CS21990A3 - Process and apparatus for feeding molten metal for pressure die casting of metallic articles - Google Patents

Description

- 2 --

Vynález se týká zařízení na odlé-váníkovových-vý-robků—zejména-ocelových-bram-,—pod—t-1-akem.—Vynález se zejména týká zařízení pro přívod tekutého kovudo formy.

Dobře známý princip odlévání podtlakem pozůstává v tom, že se forma na své dolní stranězásobuje tekutým kovem za pomoci trubky ze žáruvzdornéhomateriálu, ponořené do pánve obsahující tekutý kov vysta-vený tlaku vyššímu než je tlak ve formě, která je obvyklena atmosférickém tlaku. Za tím účelem je forma uzavřena vuzavřené nádržce, zásobované plynem pod tlakem. Trubka pro-chází odstranitelným víkem pánve a její horní konec je při-pojen k formě pomocí uzávěru, který sám je připevněn k for-mě na svém dolním konci. Účinkem tlaku plynu je tekutý kovpánve tlačen do trubky a pak do formy, kterou postupně vy-plní. Když je forma naplněna, uzávěr se zavře a tak zabra-ňuje kovu, obsaženému ve formě, v odtékání, když se po od-lití tlak v nádržce uvede na tlak atmosférický. Nádržka mů-že pak být na voze přemístěna k jiné formě nebo k vyčkáva-címu místu, kde se sejme víko nádržky, aby bylo možno z nívyjmout pánev pro její pozdější naplnění tekutým kovem.

Zejména jsou známa zařízení tohotypu, u kterých pohyblivý vozík tvoří nosný rám nádržky.Pánev je v nádržce uložena na rámu, který je podepřen nadnu nádržky, a mezi rám a nádržku jsou uloženy mincíře, aby - 3 se trvale měřila hmotnost pánve a tedy tekutého kovu, kte-; . .......... .1..................._ rý obsahuje. Toto měření slouží zejména pro kontrolováníH’ množství tekutého kovu, zůstávajícího v pánvi, v průběhu odlévání a na jeho konci. Především je třeba je kontrolo-vat v průběhu odlévání,,aby se zabráriilo poklesu hladinykovu v pánvi pod dolní konec výlevky (licí trubky), což byumožnilo, aby stlačený plyn vnikl do trubky na úkor jakos-ti odlitého výrobku a především na ú£or bezpečnosti, neboítento plyn může vyvolat nebezpečné stříkání tekutého kovumimo formu. Z toho důvodu a také vzhledem keskutečnosti, že dolní konec trubky musí být v určité vzdá-lenosti ode dna pánve, aby byl umožněn průchod tekutého ko-vu, vyplývá, že na konci odlévání zbývá v pánvi značné jamož-ství tekutého kovu, což snižuje výtěžek celého zařízení. Jetedy žádoucí co nejvíce snížit tento zbytek. Známé řešenízáleží vtom, že se ve dnu pánve upraví kývete o průřezuponěkud větším než je průřez výlevky, avšak značně menšímnež je průřez pánve, a že se trubka prodlouží tak, aby je- e jí dolní konec vnikal do kyvety. Takto se značně sníží množ- ství kovu, který musí zůstat na dnu pánve.

Toto řešení má však tu nevýhodu,že omezuje průchozí průřez mezi trubkou a kyvetou, což vy-volává zvýšenou erozi u ní i u dolního konce trubky. Ne-čistoty kovové lázně i nečistoty vytvořené erozí žáruvzdor- ného materiálu kyvety a trubky mají nadto sklon k anášenído formy, což je zhoubné pro jakost odlitého výrobku·

Jiné nevýhoda spočívá v tom, že zaύδβίβφ dolního konce trubky ke dnu trubky je zapotřebí zvět-šit její délku· Tím se zvýší křehkost trubky a v důsledkuskutečnosti, že je držena jen na její horní části ve víkunádržky, je tím větší hebezpečí jejího přelomení zejménapři přestavování nosného vozíku nádržky nebo při různýchmanipulacích s víkem trubku nesoucím při jeho nasazovánína nádržku. U známých zařízení pro odlévánípod tlakem spočívá pánev na svém nosném rámu, opřeném nadnu nádržky, která je svou objímkou upevněna na rámu vo-zíku· Toto uspořádání mé tu nevýhodu, že celá hmotnost pán-ve, zejména když je naplněna tekutým kovem, je nesena nádrž-kou, jejíž okolek je tak vystaven značným namáháním a ježmusí proto být provedena dostatečně odolná, aby tuto zářěžvydržela. Z toho vyplývá, že členy tvořící nádržku musí mítvelké rozměry, což zvyšuje hmotnost nádržky a komplikujejejí výrobu.

Ještě další nevýhodou je, že a za-řízení shora popsaného typu jsou ústrojí pro měření hmot-nosti pánve umístěna v nádržce, a to pod pánví, a mohou býtsnadno poškozena v případě, že tekutý kov z ní přeteče.

- 5 - Účelem vynálezu je rozřešit ráznéshora naznačené problémy a zejména co nejvíce omezit množ-ství tekutého kovu, které v pánvi zůstane po jednom neboněkolika odlévacích úkonech. I .

Dalším účelem je snížit opotřebení dna pánve a trubky.

Proto se vynález týká zařízení propřívod tekutého kovu do formy zařízení na odlévání pod tla-kem, které obsahuje nádržku opatřenou víkem nesoucím výlev-ku, spočívající na podvozku a obsahující nosný rám pánve stekutým kovem, jakož i prostředky pro průchod pánví.

Podle vynálezu je toto zařízení vy-značeno tím, že obsahuje prostředky pro zdvihání rámu vůčinádržce, Tyto zvedací prostředky jsou určeny pro nadzvednu-tí pánve, když se množství kovu, které obsahuje, sníží tak,že se dolní konec výlevky přiblíží ke dnu pánve.

Podle zvláštního provedení vynálezuobsahuje nosný rám pánve ramena, která probíhají radiálněa opírají se o zatěžovací a zvedací členy, rozložené na ob-vodu nádržky a nesené podvozkem. V důsledku tohoto zvláštního uspo-řádání je hmotnost pánve nesena přímo podvozkem a namáhání,působící na pánev jsou silně snížena, jelikož na pánev jižpůsobí jen její vlastní hmotnost a namáhání jež jsou vyvo-lána tlakem plynu, jenž je do ní vstřikován pro odlévání.

Další předností zařízení podle vy-nálezu je okolnost, že obsahuje-li pánev dostatek tekutéhokovu, oůže být konec výlevky udržován v dostatečné vzdále- ?j,hosti ode dna pánve, čímž jsou omezeny shora uvedené problé-my související s erozí a s nebezpečím znečištění kovu. Kdyžse hladina kovu v pánvi dostane do blízkosti jejího dna,zvedne se pánev účinkem zvedacích prostředků, což umožnímaximální využití kovu zůstávajícího na dnu pánve a až kekonci vyprazdňování pánve se zmenší průchozí průřez mezivýlevkou a dnem pánve.

Další výhoda záleží ještě v tom, žezatěžovací a zvedací členy nejsou vystaveny nebezpečím po-škození v důsledku přetečení tekutého kovu, neboí jsou umís-těny v dostatečné vzdálenosti od pánve.

Podle zvláštního provedení vynálezu .jsou zvedací a zatěžovací členy upraveny v počtu tří, cožzajišťuje izostatičnost nosného rámu pánve, jsou umístěnyv dutinách upravených ve stěně nádržky, vybíhají za její ob-vod a uzavřeny snímatelnými kloboučky. Vzhledem k tomu jsouzvedací a zatěžovací členy chráněny před případným přeteče- fy ním kovu a navíc jsou pro jejich údržbu snadno přístupné zvnějšku nádržky. V úrovni zátěž ovacích a zvedacích členů 51jsou také umístěny těsnicí prostředky mezi nádržkou a pod-v ozkem za účelem zajištění těsnosti nádržky. 7

Vynález se také týká způsobu při-vádění tekutého kovu do formy pro odlévání pod tlakem, ze- jména za použití zařízení podle vynálezu, přičemž tentozpůsob se vyznačuje tím, že když množství kovu obsažené vpánvi je větší než předem určené množství, udržuje se pánevv nízké poloze, kdy dální konec výlevky je oddálen ode dnapánve, a když množství kovu obsaženého v pánvi se zmenšípod předem určeném množství, zvedne se pánev při nezměně-né poloze trubky, přičemž výška nadzvednutí je určena vefunkci hladiny tekutého kovu v pánvi, která se určí z hmot-nosti pánve naměřené pomocí vážících členů tak, že dolníkonec trubky je udržován pod hladinou kovu.

Kromě toho je rychlost zvedání ur-čena tak, že doba pobytu trubky na dnu kyvety je snížena,aby se zabránilo příliš rychlé erozi konce trubky a žáru-vzdorných materiálů kyvety.

Další znaky a přednosti zařízení azpůsobu podle vynálezu vyplynou z popisu příkladu jeho pro-vedení v souvislosti s přiloženými výkresy.

Obr. 1 je částečný pohled v řezuna zařízení pro odlévání pod tlakem, a znázorňuje celkovéuspořádání nádržky, pánve a jejích zvedacích členů.

Obr. 2 je pohled zdola na nosný rámpánve a znázorňuje umístění zvedacích členů pánve. -8 -

Obr. 3 je pohled v řezu na jedenze zvedacích a vážících členů.

Obr. 3a je schematický pohled nastejný zvedací a vížicí člen a znázorňuje jeho funkčníprincip. «

Obr. 4 je v osovém řezu pohled naprostředky k upevnění trubky na víku nádržky, přičemž jsouznázorněny dvě možnosti upevnění.

Obr. 5 je pohled na tyto prostředky zdola.

Obr. 6 je částečný pohled ze spoduna nádržku a ukazuje uspořádání mechanismů pro zablokovánívíka.

Obr.6a je zvětšený pohled na sesta-vu dvou těchto mechanismů.

Obr. 7 je schematický pohled v řezuna jeden z blokovacích mechanismů víka.

Obr. 8 je podrobný pohled na jinéprovedení soustav pro tlumeni pokládání a snímání víka ná-držky.

Na obr. 1 je znázorněna nádržka aforma v odlévací poloze. Forma 1^ z níž je znázorněna pou-ze přední dolní část, obsahující otvor 11 pro přívod teku-tého kovu, sestává ze dvou velkých stěn 12, umístěných proti 9 sobě. Tyto stěny 12 jsou odděleny příčkami 13, 14, 15, tvo-řícími meněí stěny o velikosti, odpovídající tlouělce od-lévaného výrobku. Dolní příčka 13, v podstatě vodorovná,je nesena rámem 16, který se může nepatrně vykyvovat kolemneznázorněné vodorovné osy, umístěné na polovině celkovédélky formy, takže přibližuje nebo oddaluje přívodní otvor11 vůči nádržce'2. Přední příčka 15, v podstatě vodorovná,uzavírá formu na její přední části a horní příčka 14 ji uza-vírá na její horní části. Čtvrtá, neznázorněné příčka uza-vírá formu na její zadní části. Soustava stěn 12 a příčektakto tvoří dutinu obecně tvaru rovnoběžnostěnu o rozměrechodpovídajících rozměrům odlévaného kusu, zde ocelové bramyt Přívodní otvor 11 je opatřen kla-sickým způsobem schematicky znázorněným uzávěrem 17, jehoždolní strana při odlévání těsně doléhá na horní konec vý-levky 3.

Zařízení pro přívod tekutého kovuobsahuje nádržku 2, nesenou podvozkem 4 vozíku 5, což do-voluje přemístovat celé zařízení za účelem jeho uvedení doodlévací polohy nebo je z této polohy odstranit. Nádržka 2spočívá na podvozku 4 za pomoci podpěr 6, jež jsou navaře-ny na prstenec 21 nádržky. Nádržka má víko 7 a přídržné členy8 pro zablokování víka na nádržce. 10 -

Uiiitř nádržky je umístěn nosnýrám 9) na kterém spočívá pánev 10, obsahující tekutý kov. ·-Nosný rám 9 je nesen rameny 91, které jsou k němu přípoje-na odnímatelně nebo zasunovatelně. Ramena 91 probíhají navnější stranu nádržky mimo prstenec 21, který tvoří jejísvislou stranu a určuje její obvod, a jsou podepřena napodvozku 40 pomocí vážících nebo zatěžovacích členů 20* azvedacích členů 20.

Dno nádržky je pokryto žáruvzdornýmobložením 22 a protor 23, vymezený tímto dnem a umístěný podnosným rámem 9 pánve je upraven tak, že má dostatečný objem,aby pojmul prakticky všechen tekutý kov, který může pánev10 obsahovat, pro případ, že by tento kov náhodou z pánvevytekl.

Vozík 25 nese rovněž přístroje 5* a5" potřebné pro přívod stlačeného vzduchu do nádržky a pří-stroje soustav pro zatěžování, popřípadě vážení a nadzvedá-vání pánve· Výlevka 3 ze žáruvzdorného materiá-lu je ponořena do pánve 10 až do úrovně poblíže jejího dna,Mavšak v dolní poloze pánve 10 (kterážto poloha je znázorně-na na obr. 1 plnými čarami) ponechává mezi dolním koncem 31trubky 3 a dnem 32 průchozí průřez dostatečně vymezený k to-mu, aby tekutý kov v pánvi obsažený mohl v průběhu odlévánípronikat do výlevky 11 rychlostí sníženou v úrovni tohotoprůchodu. -.11 - _Dno pánve 10 obsahuje kyvetu 33 a průřezu nepatrně větším než je průřez licí trubky čili vý-levky 3, aby ve zvýšené poloze pánve (znázorněné přerušova-nou čarou 32") pronikl dolní konec 31 trubky dt> kyvety 33,a to v malé vzdálenosti ode dna této kyvety. Účel tohotouspúřádání bude podrobněji vysvětlen níže ve spojitosti spopisem prostředků pro nadzvedávání pánve.

Na obr. 2 je* znázorněn v pohleduzdolp nosný rám £ pánve. Sen obsahuje tři upínky 92, pro-bíhající radiálně ven a na nich jsou navařeny styčnice 93,rovnoběžné a svislé. Mezi styčnice 93 téže upínky 92 jevložena svislá část ramene 91 © tvaru písmena C, jehož vo-dorovná část 91 probíhá radiálně směrem ven mimo prstenec21 nádržky 2, přičemž je v tomto prstenci proveden za tímúčelem otvor 24. Ramena 91 je na styčnicích 93 drženo dvěmakolíky 94, 95, majícími vodorovnou osu a upravenými nad se- v bou navzájem.

Ramena jsou od rámu 9 odnímatelná,a to jednoduchým odstraněním kolíků, což v případě potřebyumožňuje vytáhnout rám 9 z nádržky 2, aniž by tomu bránilyvodorovné části 91', vyčnívající z ramen 91. Jestliže se s tento postup ukáže nutným, je ještě výhodnější vynechat horní kolík 94, takže ramena se mohou natáčet směrem dovnitř jak je to přerušenými čarami 91" znázorněno na obr. 3, a to otáčením kolem dolního kolíku 95. Ramena 91 se pak mohou 12 skrýt do polohy naznačené uvnitř obvodu nádržky, přičemžtvoří celek s nosným rámem 9 pánve, aniž by se při vytaho-vání tohoto rámu narážela na stěnu prstence 21. V souvislosti s obr. 3 a 3a budounyní podrobněji popsány členy pro zatěžování os zvedánípánve.

Jak bylo shora naznačeno, probíhávodorovná část 91' ramen 91 ven z nádržky skrze otvor 24provedený v prstenci 21, a to mimo obvod nádržky. Konectéto vodorovné části 91* je podepřen na zatěžovacích čle-nech 20* a na zvedacích členech 20, které spočívají na jed-né z podpěr 6 nádržky na podvozku 4 vozíku.

Každý ze zvedacích členů 20 obsahu-je šroubový zdvihák 25, podepřený na opěře 8 a ústrojí 50pro přenos síly. Toto ústrojí propřenos síly obsahuje vodi-cí sloupek 52, posouvatelný v objímce 51, navařené na držák51*, držený pevně na podpěře 6. Mezi sloupek 52 a objímku51 je vložen těsnicí spoj 53·

Sloupek 52 mé na horní části příru-bu 54, která se může opřít o horní konec objímky 51.

Sloupek 52 mé sviský dolní slepývývrt 55, ve kterém je s vůlí uložena dolní tlačná tyč 56.Mezi tlačnou tyč 56 a dnem vývrtu 55 je vložen horní kulovýčep 56* a dolní kulový čep 56" je podobně vložen mezi tlaňnoutyč 56 a pohyblivou tyč 25* zdviháku 25. - 13 -

Horní tlačná tyč 57 je podobně ulo- F žena v horním slepém vývřtu 58 sloupku 52. Tato tlačná tyč t, v ř 57 je držena ve vývrtu 58 pružným pouzdrem 59 umožňujícím volné roztahování těchto dvou dílů, jakož i určité svisléposunutí vůči sobě navzájem. Kulový čep 57' je vložen mezitlačnou tyč 57 a mezi dno vývrtu 5θ· Jiný kulový čep 57”je vložen mezi horní konec tlačné tyče 57 a opěrnou tyč 60mincíře 61, umístěného ve vybrání 96 konce vodorovné části91 ramena 91. Mincí? je kromě toho udržován svým hornímprotilehlým koncem na opěrné tyči 60 ve dnu vybrání 96 ra-měna 91.

Opěrná tyč 60 mincíře je udržovánapevně ve vodorovné poloze vůči ramenu 91 pomocí stabilizačnísoustavy 62 se dvěma membránami, která umožňuje, aby se opěr-ná tyč 60 nepatrně svisle pohybovala účinkem zátěže a přitombyla udržována ve vodorovné poloze a svisle vedena.

Pro zajištění těsnosti nádržky vúrovni průchodu ramen 91, je kovový kryt 26 navařen na prs-tenec 21 nádržky kolem otvoru 24. Tento kryt je opatřen prc- e hlížecím víkem 27 umožňujícím snadný přístup k zatěžovacímr, členům 20' po otočení ramena 91.

Kryt 26 mé na své dolní části otvor28, kterým volně prochází vodicí objímka 51, přičemž mezioběma díly je vůle. Těsnost nádržky je zajištěna vlnovcovýmspojem 63, vloženým mezi kryt 26 na obvodu otvoru 28 a mezinosič 51' objímky 51· - 14 Níže jsou popsány různé výhody do-sažené shora popsaným uspořádáním: v - Uložení zvedacího mechanismu 20 vně nádržky odstraňujevšechny případné problémy spojené s ochranou nádržky pro-ti teplu, vystříknutím oceli a případným proražením pánve. - Podepření pánve ve třech bodech je dokonale izostatické,projevuje se stabilním a prižpůsobivým uložením pánve. - Nosný rám 9 pánve je tvořen jednoduchou okrouhlou skříníbez složitých mechanismů. Jediné členy povahy spíše mecha-nické jsou odnímatelné ramena 91 tvaru písmene C, kteráumožňují jak umístění rámu uvnitř nádržky tak i jeho odmon-tování. - Tři nosné body jsou tvořeny mincíři 61 se stabilizačnímimembránami 62 a volně uloženými ojničkami 57 určenými kekompenzaci vodorovných posunů, vyvolaných bučí mechanickýmohnutím pod zatížením rámem, jednak nevyhnutelnými tepel-nými roztaženími způsobovanými teplotou panující uvnitřnádržky. - Zvedací šroubové zdviháky 25 jsou zároveň upraveny vněnádržky a v jednom kusu s ní, aniž by hmotnost pánve spo-'čívala na samotném prstenci nádržky. Toto uspořádání umož-ňuje zabránit namáhání prstence zátěžemi, danými pánví aocelí, kterou obsahuje, a přitom zachovat relativní polo-hy bodů nadzvednutí a prstence, dokonce i po tepelném roz-tažení* - 15 - - Kryty 26 nádržky, ve kterých jsou uloženy zatěžovací me-chanismy, jsou opatřeny odnímátelnými víky, jež umožňujíjejich prohlédnutí a údržbu. - Kulové čepy tlačných a podpěrných ojniček nosného rámupánve umožňují zabránit tomu, aby ve zvedacích sloupkáchvznikala vodorovná namáhání, která jsou škodlivá, jelikožjsou nekontrolovatelná, a rovněž značně zlepšují životnosttěchto členů. - Horní tlačné tyče 57 jsou ustředěny pružnými pouzdry 59,které vydrží tepelné deformace i mechanická ohýbání apřitom ustřeňují nosnou soustavu pánve. - Vlnovcové spoje 63 mezi kryty nádržky a nosiči vodicíchpouzder umožňují odstranit choulostivá opotřebení nádržkya umožňují přesné ustálení polohy sloupků vůči nosiči pán-ve, aniž by bylo zapotřebí požadovat tolerance, které jenesnadné splnit. Kromě toho absorbují tyto vlnovce různostroztahování mezi prstencem 21 nádržky a podpěrami ,6 zveda-cích zdviháků.

Je zřejmé, že v dolní poloze nosné-ho rámu se jeho hmotnost i hmotnost pánve přenášejí na pod-vozek pomocí přírub 54 sloupků 52, které dosedají přímo naobjímku 51. V této poloze vzniká mezi horním kulovým čepem56 dolní tlačné tyče 56 a mezi dnem vývrtu 55 příslušnéhosloupku vůle, dobře viditelná na obr. 3. V této poloze ne-jsou také namáhány zvedací zdviháky. Toto uspořádání jezvláši výhodné, jelikož, jak to bude vysvětleno níže,pánev - 16 je udržována v nízké poloze, pokud množství tekutého kovu,které obsahuje, je značné, a zvedne se až ke konci vyprazd-ňování. Takto jsou zvedací zdviháky namáhány, jen když*hmot-nost celku nosného rámu pánve a pánve samotné je menší, coždovoluje užít zvedacích zdviháků o menší kapacitě. V souvislosti s obr. 4 a 5 budoupopsány prostředky pro upevnění licí trubky čili výlevkyna víku nádržky.

Za tím účelem je víko ve své hornístřední části opatřeno výztuhou 71, obsahující středový vý-vrt 72 pro průchod nákružku 73, který svírá licí trubku čilivýlevku 3, přičemž žáruvzdorný spoj 74, zalitý mezi nákruž-kem 73 a trubkou 3 zaručuje jejich těsné spojení. Výztuha 71 víka je komole kuželovité, » opracována, takže tvoří komole kuželové sedlo 75, 75 prokulovou dosedací plochu 76, 76' prstencového dílu čili prs-tence 77, 77* podpírajícího nákružek 73. Toto uspořádánítvoří soustavu s kulovým kloubem, která umožňuje určitýzdvih v usnesení prstence na jeho sedle, přičemž však za-chovává těsnost spoje.

První provedení je znázorněno napravé části obr. 4 a na obr. 5, na kterém pravá čásť zná-zorňuje upevnění prstence 77 a levá část upevnění horní pří-ruby 83· U tohoto provedení je prstenec 77* udržován pode-přený na koipole kuželovitém sedle 75* upevňovacími členy 78, zvanými upínky. Tyto upínky jsou přešroubovány na podkláda- cím klinu 79 navařeného na výztuhu 71 a opatřeného drážkou80 obsahující hlavu šroubu 81. Mezi upínky 78 a podkládací-mi klíny 79 jsou vloženy podložky 82 o nastavitelné tloušt-ce. Změnou tloušíky těchto podložek lze poněkud měnit usaze-ní prstence 77* na jeho sedlu a takto seřizovat svislost li-cí trubky čili výlevky 3· Nákružek 73 je neplátován na prste-nec 77* přírubou 83, upevněnou na výztuze 71 šrouby 83, je-jichž hlavu zabírá pod závěsné členy 84 navařené na výztu-hu 71. ’ίι U druhého provedení znázorněného nalevé části obr. 4 je prstencový dílec čili prstenec 77 o-patřen nejméně třemi patkami 86, rozdělenými po obvodu, podkterými jsou umístěny pružiny 87, které udržují trubku 3poddajně zavěšenou v nepřítomnosti síly působící svisle najejí konec. V tomto případě zůstává svislá vůle mezi kulo-vou dosedací plochou 76 prstence a sedlem 75 výztuhy víka71. Když forma 1 odlévacího zařízení je skloněna do odléva-cí polohy (jak znázorněno na obr. 1), dosedne dolní částuzávěru 17 na horní konec trubky 3. Pružiny 87 jsou stlače-ny a prstenec 77 se opírá o příslušné klíny 88, které urču-jí usazení prstence a tím polohu trubky. Tlouštka přísluš-ných klínů 88 je předem naregulována, aby kulová dosedacíplocha prstence 77 byla na sedlo 75 přitlačena dostatečnousilou, aby se zajistila těsnost styku, když patky 86 jsou 18 - opatřeny o příslušné klíny 88. U tohoto provedení jsoutrubka i nákružek 73 s výhodou udržovány nepoddajné vůčiprstenci 77 upnutím příruby 83 na tomto prstenci.

Obé právě popsaná provedení mají vpodstatě za účel usnadnit regulaci polohy trubky 3 tak, abyjejí dolní konec 31 byl v plném spolupůsobení s kyvetou 33pánve. Nesnadnost dosažení takové polohy je způsobena sku-tečností, že existují četné příčiny pro ztrátu ustředění, .vyplývající z nedostatku soustřednosti a rovnoběžnosti růz-ných přítomných členů, zejména z odchylek polohy pánve 3v nádržce 2, víka 7 vůči nádržce 2 a trubky 3 vůči nákruž-ku 73, jakož i z případných deformací víka a trubky. Souhrntěchto příčin může se projevit vystředěním dolního koncetrubky 3 vůči kyvetě 33 dna pánve, řádově od 80 do 100 mm. __________Je ovšem nutné pravidelně ověřovat a regulovat toto uložení, aby se zabránilo nárazu, dolníhokonce trubky na dno pánve, když se pánev zvedne. V dosavad-ních zařízeních, u nichž je trubka upevněna přímo na víku,není taková regulace možná než opětným opracováním doseda-cí plochy příruby na víku, nebo vložením prstencového sko-seného klínu, mezi víko a přírubu. V důsledku upevňovací soustavy podlevynálezu je tato regulace značně usnadněna úpravou kulovéhodosednutí mezilehlého prstencového dílce 77, 77*, který semůže stáčet, na kuželovitém sedlu 75, 75*, a přitom zachová-vat těsnost trubky v úrovni tohoto spoje. - 19 - U prvního shora popsaného provedení postačí pro provedení této regulace měnit tlouštku regulač- ních podložek 82 pro seřízení dosednutí prstence 77* na je- ho sedlo 75* a tedy i polohy trubky 3. V druhého provedení jsou to přísluš-né klíny 88, které určují dosednutí prstence 77, když formaje nakloněna do odlévaci polohy a opřena o horní konec trub-ky 3- V nepřítomnosti namáhání působícího na tento konectrubky je kromě toho souhrn trubky 3, nákružku 73 a prsten-ce 77 poněkud nadzdvihnuta vůči víku pružinami 87, což za-jištuje určitou volnost pohybu tohoto celku vůči víku. Tak-to se například při přestavování vozíku 5 zabrání vytvořenívětších pnutí v tomto upevňovacím celku, který je vystavensetrvačnosti trubky a případným nárazům při přestavování,což jsou namáhání, která mohou vést k prasknutí trubky, kdy-by byla vázána na víko nepoddajným vsazením. V souvislosti s obr. 6 až 8 budou ny-ní popsány prostředky pro zajištění víka 7 na nádržce 2.

Pro zajištění těsného uzavření ná-držky 2 víkem 7 jsou tyto členy obecně známým způsobemopatřeny přírubami 101, popřípadě 102 upravenými pro vzá-jemný těsný styk. Podle zvláštního uspořádání prostředkůpro zajištění víka na nádržce, obsahují tyto prostředkypodle vynálezu množinu spřahovacích členů v podobě písmenaC, jež budou nadále nazývány "céčka" 103, jež jsou rozloženy 20 po obvodové kružnici nádržky a jejichž horní větve 104 adolní větve 105 svírají příruby 101, 102 ve spřahovací po-loze. Céčka 103 jsou uložena na nádržce otočně za pomocičepů 106 o vodorovné ose, jež jsou na přírubě 102 nádržkyupevněny za jejím vnějším obvodem. Dolní větev 105 céčka103 nese nádržku 107, směřující dovnitř céčka a upravenoutak, aby se ve spřahovací poloze opřela o opěrnou desku 108upevněnou pod dolní stranou příruby 102 nádržky.

Horní větev 104 céčka obsahuje vý-vrt 109, který mé svislou osu a ve kterém je umístěn hydrau-lický zdvihák 110, jehož pohyblivá.tyč 111 se ve spřahovacípoloze a při uvedení zdviháku pod tlak opírá svou hlavou odruhou opěrnou desku 112 upevněnou na horní straně příruby101 víka. ___ _______________ ___ Ve spřahovací poloze jsou takto pří- ruba 102 nádržky a příruba 101 víka přitlačovány k soběnavzájem mezi nádržkami 107 a hlavami 111 zdviháků, kterézajiŠtují svěrací tlak* Zdviháky jsou zásobovány ze stejné-ho zdroje, svěrací tlak je rovnoměrný po celém obvodu ná-držky. * '

Poloha osy čepů 106 je takovážeotočením céček 103 kolem této osy může být horní větev 104uvedena do uvolňovací polohy 104 (znázorněné přerušovanoučarou na obr. 6a), ve které víko 7 může být nadzvednuto,aniž by jeho příruba 101 narazila na horní větev 104. Za tím - 21 - účelem je horní větev 104 opatřeno výstupkem 113, umístě-ným ve výši příruby 101 víka a tvořící boční nástavek céč-ka. Čep 106 prochází vývrtem provedeným v tomto výstupku 113který se může takto na tomto čepu otáčet. Podložka 114 na-šroubovaná na horním konci čepu zabraňuje náhodnému uvolně-ní céčka směrem vzhůru. Mezi výstupkem 113 na straně jednéa mezi podložkou 114 a horním povrchem upevňovacího členu 115 Čepu na přírubě 102 na straně druhé je upravena svislávůle, takže céčko 103 má určitou volnost svislého posunu,když se svěrací síla, vyvolávaná zdvihákem 110 snaží pře-sunout céčko směrem vzhůru pro přitlačení své neréžky 107na opěrnou desku 108 příruby nádržky.

Pro zajištění otáčení céček jsou céč-ka funkčně seskupena do dvojic. Dvě céčka 103, 103* jednédvojice spolu sousedí a jsou na jejich zadní části 117 pro-tilehlé k větvím 104, 105 spojena dvoučinným hydraulickýmzdvihákem 116. Každý z čepů 106,.106* dvou céček 103, 103*jedné dvojice je bočně přesazen vůči střední svislé roviněcéčka ve směru druhého céčka 103* popřípadě 103 téže dvo-jice. Jinde řečeno jsou céčka 103, 103* souměrná vůči střed-ní svislé rovině stejně vzdálené od dvou céček téže dvojice.

Ve spřahóvací poloze víka je zdvihák 116 v poloze s vysunutou tyčí. Pro odblokování víka se nej-dříve odstraní tlak svěracích zdviháků 110 a pak se řídícízdviháky 116 otáčení zásobují pro zatažení jejich tyče, což - 22 - vyvolá otáčení obou céček jedné dvojice v opačném smyslu,až se jejich ramena uvedou do uvolňovací polohy 104 , 104".’ Výhody právě popsaných spřahovacíchpomůcek pro víko záležejí zejména v rovnoměrnosti sevřenína celém obvodu nádržky a v nepřítomnosti nutnosti určitéorientace víka vůči nádržce, do té míry,že body podepřenásvěracích zdviháků 110 nemusejí nutně mít přesné obvodovéumístění na přírubě víka. Navíc, i v případě úniku tekuti-ny na svěracích zdvihácích nebo na jejich napájecím obvoduje víko zadržováno horními větvemi céček a může se působenímvnitřního tlaku nádržky nadzvednout jen nepatrně, čímž ome-zuje unikání stlačeného plynu obsaženého v nádržce a zabra-ňuje také vyhození víka.

Pro zaručení těsnosti v úrovni spojenádržky s víkem a také $ro zajištění jejich vzájemnéhoustředění lze v jedné z přírub vysoustružit obvodovou dráž-ku 117, přičemž druhá je opatřena žebrem 118, které vnikádo drážky 117. Bo dna drážky 117 je vložen spoj 125, kterýse žebrem 118 stlačí, když se víko sevře na nádržku.

Aby se zabránilo nárazům při usazo- .vání víka na nádržku, umístí se ve slepých vývrtech, vytvo-řených v přírubě 101 víka, tlumiče v podobě pružných členů119, například pružin. Když se víko opírá-o nádržku, jehopružné členy jsou stlačeny, jak je to znázorněno na obr. 7,a leží ve spojovací rovině obou přírub 101, 102. Když se víko ίύϊΛ^ζί'ί’Λ./:, ;·<·??£ Λ*-,·. - 23 - « zvedne, pružné členy se roztáhnoua projdou pod, spodní___ stranou příruby víka 101» Když se víko ukládá na místo,tyto pružné členy jako první vstoupí do styku s přírubou ná-držky 102 a tak tlumí usazení víka na nádržce.

Obr. 8 znázorňuje jiné provedenítěchtojtlumičů, které jsou tu umístěny vně přírub. U tohotoprovedení je tlumicí pouzdro 120 upevněno na víku 7. Totopouzdro obsahuje pružinu 121 stlačenou zúžením tlumicí ty-če 122, která nese opěru 123, která při umístění víka nanádržce se opírá o nosnou desku 124, upevněnou na příruběnádržky 102. U tohoto provedení je třeba před nasazenímvíka je orientovat vůči nádržce tak, aby opěry 123 bylypeori nosným deskám 124.

Nyní budou níže popsána různá ob-dobí odlévání bram pod tlakem při využití různých shorauvedených mechanismů. Před odléváním je vozík 5 v přípravnépoloze, oddálené od formy 1, víko je sejmuto a pánev jevyjmuta. Víko 7, opatřené trubkou 3, spočívá svou přírubou101 na blízké peci, do které vniká válevka 3 pro její za-hřátí a udržení v teplém stavu. Pánev, obsahující roztavenou ocelpocházející z ocelárny, se uloží do nádržky 2 na nosný rám9 udržovaný v nízkém postavení. - 24 - Víko, opatřené výlevkou, se pakzvedne a přemístí nad nádržku. Při této manipulaci je znač-ně sníženo nebezpečí poškození a rozbití výlevky 3, a to v důsledku toho, že pro upevnění výlevky na víku je užito* upevňovacích členů, jež byly shora popsány ve druhém pro-vedení vynálezu a jež umožňují určitou volnost pohybu vý-levky vůči víku. Umístění víka na nádržce se provede beznárazů dík tlumičům 119. Při sestupování víka se struska plu-jící na tekutém kovu oddálí od pásma průniku výlevky, tak Žese zabrání jejímu vniknutí do výlevky. To se může provéstdmycháním argonu nebo dusíku do výlevky jejím horním koncemnebo oškrabáním střední části povrchu kovu za účelem odstra-nění strusky, nebo také pěněním, to jest zaváděním neutrál-ního plynu dnem pánve. Lze také upravit roztavítelný ochran-ný kryt, dočasně ucpávající dolní konec výlevky v obdobíusazovánívíka. “

Jakmile je víko usazeno a ustředěnona nádržce 2, zablokuje se shora popsanými spřahovacímičleny 8 pro víko.

Potom se vozík nesoucí takto sesta-vený celek přemístí do odlévacé polohy pod formuli. ·

Forma se potom nakloní a uzávěr 17,předtím otevřený, dolehne na horní konec výlevky, čímž při-tlačí prstenec 77 upevňovacích členů výlevky na víku na je- - 25 - ho sedlo 75. Těsnost spojení je zajištěna tlakem, jímž pů-sobí forma, ve spolupůsobení s plastickými spoji, vložený-mi mezi uzévěr a výlevku.

Nyní může započítat vlastní odléva-cí operace. Za tím účelem se do formy vstřikuje vzduch stla-čený na tlak 1 až 8 barů nebo více, což vyvolává stoupánítekutého kovu ve výlevce a pak ve formě. Tlak se regulujepodle programu, který trvale bere zřetel na kov zaváděnýdo formy a na změny vodorovných průřezů formy, se kterýmise kov setká v době jeho stoupání ve formě. Když je formavyplněna, uzávěr se uzavře a vnitřní tlak formy se opětuvede na tlak okolní.

Vozík může být nyní převeden k jinéformě, kde se shora popsané operace opakují.

Pokud je hladina kovu v pánvi vyššínež předem určená hladina a pokud tedy je množství kovu vpánvi větší než příslušné předem určené množství, je pánevudržována v nízké poloze.

Když kov v pánvi dosáhne této pře-dem určené úrovně, ležící blízko dolního konce 31 výlevkya nad ním, započne úkon zvedání pánve. Hladina kovu v pánvise vypočte z měření hmotnosti celku pánev-kov integracírozměrových znaků pánve a výlevky.

Když se dosáhne žádané hmotnostikovu, odpovídající předem určené hladině, zahájí se zvedání. - 26 -

Celkový průběh zvednutí je určen tak, aby se na konci zdvi-hu dosáhlo minimální vzdálenosti mezi dnem kyvety 33 a dol-ním koncem 31 výlevky 3, tak, aby na dnu pánve zůstalo co >nejmenší množství kovu.

Jak bylo již řečeno, teguluje setlak nádržky v průběhu odlévání. Vzestupu oceli ve forměse dosáhne zvýšením tlaku v nádržce. Je tedy třeba trvalekontrolovat jednak hodnotu tlaku a jednak okamžitou hodno-tu změny tlaku ve funkci času. Kontrola stanovené hodnoty která představuje změny tlaku P v závislosti na času tdt umožňuje řídit rychlost stoupání kovu ve formě. Při zvedání formy by toto zvedánímělo sklon k vyvoláni příslušného tekutého kovu ve formě. V nepřítomnosti přídavné regulace-------------------by se rychlost „tohotostoupání přidala k rychlosti vyplýva- jící z předepsané hodnoty , která určuje tlak, jenž mábýt v každém okamžiku vytvořen v nádržce. Jelikož účelemje ovládat rychlost stoupání kovu ve formě, je nezbytnákorekce předepsané hodnoty. Kromě toho měření tlaku je provýšku oceli ve formě směrodatné jen za podmínky, že se pro-vádí příslušné korekce odpovídající výšce zvednutí pánve.Jelikož zvednutí pánve vytváří příslušnou změnu hladiny ko-vu v pánvi vůči hladině kovu ve formě, vyplývá z toho změnaferostetické výšky mezi těmito oběma hladinami. - 27 -

Je tedy zapotřebí provádět přídavnouregulaci tím, že se provádějí následující korekce: a) Korekce stanovené hodnota : v průběhu zvedání kotvy se stanovená hodnota ~ přemění nadPl - V, kde dPl je předepsaná hodnota před korekcí a V jerychlost vzestupu pánve. b) Korekce tlaků P(I) pro změnu sta-novené hodnoty: změny stanovené hodnoty mají být prove-deny pro nový předepsaný tlak ?'(I) = P(I)-DPC, kde P(I) jetlak pro změnu předepsané hodnoty před korekcí a DPC je hod-nota svislého posunutí pánve v okamžiku t, přičemž hodnotytlaku jsou v těchto vzorcích převedeny na příslušné výškyoceli.

Ke konci vyprazdňování nádržky jeostatně zapotřebí dbát toho, aby se zabránilo průchodustrusky nebo vzduchu do výlevky, což by mohlo vyvolat stří-kání oceli mimo formu. Účelem je zastavit odlévání, až pou-ze kyveta pánve bude obsahovat tekutý kov, zatímco dolníkonec výlevky je ještě ponořen do tohoto kovu.

Za tím účelem se analyzují časovézměny dvou proměnných: a , kde představuje změnu tlaku v nádržce a Δ. m změnu hmotnosti kovu obsaženéhov pánvi, a to ve funkci Λ t. Ve skutečnosti, když hladinaocele v pánvi dosáhne horní části kyvety, klesají rychle pro-měnné a . Typicky se odlévání zastaví, když se - 28 - ných hodnot. dosáhne směn

a

předem určených podle předepsa-

Když je odlévání ukončeno a pánev je prázdná, sníží se pánev opět do nízké polohy a vozík 2se uvede zpět do připraveného postavení, kde víko je od-blokováno, uloženo a umístěno na peci, kde se výlevka udr-žuje na příslušné teplotě s ohledem na následující odlévacícyklus.

Právě podaný popis odlévacího děje není vyčerpávající ve všech jeho fázích. Omezili?jsme sena popsání fází, které jsou důležité a podstatné pro způsobpodle vynálezu, které však mohou být přizpůsobeny vlastnímvýznakům každého zařízení pro odlévání pod tlakem.

Claims (14)

1. O cn σ o

   PATENTOVÉ to 2LA .?·_θ-*ί.ϊ—_______

   1. Zařízení pro přivádění tekutéhokovu do formy soustavy pro odlévání pod tlakem, obsahujícínádržku, která je opatřena víkem nesoucím výlevku a kteráspočívá na podvozku a obsahuje nosný rám pánve s tekutýmkovem a zatěžovací členy pánve, vyznačující se tím, že ob-sahuje prostředky (20) pro zvedání rámu (9) vůči nádržce (2).
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačujícíse tím, že nosný rám pánve obsahuje ramena (91) probíhajícíradiálně a opírající se o zvedací členy (20) rozložené naobvodu po obvodu nádržky a nesené podvozkem· 3· Zařízení podle bodu 2, vyznačují-cí se tím, že zvedací členy (20) a zatěžovací členy (20')jsou umístěny vně obvodu nádržky a v úrovni těchto zvedacíchČlenů a zatěžovacích členů jsou umístěny těsnicí členy (53, 63).
3. 4. Zařízení podle bodu 3, vyznačují-cí se tím, že ramena (91) vybíhající radiálně za obvod nádrž-ky jsou připevněna na nosný rám (9) pánve pohyblivě pro mož-nost posunuti do předepsané polohy uvnitř obvodu nádržky.
4. 5. Zařízení podle bodu 3, vyznačují-cí se tím, že každý ze zatěžovacích a zvedacích členů obsa- -?οχ - 30 - huje v podstatě vertikálním vyřízení mincíř (61), o kterýse opírá rameno (91), vodicí sloupek (52) a zdvihák (25),přičemž tlačné tyče (56, 57), opatřené kulovými čepy (56 , \·57*, 56”, 57”), jsou umístěny mezi vodicím sloupkem a jed-nak zatěžovacím členem a jednak pohyblivou tyčí (25) zdvi-háku a sloupek je veden v objímce (51) upevněné na podvozku.
5. 6. Zařízení podle bodu 5, vyznačují-cí se tím, že vodicí sloupek je opatřen přírubou (54), ježse může opřít o objímku (51)·
6. 7. Zařízení podle bodu 1, vyznačují-cí se tím, Že výlevka (13) je upevněna na víku (7) pomocíústrojí (75, 76) s kulovými čepy.
7. 8. Zařízení podle bodu 7, vyznačují-cí se tím, že ústrojí s kulovým čepeih obsahuje nákružek(73), svírající těsně výlevku a připojený k prstenci (77, 77*) opatřenému kulovou dosedací plochou (76, 76*), opíra-jící se o komole kuželové sedlo (75, 75*).
8. 9. Zařízení podle bodu 8, vyznačují-cí se tím, že prstenec (77) je na víku přidržován upínkami ř(78), mezi nimiž a víkem jsou umístěny podkládací klíny enastavitelné tlouštce pro seřízení polohy prstence vůči víku. - 31 -
9. 10. Zařízení podle bodu 8,, vyznačují-cí se tím, že prstenec (77) je opatřen nejméně třemi patkami(86) rozloženými po obvodu, mezi patkami a víkem jsou vlože- i ny příslušné klíny (88) a tlačné pružiny (87), tloušíka klí* nů je taková, že při podepření patek (86) na těchto klínech je kulová dosedací plocha (76) prstence v těsném styku s« komole kuželovým sedlem (75) víka a pružiny jsou vytvořenytak, že v nepřítomnosti síly působící na výlevku směrem do-lů je mezi prstencem a víkem jistá vůle.
10. 11. Zařízení podle bodu 1, obsahují-cí členy pro zablokování víka na nádržce a víko i nádržkajsou opatřeny přírubami (101, 102), upravený pro těsný vzá-jemný styk, vyznačující se tím, žě uvedené blokovací členysestávají z množiny céček (103) rozložených po obvodě nádrž-ky a uloženými na ní otáčivě, přičemž jejich větve (104, 105)svírají uvedené příruby v blokovací poloze.
11. 12. Zařízení podle bodu 11, vyznaču-jící se tím, že dvě sousedící céčka jsou spojena týmž zdvi-hákem (116) pro ovládání otáčení. 13· Zařízení podle bodu 11, vyznaču-jící se tím, že každé céčko obsahuje na jedné větvi (105)nádržku (107) pro dosednutí na přírubu (102) a na druhévětvi (104) svěrací zdvihák (110) působící na druhou příru-bu (101). - 32 -
12. 14. Zařízení podle bodu 11, vyznaču-jící se tím, že mezi přírubou (101) víka a přírubou (102) nádržky jsou umístěny tlumiče (119) pro usazování víka.
13. 15. Způsob odléváni pod tlakem spoužitím nádržky podle bodu 1, kde se do formy přivádí te-kuťý kov jeho vstřikováním pomocí výlevky připevněné k víku nádržky a ponořené do pánve tento kov obsahující,přičemž kov je do výlevky tlačen účinkem vnitřního tlaku vytvořeného v nádržce, vyznačující se tím, že je-li množ-ství kovu v pánvi větší než určené množství, udržuje sepánev v nízké poloze, a sníží-li se množství kovu v pánvipod toto určené množství, zvedne se pánev tak, že dolní konec (31) výlevky se udržuje pod hladinou kovu obsaženéhov pánvi.
14. 16. Způsob odléváni podle bodu 15,vyznačující se tím, že při zvedání pánve se vnitřní tlaknádržky reguluje tak, že se udržuje předem určená rychloststoupání kovu ve formě. Zastupuje:

    58 834/K1