CZ20033058A3 - Zařízení a způsob výroby špiček bot pro bezpečnostní a podobné boty, a špička boty zhotovená způsobem a pomocí zařízení - Google Patents

Description

Zařízení a způsob výroby špiček bot pro bezpečnostní a podobné boty, a špička boty zhotovená způsobem a pomocí zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení na výrobu špiček bot, pro bezpečnostní a podobné boty, vytvořené z hliníku, slitiny hliníku a obecně lehkých slitin, a způsobu výroby špiček bot, jakož i špiček bot takto vytvořených.

Dosavadní stav techniky

Je známé, že špičky bot, běžně používané v bezpečnostních nebo pracovních botách se obvykle vyrábějí z oceli a mají v podstatě konstantní tloušťku, jelikož jsou většinou vyráběny lisováním kovové destičky. Ocelové špičky bot však mají nevýhodu v tom, že jsou relativně těžké a magnetické.

Pokusy vyrábět špičky bot použitím kompozitních materiálů, jako je plastů vyztužených skleněnými a uhlíkovými vlákny nepřinesly uspokojivé výsledky, protože vykazovaly vysoké náklady a velkou tloušťku, která významně negativně ovlivňuje estetický vzhled boty.

Výroba odléváním nebo lisováním hliníku nepřinesla uspokojivé výsledky, protože nebylo možné vyrobit špičku schopnou odolat rázové zkoušce 200 joulů, jak je požadováno normami.

Vynález si klade za úkol odstranit výše uvedené nedostatky.

φφφφ φ φ φ φ · · · φ φ φ φ φ φφφ • ΦΦΦ φ φφφφ φ • · · φ φ φφφφ φφφ φφ φφφ φφφ φφ φφ

Podstata vynálezu

Vynález přináší zařízení pro výrobu špiček bot pro bezpečnostní a podobné boty, vytvořených z hliníku, slitin hliníku a obecně lehkých slitin, obsahující dolní formový díl a horní formový díl, které mohou být přiřazeny k odpovídajícím deskám a které mohou být spojeny tak, že vymezují nejméně jednu nástrojovou dutinu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje nejméně jeden zásuvný díl, který může být vsunut do nástrojové dutiny pro vymezování tvaru vytvářené části a uzpůsobený jako prvek pro ovládání toku pro kanál pro přivádění tekutého kovu do uvedené nástrojové dutiny.

Dále vynález přináší způsob výroby špiček bot pro bezpečnostní a podobné boty, vytvořených z hliníku, slitin hliníku a obecně lehkých slitin, který se vyznačuje tím, že se dávkovaný tekutý kov přivede do dutiny vytvořené dolním formovým dílem a horním formovým dílem, do dutiny se zavede zásuvný díl uzpůsobený pro vyvíjení přednastaveného tlaku na uvedený kov a pro zabránění spojení přítokového kanálu s tekutým kovem, část pod tlakem se nechává tuhnout po předem nastavenou dobu, provede se vyhození zhotovené části z nástrojové dutiny a z části se vytáhne zásuvný díl.

Dále vynález přináší špičku boty pro bezpečností a podobné boty, zhotovená pomocí výše uvedeného zařízení a výše uvedeným způsobem, která je tvořena tělesem vytvořeným odlitím tekutého hliníku, slitin hliníku a obecně lehkých slitin, přičemž těleso má v jeho různých bodech diferencovanou tloušůku a je bez vtokového zbytku.

Vynález umožňuje odstranit výše uvedené nevýhody vy-3tvořením zařízení pro výrobu špiček z hliníku, slitin hliníku nebo obecně lehkých slitin, pro bezpečnostní boty, které jsou schopné odolávat zkouškám nárazu a jsou by značně lehčí než odpovídající ocelové špičky bot. Získá se jím špička boty z jejíž vnitřní struktura je prakticky prostá plynu a má zvláště těsně vedle sebe uspořádané molekuly, čímž se dosáhnou vysoké mechanické pevnostní vlastnosti. Zařízení podle vynálezu umožňuje tvářet vyráběnou část tak, že se prakticky kove v plastickém stavu bez vtokového zbytku. Řešením se umožňuje získat špička boty, která kromě toho, že je nemagnetická a lehká, je levná.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l schematický řez zařízením podle vynálezu s formovými díly v otevřeném stavu, obr.2 řez zařízením podle vynálezu s formovými díly uzavřenými během pochodu přivádění tekutého kovu, obr.3 řez zařízením při tváření vyráběné části sestupným pohybem zásuvného dílu, obr.4 řez zařízením ve fázi vytahování části z dolního formového dílu, obr.5 řez zařízením během oddělování vyrobené části od zásuvného dílu a obr.6 schematický pohled na výslednou vyrobenou část.

Příklady provedení vynálezu

Jak je patrné z výkresů, obsahuje zařízení pro výrobu špiček bot pro bezpečnostní a podobné boty, vytvořených z hliníku, slitin hliníku a obecně lehkých slitin, dolní formový díl 1 a horní formový díl 2, které mohou mohou být přiřazeny k odpovídající horní desce 2 a dolní desce 4. Nástrojové dí-4-

ly mohou být spojeny relativním pohybem desek 3, 4 a s výhodou spuštěním horní desky tak, že vymezují nejméně jednu nástrojovou dutinu 5.

Zvláštnost vynálezu spočívá v tom, že na nástrojovou dutinu je napojen kanál 10, který je připojen k sestavě pro přívod roztaveného kovu 11, a je teplotně řízený tak, že umožňuje zavádět do nástrojové dutiny 5 předem dávkovaná množství tekutého hliníku nebo slitin hliníku.

Na vrchu formového dílu 2 je uložen zásuvný díl 20, spojený s pohyblivou částí horní lisové desky 4 tvořící pohybový prostředek pro zásuvný díl, aby se po přivedení roztaveného kovu dovnitř nástrojové dutiny 5 vyvolalo zasunutí zásuvného dílu, vymezujícího přesný tvar vyráběné části, přičemž zásuvný díl 20 zajišťuje uzavření vtokového kanálu 10 plochou částí 22, která uzavírá průchod z kanálu 10 a umožňuje vytvořit část bez vtokového zbytku.

Zásuvný díl 20 zajišťuje funkci prvku ovládajícího výtok z kanálu 10 a také vyvíjí tlak od 500 do 1300 kg/cm², takže zajišťuje v podstatě kování tekutého kovu, při kterém se dosáhne plastické deformace materiálu dříve než ztuhne, a v důsledku vyvinutí tlaku se zajišťuje vytvoření příznivějších podmínek pokud jde o tuhnutí.

Kromě toho dovoluje vyvíjení tlaku během tuhnutí v podstatě eliminovat plyn ve struktuře odlitku a přesouvat molekuly blíže k sobě, takže jsou spěchovány těsněji u sebe a umožňuje se zajistit zvlášť hutnou strukturu.

Tato technika je jistě inovativní vzhledem k běžným postupům, které činily nezbytným, v případě přivádění tekutého kovu, přivádět materiál shora, s nadměrnou dobou před uzavřením nástroje, s možností částečných tuhnutí tekutého kovu a se značnými obtíženi v řízení teploty nástroje. Kromě toho se dal tlak obtížně nastavovat a vyplýval v každém případě ze specifických vlastností materiálu.

V konkrétním řešení je dolní formový díl 1 opatřen dolními topnými rezistory 30 a odpovídajícím způsobem je horní formový díl 2 opatřen horními topnými rezistory 31, které umožňují optimální řízení teploty, spolu s přítomností termočlánků 35, které zajištují řízení teploty zásuvného dílu 20, k čemuž jsou použity vhodné topné rezistory.

Při provádění lití do nástroje je rozdíl mezi teplotou kovu před tvářením a teplotou nástrojových dílů vymezujících dutinu s výhodou co možná nejmenší a je od 150°C do 250°C, s výhodou 200°C.

K uvedenému je třeba dodat, že nástrojová dutina 5 je opatřena vyhazovačem 40, který může být ovládán vyhazovacím pístem 41, přiřazeným k dolní lisové desce, která je přednastavena pro usnadňování uvolňování vytvořené části po údobí tuhnutí, za účelem jejího vysunutí z dolní nástrojové části.

Při praktickém použití zařízení podle vynálezu jsou nástrojové části zahřívány na přednastavenou teplotu elektrickými rezistory 30 a 31 a kov v peci se uvádí na požadovanou teplotu. Pro zahájení cyklu horní pohyblivá lisová deska

rychle sestupuje, až jsou dolní formová část a horní formová část u sebe uzavřeny, přičemž zásuvný díl 20 je udržován částečně vytažený z nástrojové dutiny 5. Jakmile bylo provedeno spojení nástrojových dutin, je aktivován dávkovači systém pro tekutý kov, tvořený hliníkem nebo slitinami hliníku, za účelem přivedení dávkového množství tekutého kovu do nástrojové dutiny 5 vtokovým kanálem 10.. Jakmile dávkování skončilo, je aktivován sestup zásuvného dílu 20, při působení válce 21, který vykonává sestupný pohyb s předem určenou rychlostí a vyvíjí předem nastavený tlak.

Je zvlášť: důležité, aby sestup zásuvného dílu 20 samočinně také uzavíral vtokový kanál 10 pro tekutý kov.

Jakmile skončil sestup zásuvného dílu 20, začíná doba tuhnutí. Během této doby stoupá tlak podle předem nastaveného kritéria za účelem kování části, označené jako část P, která je ještě v plastickém stavu.

Jakmile je doba tuhnutí ukončena, je uváděn v činnost vyhazovači píst 41 a působí na vyhazovač 40 s vzestupným pohybem při přednastavené rychlosti, současně s ovládáním zvedání horní lisové desky, zásuvného dílu 20, až na přednastavenou úroveň. Když byla dosažena přednastavená horní úroveň horní lisové desky, vyvolá se pohyb zásuvného dílu 20 směrem nahoru a tím i uvolňování vyrobené výsledné části.

Tloušťka výsledné části se může měnit od jednoho bodu k druhému podle požadavků její mechanické pevnosti, což je znak, který nebyl dosažitelný při použití běžných způsobů, u nichž se vycházelo z lisování destičky.

• 9 ····

-ΊMožnost obměňovat tloušťku části podle eventuálních požadavků přináší další možnost snižování hmotnosti výsledné části, aniž by se tím snižovala mechanická pevnost.

Z výše uvedeného popisu je tak zřejmé, že vynález dosahuje požadovaného cíle, přičemž je zejména třeba zdůraznit, že jsou navrženy způsoby a zařízení, které jsou zcela inovativní v tom, že se v podstatě dosahuje kování v tekutém stavu, s možností ovládat pochod tuhnutí části, přičemž se stále dosahují optimální podmínky.

Vynález může být podroben řadě obměn a variant, které všechny spadají do následujících patentových nároků. Všechny detaily mohou být dále nahrazeny jinými technicky ekvivalentními prvky. V praxi mohou být použité materiály, jakož i eventuelní tvary a rozměry, různé podle požadavků.

Na italskou patentovou přihlášku Č.MI2001A000949, od níž je odvozena priorita tohoto patentového spisu, se odvoláváme jako součást tohoto popisu.

Claims (12)

1. Zařízení pro výrobu špiček bot pro bezpečnostní a podobné boty, vytvořených z hliníku, slitin hliníku a obecně lehkých slitin, obsahující dolní formový díl (1) a horní formový díl (2), které mohou být přiřazeny k odpovídajícím deskám (3, 4) a které mohou být spojeny tak, že vymezují nejméně jednu nástrojovou dutinu (5), vyznačené tím, že obsahuje nejméně jeden zásuvný díl (20), který může být vsunut do nástrojové dutiny (5) pro vymezování tvaru vytvářené části (P) a uzpůsobený jako prvek pro ovládání toku pro kanál (10) pro přivádění tekutého kovu do uvedené nástrojové dutiny (5).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že přítokový kanál (10) tekutého kovu je vytvořen na dolním formovém dílu (1).

3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačené tím, že zásuvný díl (20) je nesen horním formovým dílem (2) a je připojen k prostředkům (21) pro jeho přesouvání vzhledem k hornímu formovému dílu (2).

4. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 1 až 3, vyznačené tím, že zásuvný díl (20) má zploštěnou část (22) pro uzavírání průchodu spojujícího přítokový kanál (10) tekutého kovu a nástrojovou dutinu (5).

5. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, vyznačené tím, že zásuvný díl (20) je uzpůsobený pro vyvíjení tlaku od 500 do 1300 kg/cm² na tekutý kov, který je pří• 00 0 0 ·· 0000

00 0 0 90 90 0 0 0

909 0 0 000

-9090 0 0 0000

009 99 909 999 99 99 tomný v nástrojové dutině (5).

6. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků l až 4, vyznačené tím, že obsahuje dolní topné rezistory (30) na dolním formovém dílu (1), horní topné rezistory (31) na horním formovém dílu (2) a topné rezistory zásuvného dílu.

7. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 1 až 6, vyznačené tím, že rozdíl mezi teplotou tekutého kovu před odléváním a teplotou uvedených formových dílů (1, 2) je od 150°C do 250°C, s výhodou 200°C.

8. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 1 až 7, vyznačené tím, že obsahuje vyhazovač (40), umístěný na dně nástrojové dutiny (5) a připojený k vyhazovacímu pístu (41) pro uvolňování ztuhlé části (P) z nástrojové dutiny (5).

9. Způsob výroby špiček bot pro bezpečnostní a podobné boty, vytvořených z hliníku, slitin hliníku a obecně lehkých slitin, vyznačený tím, že se dávkovaný tekutý kov přivede do dutiny vytvořené dolním formovým dílem a horním formovým dílem, do dutiny se zavede zásuvný díl uzpůsobený pro vyvíjení přednastaveného tlaku na uvedený kov a pro zabránění spojení přítokového kanálu s tekutým kovem, část se pod tlakem nechává po předem nastavenou dobu tuhnout, provede se vyhození zhotovené části z nástrojové dutiny a z části se vytáhne zásuvný díl.

10. Způsob podle nároku 9, vyznačený tím, že rozdíl v teplotě mezi tekutým kovem a formovými díly vymezujícími dutinu je od 150 do 250°C, s výhodou 200°C.

11. Způsob podle nároku 9 nebo 10, vyznačený tím, že zásuvný díl vyvíjí během tuhnutí součástky tlak od 500 do 1300 kg/cm².

12. Špička boty pro bezpečností a podobné boty, zhotovená pomocí zařízení podle nároku 1 a způsobem podle nároku 9, vyznačená tím, že je tvořena tělesem vytvořeným odlitím tekutého hliníku, slitin hliníku a obecně lehkých slitin, přičemž těleso má v jeho různých bodech diferencovanou tloušťku a je bez vtokového zbytku.