[发明专利]电感应熔融组件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张2011年8月15日申请的美国临时申请案第61/523,609号的利益，该案的全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本申请涉及电感应熔融组件，尤其涉及在真空中或其它可控环境中操作的组件，以及至在这样的组件中使用的可移除的感应熔炉的电力的快速连接或切断连接。

背景技术

可以在真空中使用电感应熔融组件以生产高纯度的合成金属。电感应熔融组件可以包括感应熔炉（有时称为耐火坩埚），其安放在位于工业真空室中的倾斜托架上。可以将熔炉围绕耳轴倾斜在托架中，该耳轴由轴承可旋转的支撑，以便将熔融金属产物从熔炉浇注到模具或其它容纳器皿中。

该感应熔炉需要可以从真空室中移除以对该熔炉替换或维修，或者以一个熔炉交换另一个熔炉。在一些传统的真空感应熔融组中移除感应熔炉是费时间的，这是由于需要将热的操作熔炉保持在真空室中，以使冷水流过感应线圈以延长时间段，从而在手动断开熔炉的电力和冷却水源连接之前冷却该熔炉。用于维修或交换熔炉的传统程序导致由所需要的冷却时间连同手动切断连接与重新连接熔炉通常所需要的时间段造成生产率最大损失。美国专利第5,125,004号（颁发给Roberts等人）是取得电力和冷却连接快速交换的方法的示例。

发明内容

本发明的一个目的在于，取得至熔炉组件的倾斜托架上的加压的内部空间中的真空感应熔炉的电力连接，或者至真空室中其它配合装配组件的电力连接，从而不需要实质冷却热的使用中的感应熔融组件就可以获取电力的连接或者切断连接。

在一方面，本发明是连接或切断连接至安装在真空环境中或从真空环境中移除的真空感应熔炉的电力的设备和方法，其中在安装在真空中或其它可控环境中的熔炉组件的部件的加压的内部环境中进行电连接。

在另一方面，本发明是用于可控环境室诸如真空室中的电感应熔融组件。该电感应熔融组件包括感应熔炉和用于在可控环境室中安放感应熔炉的托架。该感应熔炉具有来自环绕该感应熔炉的坩埚的一个或多个感应线圈的熔炉感应线圈电力引线。该感应熔炉还具有熔炉铲组件，该组件包括压力板，该压力板具有通到可控环境室中的可控环境的开口。熔炉铲电力端口密封压力板上的开口。正和负熔炉电铲穿过熔炉铲电力端口。该熔炉感应线圈电力引线连接到压力板的可控环境侧的正和负熔炉电铲。该托架可以是倾斜的托架，其具有至少一个用于将外部电力源连接至熔炉的感应线圈的至少一个外部电力端口。该托架还具有位于内部托架容积中的托架铲组件，该内部铲容积具有熔炉电铲开口。托架铲组件包括正和负托架电铲，介由外部电力端口该正和负托架电铲被连接到外部电源。该托架在该内部托架容积中还有夹持组件，该内部托架容积具有可选的打开和闭合位置。铲夹持组件包括正和负托架夹持电铲以及用于将该正和负托架夹持电铲在该打开和闭合位置之间移动的汽缸。将该正和负托架夹持电铲放置在该正和负托架电铲的相对侧，使得当将压力板密封熔炉电铲开口以及该正和负熔炉电铲凸进该内部托架容积时，在该内部托架容积中形成密封的托架环境，在内部托架容积中可以完成对该托架电铲的干断打开和闭合。该封闭的托架环境与在该可控环境室中建立的可控环境隔离，介此，当该托架铲夹持组件处于闭合位置时，该正托架夹持电铲和该负托架夹持电铲分别闭合该密封托架环境中（1）该正熔炉电铲和该负熔炉托架电铲与（2）该负熔炉电铲和该负托架电铲之间的电路。该电感应熔融组件还可以包括具有如上所述的部件的一个或多个内部托架容积。