CZ292611B6 - Odlévací kolo a licí zařízení k plnění ingotových kokil v automatizovaných odlévacích linkách, opatřené tímto odlévacím kolem - Google Patents

Abstract

Cylindrické těleso (12) odlévacího kola (10) je opatřeno kovovou hlavovou deskou (14), která je upravena pro připojení na integrální koncovou desku (21) otočného hřídele (16), a ke které jsou připevněny svými připojovacími hranami přítokové konce (23, 123a) jednotlivých hubic (20, 20a až 20h), vytvořených z podélných kovových deskových dílů, orientovaných směrem od centrální části (18) cylindrického tělesa (12) a majících lineární boční okraje (102b) svých přítokových konců (23, 123a), uspořádané kolmo vůči připojovacím hranám, navzájem spojeny. Licí zařízení má, pro zajištění ponoření odtokového konce (24, 123b, 223b) každé hubice (20, 20a až 20h) cylindrického tělesa (12) v tavenině během jejího natékání do kokily (36), vzdálenost odtokového konce (24, 123b, 223b) každé hubice (20, 20a až 20h) od osy (X), vedené v horizontální rovině, větší než je kolmá vzdálenost horních okrajů na dopravníku uspořádaných kokil (36) od osy (X), a menší než je kolmá vzdálenost dna každé z těchto kokil (36) od osy (X), přičemž pohon pro otáčení cylindrického tělesa (12) je upraven synchronně s pohonem pro posuv dopravníku kokil (36).ŕ

Description

Odlévací kolo a licí zařízení k plnění fagotových kokil v automatizovaných odlévacích linkách, opatřené tímto odlévacím kolem

Oblast techniky

Vynález se týká odlévacího kola a licího zařízení k plnění fagotových kokil v automatizovaných odlévacích linkách, opatřeného tímto odlévacím kolem.

Dosavadní stav techniky

Odlévací kola (nebo rotující žlaby) se obvykle používají v průmyslu, kde se zpracovává hliník. Odlévací kola také mohou být příležitostně využívána pro odlévání ingotů dalších kovů.

Celková konstrukce odlévacího kola zahrnuje několik hubic (někdy označovaných jako korečky), umístěných na obvodu kola, které je zkonstruováno tak, aby rotovalo kolem své osy. Odlévací kolo je obvykle pootáčeno k dopravníku, který zahrnuje několik fagotových kokil. Poloha hubic na odlévacím kole je pootočena tak, že každá hubice odpovídá jedné kokile a umožňuje plnění kokily roztaveným kovem z hubice.

Společným cílem u všech odlévacích kol je poskytnout zařízení na výrobu ingotů stejné velikosti a váhy, které jsou zbavené strusky.

Problémy spojené se známými odlévacími koly zahrnují vznik ucpávek v licích hubicích, nevhodný tvar hubic, díky němuž roztavený kov prodělává nadměrnou turbulenci, když je lit do kokily, čehož výsledkem je pak nadměrná struska, složitou konstrukci a naposled i nesnadnost čištění a údržby.

Stejné váhy ingotu lze dosáhnout pouze v případě, že se nevyskytnou ucpávky hubic. Tyto ucpávky se přihodí buď následkem tvorby oxidu, nebo strusky. Tvorba strusky by se mohla zdát horší, pokud jde o kovy jako je magnézium, ve srovnání s hliníkem, ačkoliv jistá proměnlivost v procesu s běžnými hliníkovými odlévacími koly se také vyskytne.

Problém turbulence spočívá ve funkci tvaru odlévacího kola, ve způsobu, jakým je kov dodán do odlévacího kola a v poloze hubicových konců ve spojitosti s výškou hladiny kovu v fagotových kokilách. Většina odlévacích kol je cylindrického tvaru a rotuje s tavenfaou v otevřeném hlavním žlabu nebo korytu. Když tato tavenina narazí na hubici, kov se vlije do hubice a poté do kokily a nezbývá než doufat, že povrch hladiny kovu se nerozvíří. Může se stát, že kov se vlije do kokily, když konec hubice je 5 až 10 cm nad dnem kokily a způsobí šplíchnutí a strusku.

Kromě toho musí být určena metoda konstrukce odlévacího kola. Obvykle jsou odlita z oceli nebo železa a jsou opatřena určitou formou nátěru. Jestliže tavitelná teplota odlévacího kola je příliš vysoká, pak je zapotřebí jeho značného ohřívání, aby se zabránilo zamrznutí kovu v odlévacím kole. Známá odlévací kola musejí mít silný průřez, který jim umožní, aby byla zdařile odlita. Odlévací kola jsou obyčejně limitována výrobními položkami díky složitému tvaru a tak náklady na odlévání jsou obvykle vysoké.

Další problémy nastanou, když se odlévací kola použijí pro odlévání takových kovů, jakým je např. magnézium, kde kov je odlit pod netečným či ochranným plynem v případě, kdy nelze použít topného plynu.

Uvedený vynález se alespoň v přednostních formách zabývá odlévacími koly a konstrukčními prvky pro tato kola, která jsou vhodná pro odlévání magnézia nebo magnéziových slitin.

- 1 CZ 292611 B6

Podstata vynálezu

Uvedený vynález poskytuje za prvé cylindrické těleso pro odlévací kolo pro použití při plnění ingotových kokil odlévací linky, které obsahuje hlavovou desku kola, kterou je cylindrické těleso neseno pro rotaci kolem osy rotace a která vymezuje centrální část, a několik hubic zhotovených z plechu, které jsou spojené s hlavovou deskou kola a vedou ven z centrální části pod určitým úhlem, přičemž každá hubice má přítokový konec přilehlý k centrální části a odtokový konec vzdálený od centrální části. Cylindrické těleso je přednostně zhotoveno z kovových součástek, které jsou zajištěny dohromady, aby poskytly jednotnou pevnou konstrukci. To umožňuje, aby bylo cylindrické těleso snadno sestrojeno pro specifickou instalaci. Kovové součástky jsou přednostně svařeny. Hubice jsou zhotoveny z plechu a aby se posílila pevnost, hlavová deska je zhotovena z kovové desky, například 10 mm silné. Plech, ze kterého jsou zhotoveny hubice, může být poměrně tenký, od přibližně 1,5 mm do 4 mm, například asi tak 2 mm tenký. Například hubice mohou být vyrobeny z oceli, titanu nebo titanové slitiny jakou je paládium, stabilizované titanem. Cylindrické těleso tak nepotřebuje žádné jiné ohřívání než ohřívání roztaveným kovem, přičemž je vytvořeno tak, aby zabránilo zamrznutí taveného kovu. Kromě toho, vnitřek hubic může být pokryt tepelně izolačním materiálem, aby se snížil přenos tepla z roztaveného kovu na hubice. Například vnitřek hubic může tvořit plazmou stříkaný oxid hlinitý. Cylindrické těleso může mít dvě odlišné formy. V první formě existují hubice otevřeného žlabového tvaru, ve kterém je roztavený kov, proudící z přítokového konce do odtokového konce po sobě jdoucích hubic, plně vystaven vlivu okolní atmosféry, která závisle na kovu, který je odléván, může být netečnou nebo ochrannou atmosférou. V druhé, odlišné formě, existují hubice uzavřeného žlabového tvaru mezi jejich přítokovými a odtokovými konci a v tomto případě odtokový konec je ponořený v roztaveném kovu právě plněné kokily.

V prvním přednostním provedení je cylindrické těleso hlavně určeno k tomu, aby bylo upevněno pro rotaci kolem horizontální osy a je otáčivé tak, že každá hubice se posune do polohy lití taveniny, ve které směřuje dolů a dopředu. Hubice se rozbíhají ven a dopředu v řadě komolých jehlanů, v polovičním prostorovém úhlu (kuželovém úhlu), kteiý je takový, aby zaručil, že každá hubice, je-li v poloze lití, bude nakloněna dolů a dopředu v úhlu, zajišťujícím požadovaný, regulovaný tok taveniny.

V druhém přednostním provedení je osa rotace přednostně nakloněna k horizontále v ostrém úhlu, hubice jsou zpravidla kolmé k této ose, takže každá hubice je nakloněna dolů a dopředu, jeli v poloze lití, v úhlu zajišťujícím regulovaný tok taveniny.

Mělo by být zřejmé, že první a druhé provedení jsou opačné extrémy. Tudíž ve třetím přednostním provedení může být každá hubice v požadovaném úhlu, zajišťujícím regulovaný tok taveniny, což nastane u hubic rozbíhajících se ve větším polovičním prostorovém (kuželovém) úhlu, než je tomu v prvním provedení, ale s osou rotace, která svírá menší úhel s horizontálou, než v případě druhého provedení.

V prvním, druhém i třetím provedení je uspořádání přednostně takové, že každá hubice má podélnou střední linii, která je v příslušné radiální rovině cylindrického tělesa, které má osu rotace. Pro hubici v poloze lití je nejlépe rovina vertikální. Sklon osy rotace a hubice je přednostně takový, že hubice, je-li v poloze lití, je nakloněna dolů a dopředu z centrální části v úhlu od přibližně 25° do přibližně 45° k vertikále, tedy v úhlu přibližně 30° k vertikále.

Hubice prvního, druhého a třetího provedení mohou být otevřené žlabové formy. Pro tyto případy jsou vhodné různé průřezové konfigurace, například průřez do tvaru písmene V. V každém případě je žádoucí, aby v příčném průřezu byly protější boční stěny každé hubice nakloněny dolů a dovnitř směrem ksobě. Vnější konec každé hubice má přednostně příčnou koncovou stěnu, přes kterou roztavený kov teče, když hubice je ve své poloze lití. Tato koncová

-2CZ 292611 B6 stěna, když její hubice je v této poloze, je přednostně nakloněna dolů a dopředu v poměrně malém úhlu k horizontále, přibližně od 5° do 25°, například asi tak 20° k horizontále. Avšak koncová stěna může být horizontální.

Ve čtvrtém přednostním provedení konstrukčního prvku se každá hubice vychyluje ven a dopředu z centrální části kola a má tvar zpředu otevřeného naběráku (korečku) V tomto čtvrtém provedení má každá hubice obloukovitě prohnutou střední část, po které tavený kov může téci z jejího přítokového konce do jejího odtokového konce Tato střední část může být vymezena obloukovitě prohnutým spojením mezi příslušnými vzájemně nakloněnými bočními stěnami hubice Avšak je preferováno, když střední část je vymezena obloukovitě prohnutou základní stěnou, která spojuje příslušné boční stěny hubice

V pátém přednostním provedení konstrukčního prvku, určeném především pro ponorné plnění kokil, je každá hubice uzavřeného žlabového tvaru mezi jejím přítokovým odtokovým koncem. Z přítokového konce k odtokovému konci má každá hubice přední stěnu, podél které roztavený kov může téci při vytékání z odtoku, vymezeném odtokovým koncem a tato přední stěna přednostně slouží pro ponorné plnění kokil Každá přední stěna je na přítokovém konci hubice umístěna dopředu aje nakloněna tak, aby vedla ven a dozadu směrem k rovině, kterou prochází centrální část kola Příslušné boční stěny a zadní stěna každé hubice jsou v příčném průřezu obdélníkového tvaru Avšak přední stěna může být v příčném průřezu zvnitřku konkávní, aby splynula s oběma bočními stranami a aby tak každá hubice měla v příčném průřezu tvar písmene D

V šestém přednostním provedení je uspořádání podobné jako v pátém provedení Avšak v šestém provedení, které je rovněž určeno pro ponorné plnění kokil, má každá hubice zadní stěnu, podél které tavenina může téci k odtoku, který je vymezen na odtokovém konci Tato zadní stěna na přítokovém konci hubice směřuje ven a dopředu z centrální části kola Každá hubice má příslušné boční stěny a přední stěnu tak, aby byly obdélníkového tvaru v průřezu Avšak zadní stěna může být zvnitřku konkávní, aby splynula s oběma bočními stěnami a aby tak každá hubice měla v příčném průřezu tvar písmene D.

Čtvrté, páté a šesté provedení je uzpůsobeno nejlépe pro rotaci na horizontální ose. Avšak každé z těchto provedení může být přizpůsobeno pro rotaci na nakloněné ose rotace.

V každém provedení jsou hubice přednostně spojeny na jejich vnitřních koncích podél dopředu vedoucích spojení mezi jejich bočními stěnami nebo jejich částmi bočních stěn. V každém případě je uspořádání přednostně takové, že každé spojení vymezuje poměrně ostrý předěl mezi přítokovým koncem k hubicím, které usnadňuje odvedení taveniny z hubice, která opouští licí polohu, do hubice v této nebo blízké poloze.

Jak je uvedeno, hubice jsou zhotoveny z plechu, jakým je měkká ocel nebo slitinová ocel. To umožňuje dosažení požadované pevnosti na menší tloušťce stěny, než je nezbytné pro cylindrické těleso odlité ze železa nebo z oceli, čímž se ušetří na materiálu a výrobních výdajích. Také tenčí tloušťka stěny cylindrického tělesa, které má hubice vyrobené z plech, vede ke snížení ztráty tepla z roztaveného kovu a tím snižuje riziko, že roztavený kov ztvrdne a/nebo snižuje požadavek ohřátí cylindrického tělesa, které zabraňuje ztvrdnutí roztaveného kovu.

Za druhé poskytuje uvedený vynález licí zařízení s odlévacím kolem, které obsahuje cylindrické těleso podle prvního aspektu tohoto vynálezu, dopravník, na kterém se řada ingotových kokil posunuje pod cylindrickým tělesem podél odlévací linky, vedoucí příčně k ose, prostředek pro rotaci cylindrického tělesa, prostředek pro posun dopravníku, zajišťující, aby se každá kokila dostala do polohy plnění pod hubici v poloze lití a přiváděči prostředek pro přivedení taveniny do cylindrického tělesa, přičemž prostředek pro rotaci cylindrického tělesa a prostředek pro posun dopravníku jsou použitelné současně.

-3 CZ 292611 B6

Uspořádání je přednostně takové, že jakmile se každá kokila přiblíží poloze plnění, posune se do vertikálního či téměř vertikálního vyrovnání s osou pod odtokovým koncem hubice, která se blíží k poloze lití. Při dalším pohybu kokily odtokový konec vnikne do kokily a ocitne se vnejnižší poloze v kokile, kdy tato je v poloze plnění a hubice je v poloze lití. Tato nejnižší poloha je dostatečně blízká základně kokily, aby zabránila tvorbě strusky během lití taveniny do kokily. Při ještě dalším pohybu kokily je spodní konec hubice během úkonu lití uvnitř kokily zvedán a poté je vyzvednut ven z kokily a kokila přechází mimo dosah cylindrického tělesa. Současně další po sobě jdoucí kokily jsou posouvány podél odlévací linky, každá odpovídající příslušné hubici cylindrického tělesa. Rotace cylindrického tělesa a dopravníku může být nepřetržitá. Nebo také může být přerušovaná.

Přiváděči prostředek může zahrnovat otevřený žlab nebo také pro určité kovy, potrubí, kterým je roztavený kov přiváděn k cylindrickému tělesu z vhodného zdroje. Žlab nebo potrubí má přednostně odtokový konec přilehlý k centrální části cylindrického tělesa, aby se umožnilo vytékání taveniny do přítokového konce hubice v poloze lití. Nebo také přiváděči prostředek může obsahovat nálevku.

Přiváděči prostředek může vypouštět taveniny v místě blízkém, ale umístěném mimo centrální část tak, aby přecházela přímo k přítokovému konci hubice v poloze lití. To znamená, že proud taveniny se nemusí, a přednostně nemá, dotýkat centrální části. Avšak centrální část může být vypouklého (mísovitého) tvaru a zvláště v takovém případě může sloužit ktomu, aby vedla taveninu v toku z přiváděcího prostředku k přítokovému konci hubice v této poloze.

Když rotace cylindrického tělesa a pohon dopravníku fungují přerušovaným, postupným způsobem, pak je cylindrické těleso a dopravník zastaven, jakmile každá hubice a příslušná kokila dosáhne polohy lití a plnění. Poté je uskutečněno alespoň částečné naplnění kokily, je-li potřeba, a to přítokem taveniny, který byl na okamžik přerušen po ukončení plnění předcházející kokily. Avšak na začátku plnění kokily v poloze plnění jsou rotace cylindrického tělesa a pohon dopravníku opět uvedeny do pohybu, takže dokončení plnění kokily je dosaženo, jakmile se posune mimo polohu plnění. To znamená, že plnění kokily je nesouměmé, co se týká jejího posunu do polohy plnění a mimo ni. Toto nesouměmé plnění má tu výhodu, že umožňuje, aby odtokový konec hubice byl zvednut úměrně ke své kokile, následkem rotace cylindrického tělesa. Toto zvednutí může být takové, aby udrželo odtokový konec hubice na krátkou vzdálenost nad zvyšující se hladinou taveniny v kokile nebo s odtokovým koncem ponořeným a zvedaným s rostoucí hladinou taveniny v kokile. V obou případech je nesouměmého plnění také dosaženo, když rotace cylindrického tělesa a pohon dopravníku jsou nepřetržité.

Přiváděči prostředek je přednostně sestaven příslušně k cylindrickému tělesu způsobem, který usnadňuje dosažení takovéhoto nesouměmého plnění. Následující dvě uspořádání toho dosahují, ačkoliv mohou, je-li to žádoucí, být použity v kombinaci.

V prvním uspořádání má přiváděči prostředek odtok, který je bočně odkloněn z osy rotace k té polovině cylindrického tělesa, ke které hubice prvně rotuje při opouštění licí polohy. Jako následek toho je odtok přiváděcího prostředku schopen být nahoře a vypouštět taveninu do přítokového konce hubice během vymezené chvíle a během vzdálenostního intervalu posunu přítokového konce hubice mimo polohu lití. Ve druhém uspořádání přiváděči prostředek přivádí taveninu podél dráhy ke svému odtoku tak, že při vytékání z odtoku má tavenina dolů tekoucí dráhu, která je bočně odkloněna směrem k polovině cylindrického tělesa, jak je výše uvedeno. V této druhé úpravě je opět odtok přiváděcího prostředku schopen vypouštět taveninu do přítokového konce hubice během vymezené chvíle a vzdálenostního intervalu.

Hubice se přednostně v příčném průřezu zmenšují od přítokového konce k odtokovému konci. Děje se tak následkem vzájemně nakloněných bočních stěn, které se při vzájemném zachování

-4CZ 292611 B6 konstantního úhlu zmenšují ve výšce k odtokovému konci. Boční stěny každé hubice se mohou rozbíhat směrem k přítokovému konci tak, že každá boční stěna splývá s přilehlou boční stěnou sousední přilehlé hubice a je sní spojena. Spojení mezi bočními stěnami přilehlých hubic přednostně směřuje dopředu a ven z centrální části. Tato spojení mohou vymezovat poměrně ostrý předěl mezi přítokovým koncem po sobě jdoucích hubic, který usnadňuje přerušení přívodu taveniny k jedné hubici, než se další následující hubice přiblíží do polohy lití.

Může být použito jakéhokoliv vhodného přiváděcího prostředku. Výběr a tvar přiváděcího prostředku bude záviset na druhu taveného kovu a jeho teplotě. Pro kovy, jako je olovo nebo magnézium, přiváděči prostředek přednostně zahrnuje čerpadlo a ocelové potrubí. Cylindrické těleso může mít jakýkoliv vhodný počet hubic. Faktory, působící na výběr počtu hubic, zahrnují velikost, váhu a především náklady (cenu) na konstrukci. Počet hubic také může změnit výrobní rychlost ingotů. Zpravidla čím větší počet hubic, tím větší výrobní rychlost. V přednostním provedení má cylindrické těleso 6 až 12 hubic.

V přednostním provedení tohoto vynálezu je každá hubice tvarována tak, že vnitřní povrchy, podél kterých by tavenina měla téci, se svažují od přítokového konce k odtokovému konci. Povrchy mohou být rovné nebo zakřivené. Tento tvar podstatně snižuje riziko mrtvých zón a minimalizuje ucpávky, způsobené tvorbou strusky nebo zamrznutím kovu a umožňuje výrobu ingotů, které mají shodnou hmotnost. Svažující se povrchy také mohou minimalizovat turbulenci taveného kovu při plnění ingotových kokil, čímž se minimalizuje tvorba strusky. Otevřené konstrukce hubic umožňují větší viditelnost procesu odlévání, lepší kontrolu výroby ingotů a snadnější čištění a údržbu. Avšak uzavřené konstrukce hubic mohou mít oddělitelnou krycí část, aby se usnadnilo čištění a údržba.

V přednostním provedení je každá hubice tvarována tak, že všechny vnitřní povrchy, podél kterých tavené kovy mají téci, se svažují od přítokového konce k odtokovému konci. Tento tvar hubic vytváří pevnou konstrukci, a proto není nutné užití silnostěnné ocelové konstrukce. To má za následek, že odlévací kolo má slabší teplonosnou hmotu, než jakou mají odlitá odlévací kola, a pro kovy s nízkou tepelnou kapacitou, jako je magnézium, je důležité, když jim toto kolo umožní, aby byly od lity s menší pravděpodobností zamrznutí a vzniku ucpávek v hubicích. Rovněž to znamená, že výdaje, spojené s předehříváním korečků (naběráků) nebo hubic, mohou být minimalizovány.

Známá odlévací kola jsou tvarována a konstruována tak, že jejich osa rotace je v horizontální rovině. Avšak uvedený vynález umožňuje odchylku, ve které je možné použít odlévací kolo alespoň některého z provedení v odkloněné ose. Toto uspořádání může dále minimalizovat turbulenci lití taveného kovu do kokil.

Stručný přehled obrázků na výkresech

Přednostní provedení tohoto vynálezu budou nyní popsána na příkladech, s odkazem na doprovodné obrázky.

Na obr. 1 je znázorněna částečná čelní vertikální projekce (náiys) jedné formy odlévacího kola, na obr. 2 boční vertikální projekce (bokorys) odlévacího kola, jak je zobrazeno na obr. 1, na obr. 3 perspektivní pohled na hubici odlévacího kola z obr. 1 a 2, na obr. 4a a 4b návrhy hubic, podobné hubicím z obr. 3, na

-5CZ 292611 B6 obr. 5 schematický bokorys alternativní formy cylindrického tělesa, na obr. 6 částečná perspektivní ukázka cylindrického tělesa z obr. 5 a na obr. 7 a 8 ještě další formy vytvoření cylindrického tělesa.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 a 2 znázorněné odlévací kole 10 zahrnuje cylindrické těleso 12, upravené pro rotaci kolem horizontálně umístěné osy X a mající centrální hlavovou desku 14, kterou otáčí hřídel 16 a která vymezuje centrální část 18. Cylindrické těleso 12 je sestrojeno s osmi hubicemi 20a až 20h (zmiňovanými společně jako hubice 20).

Hřídel 16 je uložena v ložiskách (není ukázáno) a je otáčivá při působení vhodného hnacího prostředku (není ukázáno). Na druhé straně od svého předního konce má hřídel 16 integrální koncovou desku 21. ke které je hlavová deska 14 upevněna šrouby 22.

Na obr. 3 je každá hubice 20 ve tvaru uzavřené, na vrcholu seříznuté pyramidy s pravoúhlou základnou, která má přítokový konec 23 a kruhový odtokový konec 24. Jak je zobrazeno na obr. 4a a 4b, odtokový konec 24 může zahrnovat rozličnost tvarů, včetně elipsovitého a podlouhlého otvoru.

Cylindrické těleso 12 je zhotoveno ze 2 mm silných součástí ocelového plátu, které jsou svařeny dohromady, přičemž hlavová deska 14 obsahuje 10 mm silnou kruhovou desku pro zpevnění. Konstrukce má vysokou úroveň pevnosti, přestože je udělána z poměrně lehkého ocelového plátu a desky.

Odlévací kolo 10 také zahrnuje přiváděči prostředek 26, mající přírodní trubici 28, kterou tavený kov může být přiváděn k cylindrickému tělesu 12 z vhodného zdroje (není ukázáno). Trubice 28 je ukončena dolů zahrnutým výtokovým koncem 30 v blízkosti centrální části 18. Toto uspořádání je takové, že přírodní trubice 28 může vypouštět taveninu ze svého výtokóvého konce 30. aby tekla do přítokového konce 23 hubice 20, když je hubice 20 v poloze lití, vertikálně pod osou X.

V uspořádání podle obr. 1 je cylindrické těleso 12 otáčeno pomocí hřídele 16 proti směru otáčení hodinových ručiček. To přivádí každou hubici 20 při rotaci do polohy lití a poté mimo ni. Tuto licí polohu zaujímá na obr. 1 hubice 20a. Trubice 28 je připevněna tak, aby se její výtokový konec 30 nalézal asymetricky k ose X, výtokový konec 30 je bočně nepatrně odkloněn k polovině cylindrického tělesa 12, ke které každá hubice 20 rotuje při opouštění licí polohy. Takto tok taveniny z výtokového konce 30 k přítokovému konci 23 hubice 20, započíná krátkou přestávku předtím, než hubice 20 dosáhne této polohy a je ukončen po větší přestávce, kdy se hubice 20 posune mimo tuto polohu.

Spojení 32 mezi každým párem po sobě jdoucích hubic 20 funguje jako odchylovač toku taveniny. Spojení 32 mezi hubicí 20a, zobrazenou na obr. 1 v poloze lití a předcházející hubicí 20h. je v poloze, ve které tok taveniny je rozložen mezi těmito hubicemi 20a a 20h. Až do krátké přestávky, předtím než hubice 20a dosáhne polohy lití, je všechen tok v přítokovém konci 23 hubice 20h. Avšak, jakmile se hubice 20a přiblíží a poté posune mimo polohu lití, spojení 32 započne odchylovat zvyšující se podíl toku taveniny z hubice 20h k hubici 20a. až do momentu, kdy je celý tok v hubici 20a. Po další přestávce se přilehlé spojení 32 opět aktivuje, aby odklonilo tok do hubice 20b.

-6CZ 292611 B6

Pod odlévacím kolem je upravetí dopravní pás, který má řadu ingotových kokil 36 a který je ovládán působením hnacího prostředku (není ukázáno) pro posun kokil 36 po odlévací lince, vedoucí pod osou X. Každá kokila 36 je připojena k příslušnému řetězu nebo pásu (není ukázáno), pomocí něhož jsou kokily 36 posouvány po odlévací lince.

Pohon pro otáčení cylindrického tělesa 12 kolem osy X je synchronizovaný s pohybem pro posun kokil 36 po odlévací lince. Uspořádání je takové, že jakmile každá z hubic 20a až 20h dosáhne polohy lití, zobrazené pro hubici 20a. příslušná kokila 36 dosáhne polohy plnění. Na obr. 1 jsou zobrazeny pouze tři kokily 36 systému, přičemž toto označení kokil jako 36a. 36b a 36h má zdůraznit jejich spojení s příslušnými hubicemi 20a, 20b a 20h.

Odlévací linka je kolmá k ose X. Vertikální vzdálenost mezi odlévací linkou a osou X a poloha odlévací linky podélně s osou X je taková, aby se uskutečnil požadovaný operační vztah mezi hubicemi 20 a kokilami 36. Tento vztah, který je také závislý na synchronii rotace cylindrického tělesa 12 a posunu kokil 36, přivádí odtokový konec 24 každé hubice 20 do požadovaného vztahu s příslušnou kokilou 36.

Jak je zobrazeno na obr. 1, odtokový konec 24 hubice 20b začíná vstupovat do kokily 36b. Hubice 20a je v poloze lití, zatímco kokila 36a je v poloze plnění, takže odtokový konec 24 hubice 20a je těsně přilehlý k základně kokily 36a. Spojení 32 mezi hubicemi 20a a 20h dokáže odchýlit tok taveniny z přítokového konce 23 hubice 20h k přítokovému konci 23 hubice 20a. Takto je tavenina, tekoucí z výtokového konce 30 k přítokovému konci 23 hubice 20a. schopna téci skrz hubici 20a a vytéci jejím odtokovým koncem 24 do kokily 36a. Tok taveniny hubicí 20a a její výtok z ní je zobrazen na obr. 3 a nemělo by zůstat bez povšimnutí, že toto uspořádání má za následek tok s minimální turbulencí. Rovněž těsné polohování odtokového konce 24 k základně kokily 36a dále minimalizuje turbulenci a následně minimalizuje riziko tvorby strusky.

Plnění kokily 36a pokračuje, když tato se posune mimo polohu plnění do polohy hned za ni, která je na obr. 1 zobrazena polohou kokily 36h. Otáčení hubice 20a za polohu zaujímanou hubicí 20h přitom způsobuje zvednutí jejího odtokového konce 24. Uspořádání je přednostně takové, aby se dosáhlo podlití kokily 36a (to znamená odtokový konec 24 hubice 20a zůstává těsně u zvedající se hladiny taveniny vkokile 36a). což opět minimalizuje turbulenci a riziko tvorby strusky. Polohy je dosaženo, když spojení 32 začne odchylovat tok z hubice 20a do hubice 20b. Toto odchýlení je dokončené, když kokila 36a je naplněna požadovaným množstvím kovu a odtokový konec 24 hubice 20a je zvednut pryč z kokily 36a a kokila 36a se posune za cylindrické těleso 12.

Obr. 1, 2 a 3 zobrazuje odlévací kolo 10, vyrobené k tomu, aby účinně sloužilo k odlévání ingotů magnézia se zanedbatelnou tvorbou oxidu nebo strusky as odchylkou hmotnosti ingotu 8,0 kg ± 0,1 kg. Toto odlévání samozřejmě nutně vyžaduje provoz pod atmosférou ochranného plynu, jak je požadováno pro ochranu magnéziové taveniny. Vhodnost odlévacího kola 10 podle tohoto vynálezu pro odlévání magnézia dosvědčuje nepoužívání známých odlévacích kol pro odlévání hliníkových ingotů, pro odlévání magnéziových ingotů. Odlévací kolo 10 podle tohoto vynálezu je poměrně levné a umožňuje minimalizovat ztrátu tepla z taveniny k cylindrickému tělesu, čímž se vyhne potřebě vnějšího ohřívání tohoto prvku, které má vyrovnat ztrátu tepla. Odlévací kolo 10 se také dobře hodí pro výrobu v měřítku vhodném pro dosažení značného objemu komerční výroby ingotů.

Obr. 5 a 6 zobrazuje cylindrické těleso 112 zhotovené z plechových částí, které jsou svařeny dohromady a mající centrální hlavovou desku 116, kterou je připojeno k horizontálně umístěné hřídeli 118, otáčivé způsobem, popsaným s odkazem na cylindrické těleso 12 na obr. 1 a 2. Cylindrické těleso 112 zahrnuje osm hubic 122, z nichž je na obr. 5 viditelná pouze část vnějšího

-7CZ 292611 B6 póVřchu pěti hubic 122. Stejně jako cylindrické těleso 12 na obr. 1 a 2, přední strana hlavové desky 116 vymezuje centrální část, která vede k přítokovému konci 123a (viz obr. 6) každé hubice 122.

Jak je zobrazeno detailněji na obr. 6, každá hubice 122 je ve tvaru zpředu otevřeného naběráku a je určena obloukovitě prohnutou střední stěnou 100 a párem bočních stěn 102. Každá střední stěna 100 je svařena na přítokovém konci 123a své hubice 122 s obvodem hlavové desky 116. Stěny 100 se obloukovitě zakřivují ven a dopředu od přítokového konce 123a k odtokovému konci 123b příslušných hubic 122. Z toho vyplývající dopředu jdoucí konkávní povrch 100a každé stěny 100 vymezuje tekoucí stezku pro taveninu během procesu plnění kokily 36. Šířka stěny 100 se zužuje z přítokového konce 123a k odtokovému konci 123b. aby zajistila lepší svedení toku taveniny.

Každá boční stěna 102 má tvar čtvrtiny kulatého disku. Podél svého prohnutého obloukového okraje 102a je každá boční stěna 102 svařena s příslušnou střední stěnou 100 své hubice 122 tak, že jeden z jejích lineárních bočních okrajů 102b prochází dopředu od hlavové desky 116 a čelní okraj 102c nahoru z odtokového konce 123b své hubice 122.

Po sobě jdoucí hubice 122 jsou spojeny dohromady svařením podél přilehlých bočních okrajů 102b. Z toho vyplývající spojení mezi bočními okraji 102b je podobné tvarem a funkcí spojením 32 cylindrického tělesa 12 z obr. 1 a 2.

Manipulace s cylindrickým tělesem 112 je podobná jako ta s cylindrickým tělesem 12 na obr. 1 a 2. Jak je označeno na obr. 5, cylindrické těleso 112 je použito ve spojení s přiváděcím prostředkem 130 a také se systémem dopravního pásu (není ukázáno).

Obr. 7 a 8 ukazují cylindrické těleso 212, ve kterém části, odpovídající částem cylindrického tělesa 112 z obr. 5 a 6, mají stejné číslo odkazu, pouze větší o hodnotu 100. Popis bude zejména omezen na charakteristiky, kterými se cylindrické těleso 212,112 liší.

V uspořádání na obr. 7 a 8 je každá hubice 222 uzavřena mezi svými přítokovým koncem 223a a svým odtokovým koncem 223b. Rovněž každá hubice 222 je ve tvaru násypníku (násypného koše) pravoúhlého příčného průřezu mezi svým přítokovým koncem 223a a odtokovým koncem 223b, s odtokovým koncem 223b určujícím odtok 204 pro výtok taveniny. Každá hubice 222 má zadní stěnu 200, boční stěny 202 a přední stěnu 205. zhotovené z rovné kovové desky a spojené s přilehlými stěnami svařením. Každá zadní stěna 200 je svařena na přítokovém konci 223a své hubice 222 k části obvodu hlavové desky 216. Stěny 200 jsou od hlavové desky 216 vychýleny směrem ven a dopředu, zatímco každá přední stěna 205 ie s hlavovou deskou 216 paralelní, takže příslušné odtoky 204 jsou zpředu hlavové desky 216.

Stěny 200.205 každé hubice 222 se nepatrně zužují od přítokového konce 223a ke svému odtoku 204, takže boční stěny 202 se rozbíhají ven z odtoku 204 k přítokovému konci 223a. Také přilehlé stěny 202 za sebou jdoucích hubic 222 jsou spojeny přítokovými konci 223a, aby se vymezilo příslušné spojení 225. které funguje stejně jako spojení 32 cylindrického tělesa 12 z obr. 1 a 2.

Manipulace s cylindrickým tělesem 212 bude opět pochopena z popisu odlévacího kola 10 na obr. 1 a 2. Rovněž přiváděči prostředek 230 (jako prostředek 130 na obr. 5 a 6) je přednostně odkloněn od osy rotace způsobem, popsaným pro prostředek 26 z obr. 1 a 2 a s podobnou funkcí.

Z obr. 5 a 6 je pak zcela jasně zřejmé, že zakřivení konkávního povrchu 100a každé střední stěny 100 reguluje turbulenci v toku kovu. Zakřivení může být plynule rovnoměrné od přítokového konce 123a k odtokovému konci 123b. Avšak zakřivení se může výrazně zvýšit a, je-li nezbytné

-8CZ 292611 B6 zvýšit radiální šíři každé hubice 122, každá stěna 100 může mít lineární vnitřní koncovou část, která vede tok k vnější obloukově prohnuté části.

Z obr. 7 a 8 je pak zřejmé, že odchýlení zadních stěn 200 reguluje tok taveniny a umožňuje, aby turbulence byla minimalizována. Obměna je také možná v tomto provedení, ve kterém orientace každé hubice 222 může být obrácená. To znamená, že zadní stěny 200 mohou být paralelní s hlavovou deskou 216 a procházet radiálně od ní s předními stěnami 205, které jsou vychýleny ven a dozadu od svého přítokového konce 223a ke svému odtoku 204. S takovouto obměnou to samozřejmě budou přední stěny 205. podél nichž tavenina poteče a kterými její tok bude regulován. Rovněž při této obměně odtokový konec přiváděcího prostředku 230 bude muset mít svůj odtokový konec dále od hlavové desky 216. pro výtok taveniny směrem ke konci přední stěny 205, přilehlé k přítokovému konci 223a každé hubice 222.

Závěrem by mělo být zřejmé, že je možné zavést do konstrukcí a do uspořádání součástek výše popsaných různé změny, úpravy nebo dodatky, aniž by to znamenalo odchylku od záměru nebo rámce vynálezu.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Odlévací kolo pro licí zařízení k plnění ingotových kokil (36) v automatizovaných odlévacích linkách, tvořené cylindrickým tělesem (12), uspořádaným prostřednictvím pohonu otočně kolem osy (X) a opatřeným na svém obvodě soustavou hubic (20, 20a až 20h) pro zachycování stanovených dávek roztaveného kovu, kontinuálně přiváděného do dutiny cylindrického tělesa (12) přiváděcím prostředkem (26), a pro jejich usměrňování do jednotlivých ingotových kokil (36), vyznačující se tím, že cylindrické těleso (12) je opatřeno kovovou hlavovou deskou (14), která je upravena pro připojení na integrální koncovou desku (21) otočného hřídele (16), a ke které jsou připevněny svými připojovacími hranami přítokové konce (23, 123a) jednotlivých hubic (20, 20a až 20h), vytvořených z podélných kovových deskových dílů, orientovaných směrem od centrální části (18) cylindrického tělesa (12) a majících lineární boční okraje (102b) svých přítokových konců (23, 123a), uspořádané kolmo vůči připojovacím hranám, navzájem spojeny.
2. 2. Odlévací kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že každá hubice (20, 20a až 20h) je vytvořena ze tří podélných kovových deskových dílů, upravených do tvaru otevřeného žlabu.
3. 3. Odlévací kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že každá hubice (20, 20a až 20h) je vytvořena ze čtyř podélných kovových deskových dílů, upravených do tvaru uzavřeného žlabu.
4. 4. Odlévací kolo podle nároku 1,vyznačující se tím, že podélné deskové díly hubic (20,20a až 20h) jsou tvořeny pláty z oceli o tloušťce v rozsahu od 1,5 mm do 4,0 mm.
5. 5. Odlévací kolo podle nároku 2, vyznačující se tím, že ocel je ze skupiny ocelí zahrnující titanové oceli a titanové slitiny oceli.
6. 6. Odlévací kolo podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že podélné deskové díly hubic (20, 20a až 20h) jsou vzájemně spolu a s hlavovou deskou (14) spojeny svary.

   -9CZ 292611 B6
7. 7. Odlévací kolo podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že podélné deskové díly hubic (20,20a až 20h) jsou na svých vnitřních stranách opatřeny tepelně izolačním materiálem.
8. 8. Odlévací kolo podle nároků 1, 2 a 3, vy z n a č uj íc í se t í m , že každá hubice (20,20a až 20h) se v příčné průřezové ploše směrem od svého přítokové konce (23, 123a) ke svému odtokovému konci (24, 123b, 223b) zužuje.
9. 9. Licí zařízení k plnění ingotových kokil (36) v automatizovaných odlévacích linkách, opatřené odlévacím kolem, tvořeným cylindrickým tělesem (12), uspořádaným prostřednictvím pohonu otočně kolem osy (X) a opatřeným na svém obvodě soustavou hubic (20,20a až 20h) pro zachycování stanovených dávek roztaveného kovu, kontinuálně přiváděného do dutiny cylindrického tělesa (12) přiváděcím prostředkem (26), a pro jejich usměrňování do jednotlivých ingotových kokil (36), uspořádaných za sebou na dopravníku, pohyblivém kolmo k ose (X) a upraveném v oblasti pod hubicemi (20, 20a až 20h) cylindrického tělesa (12), vyznačující se t í m , že cylindrické těleso (12) je opatřeno kovovou hlavovou deskovou (14), která je upravena pro připojení na integrální koncovou desku (21) otočného hřídele (16), a ke které jsou připevněny svými připojovacími hranami přítokové konce (23, 123a) jednotlivých hubic (20,20a až 20h), vytvořených z podélných kovových deskových dílů, orientovaných směrem od centrální části (18) cylindrického tělesa (12) a majících lineární boční okraje (102b) svých přítokových konců (23, 123a), uspořádané kolmo vůči připojovacím hranám, navzájem spojeny, přičemž pro zajištění ponoření odtokového konce (24, 123b, 223b) každé hubice (20, 20a až 20h) v tavenině během jejího natékání do kokily (36) je vzdálenost odtokového konce (24, 123b, 223b) každé hubice (20, 20a až 20h) od osy (X), vedené v horizontální rovině, větší než kolmá vzdálenost horních okrajů na dopravníku uspořádaných kokil (36) od osy (X) a menší než kolmá vzdálenost dna každé z těchto kokil (36) od osy (X), přičemž pohon pro otáčení cylindrického tělesa (12) je upraven synchronně s pohonem pro posuv dopravníku kokil (36).