CS210610B2 - Machine for centrifugal casting - Google Patents

Description

Vynález se týká stroje pro odstředivé' odlévání, který má pevný rám a kokilu s vodorovnou osou otáčení opatřenou axiálním opěrným ústrojím v jednom nebo· v druhém smyslu, které má věnec uspořádaný v rovině kolmé k vodorovné ose otáčení kokily ' a s ní spojený, a nejméně jeden opěrný váleček uložený ' na pevném rámu s možností odvalování se po neaxiální stěně tohoto věnce.

Vynález řeší problém, jak zabránit podélnému pohybu kokily účinkem axiálních sil.

Podle vynálezu axiální opěrné ústrojí 13 má svislý čep 20, který je pevně spojen s pevným rámem 2 a uspořádaný radiálně vzhledem ke kokile 3 ve střední rovině věnce 14 a na svislém čepu 20 je volně otáčivě uložena páka 22 k němu 'kolmá, nesoucí volně otočně dva opěrné válečky 15, jejichž čepy 23 leží v rovině určené svislou osou ¥—Y svislého če^pu 20 a osou Z—Z páky 22, přičemž věnec 14 má dvě opěrné neaxiální plochy 19, mezi kterými jsou uloženy opěrné válečky 15.

Vynález je použitelný zejména pro odstředivé lití hrdlových trubek.

Vynález se týká zařízení stroje pro odstředivé odlévání, který má pevný rám a kokilu s vodorovnou osou otáčení, opatřenou axiálním opěrným ústrojím v jednom nébo v druhém smyslu, které má věnec uspořádaný v rovině kolmé k vodorovné ose otáčení kokily a ,s ní spojený, a nejméně jeden opěrný váleček, uložený na pevném rámu s možností odvalování se po neaxiální stěně tohoto válce.

Vynález lze uplatnit zejména u zařízení pro odstředivé lití hrdlových trubek.

Je známo, že · kokily uložené otáčivě na nosných válečkách jsou vystaveny axiálním silám, v jednom nebo druhém smyslu, a to silám, které působí od hladkého konce kokily k rozšířenému konci kokily během vytahování odlitých trubek a které působí ve smyslu od hrdlového konce trubky k jejímu hladkému konci, a ' to buď během ukládání a upevňování jádra hrdla v rozšířeném konci koikiily, nebo účinkem· ramena pro automatické , ukládání a upevňování jádra hrdla, kteréžto· rameno musí odolávat · axiální síle pocházející od tlaku odlévané litiny na toto jádro hrdla.

Kdyby bylo zabráněno jakémukoliv podélnému pohybu kokily účinkem axiálních sil, mohly by vzniknout deformace kokily, které by značně ovlivňovaly správné a volné její otáčení.

Aby proto bylo možno čelit těmto axiálním silám, byl již uspořádán, jak je výše uvedeno, opěrný váleček, opírající se o věnec pevně spojený s kokilou a po něm se odvalující.

Avšak zejména u kokil velkých průměrů, tj. například o průměru větším než 600 m'm, bylo by zapotřebí používat opěrných válečký velmi značných rozměrů. Čím však by byl opěrný váleček větší, tím by · byla menší jistota, že se účinně opírá o věnec spojený s kokilou po· celé jeho styčné ploše, a to následkem výrobních tolerancí kokily, která je většinou na svém· povrchu hrubě odlitá, a jejího otáčení, které je více nebo méně nepravidelné.

Bylo by ovšem možno předpokládat, že by pro vyřešení problému postačovalo · užít dvou takových opěrných válečků, odvalujících se po stejné straně věnce, takže axiální síla by byla · teoreticky rozložena na oba tyto opěrné válečky. Přesto však z výše uvedéných důvodů je nepravděpodobné, že by se každý z opěrných válečků opíral o věnec, každý na jedné ze styčných ploch. Spíše by docházelo k tomu, že by sílu přenášel pouze jediný a tentýž opěrný váleček, který by nemohl dlouho odolávat vznikajícím silám.

Vynález si vytkl za úkol vytvořit stroj výše uvedeného· druhu, u kterého by opěrné ústrojí bylo účinné a odolávalo by vznikajícím silám.

Tohoto účelu se podle vynálezu dosáhne tím, že axiální opěrné ústrojí má svislý čep, který je pěvně spojen s pevným rámem a je uspořádán radiálně vzhledem ke kokile ve střední rovině věnce a na svislém čepu je volně otáčivě uložena páka k němu · kolmá, nesoucí volně otočně dva opěrné válečky, jejichž čepy leží v rovině určené svislou osou svislého čepu · a osou páky, přičemž věnec má dvě opěrné · neaxiální plochy, mezi kterými jsou uloženy opěrné válečky.

Podle výhodného provedení vynálezu jsou opěrné válečky uspořádány na páce souměrně po obou stranách svislého čepu.

Účelně mají opěrné válečky tvar komolého kužele, jejichž osy se protínají na vodorovné ose kokily, a věnec má prstencovou drážku, jejíž axiální řez je lichoběžníkový a opěrné plochy věnce mají stejný sklon jako styčné povrchové přímky opěrných · válečků.

Vlivem této jednoduché a robustní konstrukce jsou oba .opěrné válečky neustále ve styku s věncem během otáčení kokily a vyvozují takto axiální reakci, působící .proti vznikajícím silám, což zajišťuje dobré rozdělení těchto sil na oba opěrné válečky.

Výhody stroje vybaveného aixálním opěrným ústrojím podle vynálezu · jsou zejména tyto:

Tím, že ústrojí je tvořeno pákou se dvěma opěrnými válečky, spolupracujícími s věncem s· přírubami, majícími šikmo probíhající opěrné plochy, dochází vždy ke styku obou opěrných válečků s opěrnými plochami přírub věnce podél dvou styčných povrchových přímek, ať jsou nedokonalosti montáže zařízení, nedokonalosti otáčení kokily, tj. otáčení s radiálním házením následkem tepelných namáhání, a popřípadě deformace přírub věnce a opotřebování částí, které jsou ve vzájemném styku, jakékoliv. Následkem toho axiální síla je zcela rovnoměrně rozdělena na oba opěrné válečky, což má za následek snížení opotřebení stýkajících se částí na polovinu. Použitím páky, nesoucí dva opěrné válečky, je dvojice axiálních reakčních sil dokonale vyrovnána. Kdyby nebylo této páky, použití dvou opěrných válečků, uložených na pevných čepech, by bylo neúčinné, jelikož ve skutečnosti by celou axiální sílu zachycoval pouze jediný z opěrných válečků a nemohl by této axiální síle dlouho vzdorovat.

Stroj podle vynálezu je znázorněn jako příklad na přiloženém výkresu, přičemž obr. 1 představuje osový řez strojem pro odstředivé odlévání podle vynálezu, obr. . ·2 příčný řez rovinou 2—2 z obr. 1 ve větším měřítku, obr. 3 pohled zdola na uspořádání podle obr. 2 a obr. 4, 5 a 6 schematicky vyznačené pohledy, odpovídající pohledu jja obr. 3 a představující působení opěrného ústrojí.

Stroj 1 pro odstředivé odlévání, zobrazený na obr. 1, má pevný rám · 2, uvnitř kterého je uložena kokila 3 tvaru trubky, · která se otáčí kolem své vodorovné osy X—X a jejíž konce procházejí otvory v pevném rámu 2. Jde o stroj pro odstředivé odlévá210610 ní typu Lavaud, tj. o stroj připojený k licímu kanálu 4 o velké délce, který je na obr. 1 znázorněn pouze zčásti a krerý prochází V podélném směru kokilou 3 a přivádí do ní tekutou litinu, přičemž v tomto případě je pevný rám 2 neposuvný a licí kanál 4 je pohyblivý ve směru rovnoběžném s vodorovnou osou X—X kokily 3. Kokila 3 je doplněna jádrem 5, upevněným uvnitř rozšířeného konce 6 této kokily 3 a oddělujícím a vymezujícím - vnitřní tvar hrdla odlévané trubky 7, která je - znázorněna čerchovanými čarami. Toto jádro 5 je upevňováno na kokile 3 určitým počtem klínů 8. Silueta 9 pracovníka, která je na obr. 1 zobrazena, má ukázat, že jádro 5 je téměř tak velké jako člověk. Kokila 3 spočívá ' na -nosných - válečkách 10, 11, jejichž osy jsou rovnoběžné s vodorovnou osou X—X kokily 3, přičemž nosné válečky 11 jsou hnací a jsou poháněny elektromotorem 12.

Stroj podle vynálezu je vybaven na - výstupním kotnci - kokily 3 axiálním opěrným ústrojím 13, sestávajícím z věnce 14 a dvou opěrných válečků 15. Věnec 14 je nasazen a upevněn na hladkém konci 16 kokily 3, přičemž by mohl být upevněn i na hrdlovém konci, tj. na rozšířeném konci 6 kokily

3. Věnec 14 má dvě příruby 17, spojené válcovým prstencem, které tvoří svými opěrnými plochami 19 prstencovou drážku 18, jejíž profil má tvar lichoběžníku, rozšiřujícího se v radiálním, směru ven. Pod axiálním opěrným ústrojím 13 je umístěn svislý čep 20, upevněný na podstavci 21 uvnitř pevného rámu 2 ve směru svislé osy Y—Y, protínající vodorovnou osu X—X kokily 3, a Umístěný v normální poloze, tj. nepůsobí-li na kokilu 3 žádné axiální síly, v rovině souměrnosti věnce 14. Na svislém čepu 20 je uložena volně otáčivě páka 22, která je vodorovná a jejíž střední osa Z—Z je kolmá k vodorovné ose X—X a svislé ose Y—Y, tj. má směr příčný vzhledem ke kokile 3. Tato páka 22 nese na svých koncích a souměrně vzhledem ke svislé ose Y—Y dva - šikmé čepy 23, jejichž osy jsou navzájem k -sobě -skloněny a leží v rovině určené svislou osou Y—Y a střední osou Z—Z páky 22 - tak^ aby se protínaly na - vodorovné ose X—X. Na každém z těchto šikmých čepů 23 může se volně otáčet jeden z opětných válečků 15..

Vzálenost šikmých čepů 23 od sebe je poměrně malá, a to například taková, že úhel, který svírají jejich osy, je pouze 20°. Oba opěrné válečky 15 mají tvar komolého kužele, jehož osa je totožná s osou šikmých čepů 23 a jehož konicita odpovídá konicitě opěrných ploch 19 přírub 17 věnce 14 tak, aby opěrné válečky 15 mohly s opěrnými plochami 19 přírub 17 spolupůsobit. Větší základna opěrných válečků 15, obrácená směrem ven v radiálním směru ke kokile 3, má průměr D, který je pouze o málo menší, například o 5 až 18 %, nežli maximální šířka L pmtencové drážky 18 věnce 14 v axiálním směru kokily 3. Takto - je - možno, aby -páka 22 vykonávala poměrně malé úhlové natáčení Fl, F², řádově například 5°, kolem - svislého- - čepu 20, kteréžto natáčení je vymezeno přírubami věnce 14.

Stroj podle vynálezu a jeho axiální opěrné ústrojí 13 pracují takto:

Když kokila 3 je v klidu, mohou -opěrné válečky 15, vnikající -mezi opěrné plochy 19 přírub 17 věnce 14, být ve styku s opěrnými -plochami 19 nebo mohou být od nich málo oddáleny, přičemž páka 22 je v klidové potoze.

Když se kokila 3 otáčí, před odléváním a během- vkládání a upevňování jádra 5, působí na - tuto kokilu 3 axiální síla ve smyslu šipky fi, tj. ve smyslu od rozšířeného- konce 6 kokily 3 k hladkému konci 16 kokily. Tato axiální síla je vyvozována nezobrazeným ramenem- pro- vkládání jádra 5, přičemž toto rameno může být i upevňovacím ramenem, jestliže by toto rameno sloužilo jako prostředek pro upevňování jádra 5 místo klínů 8, které jsou na obr. 1 znázorněny a v tomto případě používány. Když je svislý čep 20 umístěn přesně v rovině souměrnosti věnce 14 ve -stejné vzdálenosti od jeho přírub 17, když se kokila 3 otáčí bez radiálního házení a když příruby 17 - věnce 14 jsou dokonale kruhové, spočívá příruba 17, umístěná na straně rozšířeného konce 6 kokily 3, dokonale na plochách obou opěrných válečků 15, kteréžto plochy leží na stejné straně vzhledem ke -střední ose Z—Z páky 22, a tato páka 22 se nenatáčí. Jestliže naproti tomu jsou příruby 17 věnce 14 značně deformovány, například častými montážemi a demontážemi a manipulací s kokilou 3, opře se příruba 17, která leží blíže u rozšířeného konce 6 kokily 3, jako první o jeden z opěrných válečků 15, například o· opěrný váleček 15, zobrazený na obr. 4 nahoře. Může to však být i jinak. Páka 22 se natáčí kolem svislého - čepu 20 a opěrný váleček 15, který je zobrazen na obr. 4 dole, se opře o druhou přírubu 17, umístěnou na straně hladkého konce 16 kokily 3. Takto dochází ke -styku styčných povrchových přímek 24 opěrných válečků 15 umístěných vzhledem ke -střední ose Z—Z páky 22 na opačných stranách. Může však nastat i ten případ, že dochází k opření příruby 17, která je nejblíže u hladkého konce 16 kokily 3, jako první o jeden z opěrných válečků 15 účinkem nepravidelného otáčení kokily 3 nebo nepravidelného tvaru této příruby 17. V tomto případě se vykývne páka 22 v opačném smyslu.

Během normální funkce se natáčí páka 22, která má určitý -stupeň volnosti, jak je patrno z obr. 5 a 4, jednou v jednom smyslu, podruhé v opačném smyslu, účinkem zmíněných nepravidelností, účinkem axiálního roztahování kokily 3 a jejího axiálního posouvání.

Během otáčení kokily 3 a během odlévání dochází k - působení axiální síly na kokilu

Ί účinkem roztavené litiny dosahující к jádru 5 а к působení větší axiální síly, působící v opačném smyslu účinkem klínu 8 nebo účinkem neznázorněného ramena pro vkládání a upevňování jádra 5, obr. 6. Kokila 3 zůstává vždy prostřednictvím jedné ze svých přírub 17 věnce 14 ve styku s opěrnými válečky 15 podél dvou styčných povrchových přímek 24 (obr. 6]. Jeden z opěrných válečků 15 působí axiálně reakční silou na přírubu 17, zatímco druhý opěrný váleček 15 působí rovnoběžnou axiální reakční silou na přírubu 17. Obě axiální reakční síly jsou stejné a téhož smyslu, procházejí styčnými povrchovými přímkami 24 a vyrovnávají sílu působící ve směru šipky fi na kokilu 3.

Během vytahování odlévané trubky 7, která byla právě odlita, působí na kokilu 3 tažná axiální síla ve směru šipky f2 Nyní se přiblíží protilehlá příruba 17 к opěrným válečkům 15, zatímco páka 22 se natočí, až její oba opěrné válečky 15 se opřou o tutéž přírubu 17 ležící proti přírubě 17, která je ozbrazena na obr. 6 ve styku s opěrnými válečky 15.

Claims (3)

1. Stroj pro· odstředivé odlévání, který má pevný rám a kokilu s vodorovnou osou otáčení, opatřenou axiálním opěrným ústrojím v jednom nebo v druhém smyslu, které má věnec uspořádaný v rovině kolmé к vodorovné ose otáčení kokily a s ní spojený, a nejméně jeden opěrný váleček uložený na pevném rámu a odvalující se po neaxiální stěně tohoto věnce, vyznačený tím, že axiální opěrné ústrojí (13) má svislý čep (20), který je pevmě spojen s pevným rámem (2) a je uspořádán radiálně vzhledem ke kokile (3) ve střední rovině věnce (14), a na svislém čepu (20) je volně otáčivě uložena páka (22) к němu kolmá, nesoucí volně otočně dva opěrné válečky (15), jejichž čepy (23) leží v rovině určené svislou osou (Y—Y) svislého čepu (20) a osou (Z—Z) pálky (22),

VYNALEZU přičemž věnec (14) má dvě opěrné neaxiální plochy (19), mezi kterými jsou uloženy opěrné válečky (15).

2. Stroj podle bodu 1, vyznačený tím, že opěrné válečky (15) jsou uspořádány na páce (22) souměrně po obou stranách svislého čepu (20).

3. Stroj podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že opěrné válečky (15) mají tvar komolého kužele, jejichž osy se protínají na vodorovné ose (X—X) kokily (3), a věnec (14) má prstencovou drážku (18), jejíž axiální řez je lichoběžníkový, a opěrné plochy (19) věnce (14) mají stejný sklon jako styčné povrchové přímky (24) opěrných válečků (15).