CZ20021501A3 - Zařízení pro vakuově-tlakové odlévání - Google Patents

Description

ZAŘÍZENÍ PRO VAKUOVĚ-TLAKOVÉ ODLÉVÁNÍ

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro odlévání zejména stomatologických odlitků, opatřené skříní se zdrojem tlakového vzduchu, vývěvou, licí komorou, zařízením pro frekvenční ohřev se zdrojem pro jeho napájení, řídící elektronikou a odlévací formou.

Dosavadní stav techniky

Je známa celá řada zařízení pro odlévání stomatologických odlitků. Starší způsob odstředivého lití je často nahrazen vakuově-tlakovým, které dává kvalitnější odlitky a zařízení jsou menší a lehčí. Všechna dosud známá zařízení pracují se samostatným kelímkem, v němž probíhá ve vakuu roztavení kovového materiálu. Po roztavení je tekutý kov přemístěn do hrdla formy, ze kterého je potom tlakem plynu natlačen dovnitř formy. Na kelímku obvykle zůstávají zbytky taveného materiálu, což představuje nejen ztrátu kovu vdaném případě, ale po několika tavbách je třeba kelímek nahradit novým neboť usazeniny na jeho stěnách nově tavený materiál znečišťují a tím znehodnocují. Jedno ze známých zařízení pracuje tak, že kelímek s kovem je vložen do cívky vysokofrekvenčního ohřevu, a po roztavení kovu je kelímek přetočen o 180° .Tím roztavený materiál přeteče do hrdla formy a následně za pomocí tlakového vzduchu do formy. U jiných zařízení obdobného typu dochází k otočení kelímku při lití pouze o 90°, jindy je použita keramická zátka nebo je kelímek zhotoven jako dělený ve svislé ose. Kjeho otevření při lití roztaveného kovu pak dochází vzájemným přesazením obou dílů. Licí komory se otevírají ve vodorovném směru, odlévací formy jsou v podstatě volně vkládány do její dutiny. Aby forma vydržela mechanické namáhání během lití, musí být po obvodě zesílená pomocí tzv. licích kroužků, které však ztěžují vybavení hotového odlitku z formy.

Účelem vynálezu je odstranit nedostatky a složitosti stávajících řešení, zabránit ztrátám taveného materiálu i příslušenství, zlepšit kvalitu odlitků a usnadnit obsluze manipulaci při práci.

·« ·* · • · « · · * · t · · · ♦·* • · · > · to tototo· • · to · · ···· ·· to· · ·· ·· • · · · • ♦ * ··♦ • · · • · ··«·

Podstata technického řešení

Výše uvedeného účelu je dosaženo pomocí zařízení pro vakuově-tlakové odlévání, opatřeného skříní se zdrojem tlakového vzduchu, vývěvou, řídící elektronikou, zařízením pro frekvenční ohřev s napájecím zdrojem, licí komorou a odlévací formou, v provedení podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že licí komora je dělená napříč svislé osy a alespoň část jejího tělesa a/nebo její dno je spřažené s prostředky pro vertikální posuv, přičemž v licí komoře je uložená cívka pro vysokofrekvenční ohřev, jejíž vnitřní prostor je uzpůsoben pro vložení alespoň části vyměnitelné odlévací formy. Dále podle tohoto vynálezu je odlévací forma opatřena tavícím nátrubkem, jehož tvar a rozměry odpovídají vnitřnímu prostoru cívky pro vysokofrekvenční ohřev a je opatřen licí prohlubní, propojenou alespoň jedním licím kanálkem s dutinou pro odlitek. Rovněž podle tohoto vynálezu je odlévací forma včetně tavícího nátrubku zhotovená ze zatmelovací hmoty jako celek. Ve výhodném provedení jsou prostředky pro vertikální posuv opatřeny vertikálně uspořádaným pohybovým hřebenem s posuvovým pastorkem. Pohybový hřeben je spojený se dnem licí komory a posuvový pastorek je spřažený s pohonem. Pro usnadnění práce je licí komora opatřena vyhodnocovacím zařízením pro sledování průběhu tavby materiálu.

Výhodou tohoto vynálezu je, že tavení slitiny probíhá přímo ve formě, takže odpadá užití standardního licího kelímku. Je výrazně zkrácen čas mezi dosažením licí teploty a samotným odlitím, což je jedním z předpokladů vytvoření kvalitního odlitku. Roztavená slitina není přelévána z licího kelímku do vtoku odlévací formy, ale pomocí následně vytvořeného přetlaku vtéká přímo z licí prohlubně do nitra formy. Nemůže tak nastat předčasné ochlazování roztavené slitiny a ztrátové zatuhnutí na chladnějším okraji kelímku, což výrazně snižuje nebezpečí nedolití formy při malých množstvích taveného materiálu. Není třeba tavící nátrubek uzavírat víkem ani rovněž není třeba uzavírat vstup z licí prohlubně do licích kanálků. Jsou zjednodušeny práce s přípravou odlévací formy a manipulace s ní. Při vytváření odlévací formy a zatmelování modelu není třeba licí kroužek, což usnadňuje žádoucí expanzi formovací hmoty při jejím tuhnutí. Vytvořením zúženého tavícího nátrubku je odlévací forma asi o 20 % méně objemná ve srovnání s formami běžnými u známých zařízení. Formu není nutno před litím předehřívat na teplotu vyšší než doporučenou, protože díky krátkým operačním časům je její ochlazení před započetím lití menší. Nezanedbatelným přínosem nového zařízení jsou rovněž jeho malé rozměry a malá hmotnost. Díky těmto parametrům představuje skutečně stolní zařízení, které při poloautomatickém provozu vyniká snadností obsluhy.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále podrobněji objasněn na příkladu jeho praktického provedení, uvedeného na přiloženém výkrese, na němž je předmětné zařízení schematicky znázorněno v částečném svislém řezu, přičemž je zakreslena pouze ta část zařízení, která je vynálezem dotčena.

Příklad provedení

Základem zařízení pro vakuově-tlakové odlévání stomatologických odlitků je skříň i, v níž je uložen zdroj tlakového vzduchu, vývěva, řídící elektronika, zdroj pro napájení cívky frekvenčního ohřevu a řídící elektronika a ovládací prvky. Jak je patrné z výkresu, je vně skříně 1 uchycena licí komora 2, jejíž těleso má tvar válce se svisle uspořádanou podélnou osou. Stěny licí komory 2 jsou tvořeny pláštěm 3, zevnitř vyloženým žáruvzdorným materiálem. V licí komoře 2 je umístěna cívka 5 vysokofrekvenčního ohřevu, uspořádaná v podstatě souose s jejím tělesem. Obvod cívky 5 vysokofrekvenčního ohřevu je napojen na napájecí zdroj o sobě známého provedení, který proto není na výkrese znázorněn. Licí komora 2 je nahoře opatřena průhledem 4 s ochrannými filtry pro sledování průběhu tavby materiálu. Přístup dovnitř licí komory 2 je řešen dělením jejího tělesa napříč svislé osy v úrovni a spřažením dna 6 s prostředky pro vertikální posuv. Odsunutím dna 6 vůči tělesu licí komory 2 je přístup do její dutiny otevřen. Obdobně může být otevření licí komory 2 provedeno i odsunem celého jejího tělesa nebo pouze jeho části oproti dnu 6.

Prostředky pro vertikální posuv dna 6 ve znázorněném provedení zahrnují svisle uspořádaný ozubený hřeben 7 s posuvovým pastorkem 8, který je ovládaný

0»

0 0 ·

• *

000«

0* •

000 · •

0« *0

0« «

0 0 0 000« 0 0 »

0* • 0

0

0

0 «0 • « ’

«·0· elektrickým pohonem s řídící elektronikou. Pohon i řídící elektronika, jako o sobě známá ústrojí, nejsou na výkrese zobrazena. Ozubený hřeben 7 je pevně spojen se dnem 6 a v závěrečné fázi dovření dna 6 dojde z pevnostních důvodů i ke spojení pastorku 8 se dnem 6. Pro ovládání vertikálního posuvu dna 6 je možno použít i jiné mechanismy, např. pohybový šroub s maticí

Dno 6 je po celém obvodě, v místech kde v uzavřeném stavu přiléhá ke stěnám licí komory 2, opatřeno prstencovým těsněním 9 sloužícím pro neprodyšné uzavření licí komory 2. Keramická vložka 17 slouží pro ustavení vyměnitelné odlévací formy 10.

Každá odlévací forma 10 je celá zhotovená ze zatmelovací hmoty. Sestává v podstatě ze dvou částí, které však tvoří nedělitelný celek. První částí je válcovitá základna 11, v nímž je pomocí voskového modelu vyformován budoucí odlitek 12, včetně alespoň jednoho licího kanálku 14. Druhou částí je tavící nátrubek 13. Rozměry základny JI odlévací formy 10 odpovídají vnitřním rozměrům dutiny licí komory 2, Tavící nátrubek 13, ve tvaru válce o průměru výrazně menším, než je průměr základny U, svými provedením a rozměry dovoluje zasunutí do cívky 5 vysokofrekvenčního ohřevu. Tvar licí prohlubně 15 uvnitř tavícího nátrubku 13 umožňuje roztavení celé kovové vsádky a napomáhá vtékání roztaveného materiálu do licích kanálků 14.

Předmětné zařízení je vybaveno též vyhodnocovacím zařízením 16, které je umístěno nad odlévací komorou 2 a průhledem 4 nasměrováno do jejího nitra. Vyhodnocovací zařízení 16 usnadňuje sledování průběhu tavby použitého materiálu, umožňuje získat grafický průběh tavby a realizovat automatický provoz celého zařízení.

Dále je zařízení opatřeno ve skříni 1 umístěnou vývěvou, která je napojená na odlévací komoru 2 a je ovládána řídící elektronikou. Vývěva, jako o sobě známé zařízení, není na výkrese znázorněná.

Licí forma 10 se získá zalitím voskového modelu odlitku 12 s napojenými licími kanálky 14 vhodnou zatmelovací hmotou do pomocné dělené formy. Přitom se současně vytvoří i taviči nátrubek 13 s licí prohlubní 15. Licí forma W se pak vypálí, do licí prohlubně 15 se vloží kov a takto připravená je licí forma W • · · • · • · · · • · · ···· ustavená na dno 6 spuštěné do dolní polohy. Posuvem dna 6 do horní polohy a jeho nasunutím na těleso licí komory 2 je její dutina uzavřena a těsněním 9 dokonale utěsněna. Tavící nátrubek 13 licí formy 10 je přitom zasunut do cívky 5 vysokofrekvenčního ohřevu. Následuje vakuování vnitřního prostoru licí komory 2 a tavba kovu pomocí vysokofrekvenčního ohřevu. Průběh tavby je sledován visuelně přes průhled 4 nebo pomocí vyhodnocovacího zařízení 16. Při roztavení kovu je ohřev ukončen a do vnitřního prostoru licí komory 2 je vpuštěn tlakový plyn. Jeho tlakem je roztavený kov natlačen z licí prohlubně 15 přes licí kanálky 14 do prostoru po voskovém modelu odlitku 12. Průměr licích kanálků 14 je volen tak, že nedochází k samovolnému vtečení kovu při tavení. Po ukončení tavby je pohybem dna 6 zpět do dolní polohy licí komora 2 otevřena a odlévací formu 10 lze odebrat. Po vychladnutí je možné odlitek 12 z formy vybavit velmi snadno, bez užití speciálního zařízení, neboť forma nemá licí kroužek, obvyklý u forem pro dosud známá zařízení.

Průmyslová využitelnost

Zařízení podle vynálezu je určeno pro odlévání zlatých, zlato-palladiových, stříbropalladiových a chrom-kobaltových slitin, především pro přípravu stomatologických odlitků. Lze jej však využít i pro odlitky určené k jiným účelům.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro vakuově-tlakové odlévání zejména stomatologických odlitků, opatřené skříní se zdrojem tlakového vzduchu, vývěvou, řídící elektronikou, zařízením pro frekvenční ohřev s napájecím zdrojem, licí komorou a odlévací formou, vyznačující se tím, že licí komora (2) je dělená napříč své svislé osy a alespoň část jejího tělesa a/nebo její dno (6) je spřažené s prostředky pro vertikální posuv, přičemž v licí komoře (2) je uložená cívka (5) vysokofrekvenčního ohřevu, jejíž vnitřní prostor je uzpůsoben pro vložení alespoň části vyměnitelné odlévací formy (10).
2. 2. Zařízení pro vakuově-tlakové odlévání podle nároku 1, vyznačující se tím, že odlévací forma (10) je opatřena tavícím nátrubkem (13), jehož tvar a rozměry odpovídají vnitřnímu prostoru cívky (5) vysokofrekvenčního ohřevu a je opatřen licí prohlubní (15) propojenou alespoň jedním licím kanálkem (14) s dutinou pro odlitek (12).
3. 3. Zařízení pro vakuově-tlakové odlévání podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že prostředky pro vertikální posuv jsou opatřeny vertikálně uspořádaným pohybovým hřebenem (7) přičemž pohybový hřeben (7) je spojen se dnem (6) licí komory (2) a posuvový pastorek (8) je spřažený s pohonem.
4. 4. Zařízení pro vakuově-tlakové odlévání podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že licí komora (2) je opatřena vyhodnocovacím zařízením (16) pro sledování průběhu tavby materiálu.
5. 5. Zařízení pro vakuově-tlakové odlévání podle nároku 2, vyznačující se tím, že odlévací forma (10), včetně tavícího nátrubku (13), je zhotovená ze zatmelovací hmoty jako celek.