FI114540B - Laite metallinauhojen jatkuvaan valuun - Google Patents

Description

1 114540

LAITE METALLINAUHOJEN JATKUVAAN VALUUN

Tämä keksintö kohdistuu laitteeseen metallinauhojen jatkuvaan pystysuuntaiseen jatkuvavaluun ja erityisesti sellaiseen laitteeseen, joka käsittää muotin, 5 jossa on yläpää ja alapää, päistään avonaisen muottireiän, jossa on muottiin sisäänmeno yläpäässä ja nauhan ulostuloaukko alapäässä, väliaitaan sulan metallin pitämiseksi sulana, jossa välialtaassa on purkautumisaukko suorassa yhteydessä muottireikään syöttääkseen sulaa metallia muotin sisäänmenoauk-koon ohi väliaitaan ja muotin välisen liittymäkohdan, tiivistyslaitteen, joka muo-10 dostaa tiivistyksen väliallas-muottiliittymäkohdassa ehkäisemään sulaa metallia menemästä liittymäkohtaan, ja sulan metallin syöttölaitteen toimittamaan sula metalli välialtaaseen ja ylläpitämään sulan metallin pinnankorkeutta siellä.

US-patentti 3797555 kuvaa tällaista jatkuvavalulaitetta. Sellaisen laitteen tärkeä 15 piirre on, että muotissa on, mitä usein viitataan hot toppina, tarkoittaen, että sulan metallin pinnankorkeus valu laitteessa on olennaisesti korkeampi, nimittäin väliaitaan kanssa, kuin korkeus, jossa sulan metallin jähmettyminen muotin ko-killin seinämiä vasten alkaa.

• 20 ”Hot top”-tyyppisessä jatkuvavalulaitteessa on täten sulan metallin viereinen · runko, joka ulottuu väliaitaan tasolta tasolle, joka on alempi kuin muottireiän ta- '· j so, jossa sulan metallin jähmettyminen alkaa. Sen mukaan ei ole mitään muotti reiän kohtaa, jossa atmosfääri voi aiheuttaa häiriötä metallin jähmettymiseen. ’**’ Toinen ”hot top”-valutekniikan etu on korkeammassa metallostaattisessa pai- 25 neessa, joka syntyy välialtaassa olevan sulan metallin korkeuden tuloksena pa-'!!; remmin kuin muualla muotissa.

Valulaitteen luotettavan toiminnan ja valukappaleen korkean laadun ylläpitämi- ’•l*’ seksi on välttämätöntä käyttää luotettavaa tiivistyskappaletta väliaitaan ja muo- 30 tin yhtymäkohdassa eli kohdassa, jossa jatkuvatoimisesti muottiin syötetty sula metalli virtaa väliaitaan purkausaukosta ja menee muottireikään. Luotettavan tiivisteen käyttäminen on erityisen vaikeaa valulaitteessa, jossa muotti saate-

» I

2 1 1 4540 taan värähtelemään edistämällä jähmettyvän metallin liikettä muottireiän läpi. On myös vaikeaa varustaa suuret tiivistyspinnat, jotka ovat olennaisia luotettavalle tiivistykselle.

5 Keksinnön tarkoitus on käyttää luotettavaa tiivistyslaitetta edellä kuvatun mukaisen valulaitteen väliaitaan ja muotin yhtymäkohdassa.

Keksinnön mukaisesti alun perin viitatun tyyppinen jatkuvavalulaite on tunnettu siitä, että tiivistyslaite käsittää: ylöspäin avautuvan vaakasuoran litteän tiivis-10 tyselementin tukipinnan muotin yläpäässä, tiivistyselementin tukipinnan työntyessä muotin sisäänmenoaukosta, litteän alaspäin avautuvan pinnan välialtaas-sa, alaspäin avautuvan pinnan työntyessä väliaitaan purkausaukosta, ja tiivistyselementin, joka on muodostettu grafiittilevystä ja joka on vakiotiivistysyhtey-dessä sekä muotin vaakasuoran tiivistyselementin tukipinnan että alaspäin 15 avautuvan väliaitaan pinnan kanssa, tiivistyselementin työntyessä muotin sisäänmenoaukosta ja väliaitaan purkausaukosta.

Keksinnön mukaisessa laitteessa väliaitaan ja muotin yhtymäkohdan tiivistys on » · :.‘ i aikaansaatu hyvin yksinkertaisen ja halvan tiivistelaitteen avulla tiivistyselemen- » i :\: 20 tin ollessa parin litteän vaakatasoisen pinnan välissä, toisen ollessa välialtaassa : ja toisen muotissa. Väliallas ja metalli itsessään ylläpitää tiivistyksessä tarvitta- • · '· *: vaa painetta. Jos muotti saatetaan värähtelemään pystysuunnassa, väliallas voidaan helposti järjestää värähtelemään muotin kanssa. Jos muotti lisäksi saa-

- I

’···* tetaan värähtelemään vaakasuunnassa, vaakasuuntaisten värähtelyiden ei tar- 25 vitse sisältää väliallasta, koska väliallas ja muotti voidaan liu-uttaa toisiinsa '; i; nähden tiivistyselementin päällä pienentämättä tiivistyslaitteen tiivistystehoa.

» « • · • * *· '* Keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin alla viitaten mukaan liitettyihin piirus- '·;·* tuksiin, joissa keksinnön mukaisen jatkuvavalumuotin yksi sovellutusmuoto on :: 30 kuvattu kaavamaisesti.

114540 3

Kuvio 1 on keksinnön mukainen jatkuvavalulaite nähtynä pystysuunnassa kuvion 2 viivaa l-l pitkin, jossa laitteessa on muotti ja väliallas niihin liittyvine laitteineen sulan metallin syöttämiseksi;

Kuvio 1A esittää osaa kuviosta 1 suurennettuna väliaitaan alaosan ja muotin 5 yläosan sekä välissä olevan tiivistyslaitteen tarkemmaksi kuvaamiseksi;

Kuvio 2 on näkymä kuvion 1 mukaisesta laitteesta väliaitaan osuudelta poistetun muotin yläpuolelta, ja

Kuvio 3 on näkymä pystysuunnasta katsottuna pitkin kuvion 2 viivaa lll-lll.

10 Kuvioissa esimerkinomaisesti keksinnön sovellutusmuodossa, jatkuvavalumuot-ti 10 käytetään metallinauhojen, erityisesti ei-rautametalleista tai seoksista, kuten kuparista ja kuparipohjaisista seoksista valmistettujen nauhojen, pystysuoraan valuun. Muottiin 10 valettava sula metalli syötetään jatkuvatoimisesti syöttöpäästä tai välialtaasta 11 pystysuoraan ulottuvaan muottireikään C muo-15 tin yläpäässä olevan nelikulmaisen pitkulaisen sisäänmenoaukon E kautta. Kun metalli kulkeutuu alaspäin muottireiässä, se jähmettyy muodostaen kiinteän kuoren nauhan S muotoisena, joka tulee ulos muotin pohjassa olevan pur-kausaukon kautta. Muotin 10 alapuolella jähmettynyt nauha S kulkee vetovals-sien R välistä, jotka toimivat vetääkseen nauhaa muotista tasaisella nopeudella.

20 Väliallas 11 vastaanottaa sulan metallin uunista (ei kuvattu) rännin 12 (vain osit-* ' ; tain kuvattu) kautta, jossa on perinteinen pysäytystanko 13 ohjaamaan virtausta välialtaaseen niin, että olennaisesti kiinteä metallisulan korkeus ylläpidetään '" ’ välialtaassa. Tämä virtausohjaus saadaan aikaan perinteisellä tekniikalla ja eikä 25 sitä tarvitse kuvata.

• I I t

« I I

• ·

Yksityiskohtaisemmin, sula metalli syötetään muottiin 10 nelikulmaisen ulostu-loaukon 11A kautta, joka on muodostettu väliaitaan litteään, vaakasuuntaiseen pohjasivuun 11 B ja ulottuu olennaisesti samalle kohtaa muotin sisään-30 menoaukon E kanssa. Kuten kuvataan tarkemmin alempana, väliallas 11 ma-kaa muotin 10 litteällä vaakasuuntaisella yläpinnalla 10A tiivistyslaitteen 14 välikappaleen välityksellä. Tämä tiivistyslaite toimii estämään sulan metallin kar- 114540 4 kaarnasta lateraalisesti sanotunmuotin yläpinnan 10A ja väliaitaan 11 sanotun pohjapinnan 11B, so. tuo litteä vaakasuuntaisen pinnan, joka ympäröi ulos-menoaukkoa 11 A, muodostamassa väliallas-muottiyhtymäkohdassa.

5 Kuvatun jatkuvavalulaitteen toimiessa muotti 10 kiinnitetään valukoneen parin kiinnityslohkon M väliin, joka voi olla perinteistä suunnittelua. Varsinainen muotti 10 käsittää parin osittain erillään olevia sivuseinämiä, yleisesti kuvattuna numerolla 15, ja parin kapeapäisiä seinämiä 16, jotka on muodostettu parista gra-fiittitankoja ja yhdistäen sivuseinämien 15 kohtaavien sisäseinämien välisen 10 raon niin, että sivu ja sivuseinämät 15, 16 yhteisesti määrittävät muottireiän C. Kuvio 2 selvästi näyttää muottireiän C nelikulmaisen muodon kun katsotaan suunnasta, jossa valumetalli liikkuu muottireiän muodostaman läpikulun kautta.

Sivuseinämät 15 ovat olennaisesti identtiset muodoltaan. Kukin sivuseinämä 15 käsittää kaksi pääosaa, nimittäin suuntaissärmiöisen grafiittilaatan tai lohkon 17, jonka yksi sivu, sisäsivu 17A, on suunnattu muottireikää C kohti ja vastakkaisen tai ulkosivun 17B, joka on suunnattu poispäin muottireiästä, ja takalevyn 18, joka on kiinnitetty kiinnityslohkoihin M ja joka tukee ja suojaa grafiittilohkoa 17. Takalevy 18 peittää grafiitti lohkon 17 kokoulkosivun ja myös yhdistää sen » . v 20 päät. Grafiittilohko 17 ja sen rakenne ovat ainutlaatuisia ja niitä kuvataan tar- ·: : kemmin alempana, kun taas takalevy 18 voi olla olennaisesti perinteistä suun- nittelua eikä sitä tarvitse enempää kuvata.

Kuvatun jatkuvavalulaitteen toimiessa, muotti 10 saatetaan värähtelemään ai- 25 nakin pystysuunnassa, tämä on, valettavan metallin liikesuunnassa, kuten on ;;; kuvattu kaksoisnuolella OW kuviossa 3. Edullisesti, se saatetaan värähtele- > · mään vaakasuuntaisesti, kuten kuvataan kaksoisnuolella OH niin, että saadaan - : aikaan vaakasuuntainen värähtelevä muotin 10 suhteellinen liike ja väliaitaan » » muotin sisäänmenoaukon E pituussuunnassa samansuuntainen liike. Värähte-30 lyä tai värähtelyltä voidaan tehostaa millä tahansa sopivalla mekanismilla. Usei-:: ta mekanismityyppejä muotin värähtelyyn tunnetaan jatkuvavalutekniikassa.

114540 5

Koska väliallas 11 kiinteästi makaa tiivistyselementin 14A päällä, sillä on oltava jonkin verran liikuntavaraa pystysuunnassa suhteessa valulaitteen runkoon nähden sallimaan pystysuuntaiset värähtelyt ilman, että tiivistyselementti 14A menettää tiivistystehoa. Vaakasuuntaiset värähtelyt voidaan vastaanottaa muo-5 tin 10 ja väliaitaan 11 toisiinsa nähden tapahtuvien vaakasuuntaisten liukuliik-keiden avulla, jotka ovat sallittuja tiivistyselementille 14A.

Jokaiseen sivuseinämään 15 on yhdistetty jäähdytysjärjestelmä, joka on suureksi osaksi perinteinen paitsi yksi sen osa. Tämä osa sisältyy grafiittilohkoon 10 17 ja käsittää joukon yhdensuuntaisia metallisia, kuten kuparisia jäähdytysput-kia. Muut järjestelmän osat (ei kuvattu) sisältävät elimiä yhdistettyinä takalevyjen 18 kanssa nestemäisen jäähdytysaineen kulkemiseksi grafiittilohkon 17 jäähdytysputkien 19 läpi. Kuten kuvattu piirustuksissa, putket ulottuvat vaakasuunnassa - se on poikittain siihen suuntaan, jossa valumetalli liikkuu muotti-15 reiän C läpi - grafiittilohkon 17 vastakkaisten päiden välissä pitkin pystysuuntaista tasoa, joka on olennaisen keskeisesti grafiittilohkojen 17 pystysuuntaisten suurten sivujen välissä.

Jokaisen sivuseinämän 15 grafiittilohko 17 muodostuu suuresta joukosta ohuita 20 nauhamaisia suorakulmaisia pitkänomaisia, ohuita (paksuus esim. noin 1 mm) i grafiittilevyjä tai lamelleja 20, jotka on pinottu leveiltä pinnoiltaan tai sivuiltaan toistensa kanssa yhteyteen ja niiden kapeat pituussuuntaiset pinnat tai reunat yhteisesti muodostavat suuntaissärmiöisen laattamaisen suoran pinon tai niin muodostetun grafiittilohkon leveät puolet tai sivut. Muottiin 10 kiinnitetyn grafiitti-25 lohkon 17 sisäsivu 17A muodostaa yhden muottireiän C sivuista.

• · ·:·* Edullisesti lamellit 20 on valmistettu lehtimäisestä grafiitista, se on, grafiitista, \·! joka on tehty olennaisesti kompaktoiduista lastuista, jotka on suunnattu siten, että ne ulottuvat tasomaisena olennaisen yhdensuuntaisesti grafiittilevyjen nii-30 hin puoliin nähden, joista lamellit leikataan. Tällaiset grafiittilevyt (foliot tai laa-tat) ovat valmiina saatavia kaupallisia tuotteita. Sellaisten grafiittilevyjen erityinen vetovoima on, että niiden lämmönjohtokyky suunnissa, jotka ovat yhden- 114540 6 suuntaisia sivuihin, on huomattavasti parempi kuin niiden lämmönjohtokyky sivuihin nähden kohtisuorassa suunnassa. Esimerkkejä kaupallisesti saatavilla olevista grafiittilevytuotteista, jotka ovat sopivia grafiittilohkoiksi 17, on markkinoinut Sigri Elektrografit GmbH, Meitingen bei Augsburg, Saksa merkeillä 5 SIGRAFLEX-F (kalvot) ja SIGRAFLEX-L (laatat).

Niin edullisten lämmönsiirto-ominaisuuksien aikaansaamiseksi kuin mahdollista, on suotuisaa, että grafiitin, josta lamellit tehdään, tiheys on niin korkea kuin mahdollista. Voi olla edullista sen tähden kasvattaa kaupallisesti saatavilla ole-10 vien liuskamaisten grafiittilevyjen tiheyttä altistamalla levyt tai niistä leikatut lamellit tiheyttämiskäsittelyyn, kuten valssaukseen ennen kuin pinot muodostetaan.

Ennen kuin grafiittinippu 17 muodostetaan lamelleja 20 pinoamalla, aukkoja 15 muodostetaan esimerkiksi lävistämällä lamelleihin, jotta voidaan vastaanottaa jäähdytysputket 19. Aukkojen koko pitää tarkasti sovittaa jäähdytysputkien 19 koon mukaan niin, että putkien tiukka sovite aukkoihin saadaan aikaan. Sellainen sovite on olennainen synnyttämään tehokas lämmönsiirto grafiitista jäähdy-:, * ·tysputkissa vihaavaan jäähdytysväliaineeseen.

;Y: 20 i Eräs tarkoituksenmukainen menettely muodostaa pino lamelleista 20 on tukea * · \ i jäähdytysputkien 19 toinen pää päätyelimeen (ei kuvattu), edullisesti nelikul- : : maiseen metallilevyyn, jonka pituus ja leveys vastaa olennaisesti lamellia 20, siten, että putket työntyvät tarkalleen yhdensuuntaisina ja sitten liu-uttamalla 25 lamellia 20 putkien vastakkaisten päiden yli ja työntämällä niitä putkia pitkin ·;;; kunnes ne ovat vastakkaisessa liitoksessa toisiinsa nähden. Kun kaikki pinon muodostamiseen tarvittavat lamellit 20 on lisätty, samanlainen päätyelin kiinni-\ ! tetään pinoon ja painetta aiheutetaan vastakkaisista suunnista päätyelimien läpi kompaktoimaan pino ja pinon muodostavat lamellit 20. Sellainen kompaktointi : : ’: 30 parantaa lamellin kontaktia jäähdytysputkien 19 kanssa ja siten parantaa läm- j mönsiirtoa lamelleista putkissa vihaavaan jäähdytysaineeseen.

114540 7

Yllä kuvailtua grafiittilohkon 17 ja siihen sijoitettujen jäähdytysputkien 19 kokoonpanoa seuraten grafiittilohkon suuret pinnat 17A, 17B koneistetaan, kuten jyrsien, niin, että grafiittilohko pienenee varsinaisiin tarkkoihin dimensioihin ja sillä on sileät pinnat. Näin viimeistelty lohko 17 asennetaan sitten taustalevyyn 5 18, jolloin grafiittilohkon 17 muodostama sivuseinämä 15 ja taustalevy 18 asennetaan valukoneeseen.

Sivun ja päätyseinämien 15, 16 ollessa asennettuina paikoillaan lohkojen 17 yläpinnat ja päätyseinämät 16 muodostavat yläpinnan 10A, joka ulottuu muotin 10 sisäänmenoaukkoon E. Yläpinta 10A tukee litteää tiiviste-elementtiä 14A, joka jatkuvatoimisessa laitteessa muodostaa tiivistyslaitteen 14 yhdessä muotin pinnan 10A ja väliaitaan 11A kanssa, jolloin tiiviste-elementin 14 vastakkaiset sivut ovat tiivistysliitoksessa näiden pintojen kanssa.

15 Tiiviste-elementti 14A on valmistettu grafiittilevymateriaalista, joka on samanlainen tai identtinen sen grafiittilevymateriaalin kanssa, josta grafiittilohkon 17 la-mellit 20 tehdään. Kuvatussa sovellutusmuodossa tiiviste-elementti 14A käsittää vain yksinkertaisen levyn tai kerroksen, mutta se voi vaihtoehtoisesti sisäl-:: tää useita sisäkkäisiä levyjä tai kerroksia.

Λ: 20 ; : Luonnollisesti tiiviste-elementti 14A täytyy asentaa yläpinnalle 10A tai vaihtoeh- • toisesti väliaitaan 11 pohjapinnalle 11B niin, että valulaitteen toimiessa tiiviste- elementti voi säilyttää varsinaisen tiivistysasemansa sen pintojen ollessa tiivis-'··’ tysyhteydessä muottipinnan 10A ja väliaitaan 11 pohjapinnan 11B kanssa.

25 Useita menetelmiä ja tapoja on olemassa tiiviste-elementin 14A pysyttämiseksi *;;; varsinaisessa asemassaan. Nyt edullinen pysyttämistapa on kuvattu kuviossa 1A ja se käsittää esimerkiksi kuparista valmistetun rungon 14B, joka on liitetty muotin 10 yläpintaan 10A rajoittamaan ja pysyttämään tiiviste-elementin 14A paikoillaan.

:..v 30 '· i Kuten yllä on esitetty, tiiviste-elementti 14A voi sisältää useista tiiviste- elementeistä, jotka ovat samanlaisia kuvattuun tiiviste-elementtiin 14A nähden.

114540 8

Esimerkiksi muotin 10 yläpinnalla 10A asemoidun ja esitetyn tiiviste-elementin 14A lisäksi samanlainen tiiviste-elementti voidaan varustaa ja kiinnittää väliaitaan 11 pohjapintaan 11B niin, että toimiessaan se liukuen ja tiivistäen kiinnittää ensiksi mainitun tiiviste-elementin 14A.

5

Kuvatussa sovellutusmuodossa väliallas 11 on asemoitu muotin pintaseinämien 15 yläosien väliin muodostettuun syvennykseen. Tämä väliaitaan asemointi ei ole erityisen merkittävää keksinnön taustalle.

• · » ^ « * t e · # · « » i l · » ! S ·

Claims (6)

1. Laite metallinauhojen pystysuuntaiseen jatkuvaan valuun, joka käsittää muotin (10), jossa on yläpää ja alapää, päistään avonaisen muottireiän (C), jos- 5 sa on muottiin sisäänmeno (E) yläpäässä ja nahan ulostuloaukko alapäässä, väliaitaan (11) sulan metallin säilyttämiseksi, jossa välialtaassa on purkautu-misaukko (11 A) suorassa yhteydessä muottireikään (C) syöttämään sulaa metallia muotin sisäänmenoaukkoon (E) ohi väliaitaan (11) ja muotin (10) välisen liittymäkohdan, 10 tiivistyslaitteen (14) muodostaen tiivistyksen väliallas-muottiliittymäkohdassa ehkäisemään sulaa metallia menemästä liittymäkohtaan, ja sulan metallin syöttölaitteen (12) toimittamaan sulaa metallia välialtaaseen (11) ja ylläpitämään sulan metallin pinnankorkeutta siellä, tunnettu siitä, että tiivistyslaite (14) käsittää 15 ylöspäin avautuvan vaakasuoran litteän tiivistyselementin tukipinnan (10A) muotin (10) yläpäässä, tiivistyselementin tukipinnan (10A) työntyessä muotin sisäänmenoaukosta (E), litteän alaspäin avautuvan pinnan (11B) välialtaassa, alaspäin avautuvan pin-: nan (11B) työntyessä väliaitaan purkausaukosta (11 A), ja ‘ 20 tiivistyselementin (14A), joka on muodostettu grafiittilevystä ja joka on vakiotii- : vistysyhteydessä sekä muotin (10) vaakasuoran tiivistyselementin tukipinnan ; (10A) että alaspäin avautuvan väliaitaan (11) pinnan (11B) kanssa, tiivistysele mentin (14) työntyessä muotin sisäänmenoaukosta (E) ja väliaitaan (11) purkausaukosta (11 A). . 25 j

1 1 4540

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että muotti (10) käsittää ·' parin sivuseinämiä (15), kumpikin sivuseinämä käsittää pystysuoran grafiit- tinipun (17), joka on muodostettu pinosta pitkänomaisia grafiittilamelleja (20) ja t ;· toinen nipun päistä muodostaa osan muotin tiivistyselementin tukipinnasta 30 (10A). 114540

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että grafiittilamellipino (20) ulottuu muottireiän (C) sisäänmenoaukosta (E) ulostuloaukkoon ja että osa muotin (10) tiivistyselementin tukipinnasta (10A) on muodostettu lamellien päistä. 5

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että useita jäähdytys-putkia (19) ulottuu vaakasuorasti grafiittinipun (17) läpi grafiittilamelleihin (20) muodostettujen aukkojen kautta.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että muotti (10) käsittää edelleen parin grafiittisia päätyseinämiä (16), jotka yhdistävät sivuseinämien (15) välisiä välejä, ja joissa päätyseinämissä on litteitä vaakasuoria yläpään ulkopintoja, jotka ovat kummankin grafiittinipun (17) yhden päädyn tasolla ja jotka muodostavat osia muotin tiivistyselementin tukipinnasta 15 (10A).

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että väliaitaan (11) alaspäin avautuva pinta (11B) on liukuva tiivistyselemen-: ·· tin (14) suhteen. : 20 » · « • · i » · ! I » * · * I * • * * * III » · I · • t • » » t » * · » • » 114540