CZ20023341A3

CZ20023341A3 - Posuvné šoupátko pro regulaci průtoku tekutého kovu

Info

Publication number: CZ20023341A3
Application number: CZ20023341A
Authority: CZ
Inventors: Dong Xu; Lawrence J. Heaslip; James D. Dorricott
Original assignee: Vesuvius Crucible Company
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2003-08-13
Also published as: DE60115040T2; CA2402528A1; JP4938195B2; MXPA02009077A; US20030205354A1; WO2001068296A1; CZ305241B6; KR100806648B1; SK287454B6; CN100406164C; PL198136B1; BR0109238A; UA73977C2; AU2001255185B2; KR20020086918A; ZA200206804B; DE60115040D1; TW459122B; RU2260497C2; ES2254405T3

Description

Oblast techniky

Vynález se týká lití kovů. Konkrétně se vynález týká způsobu a zařízení pro odměřování množství tekutého kovu během lití.

Dosavadní stav techniky

Pro regulaci množství proudu tekutého kovu, vystupujícího z licí nádoby, jako je například mezipánev, jsou používána odměřovací šoupátka se třemi deskami. Odměřovací šoupátko může být například používáno pro regulaci množství tekuté oceli, proudící z mezipánve zařízení pro kontinuální lití do formy.

Odměřovací šoupátko sestává ze sestavy žáruvzdorných > součástí, z nichž každá je opatřena průtokovým kanálem. Tyto průtokové kanály (například otvory) v žáruvzdorných součástech jsou spolu vzájemně sestaveny tak, že vytvářejí celkový průtokový kanál šoupátka, který je propojen s licí nádobou, a kterým může proudit tekutý kov.

Žáruvzdorné součásti odměřovacího šoupátka jsou spolu vzájemně sestaveny a smontovány prostřednictvím mechanických prostředků tak, že jedna součást, kterou je škrticí deska, se může bočně posouvat v sestavě odměřovacího šoupátka pro regulaci množství tekutého kovu, proudícího šoupátkem.

Prostřednictvím přesouvání škrticí desky do různých poloh může být šoupátko buď uzavřeno, částečně otevřeno nebo úplně * otevřeno pro regulaci množství průtoku tekutého kovu, opouštějícího licí nádobu.

Při mezipánev, k několika regulaci s pomocí problémům průtoku tekuté oceli, opouštějící odměřovacího šoupátka obvykle dochází Tyto problémy zahrnují:

(1) ohýbání proudu tekutého kovu v průtokových kanálech šoupátka, což může způsobit nadměrnou turbulenci a nesouměrné vypouštění tekutého kovu;

(2) silné nestejnoměrné ucpávání průtokových kanálů v důsledku nahromadění kovových a nekovových materiálů, které ulpívají na stěnách kanálu, což vede k následné ztrátě schopnosti dosahovat požadovaného průtokového množství a hladkého vylévání tekutého kovu; a (3) místní a urychlenou erozi žáruvzdorné součásti odměřovacího šoupátka, což vede k následnému znečišťování > tekutého kovu a k případné ztrátě možnosti regulace, nebo k úniku kovu.

Na vyobrazeních podle obr. 1 a podle obr. 2 je znázorněna sestava troj deskového odměřovacího šoupátka (dále jen „šoupátko 10) , která obvykle sestává z pěti základních součástí, kterými jsou: nístějová výlevka 20, horní deska 30, škrticí deska 40, spodní deska 50 a vypouštěcí trubice 60. Tekutý kov (není znázorněn) proudí do šoupátka 10 na horní straně, přičemž opouští šoupátko 10 na spodní straně.

·· 00 00 0000 • 000 000 0

0 00000 00 0 • 0 0 0 0 0

Nístějovou výlevkou je trubice, která umožňuje vstup tekutého kovu, proudícího z licí pánve (není znázorněna) do * průtokového kanálového otvoru 22 na horní straně nístějové výlevky 20. Horní deska 30 je ve styku se spodní stranou nístějové výlevky 20, přičemž je opatřena průtokovým kanálovým otvorem 32. Středová osa 35 průtokového kanálového otvoru 32 v horní desce 30 je souosá se středovou osou 25 průtokového kanálového otvoru 22 v nístějové výlevce 20, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 2.

Škrticí deska 40 je ve styku se spodní stranou horní desky 30. Šoupátko 10 je zkonstruováno tak, že se škrticí deska 40 může bočně posouvat vzhledem k ostatním součástem šoupátka 10. Spodní deska 50 je ve styku se spodní stranou škrticí desky 40, přičemž je opatřena průtokovým kanálovým otvorem 52 . Středová osa 55 průtokového kanálového otvoru 52 ve spodní desce 50 je souosá se středovou osou 25 průtokového kanálového otvoru 22 v nístějové výlevce 20.

Vypouštěcí trubice 60 je ve styku se spodní stranou spodní desky 50, přičemž je opatřena průtokovým kanálovým > otvorem 62 . Středová osa 65 průtokového kanálového otvoru 62 ve vypouštěcí trubici 60 je souosá se středovou osou 25 průtokového kanálového otvoru 22 v nístějové výlevce 20.

Středové osy 25, 35, 55 a 65 průtokových kanálových otvorů 22, 32, 52 a 62 v nístějové výlevce 20, horní desce 30, spodní desce 50 a vypouštěcí trubici 60 jsou souosé a všechny dohromady tvoří hlavní středovou osu 15 šoupátka 10.

• fl ···· • · · · · · • fl flfl • flflfl flflfl ·· · • · ····· ·· ·

Jak je znázorněno na vyobrazeních podle obr. 3 až obr. 5, tak škrticí deska 40 se přesouvá mezi plně otevřenou polohou (viz obr. 3), částečně otevřenou polohou (viz obr. 4) • a uzavřenou polohou šoupátka 10 (viz obr. 5).

’ Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 4, tak během běžného provozu je škrticí deska 40 obvykle umístěna v částečně otevřené poloze, takže průtokové množství tekutého kovu, proudícího šoupátkem 10, může být odměřováno, to znamená nastaveno a regulováno na požadované množství.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 3, tak škrticí deska 40 zaujímá plně otevřenou polohu pro maximalizaci průtoku tekutého kovu přes šoupátko 10.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 5, tak škrticí deska 40 může zaujímat uzavřenou polohu, čímž dojde k zastavení průtoku tekutého kovu šoupátkem 10.

Součásti odměřovacího šoupátka 10 mohou být různě kombinovány nebo dále děleny. Například za účelem snížení počtu součástí může být šoupátko 710 provedeno pouze ze tří v částí, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 6, přičemž nístějová výlevka může být kombinována s horní deskou, vymezující první součást 712, a/nebo spodní deska může být kombinována s vypouštěcí trubicí, vymezující druhou součást 714, které jsou volitelně umísťovány do průtokového propojení se škrticí deskou 7 40.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 7, tak za účelem snadnější výměny vypouštěcí trubice šoupátka 810, opatřeného nístějovou výlevkou 812, škrticí deskou 813 a • 4 44 44

949 4 «« 4«

4 4 9 4 4 9 »4 4

4 44444 49 4

4 4 9 9 9 4 4 4 9 · ·· · « 4 4 · ·*··»·»· ·· »4 ··

814 rozdělena na dvě základních součástí rozdíl od šoupátka, 1 až obr. 5, kde je spodní deskou 814, může být spodní deska desky 816 a 818.

Je používáno několika variant trojdeskového šoupátka. Například na znázorněného na vyobrazeních podle obr.

nístějová výlevka 20 opatřena kuželovitým průtokovým kanálovým otvorem 22, přičemž otvory 32 a 52 v deskách 30 a

50, jakož i otvor 62 vypouštěcí trubice 60 jsou jednoduchými válcovými otvory, může být šoupátko 110, znázorněné na vyobrazení podle obr. 8, opatřeno nístějovou výlevkou 120 s válcovým otvorem 122, přičemž horní deska 130 může být opatřena kuželovitým otvorem 132, přičemž otvory ve škrticí desce 140, spodní desce 150 a vypouštěcí trubici 160 jsou stejné, jako u šoupátka 110 podle obr. 1 až obr. 5.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 9, tak šoupátko 210 může rovněž obsahovat kuželovité otvory 222 a 232 jak v nístějové výlevce 220, tak i v horní desce 230, přičemž otvory ve škrticí desce 240, ve spodní desce 250 a ve vypouštěcí trubici 260 jsou stejné, jako u šoupátka 110 podle obr. 1 až obr. 5.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 10, tak šoupátko 310 může být opatřeno nístějovou výlevkou 320, která má parabolicky tvarovaný otvor 322, a horní deskou 330, která má kuželovité tvarovaný otvor 332, přičemž otvory ve škrticí desce 340, ve spodní desce 350 a ve vypouštěcí trubici 360 jsou stejné, jako u šoupátka 110 podle obr. 1 až obr. 5.

Na vyobrazení podle obr. 11 je znázorněna další varianta šoupátka 410, kde je válcový otvor 442 ve škrticí desce 440

9· 9999 •9 99 *4 9999

9999 * · 9 * · # • 9 9 · 999 9 9 9 ζ- 9 9999 9999 9

Ό · · 9999999

9999 99*9 99 999 99 9^ šikmo skloněn pod určitým úhlem vzhledem k ploše 443 škrticí desky 440 za účelem zaměřování směru proudění přes škrticí desku 440 zpět směrem k hlavní středové ose 415 šoupátka 410.

Na vyobrazení podle obr. 12 je znázorněna částečně otevřená poloha šoupátka 410, zatímco na vyobrazení podle obr. 13 je znázorněna uzavřená poloha šoupátka 410.

U šoupátka 410 jsou otvor 422 v nístějové výlevce 420, otvor 432 v horní desce 430, otvor 442 ve škrticí desce 440, otvor 452 ve spodní desce 450 a otvor 4 62 ve vypouštěcí trubici 460 obecně osově souměrné. Otvory mají v průřezu například buď válcovou nebo kuželovou geometrii. Středová osa 425 nístějové výlevky 420, středová osa 435 horní desky 430, středová osa 455 spodní desky 450 a středová osa 4 65 vypouštěcí trubice 460 leží obecně v jedné přímce.

Byly vyvinuty i další varianty odměřovacích šoupátek pro zajištění lepší drenáže škrticí desky, pokud je v uzavřené poloze.

Například na vyobrazeních podle obr. 14 až obr. 16 je znázorněno šoupátko 510, které obsahuje nístějovou výlevku 520, horní desku 530, škrticí desku 540, spodní desku 550 a vypouštěcí trubici 560, a to příslušně v otevřené poloze, v částečně otevřené poloze a v uzavřené poloze šoupátka 510.

Šoupátko 510 je obdobné, jako na vyobrazeních podle obr. 1 až obr. 5, pouze s tou výjimkou, že průtokový kanálový otvor 542 ve škrticí desce 540 je rozšířen prostřednictvím zvláštního drenážního výřezu 544 v blízkosti spodního ·· ···· ···· · · · · · · • · ····· · · · • ···· ···· · 7 · · ······· ···· ···· ·· ··· ·· ·· okraje 546 na jedné straně pro umožnění drenáže průtokového kanálového otvoru 542, pokud je šoupátko 510 v uzavřené poloze, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 16. Tím je zabráněno zadržování tekutého kovu v průtokovém kanálovém otvoru 542 ve škrticí desce 540, což by jinak mohlo vést k tuhnutí kovu, pokud je šoupátko 510 dočasně uzavřeno.

Na vyobrazeních podle obr. 17 až obr. 19 je znázorněno další provedení šoupátka 610, které obsahuje nístějovou výlevku 620, horní desku 630, škrticí desku 640, spodní desku 650 a vypouštěcí trubici 660, a to příslušně v otevřeném stavu, v částečně otevřeném stavu a v uzavřeném stavu šoupátka 610, přičemž toto šoupátko 610 je opatřeno jiným drenážním znakem. Kuželovitý otvor 652 na horní straně spodní desky 650 má průměr na horní ploše 654 spodní desky 650, který je větší, než je průměr kuželovitého otvoru 652 na spodní ploše 656 spodní desky 650.

Shora uvedené konstrukce šoupátka však bohužel poskytují křivolakou průtokovou dráhu proudění tekutého kovu, pokud je šoupátko částečně otevřeno, což je běžná provozní poloha během odlévání tekutého kovu. Odměřovací šoupátka jsou zkonstruována na maximální průtokové množství, přičemž však jsou určena pro provoz zhruba při 50 % tohoto množství. Tím je zajištěna požadovaná odezva při regulaci šoupátka, přičemž je poskytována nadměrná kapacita, která může být případně požadována pro vysokou produkci nebo pro odlévání odlitků s velkým průřezem.

Takže částečně otevřená poloha šoupátka je obvyklá během odlévání tekutého kovu, neboť velikost průtokového kanálu musí být dostatečně velká pro poskytování postačujícího • · ····

otvoru pro zajištění maximálního průtokového množství při odlévání, přičemž však je šoupátko obvykle provozováno při průtoku menším, než je maximální průtok.

Požadované nebo žádoucí množství tekutého kovu, proudícího šoupátkem, se obvykle mění během odlévací operace, přičemž je obecně výrazně menší, než je maximální množství, takže převážnou dobu se pohybuje v rozmezí od 30 % do 70 % maximálního množství.

V důsledku toho ohnutá a zakřivená průtoková dráha, vytvářená v těchto šoupátkách při jejich částečném otevření, způsobuje:

(1) nesouměrné vypouštění tekutého kovu;

(2) nadměrnou turbulenci v průtokovém kanálu;

(3) místní oblasti, které mohou být vystaveny urychlené korozi žáruvzdorného materiálu;

(4) přílišné omezení průtoku; a (5) rychlé ucpávání v kritických místech průtokového kanálu.

Síťový účinek přispívá ke zkrácení využitelné životnosti součástí šoupátka a ke zvýšení provozních nákladů.

Zborcené proudění, vytvářené u těchto šoupátek při jejich částečném otevření, je schematicky znázorněno na vyobrazeních podle obr. 20 a podle obr. 21, a to příslušně u • · • · • · šoupátka 210 podle obr. 9 a u šoupátka 410 podle obr. 11 až obr. 13.

Na vyobrazení podle obr. 20 průtok 271 v průtokovém kanálu 212 naráží na horní okraj 248 škrticí desky 240 (v oblasti A), která ohýbá tuto část průtoku 271 ostře směrem k otvoru 242. Průtok 272, který je zbývající částí průtoku, je ohnut mnohem méně. Toto převážně jednostranné ohýbání průtoku způsobuje, že průtok 273 se odděluje od plochy otvoru 242 ve škrticí desce 240 pod horním okrajem 248, přičemž je přesměrováván směrem k otvoru 242.

Vysokorychlostní proudový průtok 274, vytvářený v otvoru 242 ve škrticí desce 240, je silně odkláněn od hlavní středové osy 215 průtokového kanálu 212. Tento skloněný proud naráží na jednu stranu otvoru 252 ve spodní desce 250 (oblast B) a přivádí tekutinu do recirkulačního průtoku 275 pod okrajem, tvořeným horní deskou 230. Shora popsané silné ohýbání a naklápění průtoku vede k nesouměrnému průtokovému vzoru ve spodní desce 250 a ve vypouštěcí trubici 260, přičemž dochází k tomu, že:

(1) vysokorychlostní průtok 276 je uvězněn na jedné straně průtokového kanálu 212; a (2) extenzivní recirkulační průtok 277, obsahující velmi turbulentní části 278 a 279, zaujímá hlavní část průtokového kanálu 212.

Toto chování průtoku je vadné, neboť vede k nadměrným tlakovým ztrátám, přičemž přispívá k zanášení, ucpávání a erozi. Silné ohýbání a naklápění průtoku, jakož i jeho • · · · narážení na žáruvzdorný materiál (například v oblastech A a B) příliš omezuje průtok, přičemž vypouštění tekutého kovu je mnohem snadněji ovlivnitelné výskytem zanášecího nebo » ucpávacího materiálu.

Recirkulační průtok 275 je přiváděn se vstupujícím tekutým materiálem, poskytujícím ideální podmínky pro výskyt nekovového ucpávacího materiálu v otvoru 242 ve škrticí desce 240, což představuje kritický problém při provozu šoupátka. Nesouměrná povaha průtoku ve vypouštěcí trubici 260 s koncentrovaným průtokem 277 na jedné straně a s turbulentní recirkulační částí 279 na druhé straně způsobuje:

(1) nesouměrné vypouštění tekutého kovu z vypouštěcí

trubicí 260, což může kovu; a	nepříznivě	ovlivňovat kvaliti	u litého
(2) nestejnoměrné vypouštěcí trubice 260.	a rychlé	zanášení a	ucpávání
Narážení průtoku	na strany	otvoru 252 ve	spodní
desce 250, například v	oblasti B,	rovněž zhoršuje	problémy

s místní erozí žáruvzdorného materiálu.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 21, tak snaha o nasměrování průtoku zpět směrem k hlavní středové ose 415 šoupátka 410 dokonce zvyšuje problémy, týkající se křivolaké průtokové dráhy a nesouměrné povahy rozložení průtoku, pokud je šoupátko 410 částečně otevřeno.

Na vyobrazení podle obr. 21 je znázorněn průtokový vzor, týkající se šoupátka 410, které je opatřeno skloněným válcovým otvorem 442 ve škrticí desce 440 a kuželovitým otvorem 452 ve spodní desce 450. Průtokový vzor je obdobný, avšak mnohem nesouměrnéjší, než v případě průtoku podle obr. 20. Zejména skloněný průtok 471 v otvoru 442 ve škrticí desce 440 je ohnut mnohem ostřeji, když naráží na horní okraj 446 škrticí desky 440 (oblast A), zatímco průtok 472 je ohnut mnohem méně, než průtok 471.

To je způsobeno tím, že v porovnání s obr. 20 a obr. 21 je v případě skloněného otvoru 442 vstup otvoru 242 podstatně posunut směrem doprava, takže vykazuje delší horní okraj 446, který odklání průtok 471 mnohem více kolmo vzhledem ke středové ose 415, než v případě průtoku 271, v jehož případě jde o menší horní okraj.

Sklonění otvoru 442 ve škrticí desce 440 rovněž způsobuje větší oblast odděleného průtoku 473 v porovnání s obr. 20, a to na jedné straně otvoru 242 ve škrticí desce 240. Vysokorychlostní průtok 47 4 je odkloněn mnohem ostřeji od hlavní středové osy 415 šoupátka 410, takže naráží mnohem příměji na jednu stranu otvoru 452 ve spodní desce 450 (oblast B). Zvýšené přímé narážení průtoku zvyšuje poměr recirkulačních průtoku 475 a 476 pod horním okrajem 446, přičemž zvyšuje uzavírání vysoce rychlostního průtoku 477, vstupujícího do vypouštěcí trubice 460, na jedné straně průtokového kanálového otvoru 462.

V důsledku toho dochází ke průtoku 478, 479 a 480 na jedné otvoru 4 62. Takže vypouštění zvýšení rozsahu turbulentního straně průtokového kanálového je příliš omezeno, přičemž průtoková nesouměrnost při vstupu do vypouštěcí trubice 460 je mnohem silnější, což zvyšuje možnost ucpávání a eroze.

• · • ·

Proto jsou tedy konstrukce odměřovacího šoupátka, které se snaží zdokonalit souměrnost průtoku prostřednictvím ohnutí nebo sklonění průtokového kanálu ve škrticí desce pro zaměření průtoku zpět směrem k hlavní středové ose šoupátka při částečném otevření šoupátka, zcela vadné, přičemž mohou způsobit mnohem větší problémy během provozu.

Shora uvedené skutečnosti prokazují, že existuje potřeba vyvinout odměřovací šoupátko, které bude zaručovat přímou průtokovou dráhu tekutého kovu.

Podstata vynálezu

Vynález poskytuje způsob a zařízení pro odměřování průtoku, včetně volitelného průchodu tekutiny přes kanál v horní desce, opatřené vstupem a výstupem, přičemž vstup a výstup jsou přesazeny, a to do škrticí desky.

Vynález poskytuje odměřovací šoupátko, přímější průtokovou dráhu tekutého kovu, souměrnější a méně turbulentní vypouštění, snížení případného zanášení, ucpávání a odměřovacího šoupátka.

které zaručuje jakož i mnohem čímž dochází ke eroze součástí

Vynález zajišťuje snížení rozsahu oblastí odděleného a turbulentního průtoku při částečném otevření odměřovacího šoupátka. Vynález dále poskytuje mnohem méně erozivní chování průtoku.

• 0 0

0 0 0 0 • 0

Vynález zajišťuje mnohem menší omezení při částečném otevření, v důsledku čehož je umožněn snadnější průchod tekutého kovu.

Vynález rovněž do značné míry odstraňuje problémy se zanášením či ucpáváním, a to zpomalením rychlosti hromadění, snížením rozsahu hromadění a zdokonalením stejnoměrnosti hromadění případného zanášecího materiálu.

Vynález zajišťuje zdokonalenou stejnoměrnost rozložení průtoku ve vypouštěcí trubici, čímž dochází ke zlepšení chování průtoku kovu v další metalurgické nádobě jako je například forma pro kontinuální lití.

Vynález zajišťuje snadnější drenáž škrticí desky bez nepříznivého účinku na chování průtoku.

Vynález poskytuje zdokonalené prvky a jejich uspořádání pro popisované účely, což je závislé a účinné na dosahování zamýšlených účelů předmětu tohoto vynálezu.

V souladu s předmětem tohoto vynálezu bylo proto vyvinuto zařízení na odměřování průtoku při kontinuálním lití roztaveného kovu, zahrnující odměřovací šoupátko, které obsahuj e:

horní desku, opatřenou prvním průtokovým kanálovým otvorem se vstupem, majícím vstupní osu, a s výstupem, majícím výstupní osu, a škrticí desku, posuvně se dotýkající horní desky a uzpůsobenou pro volitelné přijímání průtoku od horní desky, « · • · · · • · · · ···· ···· přičemž vstupní osa a výstupní osa jsou přesazeny.

První průtokový kanálový otvor je s výhodou definován prostřednictvím superponování množiny tvarů.

Tvary z množiny tvarů jsou s výhodou souměrné a mají příslušné osy souměrnosti.

Tvary z množiny tvarů jsou s výhodou vybrány ze skupiny, obsahující válcové tvary, kuželovité tvary a jejich kombinace.

Přesah je s výhodou proveden ve směru přesahu, přičemž alespoň jeden z množiny tvarů je užší podél směru přesahu.

Množina tvarů s výhodou vymezuje vstupní otvor pro ohýbání průtoku.

Škrticí deska je s výhodou opatřena druhým průtokovým kanálovým otvorem, přičemž škrticí deska je posuvná vzhledem k horní desce podél směru posuvu, který je obecně kolmý na tekutinu, proudící z výstupu prvního průtokového kanálového otvoru.

Škrticí deska s výhodou vymezuje okraj, který ohýbá průtok, opouštějící první průtokový kanálový otvor, přičemž vstupní otvor a okraj jsou uzpůsobeny pro společné ohýbání průtoku do druhého průtokového kanálového otvoru.

Druhý průtokový kanálový otvor je s výhodou uspořádán pro rozšiřování průtoku.

4444 • 4 4 ·

4

»

4

4444 4444

Druhým průtokovým kanálovým otvorem je s výhodou podlouhlý loftovaný otvor.

Druhý průtokový kanálový otvor je s výhodou zúžen ve směru posuvu.

K přesahu s výhodou dochází ve směru posuvu.

Odměřovací šoupátko dále s výhodou obsahuje spodní desku, opatřenou třetím průtokovým kanálovým otvorem, uspořádaným vzhledem ke škrticí desce tak, že třetí průtokový kanálový otvor je propojen s druhým průtokovým kanálovým otvorem bez ohledu na posuv škrticí desky.

Třetí průtokový kanálový otvor má třetí osu, která leží ve stejné přímce se vstupní osou.

Zařízení podle tohoto vynálezu je dále s výhodou charakterizováno tím, že:

druhý průtokový kanálový otvor má druhou osu, a pokud je škrticí deska v otevřené poloze, leží druhá osa ve stejné přímce s výstupní osou.

V souladu s dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl dále rovněž vyvinut způsob odměřování průtoku při kontinuálním lití roztaveného kovu, zahrnující:

·· ·· + · průchod tekutiny do prvního průtokového kanálového otvoru v první desce odměřovacího šoupátka v prvním svislém směru, a průchod tekutiny ven z prvního průtokového kanálového otvoru v první desce ve druhém svislém směru, přičemž první svislý směr je vodorovně přesazen od druhé svislého směru.

Druhá deska se s výhodou pohybuje podél směru posuvu, druhá deska je opatřena druhým průtokovým kanálovým otvorem, vzhledem k první desce mezi otevřenou polohou pro průchod tekutiny do druhého průtokového kanálového otvoru z prvního průtoku, a uzavřenou polohou pro zabránění průtoku tekutiny do druhého průtokového kanálového otvoru z prvního průtokového kanálového otvoru.

Tekutina s výhodou prochází ven z prvního průtokového kanálového otvoru prostřednictvím zúžení prvního průtokového kanálového otvoru podél směru posuvu pohyblivé druhé desky.

Průtok se s výhodou rozšiřuje ve druhém průtokovém kanálovém otvoru.

Tekutina dále s výhodou prochází do třetího průtokového kanálového otvoru ve třetí desce bez ohledu na polohu druhé desky.

K přesahu s výhodou dochází podél směru posuvu pohyblivé druhé desky.

0000 • * 0 0 0 · • « • · 0 ·

00 • 0 0 0

0

0·

0 0000 0000 *

0 0 0 0 0 0

000

0 ·

0 0 0

00

V souladu se způsobem podle tohoto vynálezu s výhodou dochází k ohýbání tekutiny do druhého průtokového kanálového otvoru.

Tekutina je dále s výhodou ohýbána do druhého průtokového kanálového otvoru s pomocí alespoň jednoho znaku, vybraného ze skupiny, obsahující okraj druhé desky, vstupní otvor, vymezený v prvním průtokovém kanálovém otvoru, a jejich kombinace.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje půdorysný pohled seshora na známé odměřovací šoupátko v částečně otevřené poloze;

obr. 2 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující odměřovací šoupátko v částečně otevřené poloze, přičemž řez je veden podél čáry II-II z obr. 1;

obr. 3 znázorňuje pohled v řezu na provedení odměřovacího šoupátka podle obr. 2 v plně otevřené poloze;

obr.	4	znázorňuje	pohled	v řezu	na	provedení
odměřovacího poloze;	šoupátka	podle	obr. 2 v	částečně	otevřené
obr.	5	znázorňuje	pohled	v řezu	na	provedení

odměřovacího šoupátka podle obr. 2 v uzavřené poloze;

·· • · · · • · • · • · ···· ·♦«· ·· ·· ··«· • · · • · · • ···· · • · · · · · ·· ··· ♦· ·« •to ···· • to • to·· obr. 6 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující druhé známé odměřovací šoupátko v částečně otevřené poloze;

obr. 7 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující třetí známé odměřovací šoupátko v částečně otevřené poloze;

obr. 8 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující čtvrté známé odměřovací šoupátko v částečně otevřené poloze;

obr. 9 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující páté známé odměřovací šoupátko v částečně otevřené poloze;

obr. 10 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující šesté známé odměřovací šoupátko v částečně otevřené poloze;

obr. 11 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující sedmé známé odměřovací šoupátko se skloněným otvorem ve škrticí desce, a to v plně otevřené poloze;

obr. 12 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující odměřovací šoupátko podle obr. 11 v částečně otevřené poloze;

obr. 13 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující odměřovací šoupátko podle obr. 11 v uzavřené poloze;

obr. 14 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující osmé známé odměřovací šoupátko v plně otevřené poloze;

obr. 15 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující odměřovací šoupátko podle obr. 14 v částečně otevřené poloze;

444 ·

44

9 9 4

4

4 4 4 4 9

4 9 44 9 4 9

4 4 4 9 4 4 4

4 4 9 9 4 4

444 44 94 obr. 16 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující odměřovací šoupátko podle obr. 14 v částečně uzavřené poloze;

obr. 17 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující deváté známé odměřovací šoupátko v plně otevřené poloze;

obr. 18 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující odměřovací šoupátko podle obr. 17 v částečně otevřené poloze;

obr. 19 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující odměřovací šoupátko podle obr. 17 v uzavřené poloze;

obr. 20 znázorňuje pohled v řezu, vzory v odměřovacím šoupátku podle obr obr. 21 znázorňuje pohled v řezu, vzory v odměřovacím šoupátku podle obr zobrazující průtokové 9;

zobrazující průtokové 12;

obr. 22 znázorňuje půdorysný pohled seshora, zobrazující provedení odměřovacího šoupátka, zkonstruovaného podle tohoto vynálezu, a to v částečně otevřené poloze;

obr. 23 znázorňuje detailní pohled v řezu, přičemž řez je veden podél čáry XXIII-XXIII z obr. 22;

obr. 24 znázorňuje ve zvětšeném měřítku půdorysný pohled, zobrazující horní desku odměřovacího šoupátka podle obr. 22;

obr. 25 znázorňuje pohled v řezu, přičemž řez je veden podél čáry XXV-XXV z obr. 24;

·· • · · · « · to to· • · ····tototo· obr. 26 znázorňuje pohled v řezu, znázorňující provedení odměřovacího šoupátka podle obr. 23 v plně otevřené poloze;

• to totototo « · to • toto·· • · · • · · ·· ··· ·· ···· • to to ··· ·· · • ·· to toto to·

obr. 27	znázorňuje	pohled	v řezu,	znázorňuj ící	provedení
odměřovacího	šoupátka	podle	obr. 23	v částečně	otevřené
poloze;
obr. 28	znázorňuj e	pohled	v řezu,	znázorňuj ící	provedení

odměřovacího šoupátka podle obr. 23 v uzavřené poloze;

obr. 29 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující průtokové vzory odměřovacího šoupátka podle obr. 23;

obr. 30 znázorňuje půdorysný pohled seshora, zobrazující další provedení odměřovacího šoupátka, zkonstruovaného podle tohoto vynálezu, a to v částečně otevřené poloze;

obr. 31 znázorňuje pohled v řezu, přičemž řez je veden podél čáry XXXI-XXXI z obr. 30;

obr. 32 znázorňuje pohled v řezu, přičemž řez je veden podél čáry XXXII-XXXII z obr. 30;

obr. 33 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující provedení odměřovacího šoupátka podle obr. 31 v plně otevřené poloze;

obr. 34 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující provedení odměřovacího šoupátka podle obr. 31 v částečně otevřené poloze;

obr. 35 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující provedení odměřovacího šoupátka podle obr. 31 v uzavřené poloze;

♦ fl flflflfl ·« »··* • fl • fl flfl » fl· 1 flflflfl ··♦« obr. 36 znázorňuje ve zvětšeném měřítku půdorysný pohled seshora, zobrazující horní desku odměřovacího šoupátka podle obr. 30 až obr. 33;

obr. 37 znázorňuje pohled v řezu, přičemž řez je veden podél čáry XXXVII-XXXVII z obr. 36;

obr. 38 znázorňuje pohled v řezu, přičemž řez je veden podél čáry XXXVIII-XXXVIII z obr. 36;

obr. 39 znázorňuje ve zvětšeném měřítku půdorysný pohled, zobrazující škrticí desku odměřovacího šoupátka podle obr. 30 až obr. 33;

obr.	40 znázorňuje	pohled	v	řezu,	přičemž řez	je	veden
podél čáry	XL-XL z obr.	39;
obr.	41 znázorňuje	pohled	v	řezu,	přičemž řez	je	veden
podél čáry	XLI-XLI z obr	. 39;
obr.	42 znázorňuje	pohled	v	řezu,	zobrazuj ící	průtokové
vzory v odměřovacím šoupátku podle obr.	31;
obr.	43 znázorňuje	pohled	v	řezu,	zobrazuj ící	průtokové

vzory v odměřovacím šoupátku podle obr. 32;

obr. 44 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující další provedení odměřovacího šoupátka, zkonstruovaného podle tohoto vynálezu, a to v plně otevřené poloze,

0·«· ·* *000

00 • 0

0 0

0 0 • 0 000

00 obr. 45 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující provedení odměřovacího šoupátka podle obr. 44 v částečně otevřené poloze; a obr. 46 znázorňuje pohled v řezu, zobrazující provedení odměřovacího šoupátka podle obr. 44 v uzavřené poloze.

Příklady provedení vynálezu

Předmět tohoto vynálezu je zaměřen na odměžovací šoupátko pro regulaci průtoku tekutého kovu se sníženým ucpáváním, které obsahuje horní desku, která zajišťuje přesah mezi jednou osou průtokového kanálu v horní desce a hlavní středovou osou šoupátka.

Jak je znázorněno na vyobrazeních podle obr. 22 až obr. 28, tak první provedení předmětného odměřovacího šoupátka 1010 obsahuje nístějovou výlevku 1020, horní desku 1030, škrticí desku 1040, spodní desku 1050 a vypouštěcí trubici 1060.

Průtokový kanálový otvor 1022 v nístějové výlevce 1020 může mít kuželovitý průřez, přičemž však je možno použít i jiná uspořádání. Průtokový kanálový otvor 1042 ve škrticí desce 1040 a průtokový kanálový otvor 1052 ve spodní desce 1050 jsou znázorněny jako jednoduché válcové otvory, přičemž však je možno použít i jiné tvary. Obdobně je průtokový kanálový otvor 1062 ve vypouštěcí trubici 160 znázorněn jako válcový otvor, přičemž však je možno použít i jiné tvary.

•4 4 4 4 4

4 4444

4 »44

4 4

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 23, tak průtokový kanálový otvor 1022 v nístějové výlevce 1020 má středovou osu 1025 průtokový kanálový otvor 1052 ve spodní desce 1050 má středovou osu 1055, a průtokový kanálový otvor 1062 ve vypouštěcí trubici 1060 má středovou osu^;1065, přičemž uvedené středové osy 1025, 1055 a 1065 leží v jedné přímce a tvoří hlavní středovou osu 1015.

Průtokový kanálový otvor 1032 v horní desce 1030 má vstup se vstupní osou 1035, která leží v jedné přímce s hlavní středovou osou 1015, a výstup s výstupní osou 1033. Výstupní osa 1033 neleží v jedné přímce se vstupní osou 1035.

Jak je znázorněno na vyobrazeních podle obr. 24 a podle obr. 25, tak průtokový kanálový otvor 1032 v horní desce 1030 zahrnuje horní tvar 1034 a spodní var 1031. Průtoková kanálový otvor 1032 je uspořádán se dvěma osami 1033 a 1035, které neleží v jedné přímce. Tyto dvě osy 1033 a 1035 jsou vytvořeny v důsledku superponování dvou tvarů 1031 a 1034. Tyto dva tvary 1031 a 1034 na horní desce 1030 se protínají a vytvářejí jeden otvor 1032 se dvěma osami 1033 a 1035.

Horní tvar 1034 na horní desce 1030 může být tvar kuželového průřezu (tj . průřezu kužele) . Středová osa 1035 horního tvaru 1034 je zde nazývána jako vstupní osa 1035 průtokového kanálového otvoru 1032 v horní desce 1030.

Druhý tvar 1031 na horní desce 1030 může mít válcový průřez. Středová osa 1033 tvaru 1031 je zde nazývána jako výstupní osa 1033 průtokového kanálového otvoru 1032 v horní desce 1030.

0« 00 90 ·· 0040

0

I · «

0 0 0 · * • 0 ·0« 0 0 0 000 000« 0

0 0 0 * 0 0 0« 0·9 04 ♦·

Výstupní osa 1033 je rovnoběžná se vstupní osou 1035, avšak neleží s ní v jedné přímce. Vzdálenost mezi oběma osami 1033 a 1035 je zde nazývána jako přesah 1036.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 23, tak vstupní osa 1035 průtokového kanálového otvoru 1032 v horní desce 1030 může být uspořádána tak, že leží v jedné přímce s hlavní středovou osou 1015 odměřovacího šoupátka 1010. Výstupní osa 1033 horní desky 1030 je proto přesazena od hlavní středové osy 1015 odměřovacího šoupátka 1010 ve směru šipky 1044 směru pohybu pro otevírání škrticí desky 1040.

Toto uspořádání poskytuje méně klikatou a více souměrnou průtokovou dráhu, pokud je odměřovací šoupátko 1010 částečně otevřeno, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 27, přičemž však ještě poskytuje poměrně přímý dolů směřující průtokový kanál 1012, umožňující plné proudění, pokud je odměřovací šoupátko 1010 plně otevřeno, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 26.

Výhody předmětu tohoto vynálezu mohou být lépe posouzeny prostřednictvím porovnání vyobrazení podle obr. 22 a podle obr. 23 s vyobrazeními podle obr. 1 a podle obr. 2.

Jak je nejlépe vidět při porovnání obr. 1 a obr. 22, tak namísto toho, aby hlavní středová osa 15 odměřovacího šoupátka 10 byla na jednom okraji průtokového kanálu 12 nebo v jeho blízkosti, je hlavní středová osa 1015 odměřovacího šoupátka 1010 umístěna více ve středu. Před vyvinutím předmětu tohoto vynálezu skutečně panovalo přesvědčení, že hlavní středová osa 15 odměřovacího šoupátka 10 může ležet pouze ve středu průtokového kanálu 12 nebo v jeho blízkosti

·· ·* *· ·<*· ♦ · · · ·>·· 44 444 při obecně plně otevřeném odměřovacím šoupátku 10, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 3.

Na rozdíl od toho předmět tohoto vynálezu poskytuje obecně středové umístění hlavní středové osy 1015 odměřovacího šoupátka 1010, pokud je odměřovací šoupátko výrazně méně otevřeno, než je jeho plně otevřená poloha, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 23. Předmět tohoto vynálezu tak poskytuje přímější a mnohem méně klikatou průtokovou dráhu pro průchod tekutého kovu, pokud je odměřovací šoupátko 1010 v částečně otevřeném stavu.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 25, tak velikost přesahu 1036 mezi vstupní osou 1035 a výstupní osou 1033 horní desky 1030 ovlivňuje rozsah, ve kterém může být předmětné odměřovací šoupátko 1010 otevřeno s obecně vystředěnou hlavní středovou osou 1015.

Takže pokud je odměřovací šoupátko 1010 během provozu obvykle otevřeno na 65 %, může být odměřovací šoupátko zkonstruováno pro vystředění hlavní středové osy 1015 odměřovacího šoupátka 1010 v průtokovém kanálu 1012, pokud je odměřovací šoupátko 1010 otevřeno na 65 %. Jinými slovy lze říci, že odměřovací šoupátko 1010 může být uspořádáno tak, že pokud je odměřovací šoupátko 1010 otevřeno na 65 %, potom je hlavní středová osa 1015 vystředěná vzhledem k průtokovému kanálu 1012.

Nístějová výlevka 1020 může být například přesazena vzhledem k výstupnímu otvoru horní desky 1030, v důsledku čehož dochází k odpovídajícímu přesazení hlavní středové osy 1015 vzhledem k průtokovému kanálu 1012.

··

• · ···· ···· • · · • · · • 9 · · · • · · · · ·· ·· • ·· ····

Na vyobrazeních podle obr. 26 až obr. 28 je předmětné odměřovací šoupátko 1010 znázorněno se škrticí deskou 1040 v různých polohách, a to v plně otevřené poloze odměřovacího šoupátka 1010 na obr. 26, v částečně otevřené poloze odměřovacího šoupátka 1010 na obr. 27 a v uzavřené poloze odměřovacího šoupátka 1010 na obr. 28.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 28, tak v uzavřené poloze odměřovacího šoupátka 1010 předmět tohoto vynálezu snadno umožňuje drenáž průtokového kanálového otvoru 1042 ve škrticí desce 1040 bez zvláštních drenážních výřezů ve spodní části průtokového kanálového otvoru 1042 ve škrticí desce 1040 nebo jakýchkoliv požadavků na kuželovitou horní část průtokového kanálového otvoru 1052 ve spodní desce 1050.

Drenážní znaky nastávají v důsledku toho, že přesah 1036 výstupní osy 1033 vzhledem ke vstupní ose 1035 horní desky 1030 podstatně posunuje spodní okraj 1037 průtokového kanálového otvoru 1032 v horní desce 1030 směrem k hlavní středové ose 1015 odměřovacího šoupátka 1010.

Jinými slovy lze říci, že protože je výstupní otvor 1038 horní desky 1030 přesazen vzhledem k hlavní středové ose 1015, tak ukončení průtoku přes odměřovací šoupátko 1010 vyžaduje přenesení škrticí desky 1040 pouze do té míry, než vstupní otvor 1048 škrticí desky 1040 přestane být propojen s posunutým výstupním otvorem 1038 horní desky 1030, k čemuž dochází předtím, než výstupní otvor 1049 horní desky 1030 přestane být propojen s průtokovým kanálovým otvorem 1052 ve spodní desce 1050.

• · · ·

Takže pokud je odměřovací šoupátko 1010 uzavřeno, tak průtokový kanálový otvor 1042 ve škrticí desce 1040 je schopen zajišťovat drenáž do průtokového kanálového otvoru 1052 ve spodní desce 1050.

Přímější a souměrnější průtok v průtokovém kanálu 1012 odměřovacího šoupátka 1010 podle tohoto vynálezu při jeho částečném otevření je schematicky znázorněn na vyobrazení podle obr. 29.

Průtok 1071 naráží na horní okraj 1047 škrticí desky 1040 (oblast Al) a ohýbá se směrem ke vstupnímu otvoru 1048 ve škrticí desce 1040. Průtok 1072, což je druhá část proudění, se rovněž ohýbá, avšak v opačném směru od průtoku 1071, a to směrem ke vstupnímu otvoru 1048 ve škrticí desce 1040, jak naráží na vstupní otvor 1080 horního tvaru 1040 horní desky 1030 (oblast A2).

Předmět tohoto vynálezu tak napomáhá dvoustrannému ohýbání proudu, vstupujícího do vstupního otvoru 1048 ve škrticí desce 1040, přičemž ohýbání na každé straně směřuje k hlavní středové ose 1015 odměřovacího šoupátka 1010. Z tohoto důvodu pak vysokorychlostní proudový průtok 1073, vytvářející se v průtokovém kanálovém otvoru 1042 ve škrticí desce 1040, se silně neodklání od hlavní středové osy 1015 odměřovacího šoupátka 1010. Vysokorychlostní proudový průtok 1073 leží téměř v jedné přímce s hlavní středovou osou 1015 odměřovacího šoupátka 1010, v důsledku čehož dosahuje vyššího stupně průtokové souměrnosti.

• · • · · · • · • · · · • · · · · · · ·· · • · ····· · · * o Q ····♦····· z o ·· ······· ···· ···· ·· ··· ·· ··

Vysokorychlostní proudový průtok 1073 nenaráží silně na jednu stranu průtokového kanálového otvoru 1052 ve spodní desce 1050, takže části recirkulačních průtoků 1074, 1075 a 107 6 jsou slabší a méně rozsáhlé v porovnání s odpovídajícími průtoky u odměřovacích šoupátek, která nejsou zkonstruována podle tohoto vynálezu. Průtokový vzor ve spodní desce 1050 a ve vypouštěcí trubici 1060 je mnohem souměrnější a mnohem rovnoměrnější s dolů směřujícími průtoky 1077, 1078 a 1079 a zaujímá větší část průtokového kanálového otvoru 1052 ve spodní desce 1050 a průtokového kanálového otvoru 1062 ve vypouštěcí trubici 1060.

Na vyobrazeních podle obr. 30 až obr. 35 je znázorněno druhé provedení odměřovacího šoupátka 2010, zkonstruovaného podle tohoto vynálezu, přičemž průtokový vzor, který je zde podporován, je znázorněn .na vyobrazeních podle obr. 42 a obr. 43.

Na vyobrazeních podle obr. 36 až obr. 38 jsou znázorněny pohledy ve zvětšeném měřítku na příslušnou horní desku 2030.

Na vyobrazení podle obr. 39 až obr. 41 jsou znázorněny pohledy ve zvětšeném měřítku na příslušnou škrticí desku 2040. Škrticí deska 2040 je opatřena průtokovým kanálovým otvorem 2042, který má průřez, vymezený podélným loftovaným otvorem.

„Loftování je výraz, který je všeobecně znám pro odborníky v oblasti počítačem zpracovávaných konstrukcí trojrozměrných tuhých těles, přičemž představuje jeden způsob pro spojování dvou uzavřených obrazců, jako je například • · • · · · kruh, ovál nebo mnohoúhelník, které leží v různých rovinách.

V daném případě „loft nezahrnuje žádný zkrut.

Odměřovací šoupátko 2010 má dva velmi důležité znaky:

(1) jak je znázorněno na vyobrazeních podle obr. 36 a obr. 38, jde o přesah 2036 mezi jednou osou 2033 průtokového kanálového otvoru 2032 v horní desce 2030 a hlavní středovou osou 2015 odměřovacího šoupátka 2010, jak již bylo shora popsáno vzhledem k odměřovacímu šoupátku 1010; a (2) Průtokové kanálové otvory 2032 a 2034 (viz obr. 36) v horní desce 2030 a průtokový kanálový otvor 2042 (viz obr. 30) ve škrticí desce 2040, které mají unikátní geometrii, a které jsou užší ve směru, ve kterém se škrticí deska 2040 pohybuje, přičemž jsou prodlouženy ve směru, který je na shora uvedený směr kolmý.

Takže průtokový kanálový otvor 2032, vytvořený kolem výstupní osy 2033 horní desky 2030, a průtokový kanálový otvor 2042 ve škrticí desce 2040 nejsou osově souměrné, avšak

jsou souměrné vzhledem k rovině 2039.	k rovině,	tj ·	souměrné vzhledem
Na vyobrazení podle	obr. 33	až obr.	35 je znázorněno
odměřovací šoupátko	2010 v	plně	otevřené poloze
(viz obr. 33), v částečně	otevřené	poloze	(viz obr. 34) a

v uzavřené poloze (viz obr. 35).

Jak je znázorněno na vyobrazeních podle obr. 36 až obr. 38, tak průtokový kanálový otvor 2032 v horní desce 2030 je proveden se dvěma osami 2033 a 2035, které neleží v jedné ·*·*·· · · ········ ·· ··· · přímce, přičemž leží v rovině 2036. Osa 2035 leží v jedné přímce s hlavní středovou osou 2015 odměřovacího šoupátka 2010. Dvě osy 2033 a 2035 průtokového kanálového otvoru 2032 v horní desce 2030 jsou vytvořeny v důsledku superponování dvou tvarů 2031 a 2034. Dva tvary 2031 a 2034 v horní desce 2030 se protínají a vytvářejí jeden průtokový kanálový otvor 2032 se dvěma osami 2033 a 203,5.

Prvním tvarem 2034 na horní desce může být loftovaný otvor, který má kruhový průřez na horní straně horní desky 2030, který hladce přechází do podlouhlého průřezu pod horní stranou horní desky 2030. Středová osa 2035 kruhového průřezu je vstupní osou.

Druhý tvar 2031 v horní desce 2030 je prodloužen ve směru kolmém, na rovinu 2039, tj. ve směru rovnoběžném s rovinou 2038. Středová osa 2033 tohoto druhého tvaru 2031 je výstupní osou. Výstupní osa 2033 je rovnoběžná se vstupní osou 2035, přičemž však s ní neleží v jedné přímce. Dvě osy 2033 a 2035 vymezují vzdálenost nebo přesah 2036.

Uspořádání průtokových kanálových otvorů v horní desce a ve škrticí desce tak, že jsou souměrné vzhledem k rovině, snižuje boční rozměr otvoru ve směru pohybu škrticí desky, neboť k nejvyššímu stupni nesouměrnosti průtoku dochází v tomto směru. Uspořádání, které je souměrné vzhledem k rovině, zvyšuje rozměr otvoru v kolmém směru, neboť nesouměrnost není zaváděna do průtoku v kolmém směru.

Takže předmětné uspořádání zajišťuje další napřímení proudového průtoku, vytvářeného v průtokovém kanálovém otvoru 2042 ve škrticí desce 2040, přičemž dále zlepšuje « · · ·

souměrnost průtoku ve spodní desce 2050 a ve vypouštěcí trubici 2060, pokud je odměřovací šoupátko 2010 částečně otevřeno. Je tomu tak proto, že při částečném otevření předmětné uspořádání snižuje podíl průtoku, který je ohýbán, přičemž poskytuje mnohem souměrnější ohýbání této části průtoku, při jeho vstupu do vstupního otvoru 2048 ve škrticí desce 2040.

Toto uspořádání rovněž minimalizuje rozsah horního okraje 2047 ne škrticí desce 2040 a spodní oblasti 2049 průtokového kanálového otvoru 2042 ve škrticí desce 2040, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 35, v porovnání s horním okrajem 1047 a se spodní oblastí 1049, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 29, které představují kritické oblasti pro zabránění zanášení nebo ucpávání.

Na vyobrazeních podle obr. 39 až obr. 41 je znázorněna škrticí deska 2040 u druhého provedení předmětu tohoto vynálezu. Tato škrticí deska 2040 má průtokový kanálový otvor 2042, který má průřez, vymezený podlouhlým loftovaným otvorem.

Na vyobrazeních podle obr. 42 a podle obr. 43 je schematicky znázorněn průtokový vzor, který se vytváří u druhého provedení odměřovacího šoupátka 2010 při jeho částečném otevření.

Chování průtoku, znázorněného na vyobrazení podle obr. 42, je velice podobné, jako na vyobrazení podle obr. 29, pouze s tou výjimkou, že průtok je obecně mnohem souměrnější.

• · • · · · • · · ·· ·

Chování průtoku, znázorněného na vyobrazení podle obr. 43, je souměrné a stejnoměrné pouze s malým ohýbáním.

V důsledku podlouhlého uspořádání průtokového kanálového otvoru 1032 v horní desce 1030 a průtokového kanálového otvoru 1042 ve škrticí desce 1040 potom větší podíl průtoku prochází odměřovacím šoupátkem 2010 s menším ohýbáním. Průtoková dráha je tak obecně přímá, přičemž nedochází k přílišnému omezování průtoku a ve vypouštěcí trubici 2060 se snadno vytváří obecně mnohem souměrnější průtok.

Na vyobrazeních podle obr. 44 až obr. 46 je znázorněno třetí provedení odměřovacího šoupátka 3010, zkonstruované podle tohoto vynálezu.

Na vyobrazeních podle obr. 44 až obr. 4 6 je odměřovací šoupátko 3010 znázorněno v plně otevřené poloze (viz obr. 44), v částečně otevřené poloze (viz obr. 45) a v uzavřené poloze (viz obr. 46).

Jak je znázorněno na vyobrazeních podle obr. 44 až obr. 46, tak odměřovací šoupátko 3010 má hlavní středovou osu 3015, přičemž průtokový kanálový otvor 3032 v horní desce 3030 je zkonstruován se dvěma osami 3033 a 3035, které leží v jedné přímce. Osa 3033 je vstupní osou horní desky 3030, přičemž osa 3035 je výstupní osou horní desky 3030. Škrticí deska 3040 má středovou osu 3037. Průtokový kanálový otvor 3032 v horní desce 3030 je jednoduchým přímým průchozím otvorem.

• to ··#· ·· ·to·to

Osy 3033 a 3035 jsou vzájemně rovnoběžné, přičemž však jsou přesazené od hlavní středové osy 3015. Osy 3033 a 3035 jsou přesazeny o přesah 3036 od hlavní středové osy 3015.

»

Předmět tohoto vynálezu celkově zajišťuje menší omezení průtoku a snížení rychlosti a rozsahu zanášení či ucpávání v porovnání s jinými odměřovacími šoupátky. Recirkulační průtoky jsou méně rozsáhlé a slabší, čímž je zabráněno hromadění kovového nebo nekovového ucpávacího materiálu v kritických oblastech průtokového kanálu, jako je například otvor ve škrticí desce.

Zdokonalená souměrnost průtoku ve vypouštěcí trubici zlepšuje stejnoměrnost vypouštění tekutého kovu z vypouštěcí trubice, přičemž má výhodný účinek na chování průtoku a na kvalitu odlévaného kovu. Rovněž narážení průtoku na strany průtokového kanálu není tak silné, přičemž je snížen potenciál pro urychlenou erozi žáruvzdorného materiálu.

Přestože byl předmět tohoto vynálezu popsán ve vztahu k jeho určitým konkrétním provedením, je pro odborníka z dané oblasti techniky zcela zřejmé, že je možno vytvářet celou * řadu dalších variant a modifikací. Je proto nutno zdůraznit, že předmět tohoto vynálezu není omezen pouze na určitá konkrétní shora popsaná provedení.

• · · 4 4·· 4· 4 4 4 4 • · · 4 4 4 • 44«· 4 4 4

444 4444 4

4 4 4 4 4 4

4··44 44 44

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení na odměřování průtoku při kontinuálním lití roztaveného kovu, zahrnující odměřovací šoupátko, které obsahuje:

horní desku, opatřenou prvním průtokovým kanálovým otvorem se vstupem, majícím vstupní osu, a s výstupem, majícím výstupní osu, a škrticí desku, posuvně se dotýkající horní desky a uzpůsobenou pro volitelné přijímání průtoku od horní desky, vyznačující se tím, že vstupní osa a výstupní osa jsou přesazeny.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že první průtokový kanálový otvor je definován prostřednictvím superponování množiny tvarů.
3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že tvary z množiny tvarů jsou souměrné a mají příslušné osy souměrnosti.
4. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 2 nebo 3, vyznačující se tím, že tvary z množiny tvarů jsou vybrány ze skupiny, obsahující válcové tvary, kuželovité tvary a jejich kombinace.
5. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že přesah je proveden • 0 * ·

9 · 011 1 ve směru přesahu, přičemž alespoň jeden z množiny tvarů je užší podél směru přesahu.
6. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 2 až 5, vyznačující se tím, že množina tvarů vymezuje vstupní otvor pro ohýbání průtoku.
7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že škrticí deska je opatřena druhým průtokovým kanálovým otvorem, přičemž škrticí deska je posuvná vzhledem k horní desce podél směru posuvu, který je obecně kolmý na tekutinu, proudící z výstupu prvního průtokového kanálového otvoru.
8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že škrticí deska vymezuje okraj, který ohýbá průtok, opouštějící první průtokový kanálový otvor, přičemž vstupní otvor a okraj jsou uzpůsobeny pro společné ohýbání průtoku do druhého průtokového kanálového otvoru.
9. Zařízení vyznačuj í kanálový otvor je podle kteréhokoliv z nároků 7 cí se tím, že druhý uspořádán pro rozšiřování průtoku nebo 8, průtokový
10. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků vyznačující se tím, že druhým kanálovým otvorem je podlouhlý loftovaný otvor.
11. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků vyznačující se tím, že druhý kanálový otvor je zúžen ve směru posuvu.

7 až 9, průtokovým

7 až 10, průtokový • ·

9 99 ·

99 ·* • 9 9 · • « · · · · • · · · 36 • 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9· 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 12. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 7 až 11, v yznačuj í c í s e tím, že k přesahu dochází ve směru posuvu. 13. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 7 až 12, v yznačuj í c í s e tím, že odměřovací šoupátko

dále obsahuje spodní desku, opatřenou třetím průtokovým kanálovým otvorem, uspořádaným vzhledem ke škrticí desce tak, že třetí průtokový kanálový otvor je propojen s druhým průtokovým kanálovým otvorem bez ohledu na posuv škrticí desky.
14. Zařízení podle nároku 13, vyznačující se tím, že třetí průtokový kanálový otvor má třetí osu, která leží ve stejné přímce se vstupní osou.
15. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 7 až 14, vyznačující se tím, že:

druhý průtokový kanálový otvor má druhou osu, a pokud je škrticí deska v otevřené poloze, leží druhá osa ve stejné přímce s výstupní osou.
16. Způsob odměřování průtoku při kontinuálním lití roztaveného kovu, zahrnující:

průchod tekutiny do prvního průtokového kanálového otvoru v první desce odměřovacího šoupátka v prvním svislém směru, a •0 0 0 ·· 00«· • 0 · · · · « 00 0

0 0 0 0 0 9 · 00 0

0 0000 0000 0

0 0 00 0000« 0000 0 · * · 00 999 99 99

99 9999 průchod tekutiny ven z prvního průtokového otvoru v první desce ve druhém svislém směru, kanálového vyznačující se tím, že první svislý směr je vodorovně přesazen od druhé svislého směru.
17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že se dále druhá deska pohybuje podél směru posuvu, druhá deska je opatřena druhým průtokovým kanálovým otvorem, vzhledem k první desce mezi otevřenou polohou pro průchod tekutiny do druhého průtokového kanálového otvoru z prvního průtoku, a uzavřenou polohou pro zabránění průtoku tekutiny do druhého průtokového kanálového otvoru z prvního průtokového kanálového otvoru.
18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že tekutina prochází ven z prvního průtokového kanálového otvoru prostřednictvím zúžení prvního průtokového kanálového otvoru podél směru posuvu pohyblivé druhé desky.
19. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 17 nebo 18, vyznačující se tím, že průtok se rozšiřuje ve druhém průtokovém kanálovém otvoru.
20.

vyzná prochází desce bez

Způsob podle kteréhokoliv z nároků 17 až čující se tím, že tekutina do třetího průtokového kanálového otvoru ve ohledu na polohu druhé desky.

19, dále třetí • 9

9 9··

99 9999 •999 ····
21. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 17 až 20, vyznačující se tím, že k přesahu dochází podél směru posuvu pohyblivé druhé desky.
22. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 17 až 21, vyznačující se tím, že dále dochází k ohýbání tekutiny do druhého průtokového kanálového otvoru.
23. Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že tekutina je dále ohýbána do druhého průtokového kanálového otvoru s pomocí alespoň jednoho znaku, vybraného ze skupiny, obsahující okraj druhé desky, vstupní otvor, vymezený v prvním průtokovém kanálovém otvoru, a jejich kombinace.