DE8703318U1 - Vorrichtung zum Schmelzen und Gießen eines Probenkörpers - Google Patents
Vorrichtung zum Schmelzen und Gießen eines ProbenkörpersInfo
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Description
L1nn Elektronik GmbH
Heinrich-Hertz-Platz 1, 8459 Hirschbach 1
Vorrichtung zum Schmelzen und Giessen eines Probenkörpers
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzen
und Giessen eines Probenkörpers aus Metall oder aus einem anderen schmelzbaren Stoff, mit einer Kammer,in
der eine Schmelzeinrichtung mit einer Induktionsspule
und eine Giessform angeordnet ist, wobei an die Kammer eine Rohrleitung zum Evakuieren und/oder Einbringen
eines Gases angeschlossen ist.
Derartige Vorrichtungen werden insbesondere in der Dentaltechnik, d.h. zur Herstellung von Probenkörpern
mit einem relativ kleinen Volumen und einem relativ kleinen Gewicht angewandt.
Vorrichtungen der eingagns genannten Art sind beispiels weise aus dem DE-GM 69 33 586, DE-Gm 79 05 256, aus
der DE-AS 25 53 807 oder aus der DE-OS 26 35 182 bekannt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen weist
die Schmelzeinrichtung einen Schmelztiegel auf, der von einer Induktionsspule umgeben ist. Die Giessform
ist bie diesen bekannten Vorrichtungen in der normalen Ruhestellung der Vorrichtung über dem Schmelztiegel
der Schmelzeinrichtung angeordnet. Die die Schmelzeinrichtung mit der Induktionsspule und die die
Giessform enthaltende Kammer 1st bei den bekannten Vorrichtungen der eingangs genannten Art um eine
Achse derart schwenkbar ausgebildet, dass nach dem Schmelzen des Probenkörpers im Schmelztiegel der
Schmelzeinrichtung die Kammer um 180° verschwenkt werden kann, so dass die Giessform in der Fallinie
unter dem nach unten weisenden Schmelztiegel positioniert 1st. In dieser Stellung kann das 1m Schmelztiegel befindliche geschmolzene Material in die
Giessform eingegossen werden.
Derartige schwenkbare Vorrichtungen zum Schmelzen und Giessen eines Probenkörpers weisen infolge des
Erfordernisses der Schwenkbarkeit nicht nur einen relativ aufwendigen Aufbau auf, sondern auch einen
erheblichen Platzbedarf, weil nicht nur die Schmelzeinrichtung mit der Giessform verschwenkt wird,sondern die die Schmelzeinrichtung und die Giessform
enthaltende Kammer insgesamt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu
schaffen,die vergleichsweise einfach aufgebaut ist und die nur einen relativ kleinen Platzbedarf hat.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst,
dass die Schmelzeinrichtung zum Lokalisieren des Probenkörpers eine mit einem Wechselstromgenerator
erregbare Schwebeschmelzspule aufweist, und dass die Giessform in der Fallinie derSchwebeschmelzspule angeordnet ist.Durch die Ausbildung der
Schutzeinrichtung mit einer Schwebeschmelzspule
•c ·· ·
Vt* · ·
1st es möglich, den Probenkörper tiegellos innerhalb der Schwebeschmelzspule aufzuschmelzen. Der Probenkörper wird in der mit dem Wechselstromgenerator erregten Schwebeschmelzspule durch elektromagnetische
Kräfte festgehalten, so lange die Schwebeschmelzspule sich im erregten Zustand befindet. Sobald der Probenkörper in der Schwebeschmelzspule den schmelzflüssigen
Zustand erreicht hat, kann die Erregung des Wechselstromgenerators abgeschaltet werden, wonach der geschmolzene Probenkörper infolge der Gravitation zur
Giessform fällt. Zu diesem Zweck befindet sich die Giessform in der Fallinie der Schwebeschmelzspule.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es demnach
nicht notwendig, die Kammer um eine Achse um 180° verschwenkbar auszubilden. Damit ergibt sich eine einfache Konstruktion der erfindunqsgemässen Vorrichtung.
Infolge der ortsunveränderlichen, d.h. nicht verschwenkbaren Ausbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung benötigt sie auch nur einen vergleichsweise
kleinen Platzbedarf. Deshalb ist die erfindungsgemässe Vorrichtung insbesondere im Laborbereich gut anwendbar.
Selbstverständlich kann die erfindungsgemässe Vorrichtung auch im grosstechnischen Anwendungsbereich zum
Einsatz gelangen.
Bei dem Wechselstromgenerator zum Erregen der Schwebeschmelzspule kann es sich um einen Hochfrequenzgenerator oder um einen Mittelfrequenzgenerator handeln.
Die Frequenz des Generators liegt beispielsweise bei 10 kHi.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung kann die Kammer
mit einer Regeleinrichtung zur Steuerung des Vakuums bzw. des Gasdruckes in der Kammer versehen sein.Mit
dieser Regeleinrichtung ist es beispielsweise möglich, die Kammer zuerst zu evakuieren, um die zum
Schmelzen des Probenkörpers in der Schwebeschmelzspule erforderliche Energie zu minimieren. Sobald
der Probenkörper in der Schwebeschmelzspule in den geschmolzenen Zustand übergegangen ist, kann mit
der Regeleinrichtung die Evakuierung der Kammer abgebrochen und in die Kammer ein gasförmiges Strömungsmittel eingebracht werden. Bei diesem gasförmigen Strömungsmittel kann es sich um Luft, Argon,
Helium o.dgl. handeln.
Es hat sich als zweckmässig erwiesen, dass die Regeleinrichtung mit einer Temperatur- und/oder Leistungssteuerung verbunden ist. Durch eine derartige Ausbildung ist es möglich, in der Kammer ein bestimmtes
zeitabhängiges Temperaturprofil einzustellen, bzw.
den Energiebedarf zum Schmelzen und Giessen eines Probenkörpers zu optimieren.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung kann die Giessform mindestens zum Teil aus einem porösen Material
bestehen. Selbstverständlich kann die Giessform a^ch
aus einem anderen Material, z.3. aus Metall bestehen.
den Vorteil auf, dass sie auch dann noch weiter evakuiert werden kann, wenn der geschmolzene Probenkörper auf der Giessform aufliegt, bzw. wenn der ge-
schmolzene Probenkörper in die Giessform einfliesst.
benkörpers die Giessform vollkommen aus, so dass
eine Lunkerbildung unterbunden wird. Eine derartige g
Lunkerbildung würde einen Ausschuss des gegossenen · Probenkörpers bedeuten.
Lunkerbildung würde einen Ausschuss des gegossenen · Probenkörpers bedeuten.
Die Giessform kann eine Eingiessöffnung mit derartigen
Querschnittsabmessungen aufweisen, dass der geschmolzene Probenkörper nach dem freien Fall von
der Schwebeschmelzspule auf die Eingiessöffnung infolge seiner Oberflächenspannung bis zum Erreichen
eines bestimmten Oberdrucks in der Kammer die Eingiessöffnung abdichtet Bei einer derartigen Ausbildung
der Eingiessöffnung ist es möglich, nach dem freien Fall des geschmolzenen Probenkörpers von der
Schwebeschmelzspule zur Eingiessöffnung der Giessform in der Kammer noch eine bestimmte Zeit lang
ein Vakuum aufrecht zu erhalten, mit dem insbesondere bei einer mindestens teilweise porösen Giessform
der Giessformhohlraum evakuiert werden kann, weil der geschmolzene Probenkörper die Eingiessöffnung
der Giessform abdichtet. Nach Abschluss der Evakuierung kann dann mittels der weiter oben beschriebenen
Regeleinrichtung die Evakuierung der Kammer abgebrochen werden und in die Kammer ein
Gas mit einem bestimmten Druck eingebracht werden. Durch diesen Gasdruck wird der auf der Eingiessöffnung
der Giessform ruhende schmelzflüssige Probenkörper in den Formhohlraum der Giessform derart
eingedrückt, dass er den Formhohlraum lunker-, blasen- und porenfrei vollständig ausfüllt.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es somit
möglich, beliebig geformte Probenkörper, wie sie beispielsweise in der Dentaltechnik vorkommen, genau
herzustellen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in
der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung zum
Die Figur zaigt eine Vorrichtung 10 zum Schmelzen und Giessen eines Probenkörpers, die durch einen
strichpunktierten Block schematisch dargestellt ist. Die Vorrichtung 10 weist einen Energieanschluss 12
und zwei Strömungsmittelanschlüsse 14 und 16 auf.
Der Energieanschluss 12 dient zur Stromversorgung eines Hochfrequenz- bzw. Mittelfrequenzgenerators
18. Der Strömungsmittelanschluss 14 ist zum Anschluss einer (nicht dargestellten) Gasquelle und der Strömungsmittelanschluss 16 ist zum Anschluss einer
(nicht dargestellten) Vakuumpumpe vorgesehen. Durch den Strömungsmittelanschluss 14 kann in die Kammer
20 der Vorrichtung 10 Luft, Argon, Helium o.dgl.eingeleitet werden. Zu diesem Zweck ist der Strömungsmittelanschluss 14 mit der Kammer 20 mittels einer
Rohrleitung 22 verbunden. Zwischen der Kammer 20 und dem Strömungsmittelanschluss 16 ist eine zweite
Rohrleitung 24 vorgesehen, durch welche die Kammer 20 evakuiert werden kann. Selbstverständlich wäre
es auch möglich, nur eine Rohrleitung 22 bzw. 24 vorzusehen, und zwischen der (nicht dargestellten)
Vakuumpumpe und der (ebenfalls nicht dargestellten) Gasquelle ein Umschaltventil vorzusehen.
Die Kammer 20 ist durch einen Boden 26 und ein Gehäuse 28 allseitig begrenzt. Der Boden 26 und insbesondere das Gehäuse 28 bestehen >" aus
wärmeisolierendem Material. In der Kammer 20 ist eine Schwebeschmelzspule 30 und eine Giessform 32
angeordnet. Die Giessform 32 ist unter der ortsfesten Schwebeschmelzspule 30 derart angeordnet, dass die
Eingiessöffnung 34 in der FaI11 nie 36 der Schwebeschmelzspule 30 liegt. Die Schwebeschmeil zspule 30
ist mit dem Hochfrequenz- bzw. Mittelfcequenzgenerator
18 verbunden. Diese Verbindung ist durch die Anschluss-
* SI ·
leitungen 38 angedeutet.
Die Giessform 32 weist einen Formhohlraum 40 auf,
in den die Eingiessöffnung 34 einmündet.
Mit der Bezugsziffer 40 ist eine Regeleinrichtung bezeichnet, die zur Steuerung des Vakuums bzw. des
Gasdruckes in der Kammer 20 vorgesehen ist. Zu diesem Zweck ist die Regeleinrichtung 40 in die Rohrleitungen 22, 24 eingeschaltet. Die Regeleinrichtung 40
ist mit einer Temperatur- und/oder Leistungssteuerung 42 verbunden. Diese Verbindung ist durch den Pfeil
angedeutet..Die Temperatur- und/oder Leistungssteuerung 42 ist mit einem Temperatursensor 46 verbunden, der
in der Kammer 20 angeordnet ist. Die zuletzt genannte Verbindung ist durch denPfeil 48 angedeutet. Die
Temporatf r- und/oder Leistungssteuerung 42 ist ausserdem mit d^ Generator 18 verbunden (sh. Pfeil 50).
Wenn in der Kammer 20 mittels des Temperatursensors 46 eine zum vollständigen Schmelzen des Probenkörpers
erforderliche Temperatur, bzw. über die Leituig 50
eine zum Schmelzen des Probenkörpers erfordarliche
Leistung des Generators 18 mit Hilfe der Temperatur- und/oder Leistungssteuerung 42 bestimmt ist, wird
mit der Steuereinrichtung 42 die Regeleinrichtung 40 derart ausgelöst, dass die Evakuierung der Kammer 20
abgebrochen und in die Kammer 20 ein geeignetes Gas eingeleitet wird. Infolge des sich dabei in der Kammer
20 aufbauenden Gasdruckes wird der auf der Eingiessöffnung 34 befindliche geschmolzene Probenkörper 52
in den Formhohlraum 41 der Giessform 32 eingedrückt, wobei der Probenkörper 52 den Formhohlraum 41 vollkommen ausfüllt.
Claims (6)
- Patentanwalts · ·'■·. . ; ; ·...··. .· 2S.371/70-R1Dr. rar. naf. DIETER LOUIS '.*...* '..''..' '..' '.Dipl.-Phyi. CLAUS POHLAU ' 1DipWng. FRANZ T-OHRENTZ
Dlpl.-Phys. WOLFGANG SEGETH
KESSLERPLATZ 185G0 Nürnberg 20Linn Elektronik GmbH
Heinrich-Hertz-Platz 1, 8459 Hirschbach 1Ansprüche!.Vorrichtung (10) zum Schmelzen und Giessen eines Probenkörpers (52) aus Metall oder aus einem anderen schmelzbaren Stoff, mit einer Kammer (20), in der eine Schmelzeinrichtung mit einer Induktionsspule und eine Giessform (32) angeordnet ist, ' obei an die Kammer (20) eine Rohrleitung (22, 24) zum Evakuieren und/oder Einbringen eines Gases angeschlossen ist,dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzeinrichtung zum Lokalisieren des Probenkörpers (52) eine mit einem Wechselstromgenerator (18) erregbare Schwebeschmelzspule (30) aufweist, und dass die Giessform (32) in der Faliinie (36) der Schwebeschmelzspule (30) angeordnet ist. - 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselstromgenerator (18) ein Hochfrequenzbzw. Mittelfrequenz-Generator ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Kammer (20) mit einer Regeleinrichtung (40) zur Steuerung des Vakuums bzw. des Gasdruckes in der Kammer (20) versehen ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (40) mit einer Temperatur- und/oder Leistungssteuerung (42) verbunden ist.
- 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Giessform (32) mindestens zum Teil aus einem porösen Material besteht.
- 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Giessform (32) eine Eingiessöffnung (34) mit derartigen Querschnittsabmessungen aufweist, dass der geschmolzene Probenkörper (52) nach dem freien Fall von der Schwebeschmelzspule (30) auf die Eingiessöffnung (34) infolge seiner Oberflächenspannung bis zum Erreichen eines bestimmten Oberdrucks in der Kammer (20) die Eingiessöffnung (34) abdichtet.
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|---|---|---|---|
| DE8703318U DE8703318U1 (de) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | Vorrichtung zum Schmelzen und Gießen eines Probenkörpers |
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| DE8703318U1 true DE8703318U1 (de) | 1987-04-16 |
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| DE (1) | DE8703318U1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017100836A1 (de) | 2017-01-17 | 2018-08-09 | Ald Vacuum Technologies Gmbh | Gießverfahren |
-
1987
- 1987-03-05 DE DE8703318U patent/DE8703318U1/de not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017100836A1 (de) | 2017-01-17 | 2018-08-09 | Ald Vacuum Technologies Gmbh | Gießverfahren |
| DE102017100836B4 (de) * | 2017-01-17 | 2020-06-18 | Ald Vacuum Technologies Gmbh | Gießverfahren |
| US10843259B2 (en) | 2017-01-17 | 2020-11-24 | Ald Vacuum Technologies Gmbh | Casting method |
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