DK143590B - Ventil til et apparat til tilfoersel af flydende metal til stoebeovne - Google Patents

Description

(19) DANMARK

||| (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT (ni 143590 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 1826/77 (51) intCI* B 22 D 18/04 (22) Indleveringsdag 26. apr. 1977 (24) Løbedag 26. apr. 1977 (41) Aim. tilgængelig 29· Okt. 1977 (44) Fremlagt 14. s ep. 1 981 (86) International ansøgning nr. -(86) International indleveringsdag -(85) Videreførelsesdag -(62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 28. apr. 1976, 7613456, FR

(71) Ansøger SGCIETE DE VENTE DE L1 ALUMINIUM PECHINEY, 75008 Paris, FR.

(72) Opfinder Robert Portalier, fr.

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Boutard.

(54) Ventil til et apparat til tilføre el af flydende metal til støbeovne.

Opfindelsen omhandler en ventil til et apparat til tilførsel af flydende metal til ovne i maskiner til støbning under lavt tryk af metaller og metallegeringer, især aluminiumlegeringer, og af den i kravets indledning angivne art.

Et sådant apparat er kendt fra beskrivelsen til fransk patent nr.

2.293.275 og er vist skematisk på fig. 1 og 2. Støbemaskinen om-

Q

2 fatter en støbeform 1 og en fødeovn 2 under lavt tryk. Støbeformen 1 omfatter en stationær del 3 og en lodret bevægelig del 4, og ^ støbeformen er lukket, når delen 4 er i sænket stilling. Den sta- f- tionære del 3 omfatter en tilgangsdyse 5, som er forbundet med et tilgangsrør 6, der er neddykket i flydende metal 7. Ovnen 2 omfatter i en digel 8, der er lejret i en tætlukket beholder 9, i hvilken det > 2 143590 er muligt at etablere et gastryk, så at det i digelen 8 værende flydende metal 7 drives op igennem røret 6 og ind i støbeformen 1. Beholderen 9 er over et rør 10 forbundet med en ventil 11, der kommunikerer med to andre rør, af hvilke røret 12 er forbundet med en trykgaskilde og røret 13 fører ud i atmosfæren.

Fødeapparatet er udstyret med en ventil 14, der omfatter to dele:

Et legeme 15» på hvis nederste parti der er fastgjort to dykrør 16 og 17, hvor enden af røret 16 dykker ned i det flydende metal 7 i fødeovnen 2 og enden af røret 17 dykker ned i flydende metal 18 i en lagerovn 19» som fortrinsvis er forsynet med et overfladerensningsorgan 20, og et bevægeligt dæksel 21, der kan anlægges på legemet 15» hvor tætslutningen imellem dækselet og legemet tilvejebringes af en varme-bestandig pakning 22, fastsiddende enten på dækselet 21 eller legemet 15 eller fordelt på begge disse, fortrinsvis dog anbragt på legemet 15 for at lette tilsyn og udskiftning uden at skulle forsinke fabrikationen; dækselet 21 kan ved drejning omkring sin akse indtage to indbyrdes 90° forskudte stillinger, hvor den første stilling som vist på fig. 1 sætter rørene 16 og 17 i forbindelse med hinanden og den anden stilling som vist på fig. 2 afbryder denne forbindelse.

Ventilen opretholdes på en passende temperatur, for aluminium og dettes legeringer 600 - 700°C, ved hjælp af ikke viste gaskranse eller andre konventionelle opvarmningsanordninger.

Overføringen af det bevægelige dæksel 21 af ventilen 14 fra den ene til den anden stilling sker ved hævning, drejning på 90° og sænkning. Denne bevægelse kan ske ved mekaniske, hydrauliske, pneumatiske eller elektriske organer. I det viste eksempel er dækselet 21 fastgjort til en aksel 23 på en donkraft 24, der tilvejebringer hævningen, hvilken aksel desuden over en vægtstang 25 er forbundet med en anden donkraft 26, der tilvejebringer drejningen.

Dækselet 21 af ventilen 14 står igennem en kanal 27 i forbindelse med en tregangshane 28, der kan sætte dækselet i forbindelse med 3 U3590 enten et organ til at tilvejebringe et momentant undertryk, eksempelvis en vakuumpumpe 29 med en udligningsbeholder 30, eller med en kilde for inaktiv trykgas, eksempelvis med en bufferbeholder 31, som over et rør 32 er forbundet med en ikke vist flaske med neutral gas, eksempelvis komprimeret nitrogen, over et reduktionsmanometer 33. En ledning 34 kan være monteret imellem udstrømningsåbningen af vakuumpumpen 29 og bufferbeholderen 31 til genopsugning af den neutrale gas. En pejlestok 35, der er fastgjort på dækselet 21 af ventilen 14, muliggør at begrænse standen af det flydende metal i det af ventilen afgrænsede kammer 36.

Det forstås, at i den på fig. 1 viste stilling er det tilstrækkeligt at dreje hanen 28 således, at kammeret 36 sættes i forbindelse med vakuumbeholderen 30, for at få det flydende metal til at stige i hver af grenene 16 og 17 og starte hævertvirkningen til opfyldning af digelen 8 med det i lagerovnen 19 værende metal. Opfyldningen ophører, når væskestanden er blevet lige høj i ovnene 8 og 9. På dette tidspunkt kan man ved drejning af hanen 28 sætte kammeret 36 i forbindelse med beholderen 31 med neutral gas og derved få det flydende metal til at synke i hvert af grenrørene 16 og 17.

I det øjeblik, hvor emnet skal formstøbes, afbrydes derimod forbindelsen imellem de to hævertgrene ved at dreje ventilen 14 90° som angivet på fig. 2.

Det overtryk, som derved opstår i den tætlukkede beholder 9, får da metallet til at stige op i røret 6 og i formen 1 samt også i røret 16, men til en mindre højde, idet kompressionen af den i kammeret 36 indesluttede gas modsætter sig metallets opstigning.

Den kendte ventil har den ulempe, at pakningen 22 imellem den øverste (21) og den nederste (15) halvdel af ventilen, der skal tætslutte imod luften, under hævertens funktion står i berøring med metallet. Dette stiller alvorlige problemer med hensyn til modstandsdygtigheden af pakningen over for berøringen med de flydende metaller og især aluminiumlegeringer.

4 143590

Opfindelsen omhandler en ventilopbygning, hvis funktion i øvrigt er identisk med funktionen af den omtalte ventil, men som løser problemerne i forbindelse med pakningens holdbarhed derved, at det flydende metal i ventilen ifølge opfindelsen ikke mere kommer i berøring med pakningerne.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved en konstruktion af den i kravets kendetegnende del angivne art.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, hvor, foruden de allerede omtalte fig. 1 og 2, fig. 3 og 4 viser lodrette snit igennem ventilen ifølge opfindelsen i hævertstillingen, fig. 5 en plan af ventilen i hævert stillingen, fig. 6 et lodret billede af ventilen i hævet stilling, og fig. 7-8 ventilen i afbrudt stilling af hævertgrenene, henholdsvis i lodret snit og i plan.

Ventilen ifølge opfindelsen består af et omvendt U-formet legeme 37 med fire flanger. De to af flangerne, 38 og 39, er forbundne over en rørledning 40 til at skabe forbindelse imellem de to rørledninger 16 og 17. De to andre flanger, 41 og 42, er beliggende i samme vandrette plan i en vinkelafstand på 90° fra flangerne 38 og 39 og er ugennembrudte. De er forbundet med rørledningen 40 over ribber 43· Rørledningen 40 er lodret forlænget nedad under planet igennem hver af flangerne 38 og 39 ved et lodret cylindrisk rør, der sammen med muffer 44 og 45 på hævertgrenene 16 og 17 afgrænser to ringformede rum 46 og 47. Flangerne 38, 39, 41 og 42 anlægges imod flanger 48 og 49 ved det øverste parti af hævertgrenene 16 og 17 over pakninger, eksempelvis af asbest.

Som i den kendte ventil er rørledningen 40 ved sit øverste parti forbundet med en rørledning 27 enten til en vakuumkilde eller med en inaktiv trykgaskilde. Hævningen og sænkningen af rørledningen 40 tilvejebringes ved hjælp af en mekanisme såsom en 5 143590 donkraft 50 og en drejning af rørledningen i løftet stilling af en mekanisme skematisk angivet ved 51.

Ventilen ifølge opfindelsen fungerer på følgende måde:

Til start af hævertvirkningen (fig. 4 og 5) hviler flangerne 38 og 39 på enderne af hævertgrenene 16 og 17» og hæverten står åben. Over rørledningen 27 skabes der et undertryk i hævertopbygningen.

Det flydende metal stiger i de to rør 16 og 17. Når højden af metallet når den underste ende af rørene i forlængelse af ventillegemet, er der indesluttet en luftpude i de ringformede rum 46 og 47. Disse luftpuder er let komprimeret ved stigningen af metallet i hæverten og forhindrer det flydende metal i at komme i berøring med pakningen. To elektroder 52 og 53 anbragt i de ringformede rum henholdsvis 46 og 47 detekterer en tilfældig stigning af det flydende metal i tilfælde af udsivning ved pakningerne og åbner i så fald en tilgangsventil for luft eller neutral gas over rørledninger 54 og 55» hvorved standen af det flydende metal i det ringformede rum atter vil synke. Så snart standen er nået under elektroden, lukkes tilgangsventilen for rørledningerne 54 og 55 og tilvejebringer herved en automatisk regulering af standen i det ringformede rum i tilfælde af udsivning ved pakningen. I hvert af de ringformede rum 46 og 47 kan der også anbringes en anden elektrode til at regulere standen af metal i det ringformede rum imellem en højere og en lavere væskestand.

Når det flydende metal når op til toppen af ventilen, startes hævertvirkningen, og omtapningen af det flydende metal sker under samme betingelser som i det kendte apparat, indtil en udligning af standen af flydende metal i begge ovne er nået. En elektrode 35 anbragt i den øverste del af ventilen detekterer ankomsten af det flydende metal og aktiverer en lukning af hanen, der forbinder ventilen med vakuumkilden. Efter omtapningen bringes rørledningen 27 atter i forbindelse med atmosfæren, hvorved hævertvirkningen ophører og metallet synker ned i hvert af grenrørene 16 og 17.

For at kunne formstøbe emnet skal forbindelsen imellem de to hævertgrene 16 og 17 afbrydes for at undgå, at det tryk, der udøves på metallet til fødning af støbeformen, presser metallet tilbage i hæverten og genstarter hævertvirkningen. Som vist på fig. 6 løf- 6 143590 tes ventilen derfor ved hjælp af donkraften 50 således, at rørpartierne af ventilen beliggende under flangerne 38 og 39 slipper ud af rørene 16 og 17.

Derefter drejes ventillegemet ved hjælp af mekanismen 51 en vinkel på 90° som vist på fig. 7 og 8, så at de ugennembrudte flanger 41 og 42 bringes til at ligge ud for aksen af enderne af rørene 16 og 17.

Ved hjælp af donkraften 50 sænkes ventilen derefter, så at de to ugennembrudte flanger 41 og 42 bringes til anlæg på pakningerne af rørene 16 og 17 til at isolere disse og tilvejebringe en fuldstændig tætlukning.

Derefter kan emnet formstøbes som tidligere beskrevet.

4