CZ2002305A3 - Lis ke zhotovování metalografických vzorků - Google Patents

Abstract

Lis ke zhotovování metalografických vzorků tvořený rámem, v němž se nachází průchozí v podstatě válcová lisovací komora se dvěma proti sobě postavenými písty, z nichž první , je propojen se zdrojem tlačné síly a druhý se opírá, ať přímo nebo zprostředkovaně, o rám lisu, má mezi první píst (10) a zdroj (5) tlačné síly a/nebo mezi druhý píst (11) a rám (1) vložen pružný element (15) pružící ve směru tlačné síly.

Description

Lis ke zhotovování metalografických vzorků

Oblast techniky

Vynález se týká lisu ke zhotovování metalografických vzorků tvořeného rámem, v němž se nachází průchozí v podstatě válcová lisovací komora se dvěma proti sobě postavenými písty, z nichž první je propojen se zdrojem tlačné síly a druhý se opírá o rám lisu.

Dosavadní stav techniky

Metalografické lisy slouží k adjustování metalografických vzorků do zpravidla válcovitých těles z umělé hmoty. Mají rám tvořený zpravidla spodním a horním stolem, které jsou propojeny sloupy. Mezi stoly se na svislé ose nachází hydraulický válec, jakožto zdroj tlačné síly, a lisovací komora, což je v podstatě trubka se dvěma vloženými písty, z nichž spodní je hydraulickým válcem vtlačován vzhůru do lisovací komory, zatímco horní se opírá o horní stůl rámu lisu. Pokud není lisovací komora pod tlakem, je horní píst přístupný otvorem v horním stolu opatřeným zpravidla bajonetovým rychlouzávěrem. V takto popsaných metalografických lisech se zhotovují adjustované metalografické vzorky následujícím způsobem: Po odejmutí rychlouzávěru a vyjmutí horního pístu se do lisovací homory na spodní píst shora položí metalografický vzorek, a to vespod řeznou plochou, která se má analyzovat. Poté se do lisovací komory nasype zvolená umělá hmota v surovém stavu ve formě prášku nebo granulí. Vloží se horní píst a zychlouzávěrem se uzavře otvor v horním stole rámu. Následuje ohřev lisovací komory a hydraulický válec poháněný zdrojem tlaku tlačí spodní píst vzhůru, přičemž umělá hmota se vylisuje do válcovitého tělesa, v němž je zalisován vzorek. Po vychladnutí se odejme rychlouzávěr a dalším zdvihem hydraulického válce se vzorek i s horním pístem vytlačí zhůru z lisovací komory.

- 2 Známé metalografické lisy se vyznačují tím, že spodní píst je s hydraulickým válcem spojen tuhou pístnicí a rovněž uložení horního pístu vzhledem k rámu resp. hornímu stolu je tuhé. To platí jak pro lisy, v nichž je lisovací komora umístěna pod horním stolem lisu a píst se o horní stůl opírá přímo, tak i pro lisy, v nichž je upevněna na horní straně stolu a sama přenáší tahovou sílu z rámu na horní píst. Horní píst se zde opírá o horní stůl rámu zprostředkovaně. Ve známých lisech tlak v lisovací komoře v průběhu lisování značně kolísá. V první fázi zdvihu pístu dojde ke stlační prášku nebo granulí na maximální přípustnou hodnotu. Avšak v důsledku tavení se zmenší objem vsázky a tlak prudce poklesne. Je třeba tlak opět zvýšit, což znamená uvést znovu do chodu zdroj tlaku. To se během lisování ještě několikrát opakuje. Na obr. 3, který představuje diagram průběhu tlaku v lisovací komoře známých lisů, je časový úsek, v němž je nutná regulace tlaku, označen jako t_x. Kolísání tlaku má za následek, že v případě jednoduchých přístrojů bez zpětné vazby je během lisování nutná trvalá přítomnost obsluhy. Pracovní sílu je sice možno nahradit regulačním systémem, avšak ten zvyšuje pořizovací náklady. Během fáze chladnutí se u jednodušších známých lisů tlak nereguluje. V důsledku smršťování umělé hmoty tlak v komoře rychle klesá, což se může u některých materiálů projevit tvorbou trhlin.

Z patentového spisu CH 664 526 A5 je známo zařízení k provádění způsobu výroby plastových tub, při kterém se po ukonční lisovacího zdvihu, během ochlazovací fáze udržuje tlak na výlisek na přibližně konstantní hodnotě. Je to zabezpečeno tím, že razník lisu je po dobu chladnutí aretován v pracovní poloze a je dotlačován do matrice pružinami. Vlastní lisování se děje rázem razníku o značné hmotnosti, pružiny se ve výrobním postupu uplatní teprve ve fázi tuhnutí. Uvedený způsob a zařízení jsou určeny ke zpracování plastické hmoty přivedené již v polotekutém stavu, nejsou použitelné ke zhotovování metalografických vzorků.

Vynález si klade za úkol navrhnout lis pro zhotovování metalografických vzorků, který by podstatnou měrou omezil popsané nevýhody známých zařízení tohoto druhu.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší lis ke zhotovování metalografických vzorků tvořený rámem, v němž se nachází průchozí v podstatě válcová lisovací komora se dvěma proti sobě ·· · *· ·· ···· · ♦· 4 • · · · · · · 9 9 · • ··.. «·«* , • · · · · » · · ···· ··· 99 999 99 9999

- 3 postavenými písty, z nichž první je propojen se zdrojem tlačné síly a druhý se opírá, at přímo nebo zprostředkovaně, o rám lisu, jehož podstata spočívá v tom, že mezi první píst a zdroj tlačné síly a/nebo mezi druhý píst a rám je vložen pružný element pružící ve směru tlačné síly.

S výhodou je pružný element tvořen dvěma rovnoběžnými deskami a alespoň jedním na desky kolmým táhlem, které je s jednou deskou spojeno nepohyblivě a s druhou deskou suvně s vymezením maximální rozteče desek, přičemž mezi desky je vložena alespoň jedna předepjaté tlačná pružina. Pružný element s předepjatými pružinami zajistí po zastavení hydraulického válce požadovanou dodatečnou přítlačnou sílu na píst, zatím co pružiny konají zdvih odpovídající změně objemu náplně lisovací komory. Pružiny se montují s předpětím, aby se na minimum snížil jejich nutný pracovní zdvih. Vymezení maximální rozteče desek je nutné proto, aby při uvolnění uzávěru resp. při vytlačování vzorku z lisovací komory nedošlo k nekontrolovatelnému vystřelení horního pístu a vzorku z lisu.

Aby se zamezilo případnému přetěžování pružin, může být pružný element opatřen omezovačem zdvihu.

V jednom provedení lisu je pružný element vložen mezi zdroj tlačné síly a pístnici prvního pístu.

V obzvláště výhodném provedení je pružný element svými táhly připevněn k vnější straně uzávěru lisu uzpůsobenému k rozebíratelnému spojení s rámem, přičemž nepohyblivá deska je uložena na vzdálenějším konci táhel a deska na táhlech suvně uložená se opírá o pístnici druhého pístu. Výhodou tohoto provedení je, že prostou výměnou uzávěru s pružným elementem je možno měnit pracovní rozsah požadovaných tlaků pro různé lisovací hmoty nebo různé průměry výsledných vzorků.

Obrázky na výkrese

Vynález bude dále objasněn pomocí výkresu, na němž obr. 1 představuje jedno provedení metalografického lisu podle vynálezu, částečně v řezu, obr. 2 je další výhodné provedení lisu, na obr. 3 je diagram průběhu tlaku v lisovací komoře • · · · · · ♦ to to · ··

• · ·· · ·· ····

- 4 v závislosti na čase ve fázi lisování a ve fázi chlazení u známých metalografických lisů a na obr. 4 diagram průběhu tlaku u metalografického lisu podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Metalografický lis - obr. 1 a 2 - je tvořen rámem 1, jehož hlavními částmi jsou spodní stůl 2, horní stůl 3 a sloupy 4. Ve spodní části rámu 1 je upevněn zdroj 5 tlačné síly, konkrétně hydraulický zvedák. Jako 6 je označen pojistný a přepouštěcí ventil zvedáku a jako 7 objímka pro upevnění hnací páky čerpadla. Tažné pružiny 8 jsou určeny k tomu, aby po otevření přepouštěcího ventilu vytlačily hydraulickou kapalinu z hydraulického válce a spustily první píst 10 do dolní úvrati. V horní částu lisu je na horním stolu 3 zavěšena lisovací komora 9, v níž je vložen první píst 10 a druhý píst H a která je obklopena ohřívacím a chladicím zařízením 12. Nad lisovací komorou 9 je v horním stole 3 otvor uzavřený bajonetovým rychlouzávěrem 13.

V provedení podle obr. 1 se pístnice 14 prvního pístu 10 opírá o pružný element 15 ležící na pístnici hydraulického válce. Pružný element 15 je tvořen dvěma rovnoběžnými deskami 16, 17 a dvěma na desky kolmými táhly 18, která jsou s jednou deskou 16 spojena nepohyblivě a s druhou deskou 17 suvně s vymezením maximální rozteče desek 16,17. Maximální rozteč je v daném případě vymezena hlavami 19 šroubů - táhel 18. Mezi desky 16,17 jsou vloženy tři předepjaté pružiny 20.

V prostřední pružině je umístěn omezovač 21 stlačení. Druhý píst H se nahoře opírá o spodní stranu rychouzávěru 13.

V provedení podle obr. 2 se pístnice 14 prvního pístu W opírá o pístnici hydraulického válce. Pružný element 15 je zde proveden jako nástavec rychlouzávěru 13 otvoru v horním stolu 3. Jeho táhla 18 jsou zašroubována do vnější strany rychlouzávěru 13, na vnějších koncích táhel 18 se nachází nepohyblivá deska 16, předpjaté pružiny 20 dotlačují, pokud lisovací komora 9 není pod tlakem, pohyblivou desku 17 na vnější stranu rychlouzávěru 13. Ke spodní straně pohyblivé desky T7 je přišroubována pístnice 22 druhého pístu H procházející otvorem v rychlouzávěru 13 a přiléhající na druhý píst H. Jakmile tlak v lisovací komoře 9 dosáhne hodnoty odpovídající hodnotě vyšší než je předpětí pružin 20 v pružném elementu 15, píst H

- 5 • · ··· · • · t • · ·· * · ·· ·· • · · • · • · ··· · · ···· přes dřík 22 pozvedne desku 17 a dojde ke stlačení pružin 20. Jako 23 je v tomto provedení označen kryt pružného elementu 15.

V obou popsaných provedeních se vynález uplatňuje u lisu, který má lisovací komoru 9 umístěnu pod horním stolem 3 rámu 1. Vynález je však stejně možno aplikovat u lisů, které mají lisovací komoru upevněnu na horní straně horního stolu. U nich spodní píst s pístnicí prochází otvorem v horním stolu, komora je při lisování namáhána na tah a přenáší tahovou sílu z rámu na horní píst. Uzávěr, který je u těchto lisů upevněn v podstatě na komoře, může být např. opatřen pružným elementem podle obr. 2.

Funkce metalografického lisu podle vynálezu je zřejmá ze srovnání diagramu na obr. 4 s diagramem na obr. 3 charakterizujícím funkci známých lisů. Na osu x se nanáší čas t, na osu y tlak p, ti je doba ohřevu - obvykle 7 až 10 minut, Pi je žádoucí tlak v lisovací komoře. Křivky h provedené plnou čarou vyjadřují časový průběh tlaku při ohřevu a křivky c provedené čárkovaně průběh při ochlazování. Po natlakování hydraulického válce na maximální hodnotu se v důsledku smršťování objemu vsázky první píst 10 pomalu pohybuje dovnitř lisovací komory, zatím co píst hydraulického válce stojí. Shodně s pohybem pístu dilatuje pružný element a udržuje lisovací komoru pod tlakem. Tlačná síla rovnoměrně klesá v závislosti na zátěžové charakteristice pružin a tlak se postupně sníží na žádoucí hodnotu. Ve fázi ochlazování pružný element kompenzuje úbytek objemu v lisovací komoře s tím, že tlak dále nepatrně klesá.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Lis ke zhotovování metalografických vzorků tvořený rámem, v němž se nachází průchozí v podstatě válcová lisovací komora se dvěma proti sobě postavenými písty, z nichž první je propojen se zdrojem tlačné síly a druhý se opírá, ať přímo nebo zprostředkovaně, o rám lisu, vyznačující se tím, že mezi první píst (10) a zdroj (5) tlačné síly a/nebo mezi druhý píst (11) a rám (1) je vložen pružný element (15) pružící ve směru tlačné síly.
2. 2. Lis podle nároku 1, vyznačující se tím, že pružný element (15) je tvořen dvěma rovnoběžnými deskami (16, 17) a alespoň jedním na desky kolmým táhlem (18), které je s jednou deskou (16) spojeno nepohyblivě a s druhou deskou (17) suvně s vymezením maximální rozteče desek (16, 17), přičemž mezi desky (16, 17) je vložena alespoň jedna předepjatá tlačná pružina (20).
3. 3. Lis podle nároku 2, vyznačující se tím, že pružný element (15) je opatřen omezovačem (21) zdvihu.
4. 4. Lis podle nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že pružný element (15) je vložen mezi zdroj (5) tlačné síly a pístnici (14) prvního pístu.
5. 5. Lis podle nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že pružný element (15) je svými táhly (18) připevněn k vnější straně uzávěru (13) lisu uzpůsobenému k rozebíratelnému spojení s rámem (1), přičemž nepohyblivá deska (16) je uložena na vzdálenějším konci táhel (18) a deska (17) na táhlech (18) suvně uložená se opírá o druhý píst (11)-