CZ29849U1 - Modifikovaná vstřelovací trubice pro jádrařské vstřelovací stroje - Google Patents

Description

Modifikovaná vstřelovací trubice pro jádrařské vstřelovací stroje

Oblast techniky

Technické řešení se týká problematiky vstřelování slévárenských jader na vstřelovacích strojích. Stěžejní součástí každého vstřelovacího stroje je vstřelovací trubice.

Dosavadní stav techniky

Pro vstřelovací stroje je charakteristické rychlé plnění jademíků dávkou jádrové směsi, která není promísena se vzduchem. Potřebné urychlení se směsi udělí ve vstřelovací komoře prudkou expanzí stlačeného vzduchu. Ten působí na sloupec směsi z čelní strany jako pružný píst. Tření směsi o stěny komory může být sníženo tím, že se stlačený vzduch přivádí rovněž štěrbinami ve vstřelovacím pouzdře. Sloupec směsi se tak oddělí od stěny vzduchovou vrstvou. Následkem sníženého tření se směs značně urychlí. Dojde k dobrému vyplnění jademíků.

Při výrobě slévárenského jádra - tzv. vstřelováním dochází obecně k následujícímu procesu:

V násypce je namíchána jádrová směs dle definované receptury. Receptura je tvořena slévárenským ostřivem a pojivém. Slévárenské ostřivo je tvořeno nejčastěji křemenným pískem o definované granulometrii. Pojivá tvoří chemické komponenty na bázi pryskyřic. Jádrová směs je z násypky unášena do vstřelovací trubice skrz uzavírací klapku až do doby uzavření klapky.

Ze vstřelovací trubice je následně po definovanou dobu a za definovaného tlaku profouknuta jádrová směs do jademíků. V dutinách jademíků dojde následně k vytvrzení jádrové směsi a vzniká slévárenské jádro. Jademík pro výrobu formovacích jader je znám např. z dokumentu CZ 266 905 Bl. Zařízení k vstřelování a uvolňování jader z jademíků na vstřelovacích strojích používaných ve slévárenství k výrobě jader, kde směr osy vstřelovacího otvoru je totožný se směrem pohybu vyhazovače je znám z dokumentu CZ 209 794 Bl. Způsob a zařízení pro výrobu forem a jader zejména pro slévárenské účely je znám z dokumentu CZ/EP 1957 218 T3. Zařízení na výrobu jader je známo z dokumentu US000004815517A. Vstřelovací stroj je popsán v dokumentu WO 2008/125140 AI. Vstřelovací zařízení na stroji pro vstřelování jader je známo z dokumentu EP 0255 876 Bl.

V současnosti jsou trubice vyrobeny z vrstev epoxidové pryskyřice proložené zpevňovacím síťovím a příruby jsou z plastu.

Vlivem užívání trubice dochází k postupnému opotřebování až do stavu překročení mezního stavu použitelnosti.

V průběhu upínání vstřelovací trubice dochází k postupnému ulpívání zbytků jádrové směsi na hliníkových přírubách. Po upnutí trubice dochází na přírubách vlivem zbytků jádrové směsi k nevratné deformaci přírub spějící k celkové netěsnosti systému při průchodu stlačeného vzduchu.

Při plnění trubice jádrovou směsí a následném vyprázdnění jádrové trubice dochází k nadměrnému abrazivnímu opotřebení vycházejícího z granulometrie použité jádrové směsi. Postupným abrazivním opotřebením dochází k úbytku materiálu na tloušťce stěny a postupnému zeštíhlování. Nižší tloušťka stěny trubice je charakterizována poklesem pevnosti trubice a snížením tuhostí trubice (sklolaminát se začíná třepit).

V důsledku postupného zanášení sít pro přívod a odvod vzduchu vstřelovací trubice dochází k snižování průchodnosti vzduchu až do stavu tvorby prasklin na těle trubice.

V důsledku poškození pláště trubic, je narušena celistvost povrchu pláště trubice. Při styku pojivá s pláštěm trubice dochází k reakci mezi tělem trubice a pojivém. Důsledkem reakce je porušení celistvosti povrchu sklolaminátu doprovázejícím poklesem pevnosti. Výše uvedeným mechanismem dochází k prasklinám v trubici

- 1 CZ 29849 UI

Manipulací a montáží vstřelovací trubice dochází k dynamickému namáhání a postupné destrukci. Soustavným mechanickým a chemickým čištěním vstřelovací trubice dochází k porušování povrchu a tedy i homogenity povrchu trubice, přispívající k degradaci pláště sklolaminátu.

Cílem technického řešení je představit vstřelovací trubici pro jádrařské vstřelovací stroje nové konstrukce, která by měla několikanásobně zvýšenou životnost oproti současně používaným trubicím.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky odstraňuje modifikovaná vstřelovací trubice pro jádrařské vstřelovací stroje podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že její stěna trubkové části obsahuje, definováno od vnitřního průměru k vnějšímu, první vnitřní vrstvu, která je tvořena vinylesterovou pryskyřicí obsahující prach karbidu křemíku, na této vnitřní vrstvě je uložena rohož ze skelných vláken jako první výztuž, na této rohoži je uložena druhá vrstva, opět z vinylesterové pryskyřice obsahující prach karbidu křemíku, přičemž na ní je uspořádána třetí vrstva vytvořená ve vrstvách na sebe navíjeným skelným vláknem prokládaným vinylesterovou pryskyřicí, přičemž skelné vlákno v této třetí vrstvě tvoří druhou výztuhu pro výrazné zvýšení celkové tuhosti a stability trubice a na třetí vrstvě je uspořádána vnější vrstva tvořená vinylesterovou pryskyřicí.

Ve výhodném provedení jsou horní příruba a spodní příruba vyrobeny z hliníku.

Objasnění výkresů

Technické řešení bude blíže vysvětleno pomocí výkresů, na kterých obr. 1 představuje pohled na celý vstřelovací stroj ve schematickém řezu, obr. 2 představuje detail vstřelovací trubice a obr. 3 představuje řez podle čáry A-A vstřelovací trubice z obr. 2.

Přiklad uskutečnění technického řešení

Na obr. 1 je zobrazen vstřelovací stroj 1, který sestává ze vstřelovací komory 2 s přírubou 3, kterou prochází přívod 4 jádrové směsi, a který je uzavírán motýlovou klapkou 5. Uvnitř vstřelovací komory 2 je uspořádána vstřelovací trubice 9. V horní části stroje £ je proveden přívod 6 stlačeného vzduchu do komory 2 a pneumatický válec 7 ovládající přívod vzduchu. Na opačné straně stěny komory je uspořádán odvod stlačeného vzduchu 8. Vstřelovací trubice 9 je opatřena horní přírubou 13 a spodní přírubou £4. Pod spodní přírubou 14 je umístěna vstřelovací deska 10 jaderníku ££, ve kterém se formuje jádro £2. Pro přívod a odvod stlačeného vzduchuje trubice ve své horní i spodní části opatřena otvory £8. Potud je konstrukce stroje i trubice standardní a známá ze stavu techniky. Jak bylo uvedeno výše, v současnosti jsou trubice vyrobeny z vrstev epoxidové pryskyřice proložené zpevňovacím síťovím a příruby jsou z plastu.

Na obr. 2 a 3 je představena vstřelovací trubice 9 podle technického řešení. Trubice 9 je obecně běžné výše popsané konstrukce ovšem s tím rozdílem, že její trubková část 17 mezi přírubami je vytvořena jiným způsobem, jak to je nejlépe vidět na obr. 3 v detailu řezu stěnou trubice 9. Je zde vidět, že trubková část 17 sestává s následujících vrstev, popsáno od vnitřního průměru trubice k vnějšímu: vnitřní vrstva 19 stěny trubice 9 je tvořena vinylesterovou pryskyřicí, do níž je vmíchán prach karbidu křemíku. Na tuto vrstvuje navinuta rohož 20 ze skelného vlákna jako první výztuž. Na tuto rohož 20 je nanesena druhá vrstva 19a z vinylesterové pryskyřice opět obsahující prach karbidu křemíku. Na ní je uspořádaná třetí vrstva 2£ vytvořena ve vrstvách na sebe navíjeným skelným vláknem prokládaným vinylesterovou pryskyřici, přičemž skelné vlákno v této třetí vrstvě 21 tvoří druhou výztuhu. Vnější vrstvu 22 tvoří vinylesterová pryskyřice. Je zde vidět, že nejvýše namáhaná vnitřní vrstva 19 obsahující prach karbidu křemíku má nejmenší tloušťku. Přítomností vnitřní vrstvy 19 s prachem karbidu křemíku se zajistí vysoká otěruvzdomost, čímž se podstatně zvýší životnost trubice 9. Protože třetí vrstva 2£ a vnější vrstva 22 jsou v zásadě ze stejného materiálu jako hlavní komponenta vnitřní vrstvy £9, tedy z vinylesterové pryskyřice, zajistí se při výrobě optimální chemické prolnutí v celém průřezu stěny trubkové části 17 trubice 9, a proto má trubice 9 i velmi dobrou celkovou stabilitu a mechanickou odolnost. Po vyrobení

-2CZ 29849 UI trubkové části 17 se odsoustruží okrajové pásy 15 a vznikne středová zvýšená část 16, čímž se vytvoří prostor pro standardní zakrytí otvorů 18, které se v těchto okrajových pásech 15 vytvoří.

Inovativní osazení trubice hliníkovými přírubami 13 a 14 je rovněž nespornou výhodou, neboť na rozdíl od přírub plastových, je tyto možné po případné deformaci dále opracovávat (vyvaření + obrobení) a následně v bezchybném stavu používat, zatímco plastové příruby jsou po deformaci neopravitelné.

Claims (2)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Modifikovaná vstřelovací trubice pro jádrařské vstřelovací stroje, sestávající z trubkové části opatřené homí a spodní přírubou, přičemž po okraji trubkové části jsou vytvořeny otvory v okrajových pásech, vyznačující se tím, že její stěna trubkové části (17) obsahuje, definováno od vnitřního průměru k vnějšímu, první vnitřní vrstvu (19), která je tvořena vinylesterovou pryskyřicí obsahující prach karbidu křemíku, na této vnitřní vrstvě (19) je uložena rohož (20) ze skelných vláken jako první výztuž, na této rohoži (20) je uložena druhá vrstva (19a), opět z vinylesterové pryskyřice obsahující prach karbidu křemíku, a na ní je uspořádaná třetí vrstva (21) vytvořená ve vrstvách na sebe navíjeným skelným vláknem prokládaným vinylesterovou pryskyřicí, přičemž skelné vlákno v této třetí vrstvě (21) tvoří druhou výztuhu pro výrazné zvýšení celkové tuhosti a stability trubice (9), a na této třetí vrstvě (21) je uspořádaná vnější vrstva (22) tvořená vinylesterovou pryskyřicí.
2. 2. Modifikovaná vstřelovací trubice podle nároku 1, vyznačující se tím, že homí příruba (13) a spodní příruba (14) jsou vyrobeny z hliníku.