möglichst hohe Stromdichte im Metall zu erzielen, wird man die Rohrwand aus einem Material mit möglichst hohem elektrischem Widerstand herstellen.Fig.3 shows an embodiment in which no special electrodes are used, but in which the molten metal is located inside a tube, the wall of which is an electrical conductor, so that the current can enter the molten metal through the vessel wall. Fig.3b shows a cross section. 13 and 14 are the poles of the electromagnet, 15 is the cross-section of the tube in which the liquid metal is located. 16 and 1,7 are the current-carrying lines to the pipe wall, which are soldered or welded on. In Fig. 3a you can see the same in the view from the front. The tube 15 is broken off so that the pole piece 13 is visible above and below. In the case of the exemplary embodiment according to Fig. 3, part of the current flows through the pipe wall itself from 18 to ig, and only part of the current flows through the molten metal. In order to achieve the highest possible current density in the metal, the pipe wall will be made of a material with the highest possible electrical resistance.

Bei den Ausführungsbeispielen i bis 3 liegen die Verhältnisse so, daß, homogenes Magnetfeld und gleichförmige Verteilung des elektrischen Stroms vorausgesetzt, das Linienintegral der wirkenden Kraft entlang jeder innerhalb. des flüssigen Metalls verlaufenden geschlossenen Linie gleich Null ist. In diesem bemerkenswerten Fall hat das Kraftfeld ein Potential, und es entsteht überhaupt keine Strömung im flüssigen Metall, falls man den Ausfluß durch die Ausflußöffnung verhindert. Der erzielte Druckunterschied zwischen zwei Punkten im flüssigen Metall ist dann gleich dem Linienintegral der Kraft zwischen diesen beiden Punkten, genommen entlang einer beliebigen, im flüssigen Metall verlaufenden Linie. Da die Kraftwirkung auf das geschmolzene Metall der elektrischen Stromdichte und dem wirkenden Magnetfeld proportiönal ist, ist die Berechnung des erzielten Druckunterschiedes in diesem Falle sehr einfach. Zum Beispiel ist im Fall des Ausführungsbeispiels nach Abb. 2 bei gegebener Stromdichte und gegebener magnetischer Feldstärke der erzielte Druckunterschied einfach der Länge der Flüssigkeitsstrecke zwischen den beiden Backen 9 und io'proportional.In the embodiments i to 3, the ratios are as follows, that, assuming a homogeneous magnetic field and uniform distribution of the electric current, the line integral of the acting force along each within. of the liquid metal running closed line is zero. In this remarkable case the force field has a potential and there is absolutely no flow in the liquid Metal, if one prevents the outflow through the outflow opening. The scored The pressure difference between two points in the liquid metal is then equal to the line integral the force between these two points, taken along any one, im liquid metal gradient line. As the force acting on the molten metal is proportional to the electric current density and the acting magnetic field the calculation of the pressure difference achieved is very simple in this case. To the Example is in the case of the embodiment according to Fig. 2 at a given current density and given magnetic field strength, the pressure difference achieved is simply the The length of the liquid path between the two jaws 9 and 10 'is proportional.

Bei anderen Ausführungsbeispielen, die zum Teil aus praktischen Gründen den Ausführungsbeispielen i bis 3 vorgezogen werden können, ist das Linienintegral der Kraft entlang geschlossener Linien, welche innerhalb des flüssigen Metalls verlaufen, von Null verschieden. Bei diesen Ausführungsbeispielen entsteht auch bei abgesperrter Ausflußöffnung eine Bewegung im geschmolzenen Metall, so daß man zur Bestimmung des Druckunterschiedes zwischen zwei Punkten auch bei abgesperrter Ausflußöffnung nicht rein statisch vorgehen kann, sondern auch die Strömungsverhältnisse und im besonderen die Reibungskräfte mit berücksichtigen muß.In other embodiments, in part for practical reasons can be preferred to the embodiments i to 3, is the line integral the force along closed lines that run inside the liquid metal, different from zero. In these exemplary embodiments, there is also a shut-off Orifice a movement in the molten metal, allowing one to determine the pressure difference between two points even with the outlet opening closed can not proceed purely statically, but also the flow conditions and im special must take into account the frictional forces.

Ein solches Ausführungsbeispiel ist in Abb. 4 dargestellt. Das geschmolzene Metall wird aus einem in der Abbildung .nicht gezeichneten Behälter durch ein verzweigtes Rohr 2o, welches man in Abb. 4b im Schnitte sieht; zur Gußform geführt. Der Zufluß aus dem Behälter kann etwa vom unteren Ende her erfolgen, während der Zufluß zur Gußform dann auf der oberen Seite liegt. In diesem verzweigten Rohr wird dann mit Hilfe des Eisenkerns 21 eines Transformators ein Strom induziert. In der Gegend des Verzweigungspunktes 22 ist das Rohr abgeflacht, um hier eine möglichst hohe Stromdichte zu erzielen. Hier wirkt ein durch einen Elektromagneten 23 erzeugtes Magnetfeld auf das stromdurchflossene Metall, so daß beim Gießen oder Spritzen eine Strömung bzw. ein Druck im Metall nach oben entsteht.Such an embodiment is shown in FIG. The melted one Metal is transformed from a container (not shown in the figure) through a branched one Tube 2o, which can be seen in Fig. 4b in section; led to the mold. The tributary from the container can be done approximately from the lower end, while the inflow to The mold is then on the upper side. In this branched pipe is then with With the help of the iron core 21 of a transformer, a current is induced. In the area of the branch point 22, the pipe is flattened in order to be as high as possible here Achieve current density. A generated by an electromagnet 23 acts here Magnetic field on the metal through which current flows, so that when pouring or spraying a There is a flow or pressure in the metal upwards.

Wird das Rohr etwa aus Stahl oder einem anderen magnetischen Material hergestellt, so verläuft ein Teil der Kraftlinien in der Rohrwand selbst, ohne das flüssige Metall zu durchfluten. Es ist dann zweckmäßig, den Gesamtfluß hoch zu wählen, damit in der Rohrwand eine Sättigung und entsprechend eine geringe Permeabilität erzielt wird. Auch wird man möglichst ein Material mit geringer magnetischer Sättigung wählen.If the pipe is made of steel or some other magnetic material produced, some of the lines of force run in the pipe wall itself without the flood liquid metal. It is then advisable to choose the total flow high, thus a saturation in the pipe wall and a correspondingly low permeability is achieved. Also, if possible, one becomes a material with low magnetic saturation Select.

Abb.5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der Strom in einem ringförmigen Rohr 24 transformatorisch erzeugt wird. An der.abgeflachten Stelle zwischen z6 und 27 wirkt ein Elektromagnet 25 auf das stromdurchflossene Metall. Die Zuführung des flüssigen Metalls erfolgt an der Stelle 26, während die- Abführung zur Gußform bei 27 -erfolgt. Das geschmolzene Metall wird zum Teil durch .den transformatorisch erzeugten Strom warm gehalten; .außerdem können aber Teile der Rohrleitungen, im besonderen die Ausflußöffnung, durch besondere Vorrichtungen elektrisch erhitzt werden. Dies ist durch die Drahtwindungen 28 und 29 angedeutet.Fig.5 shows an embodiment in which the current in a annular tube 24 is generated by a transformer. At the flattened point between z6 and 27, an electromagnet 25 acts on the metal through which current flows. The supply of the liquid metal takes place at the point 26, while the discharge to the mold at 27 -done. The molten metal is partly transformed by the generated electricity kept warm; In addition, parts of the pipelines, in the especially the outflow opening, electrically heated by special devices will. This is indicated by the wire windings 28 and 29.

Bei den angeführten Ausführungsbeispielen q. und 5 kommt zwar die Flüssigkeitsmasse auch dann in Bewegung, wenn ein Ausfluß an der Mündung verhindert wird, weil ja das Integral der wirkenden Kraft entlang einer im flüssigen Metall verlaufenden, geschlossenen Linie nicht verschwindet; jedoch ist diese Flüssigkeitsbewegung keineswegs die Ursache des auftretenden Drucks. Es könnten aber auch Ausführungsbeispiele angegeben werden, bei welchen letzteres der Fall ist und bei denen der Druck etwa. dadurch zustande kommt, daß das flüssige Metall unter der Wirkung des Magnetfeldes innerhalb eines feststehenden Gehäuses in Rotationsbewegung gerät, wobei dann ein Druck infolge der Zentrifugalkraft auftritt. Angesichts der großen Reibung, welche zwischen dem flüssigen Metall und dem feststehenden Gehäuse dann entstehen würde, erscheinen Ausführungsbeispiele von diesem Typus wenig aussichtsreich.In the examples given q. and 5 comes the Liquid mass in motion even if there is no discharge at the mouth is because yes the integral of the force acting along one in the liquid metal running, closed line does not disappear; however, this is fluid movement in no way the cause of the pressure occurring. However, exemplary embodiments could also be used indicate which the latter is the case and which the pressure, for example. it comes about that the liquid metal is under the action of the magnetic field inside a fixed housing in rotation, then a Pressure occurs due to centrifugal force. In view of the great friction which would then arise between the liquid metal and the stationary housing, Embodiments of this type do not seem very promising.

Bei Verwendung von Wechselstrom muß dafür gesorgt werden, daß der Phasenunterschied zwischen dem Sekundärstrom im flüssigen Metall und dem Magnetfeld, welches auf das Metall wirkt, nicht in der Nähe von 9o ° liegt. Der Idealfall liegt vor, wenn Sekundärstrom und Magnetfeld gleichzeitig ihr Vorzeichen ändern. Dann ändert nämlich die auf das Metall wirkende Kraft überhaupt nicht ihr Vorzeichen, und der erzielte mittlere Druck im Metall hat den größtmöglichen Wert, während er im Falle einer Phasenverschiebung von go ° den Wert Null hätte. Man erreicht zumeist schon genügend günstige Phasenbeziehungen dadurch, daß man die primäre Wicklung des Transformators und die Wicklung des Magneten in Serien schaltet. Das Magnetfeld ist in Phase mit .dem Primärstrom des Transformators und damit auch angenähert in Phase mit dem Sekundärstrom des Transformators, vorausgesetzt, daß der cos. q) des Transformators nicht allzusehr von x abweicht. Falls Drehstrom zur Verfügung steht, kann man die Wicklung des Transformators und des Magneten an verschieden verkettete oder an eine verkettete und eine Phasenspannung anlegen und dadurch die gewünschten Phasen-. bezeichnungen erreichen.When using alternating current, make sure that the Phase difference between the secondary current in the liquid metal and the magnetic field, which acts on the metal is not near 90 °. The ideal case is when the secondary current and the magnetic field change their sign at the same time. then the force acting on the metal does not change its sign at all, and the achieved mean pressure in the metal has the greatest possible value while it in the case of a phase shift of go ° would have the value zero. One mostly achieves phase relationships are already sufficiently favorable by having the primary winding of the transformer and the winding of the magnet are connected in series. The magnetic field is in phase with the primary current of the transformer and thus also approximated in Phase with the secondary current of the transformer, provided that the cos. q) des Transformer does not deviate too much from x. If three-phase current is available, the winding of the transformer and the magnet can be chained to different ones or to a chained and a phase voltage and thereby the desired Phase. to achieve designations.

Bei den bisher angeführten Ausführungsbeispielen z bis 5 waren stets zwei getrennte Stromkreise vorhanden. Der Strom, der durch das geschmolzene Metall geschickt wurde, war verschieden von dem Strom, der jenes Magnetfeld erzeugte, dessen Einwirkung auf das stromdurchflossene Metall den Druck hervorbrachte. Es werden nun Ausführungsbeispiele angegeben, bei welchen der Strom, der durch das geschmolzene Metall geschickt wird, bereits ein solches Magnetfeld erzeugt, daß unter dessen Einwirkeng im stromdurchflossenen Metall der gewünschte Druck entsteht.In the previously cited exemplary embodiments z to 5 were always two separate circuits available. The current flowing through the molten metal sent was different from the current that produced that magnetic field, its Action on the current-carrying metal produced the pressure. It will Embodiments are now given in which the current flowing through the molten Metal is sent, already generates such a magnetic field that below it The desired pressure is created in the metal through which current flows.

Ein einfaches Modell von dieser Art zeigt Abb. 6. Ein zylindrisches Rohr 30 ist mit dem geschmolzenen Metall angefüllt. Durch das darin befindliche geschmolzene Metall wird in der Richtung der Zylinderachse Gleichstrom oder Wechselstrom hindurchgeschickt. Dies kann mit Hilfe der Stromzuleitungen 31 und 32 geschehen, wobei dann der Strom durch die das Rohr rechts und links verschließenden Wände hindurch in das geschmolzene Metall eintritt. Wird der Zylinderinhalt in der Achsenrichtung durch den elektrischen Strom homogen durchströmt, so entsteht ein Druckgefälle von der Peripherie nach der Rohrachse hin. Dieses Druckgefälle bewegt dann das geschmolzene Metall durch die Ausflußöffnung hindurch zur Gußform. Die Nachlieferung des Gießmetalls wird durch das Rohr 34 aus einem größeren Behälter, etwa unter der Wirkung des Drucks der Atmosphäre, erfolgen.A simple model of this type is shown in Fig. 6. A cylindrical tube 30 is filled with the molten metal. Direct current or alternating current is sent through the molten metal in it in the direction of the cylinder axis. This can be done with the aid of the power supply lines 31 and 32, the current then entering the molten metal through the walls that close the tube on the right and left. If the cylinder content is homogeneously flowed through in the axial direction by the electric current, a pressure gradient is created from the periphery towards the tube axis. This pressure differential then moves the molten metal through the orifice to the mold. The subsequent delivery of the casting metal will take place through the pipe 34 from a larger container, for example under the effect of the pressure of the atmosphere.

Man kann diesen gegen die Mittellinie des Rohrs hin entstehenden Druck auffassen als die Wirkung des durch den Strom selbst erzeugten Magnetfeldes auf das stromdurchflossene Metall und kann ihn einfach aus der Stromstärke und dem Zylinderdurchmesser bekannten Gesetzen der Elektrodynamik entsprechend berechnen.You can see this pressure against the center line of the pipe understand it as the effect of the magnetic field generated by the current itself the current-carrying metal and can easily determine it from the current strength and the cylinder diameter calculate according to known laws of electrodynamics.

Abb. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel dieser Art. 35 ist ein kurzes, flaches Rohr. Durch das darin befindliche geschmolzeneMetall wird mit Hilfe der Stromzuleitungen 36 und 37 ein elektrischer Strom aufrechterhalten. Das Druckgefälle, welches dann entsteht, treibt das geschmolzene Metall von- den peripherischen Teilen 38 und 39 nach der Mittellinie hin, so daß das Metall durch die Ausflußöffnung 40 zur Gußform getrieben wird. Die Anordnung der Ausflußöffnungen in der Mittellinie ergibt sich aus der Tatsache, daß bei der symmetrischen Anordnung nach Abb. 7 der höchste Druck in der Mittellinie entsteht.Fig. 7 shows a second embodiment of this type. 35 is a short, flat tube. Due to the molten metal in it, with the help the power supply lines 36 and 37 maintain an electric current. The pressure gradient, which then arises, drives the molten metal away from the peripheral parts 38 and 39 towards the center line so that the metal flows through the orifice 40 is driven to the mold. The arrangement of the outflow openings in the center line results from the fact that in the symmetrical arrangement according to Fig. 7 the the highest pressure is created in the center line.

Abb. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, welches dem in Abb. -7 dargestellten ähnlich ist. Durch die nicht symmetrische'Anordnung eines Eisenkörpers 41 ist jedoch das Magnetfeld verändert, so daß sich, gleiche Stromstärke und Rohrdimensionen vorausgesetzt, ein wesentlich höherer Druck ergeben kann als beim vorigen Ausführungsbeispiel. Bei dem Modell nach Abb. 8 tritt der höchste Druck nicht in der Mittellinie auf. Darum ist auch die Zuführung 42 zur Gußform Abb. 7 gegenüber entsprechend verschoben angebracht.Fig. 8 shows an embodiment, which is shown in Fig. -7 is similar. However, due to the non-symmetrical arrangement of an iron body 41 the magnetic field changes so that, assuming the same current strength and pipe dimensions, can result in a much higher pressure than in the previous embodiment. In the model according to Fig. 8, the highest pressure does not occur in the center line. That is why the feed 42 to the casting mold Fig. 7 is correspondingly shifted in relation to it appropriate.

Wird Wechselstrom verwendet, so wird man keinen massiven Eisenkörper benutzen, sondern einen Eisenkörper aus Lamellen. Die Lamellen werden so angeordnet, daß die magnetischen Kraftlinien möglichst nicht durch die volle Fläche der Bleche geschlossen werden. Im Fall eines Ausführungsbeispiels nach Abb. 8 würden z. B. die Lamellen gerade so liegen, da.ß sich die Bleche in Abb. 8a verdecken. Die Bleche werden voneinander am besten mit Glimmer oder Asbestpapier isoliert.If alternating current is used, one does not become a solid iron body use, but an iron body made of lamellas. The slats are arranged in such a way that the magnetic lines of force as far as possible not through the full area the sheets are closed. In the case of an embodiment according to Fig. 8 z. B. the lamellas are just in such a way that the sheets in Fig. 8a are covered. The sheets are best insulated from each other with mica or asbestos paper.

Bei sehr hoher Temperatur läßt sich keine sehr hohe magnetische Sättigung mehr bei Eisen erzielen. Ersetzt man jedoch das Eisen durch Kobalt oder Kobaltlegierungen, deren Umwandlungspunkt wesentlich höher liegt als der Umwandlungspunkt des Eisens, so kann man auch beim Gießen von Messing in der hier geschilderten Weise eine wesentliche Verstärkung des Magnetfeldes erzielen.At a very high temperature, the magnetic saturation cannot be very high get more on irons. However, if the iron is replaced by cobalt or cobalt alloys, whose transformation point is significantly higher than the transformation point of iron, so one can also do an essential part in the casting of brass in the manner described here Achieve amplification of the magnetic field.

Abb. g zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Abb. 9a ist ein Schnitt durch den Apparat, in welchem der Druck im geschmolzenen Metall erzeugt wird. Der Eintritt des geschmolzenen Metalls erfolgt durch das Rohr 43 und der Ausfluß zur Gußform durch das Rohr 44. Dazwischen fließt das Metall in _ einem Spalt in einer, eingefügten Scheibe 45. Die Scheibe 45 besteht aus einem ferromagnetischen Material mit hohem magnetischen Sättigungswert. Abb. g b zeigt einen Schnitt durch die Scheibe 45, aus welchem die Form des genannten Spaltes ersichtlich ist. Der elektrische Strom tritt durch die ebene Gefäßwand 48 bzw. 49 in das geschmolzene Metall ein. Die Stromzuführung zu der Gefäßwand erfolgt durch die Kupferleiter 46 bzw. 47. Um zu vermeiden, daß zwischen den beiden als Elektroden wirkenden Gefäßwänden ein großer Teil der Stromlinien sich durch die Scheibe 45 schließt, ist die letztere von den genannten Gefäßwänden 48 und 49 durch eine zwischengelegte Schicht, etwa Glimmer oder Asbestpapier, isoliert; dies ist durch die Zwischenräume 52 bzw. 53 angedeutet. Um zu vermeiden, da.ß ein wesentlicher Teil der Stromlinien zwischen den beiden Kupferzuführungen 46 und 47 sich durch die Gefäßwandung selbst schließt, sind jene Teile der Gefäßwand, welche als Elektroden im geschmolzenen Metall wirksam sein sollen, durch tiefe Spalte 50 und 51 getrennt. Indem - man diese Spalte mit einer geeigneten feuerfesten Substanz vollfüllt, verhütet man das Eindringen der Schmelze in dieselben.Fig. G shows a further embodiment. Fig. 9a is a section through the apparatus in which the pressure is generated in the molten metal. The molten metal enters through tube 43 and outflows to the mold through tube 44. In between, the metal flows in a gap in an inserted disk 45. The disk 45 consists of a ferromagnetic material with a high magnetic saturation value. Fig. Gb shows a section through the disk 45, from which the shape of the mentioned gap can be seen. The electric current enters the molten metal through the flat vessel wall 48 or 49. The current is supplied to the vessel wall through the copper conductors 46 and 47, respectively. In order to avoid that a large part of the streamlines between the two vessel walls acting as electrodes are closed by the disk 45, the latter of the above-mentioned vessel walls 48 and 49 is through a interposed layer, such as mica or asbestos paper, insulated; this is indicated by the spaces 52 and 53, respectively. In order to avoid that a substantial part of the streamlines between the two copper feeds 46 and 47 is closed by the vessel wall itself, those parts of the vessel wall which are intended to act as electrodes in the molten metal are separated by deep gaps 50 and 51. By filling this gap with a suitable refractory substance, the penetration of the melt into it is prevented.

Wird nun zwischen den beiden Kupferleitern 46 und 47 eine Spannung aufrechterhalten, so fließt der Strom im wesentlichen nur durch das geschmolzeneMetall im Spalte der Scheibe45. Die durch den Strom erzeugten magnetischen Kraftlinien, welche in der Scheibe 45 verlaufen, schließen sich durch den Spalt und erzeugen dort ein starkes Magnetfeld. Infolge der Einwirkung dieses Magnetfeldes auf das stromdurchflossene Metall entsteht ein Druckgefälle entlang des Spaltes, welches die Schmelze zur Mündung des Rohrs 44 treibt. Man wird am besten die beiden Kupferzuführungen 46 und 47 zu einer aus einer einzigen Windung bestehenden Sekundärwicklung eines Transformators ergänzen, welche man gegen den Eisenkern und die Primärwicklung des Transformators mit Chamotte oder Asbest gegen Wärmeübergang isoliert.There is now a voltage between the two copper conductors 46 and 47 is maintained, the current flows essentially only through the molten metal in the column of the disk45. The magnetic lines of force generated by the current, which run in the disk 45 close through the gap and generate a strong magnetic field there. As a result of the effect of this magnetic field on the Current-carrying metal creates a pressure gradient along the gap, which drives the melt to the mouth of the tube 44. It is best to use the two copper leads 46 and 47 to a single turn secondary winding Transformer supplement, which one against the iron core and the primary winding of the Transformer insulated against heat transfer with chamotte or asbestos.

Man kann auch dadurch ein verstärktes Magnetfeld und entsprechend eine erhöhte Druckwirkung erzielen, daß man die stromführenden Kupferleiter in der unmittelbaren Nachbarschaft der stromdurchflossenen Schmelze einige Male hin und her führt, etwa so, daß eine Spule entsteht, in deren Mitte sich die stromdurchflossene Schmelze befindet, wobei dann die Spule und das geschmolzene Metall von demselben Strom durchflossen werden.You can also get an increased magnetic field and accordingly achieve an increased pressure effect that the current-carrying copper conductor in the in the immediate vicinity of the melt through which current flows a few times here leads in such a way that a coil is created, in the center of which the current flowing through is located Melt is located, then the coil and the molten metal of the same Electricity can flow through it.

Bei den Ausführungsbeispielen 6 bis g läßt sich durch Kommutieren des Stroms keine Umkehrung des Drucks erzielen, da sich alsdann auch die Richtung des Magnetfeldes von selbst umkehrt. Doch kann man durch Veränderung der Stromstärke den Druck variieren und so das Spritzen unter veränderlichem Druck vornehmen.In the exemplary embodiments 6 to g, commutation can be used of the current do not achieve a reversal of the pressure, since then the direction also changes of the magnetic field reverses by itself. But you can by changing the strength of the current vary the pressure and thus carry out the spraying under variable pressure.

Falls zwei Stromkreise vorhanden sind, - wie etwa in den Ausführungsbeispielen x bis 5, dann kann man dadurch, daß man- nur das Magnetfeld oder nur den Strom im geschmolzenen Metall umkehrt, das Ausfließen der Schmelze ebenso verhindern wie mit einem mechanischen Absperrventil. In diesen Fällen kann auch beim Fehlen jeglicher mechanischen Absperrventile das an die Gußform anstoßende Mundstück tiefer liegen als der Flüssigkeitsstand der Schmelze im Vorratsbehälter. Auch kann man, wenn man die Form evakuiert, das Ansaugen der Schmelze verhindern.If there are two circuits - as in the exemplary embodiments x to 5, then you can only use the magnetic field or only the current in the reverse molten metal, prevent the melt from flowing out as well as with a mechanical shut-off valve. In these cases, even in the absence of any mechanical shut-off valves, the mouthpiece abutting the mold are lower than the liquid level of the melt in the storage tank. You can too, if you can evacuated the mold, preventing the melt from being sucked in.

Claims

PATENT APPLICATION: i. Process for casting metals in molds using electrical currents, characterized in that under simultaneous Effect of electrical currents by generating magnetic fields on the current flowing through it Metal a pressure is exerted, which drives the metal to the mold. z. procedure according to claim i, characterized in that to increase the effect of the magnetic Field arranged in the vicinity of the current-carrying metal ferromagnetic body suitably within the vessel walls surrounding the molten metal. 3 .. The method according to claim? ", Characterized in that the ferromagnetic mass Cobalt or cobalt alloys can be used. 4. The method according to claim i to 3, thereby characterized in that a molten one is used as the electrode Metal surrounding the vessel wall is used, which consists of an electrically conductive Material is made. G. Method according to Claim ¢, characterized in that that part of the vessel wall where the flow into the molten metal should occur, is separated from the remaining part of the wall by a gap. 6. The method according to claim i to 3, characterized in that the melt itself forms a closed secondary circuit in which a current transforms is induced.