FI68370B - Apparat och metod foer kontinuerlig gjutning av metallstraengar vid hoega hastigheter med anvaendning av vibrerande formaggregat - Google Patents

Description

68370

Laite ja menetelmä metallisäikeiden kestovalua varten suurilla nopeuksilla käyttäen tärymuottikytkyettä Tämän keksinnön kohteena on menetelmä metallisäikeen 5 valamiseksi metallisulasta, jossa menetelmässä aikaansaadaan pystysuoraan suunnattu muotti, jossa on tulopää jäähdytin-runkoineen, jossa on vapaa päätyosa, joka ympäröi muottia sen osien jäähdyttämiseksi ja eristysvälineineen, joka on sijoitettu jäähdytinrungossa olevaan syvennykseen ja muo-10 tin osan ja jäähdytinrungon osan väliin muotin osan eristämiseksi jäähdytinrungon jäähdytyksestä, jolloin muotin tulopää ulottuu oleellisesti jäähdytinrungon vapaan päätyosan yli ja eristysväline sijaitsee jäähdytinrungon vapaassa päätyosassa ja ulottuu muotin ja jäähdytinrungon väliin 15 ennalta määrätylle etäisyydelle, upotetaan jäähdytinrungon vapaa päätyosa metallisulaan matkan verran, joka on suurempi kuin mainittu ennalta määrätty etäisyys jähmetysrinta-man tuottamiseksi muottiin, kun sula vedetään jäähdytinrungon läpi, vedetään sulaa metallia muotin läpi samalla 20 kun muottia jäähdytetään jäähdytinrungon avulla, jolloin jäähdytys jähmettää sulan metallin täydellisesti säikeek-si eristysvälineen yläpuolella olevassa muotin osassa ja aikaansaadaan muotin ja säikeen vuorotellen eteen- ja taaksepäin tapahtuvat liikkeet suhteessa toisiinsa säi-25 keen kulkusuunnan kanssa samassa suunnassa.

Keksinnön kohteena on laite metallisäikeen jatkuvaksi valamiseksi metallisulasta, joka laite sisältää: suurin piirtein putkimaisen muotin, jossa oleva tulopää on nesteyhteydessä sulan kanssa? jäähdytinrungon, joka vapaa 30 pää ympäröi muotin osaa, niin että muotin osia voidaan jäähdyttää; eristysosan, joka on jäähdytinrungon syvennyksessä muotin osan ja jäähdytinrungon välissä eristääkseen osan muotista jäähdytinrungon jäähdytyksestä, jolloin eris-tysosa sijaitsee jäähdytinrungon vapaan pään kohdalla ja 35 se ulottuu muotin ja jäähdytinrungon väliin; välineet jääh-dytinrungon vapaa pään upottamiseksi sulaan syvemmälle kuin eristysosan sen osan ulottuvuus, joka on muotin ja jäähdytin- 2 68370 rungon välissä, kovettumisrintaman aikaansaamiseksi muotin sisällä, kun sula poistetaan jäähdytinrungon kautta; välineen sulan metallin poistamiseksi sulasta muotin kautta, samalla kun muottia jäähdytetään jäähdytinrungon kautta, 5 jolloin jäähdytys kovettaa kokonaan sulan metallin säikeek-si muotin osan sisällä eristysosan yläpuolella.

Alalla on hyvin tunnettua valaa epämääräiset pituudet metallisäikeitä sulasta vetämällä tämä jäähdytetyn muotin kautta. Muotissa on yleensä upokas, joka on tulenkes-10 tävää ainetta, kuten grafiittia, ja sitä jäähdyttää ympäröivä vesivaippa. Esim. US-patentissa nro 3 354 936 kuvataan jäähdytettyä muottikytkyettä, joka on suljettu sulateastian pohjaseinään isojen harkkojen alaspäinvalua varten. Painovoima syöttää sulan muotin kautta. Alaspäinvalussa on kui-15 tenkin vaara "sulatehukasta" ja sulateastia on tyhjennettävä tai kallistettava muotin tai valu-upokkaan korjaamiseksi tai vaihtamiseksi.

Lisäksi on kokeiltu vaakasuoraa valua jäähdytetyn muotin kautta. Alaspäinvalun sulatehukka- ja vaihto-ongel-20 mien ohella painovoima voi aiheuttaa epäyhtenäistä kovettumista, jolloin saadaan valos, jonka poikkileikkaus ei ole yhtenäinen tai jonka pintalaatu on huono.

Lopuksi on käytetty erilaisia järjestelyjä ylöspäin-valua varten. Varhaisia kokeiluja on kuvattu Jordanin US-25 patentissa nro 2 553 921 ja Simonsin US-patentissa nro 2 171 132. Jordan käyttää vesijäähdytteistä, metallista "muottiputkea" ja ulkoista keramiikkaverhoa, joka on upotettu sulatteeseen. Käytännössä ei ole löydetty muotti-putkeen soveltuvaa metallia, jäähdytys on epätasainen va-30 lussa ja metallihöyryjen lauhdetta kerääntyy muottiputken ja verhouksen väliseen rakoon niiden lämpölaajenemiskertoi-mien erojen takia. Simons käyttää myöskin vesijäähdytteistä "kuorta", mutta se on asennettu sulatteen yläpuolelle ja sulatteen imemiseksi ylös valokseen tarvitaan tyhjöä. Kuo-35 ren koaksiaalinen tulenkestävä jatke ulottuu sulatteeseen. Tulenkestävää jatketta tarvitaan "sienimuodon" estämiseksi 3 68370 eli umpinaisen metallimassan muodostumisen estämiseksi, jonka halkaisija on suurempi kuin jäähdytetyn kuoren. Samoin kuin Jordanin patentissa voivat lämmön aikaansaamat raot, tässä tapauksessa kuoren ja jatkeen välissä, kerätä 5 metallihöyrylauhdetta, minkä tuloksena on huono pintalaatu tai valun loppuminen.

US-patenteissa nro 3 746 077 ja 3 872 913 kuvataan uudempia ylösvalulaitteita ja -menetelmiä. Patentissa '913 on vältetty lämpölaajenemiseroihin liittyvät ongelmat si-10 joittamalla vain "suuttimen" kärki sulaan. Vesijäähdytteinen vaippa ympäröi suuttimen yläpäätä. Koska sulatteen pinta on jäähdytysvyöhykkeen alla, tarvitaan tyhjökammiota suuttimen yläpään kohdalla sulatteen imemiseksi ylöspäin jäähdytysvyöhykkeeseen. Tyhjökammion olemassaolo rajoittaa 15 kuitenkin säikeenpoistonopeutta ja edellyttää tiivistettä.

Patentissa '077 on vältetty tyhjökammio upottamalla jäähdytysvaippa ja osa koteloidusta suuttimesta sulaan. Upotussyvyys on riittävä sulan syöttämiseksi kovettumisvyöhyk-keeseen, mutta sitä ei ole upotettu syvälle. Vaippaa sekä 20 vaipan ja suuttimen välisiä jakopintoja on suojattu sulaa vastaan ympäröivällä eristysverhouksella. Verhouksen alapää koskettaa suuttimen alempaan ulkopintaan, mikä estää sulan suoran virtauksen jäähdytysvaippaan.

Edellä mainitut järjestelmät tunnetaan kaikki "umpi-25 muottina", koska juokseva metalli on suorassa yhteydessä kovettumispuolen kanssa. Jäähdytettyyn muottiin syötetään tyypillisesti siihen liittyvästä astiasta, joka on täytetty sulatteella. Sitä vastoin "avomuottijärjestelmässä" sulate syötetään yleensä syöttöputkella suoraan muottiin, jossa 30 se jäähtyy hyvin nopeasti. Avomuottijärjestelmiä käytetään yleisesti isojen teräs- ja joskus alumiini-, kupari- tai messinkiharkkojen alaspäinvalussa. Avomuottivalua ei kuitenkaan käytetä tuotteiden muodostamiseksi, joilla on pieni poikkileikkaus, koska on hyvin vaikeaa säätää sulan pinnan 35 korkeutta ja siten kovettumispuolen sijaintia.

Umpimuottivalussa esiintyvä ongelma on valu-upokkaan porauksen lämpölaajeneminen kovettumispuolen alun ja sen 68370 pisteen välissä, jossa kovettuminen on täydellinen, mitä nimitetään "suppiloilmiöksi". Tämän seurauksena on valoksen poikkileikkauksen laajentumien muodostuminen, jotka kiilaavat upokkaan kapeampaa osaa vasten. Kiilautunut osa saattaa 5 katketa irti ja muodostaa liikkumattoman "kallon". Kallot voivat joko aiheuttaa säikeen loppumisen tai jäädä upokkaan päälle aiheuttaen valoksessa pintavikoja. Siksi on tärkeää ylläpitää upokkaan porauksen yhdenmukaiset mitat valuvyö-hykkeen sisällä. Järjestelmissä '913 ja '077 näitä ongelmia 10 valvotaan verraten lievällä, pystysuoralla lämpötilan gra-dientilla suutinta pitkin osaksi kohtuullisen jäähtymisnopeuden takia suurin piirtein tasaisen kovettumispuolen aikaansaamiseksi. Tämän lievän gradientin avulla voidaan laadullisesti hyväksyttäviä tuloksia valmistaa vain verraten 15 hitaasti, yleensä 12,7 - 101,6 cm minuutissa.

Toinen huomattava ongelma valettaessa jäähdytetyn muotin kautta, on metallihöyryjen tiivistyminen. Lauhde on erityisen haitallinen valettaessa messinkiä, joka sisältää sinkkiä, tai muita seoksia, jotka sisältävät osia, jotka 20 kiehuvat seoksen sulamislämpötilan alittavissa lämpötiloissa. Sinkkihöyry tunkeutuu helposti niiden aineiden läpi, jota yleisesti käytetään valu-upokkaiden raaka-aineina, samoin kuin tavallisten eristysaineiden läpi ja ne voivat tiivistyä nesteeksi kriittisissä paikoissa. Juokseva sink-25 ki upokkaan päällä lähellä kovettumispuolta voi kiehua valoksen pinnan kohdalla, mistä seuraa kaasupintavaurio. Näiden ongelmian takia ei nykyisillä valulaitteilla ja -menetelmillä pystytä hyvälaatuisten messinkisäikeiden kaupalliseen tuotantoon suurilla nopeuksilla.

30 Tapa, jolla valos vedetään jäähdytetyn muotin läpi, on myös tärkeä osa valuprosessista. Kaupallisesti käytetään syklistä tapaa, jossa poistoiskua eteenpäin seuraa viipy-misjakso, yhdessä muotin kanssa, jota kuvataan mainitussa US-patentissa nro 3 872 913. US-patentissa nro 3 908 747 35 esitellään ohjattu taaksepäinisku, jolla muodostetaan valu-kuori, estetään valoksen loppuminen ja kompensoidaan valoksen kokoonsupistuminen upokkaassa sen jäähtyessä. GB-paten-

II

5 68370 tissa nro 1 087 026 esitellään myöskin taaksepäinisku valoksen osittaista uudelleensulatusta varten. US-patentissa nro 3 354 936 esitellään verraten pitkien eteenpäiniskujen sarja, jota seuraavat jaksot, joissa valoksen liike pysäytetään 5 ja ohjataan vastasuuntaan verraten lyhyenä iskuna. Tätä liikesarjaa käytetään isojen harkkojen alaspäinvalussa kään-teissulatuksen estämiseksi. Kaikissa näissä järjestelmissä ovat kuitenkin iskunopeudet ja nettovalunopeudet alhaiset. Esim. '936 järjestelmässä on eteenpäiniskuja 3-20 sekunnin 10 kestoajalla, taaksepäiniskuja on yhden sekunnin kestoajalla ja nettonopeus on 33-38 cm/minuutti.

On tunnettua tärisyttää kestovalumuottia muotista-ottotoiminnan aikaansaamiseksi ja juuri valetun tangon muotin kautta tapahtuvan liikkeen helpottamiseksi ja, mikä on 15 tärkeämpää, kun muotin etenemisnopeus jakson osan aikana ylittää valettavan tangon nopeuden, kireysrepeämien estämiseksi kovettuvassa kuoressa. Aikaansaamalla valuiskut muotin tärytyksen avulla, voidaan tako lisäksi poistaa muotista vakionopeudella, mikä helpottaa jatkokäsittelyjä valun 20 jälkeen, esim. tangon muuttamista nauhaksi. Eräs erityisen sopiva malli tärymuottikytkyettä varten on esitelty US-pa-tenttihakemuksessa nro 117 028, joka on jätetty 31.1.1980 nimellä "Tärymuottivalulaite", jolla on sama omistaja kuin po. hakemuksella. Edellisen hakemuksen erittelyt sisälly-25 tetään tähän viitteeksi.

Siksi po. keksinnön eräs päätavoite on kehittää jäähdytetty muottikytkye ja menetelmä korkealaatuisten me-tallisäikeiden kestovalua varten, erityisesti kuparista ja kupariseoksista, mm. messingistä, tuotantonopeuksilla, jot-30 ka ovat moninkertaiset verrattuina umpimuottijärjestelmillä ennen saavutettuihin.

Lisäksi po. keksinnön tavoitteena on kehittää sellainen muottikytkye, joka värähtelee oleellisesti samassa suunnassa kuin valettava tanko, jolloin sivuliikettä on 35 vain vähän tai ei lainkaan.

Lisäksi keksinnön tavoitteena on kehittää sellainen jäähdytetty muottikytkye ylöspäinvalua varten, jossa muottikytkye värähtelee ja on upotettu sulatteeseen.

6 68370

Lisäksi tavoitteena on kehittää sellainen muottikyt-kye, jossa on jyrkkä lämpötilan gradientti valu-upokasta pitkin, varsinkin kovettumisvyöhykkeen alapäässä, ilman kallojen muodostumista tai mitanpitävyyden menetystä valu-5 vyöhykkeessä.

Lisäksi tavoitteena on kehittää valoksen poistopro-sessi käytettäväksi tällaisen muottikytkyeen kanssa korkealaatuisten säikeiden tuottamiseksi poikkeuksellisen suurilla nopeuksilla.

10 Lisäksi tavoitteena on kehittää muottikytkye, jolla on edellä mainitut edut, jonka valmistuskustannukset ovat verraten pienet, hoito helppo ja joka on kestävä.

Nämä päämäärät on helppo saavuttaa keksinnön mukaisella menetelmällä siten, että jähmetettyä säiettä vedetään 15 metallisulasta vakionopeudella ja että muotti saatetaan vä-rähtelemään säikeen kulkusuunnan kanssa samassa suunnassa.

Keksinnön eräässä parhaana pidetyssä toteutusmuodossa oleva tulopää ulottuu jäähdytysrungon vapaan pään ohi. Jäähdytysneste kierrätetään jäähdytysrungon kautta kohtaan, 20 joka on juuri eristysosan yläpään yläpuolella, sulan kovettumisen aloittamiseksi säikeeksi muotin osan sisällä, joka on tiivistetty eristysosalla, ja sulan kovettamiseksi kokonaan säikeeksi muotin osan sisällä, joka on eristysosan yläuolella, jolloin jäähdytinrungon osa, joka on upotettu 25 sulaan, on suojattu sulan lämpöä vastaan eristysaineella, joka muodostaa eristävän puskurin sulan ja jäähdytinrungon välissä.

Alussa mainitulle keksinnön mukaiselle laitteelle jolla keksinnön tavoitteet voidaan saavuttaa, on ominaista, 30 että laite sisältää välineen muotin värähtelyn aikaansaamiseksi suunnassa, joka on yhdensuuntainen säikeen kulkusuunnan kanssa, eteen- ja taaksepäin suuntautuvien iskujen sarjana, värähtelyvälineen mahdollistaessa kovettuneen säikeen poistamisen sulasta vakionopeudella.

35 Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa jäähdytysneste kierrätetään jäähdytinrungon kautta kohtaan, joka on juuri eristysosan yläpään yllä, sulan säikeeksi tapahtuvan kovet-

II

7 68370 misen aloittamiseksi muotin sisällä, joka on tiivistetty eristysosalla, ja sulan kovettamiseksi kokonaan säikeeksi muotin osan sisällä, joka on eristysosan yläpuolella .

5 Keksinnön nämä ja muut tavoitteet ja ominaisuudet ilmenevät alan asiantuntijoille seuraavasta, lähemmästä kuvauksesta, johon liittyvät oheiset piirustukset, joissa: kuvio 1 esittää yksinkertaistettua perspektiiviku-vantoa säikeen tuotantolaitoksesta, jossa käytetään po. kek-10 sinnön tärymuottikytkyeitä ja menetelmiä; kuvio 2 esittää sivukuvantoa osaksi läpileikkauksena tärymuotista ja tukirakenteesta yhdessä sulatteen sisältävän uunin kanssa; kuvio 3 esittää perspektiivikuvantoa rakenteesta, 15 joka tukee tärymuottia; kuvio 4 esittää erillistä läpileikkauskuvantoa apu-putkiston pidennyksestä ja muotista kuvion 2 rakenteessa; kuvio 5 esittää suurennettua kuvantoa kuvion 4 jääh-dytinrungosta ja muotista; 20 kuvio 6 esittää ylhäältä pöhjakuvantoa kuvion 5 jäähdytinrungosta; kuviot 7-9 esittävät kaaviomaisia kuvantoja muotin asemesta sulatteessa muotin eri värähtelyvaiheissa; kuvio 10 esittää yksinkertaistettua pystyleikkaus-25 kuvantoa kuvion 1 valu-uunista sen ala- ja yläraja-asennoissa suhteessa muottikytkyeisiin; kuvio 11 ja 12 esittävät yksinkertaistettuja pysty-leikkauskuvantoja vaihtoehtoisista järjestelyistä, joilla säädetään upokkaan laajeneminen valuvyöhykkeen alapuolella; 20 kuvio 13 esittää perspektiivikuvantoa alustasta, joka kantaa muotin värähtelyä varten; kuvio 14 esittää erillistä pöhjakuvantoa kuvion 2 rakenteen alustasta, joka kantaa ja siirtää tärymuotin; ja kuvio 15 esittää sivulta pystyleikkauskuvantoa ku-35 vion 14 alustakytkyeestä.

Kuvio 1 näyttää sopivan laitoksen, jossa tuotetaan jatkuvasti metallisäikeitä epämääräisin pituuksin säikeiden 68370 ylöspäinvalulla po. keksinnön mukaisten, jäähdytettyjen muottien kautta. Neljä säiettä 12 valetaan yhtä aikaa sulatteesta, joka on valu-uunissa 16. Säikeitä, joilla voi olla erilaiset poikkileikkausmuodot, kuten neliömäinen tai 5 suorakaiteen muotoinen, ja halkaisijat, kuvataan tankoina, joilla on oleellisesti pyöreä poikkileikkaus ja joiden halkaisija on alueella 6,35 - 50,8 mm.

Kuvion 1 mukaisesti säikeet 12 valetaan neljässä jäähdytetyssä muottikytkyeessä 18, jotka on asennettu nel-10 jälle pystysuorasti liikutettavalle alustalle 20. Poisto-kone 22 vetää säikeet vakionopeudella muottikytkyeiden läpi ja ohjaa ne kahdelle puomille 24, 24', jotka ohjaavat säikeet nejälle kaatotyyppiselle kelaajalle 26, jotka keräävät säikeet keloiksi. Jokainen puomi 24 on ontto johtojen 15 28 toimittaman jäähdytysilman johtamiseksi puomin koko pi tuudella.

Sulate valmistetaan yhdessä tai useammassa sulatusuunissa (ei näytetty) tai yhdessä yhdistetyssä sulatus- ja säilytysuunissa (ei näytetty). Vaikka po. keksintö soveltuu 20 päättömien säikeiden tuotantoon erilaisista metalleista ja seoksista, se koskee erityisestä säikeiden tuotantoa ku-pariseoksesta, varsinkin messingistä. Ylänosturin (ei näytetty) kantama senkka 30 siirtää sulatteen sulateuu-neista valu-uuniin 16. Valukauhassa on mieluiten teekannu-25 tyyppinen nokka, joka syöttää sulatteen mahdollisimman pienellä vieraalla ainemäärällä, kuten kuonamäärällä. Siirron helpottamiseksi valukauha istuu kääntyvästä tukitelineessä 32 valulavalla 34. Keraaminen kaatokuppi 36 johtaa sulatteen senkasta 30 valu-uunin 16 sisälle. Kaatokupin 36 30 ulosmenopää sijaitsee valu-uunin kannen alla ja pisteessä, joka on erillään muottikytkyeistä 18. Jatkuvassa tuotannossa päinvastoin kuin panosvalussa lisätään ylimääräistä sulaa valu-uuniin, kun se on suunilleen puolillaan, sulan sekoittamiseksi sekä kemiallisesti että lämpötilan suhteen.

35 Valu-uuni on tuettuna hydrauliselle, saksityypisel- le hissille ja vaunulle 38, joka sisältää sarjan kuorma-kennoja 38a (kuvio 10), jotka tuntevat valu-uunin ja sen

II

68370 sisällön painon. Kuormakennojen 38a lähtösignaalit on suunniteltu ohjaamaan uunin nostoa ja tämä mahdollistaa sulatteen pinnan korkeuden automaattisen ohjauksen suhteessa jäähdytinrunkoon. Kuten kuvio 10 näyttää parhaiten, on valu-5 uuni siirrettävissä alemman raja-asennon, jossa muottikyt-kyeet 18 ovat erillään sulatteen 14 yläpinnan yläpuolella, kun valu-uuni on täytetty, ja ylemmän raja-asennon välillä (näytetty katkoviivoin), jossa muottikytkyeet ovat valu-uunin pohjan lähellä. Valu-uunin korkeus säädetään jatkuvasti 10 valun aikana muottikytkyeiden 18 pitämiseksi upotettuina valittuun syvyyteen sulatteessa. Alaslasketussa asennossa muottikytkyeihin pääsee käsiksi vaihtoa tai huoltoa varten, kun uuni on vieritetty pois tieltä.

On huomattava, että tämä tuotantolaitos tavallises-15 ti sisältää tasojen apuohjaimet, kuten sondit, kellukkeet ja säännöllisen mittauksen käsin, kuten upotetulla metalli-langalla. Näitä ja muita tavanomaisia tasonmittaus- ja ohjausjärjestelmiä voidaan myös käyttää kuormakennojen sijasta ensiöjärjestelmänä. Ja vaikka keksinnön kuvauksessa vii-20 tataan kiinteisiin muottikytkyeisiin ja siirrettävään valu-uuniin, voidaan muita järjestelyjä käyttää. Uunin voi pitää samalla korkeudella ja sulatetta voi lisätä ajoittain tai jatkuvasti saman tason säilyttämiseksi. Toinen vaihtoehto sisältää hyvin syvän upotuksen, niin että tason ohjaus-25 ta ei tarvita. Tämän keksinnön eräs huomattava etu on se, että se sallii tämän syvän upotuksen. Jokaisella järjestelyllä on etuja ja haittoja, jotka ovat ilmeisiä alan asiantuntijoille .

Valu-uuni 16 on 96,52 cm:n induktiouuni ilman sydän-30 tä ja sen sullottua alumiinioksidiverhousta lämmitetään voiman syötöllä. Tämänkokoinen ja -tyyppinen uuni voi sisältää noin viisi tonnia sulatetta. Uunissa 16 on uloskaato-nokka 16a, joka syöttää ylitäyttä- ja poiskaatokauhaan 42 (kuvio 10).

35 Kuvion 1 mukaisesti poistokoneessa 22 on neljä vas takkaista puristusvalssiparia 44, joista jokainen on kitka-kytkennässä yhden säikeen 12 kanssa. Puristusvalssit 44 on 10 68370 kiinnitetty yhteiselle akselille, jota käyttää servo-ohjattu, suunnanvaihtoinen hydraulimoottori 46. Moottoria 46 käyttää tavanomainen, vakiopaineinen hydraulipumppu, jonka tilavuus on säädettävissä ja joka kehittää enintään 211 kp/ 2 5 cm paineet. Tavallinen elektroninen ohjelmoija (ei näytetty) aikaansaa signaaliohjelman, joka ohjaa moottorin 46 toimintaa tavallisen servojärjestelmän kautta. Ohjelma sisältää ohjelmoidun käynnistysrutiinin, joka nostaa asteittain pois-tonopeuden. Vetorullat 44 voidaan kytkeä erikseen irti va-10 litusta säikeet 12 keskeyttämättä muiden säikeiden etenemistä.

Kuvion 2 mukaisesti muottikytkye 18 on upotettu uunissa 16 olevaan sulatteeseen 14. Kuvio 2 näyttää suojaavan kartion 48, joka sulaa pois, kun kytkye 18 on upotettu su-15 laan 14. Suojakartio 48 tehdään normaalisti kuparista ja se liukenee pois kokonaan alle minuutissa. Suojakartion tarkoituksena on estää kuonan ja muiden epäpuhtauksien pääsy upokkaaseen 112 upotuksen jälkeen. Kun kytkye on kerran upotettu sulaan ja kartio on hajonnut, tulee sulaa metallia 20 imetyksi kytkyeen 18 kautta. Aluksi prosessi käynnistetään panemalla umpinainen aloitustanko (jonka päässä on pultti) upokkaan 112 läpi kytkyeen yläosasta sulaan. Sulaa metallia jähmettyy pultille ja kun tanko vedetään upokkaan 112 kautta, seuraa sula metalli mukana kovettuen matkalla. Kun ko-25 vettunut tanko tai säie 12 on pujotettu puristusvalssien 44 välistä, erotetaan aloitustanko (pienen säiekappaleen 12 kanssa) säikeen 12 muusta osasta. Kun on kerran muodostettu säie 12 sulasta 14, yksi tai useampi puristusvalssipari poistaa sen jatkuvasti vakionopeudella. Täten säie 12 ete-30 nee jatkuvasti pois sulasta vakionopeudella, joka yleensä on alueella 508 - 1 016 cm/minuutti, nuolen 52 näyttämässä suunnassa. Kun säie 12 etenee, värähtelee koko kytkye 18 pystysuunnassa. Kytkye 18 on pohjan kohdalla kytketty alustaan 20 ohjattua värähtelyä varten.

35 Jäähdytetyn muottikytkyeen 18 värähdellessä sitä jäähdyttää jäähdytysaine, joka syötetään putkistoon 54, joka on asennettu alustalle 20, letkujen 56 välityksellä.

Il 68370 Jäähdytysaineen syöttöjärjestelmää kuvataan lähemmin kuvioiden 3 ja 4 yhteydessä.

On huomattava, että vaikka kuvion 1 tuotantolaitoksessa käytetään neljää erikseen värähtelevää muottikytkyet-5 tä 18 neljän säikeen 12 valmistamiseksi, voidaan käyttää mitä tahansa muuta muottimäärää tandemkytkennässä riippuen ko. tuotannon vaatimuksista.

Koska muottikytkye 18 värähtelee valuprosessin aikana, kehittyy suuria dynaamisia kuormia, joita tukirakenteen 10 on kestettävä. Nämä kuormitukset piniemmällä poikkeamalla kestävää ylärakennetta kuvataan nyt lähemmin kuvioiden 2 ja 3 yhteydessä. Kuvion 3 mukaisesti tukeva yleisrakenne on jäykkä teräslaatikko. Pystysuorat kuormat on tuettu pylväsmäisille rakenneosille 58, 60, 62, 64, jotka ovat I-te-15 räspalkkeja. Pylväsosat 58, 60, 62, 64 on sidottu yhteen vaakasuorilla I-teräspalkeilla 66, 68, 70 ja 72. Vaakasuorat osat 66, 68, 70, 72 ja 74 on mieluiten hitsattu kiinni pylväsosiin 58, 60, 62 ja 64. Vaakasuorat I-palkit 66, 68 ja 70 on suunnattu siten, että niiden laippapinnat ulottu-20 vat pystysuunnassa suurimman jäykkyyden saamiseksi värähtelyn aiheuttamien kuormien kestämiseksi. Palkkeja 72 ja 74 on lisäksi jäykistetty vastaavilla kulmapaloilla 72a ja 74a, jotka on hitsattu kiinni palkkeihin. Palkkeja 66 ja 70 on jäykistetty pystysuunnassa tukipalkeilla 75, 76, 78 25 ja 80, jotka on myös tehty teräksestä. Teräspalkit 82 ja 84 vahvistavat lisäksi rakennetta pohjassa.

Alustarakenne on asennettu kulmakappaleille 72a ja 74a, jotka kantavat kokonaan alustan vaakasuorien I-palkkien 72 ja 74 välityksellä. Alustan kuormateiden syöttö kehyk-30 sen pohjaan tapahtuu palkkien 86, 88, 78, 80, 75 ja 76 kautta. I-teräspalkit 89 ja 90 on hitsattu vaakasuorien palkkien 68 ja 72 väliin. Nämä palkit 89 ja 90 tukevat värähtelevää alustaa tukevaa ylärakennetta, joka käsittää pystysuorat I-palkit 91 ja 92 ja vaakasuorat I-palkit 93, 35 94 ja 95. Palkit 93 ja 95 on hitsattu I-teräspalkkiin 74, joka yhdistää pylväspalkit 60 ja 64 niiden yläpäiden kohdalla. Rakennetta on jäykistetty tukevilla I-teräspalkeilla 86 ja 88.

683 70

Kuvio 13 näyttää alustakytkyeen 20 lähemmin (kuvio 2). Tämä kytkye 20 on tehty teräskulmalevyistä 201 ja 202, jotka on hitsattu kiinni pohjalevyyn 203 ja takalevyyn 205. Ylälevy 207 on hitsattu kiinni takalevyyn 205 ja kvil-5 malevyihin 201 ja 202, mikä tekee rakenteen täydelliseksi. Levyjä 201 ja 202, joiden paksuus on noin 2,54 cm, on kevennetty vastaavilla rei'illä 209 ja 210.

Alustakytkye 20 tukee putkistoa 54 (kuvio 2) pulteilla, jotka ulottuvat pulttireikien 211a (kuvio 13) läpi, 10 jotka ympäröivät reikää 213 pohjalevyssä 203. Reikä 213 sallii valetun säikeen kulkea lävitseen sen matkalla puristus-valsseille 44 (kuvio 2).

Kuvioiden 13 ja 14 mukaisesti kiskot 215 rajoittavat alustan 20 liikettä pystysuunnassa. Nämä kiskot 215 on ero-15 tettu erilleen kulmalevyistä 201 ja 202 välikkeillä 217.

Kiskot 215 ja välikkeet 217 on kiinnitetty pulteilla ja tapeilla kulmalevyihin 201, 202.

Kiskoilla 215 on viistereunat, jotka kytkeytyvät läheisesti viistettyjen joutorullien 219 kanssa (kuvio 14).

20 Rullat 219 on kiinnitetty pulteilla rakennekytkyeeseen 221, joka sisältää hitsatut laatikkorakenteet 223 jäykisteinä. Rakenne 221 on kiinnitetty pulteilla jäykästi edellä kuvion 3 yhteydessä kuvattuun ylärakenteeseen.

Kuvioiden la j4 15 mukaisesti alusta 20 on tuettu 25 värähtelyä silmälläpitäen pystysuunnassa hydraulisella sylinterillä 225. Mäntä hydraulisylinterissä 225 on kiinnitetty alustan 20 ylälevyyn kannattimella 227. Hydraulisylin-teriä 225 ohjataan servoventtiilillä 229 putkistolohkon 231 kautta.

30 Itse hydraulisylinteriä 225 on tuettu varsilla 233 (kuvio 14), jotka on kiinnitetty pulteilla rakenteeseen 221. Servoventtiiliä 229 ohjaa tietokone (ei näytetty), joka määrää halutun suhteellisen liikkeen säikeen ja muotin välillä valetun säikeen oikean kovettumisen varmistamiseksi.

35 Muotin värähtely aikaansaa saman vaikutuksen tangon ja säikeen 12 osalta kuin itse tangon tai säikeen eteenpäin- tai taaksepäiniskujen sarja.

13 68370

Kuviot 7-9 näyttävät muotin värähtelyn vaikutuksen valukuoren muodostumiseen ja ne valaisevat nimitysten "eteen-" ja "taaksepäiniskujen" käyttöä. Kuvio 7 näyttää muottikytkyeen 18 sen alimmassa pisteessä sulassa 14. Täl-5 lä hetkellä muottikytkye aloittaisi juuri kiihdytyksensä ylöspäin pienen nuolen 41 mukaisesti. Tällä hetkellä säikeen nopeus ylöspäin olisi suurempi kuin muotin nopeus ylös-tai eteenpäin. On huomattava, että säikeen 12 kovettumis-kuori 12a on hyvin ohut. Kuvio 8 näyttää muottikytkyeen 10 10 suunnilleen sen ylös- ja alaspäin sulassa tapahtuvien liikkeiden keskikohdassa. Kun muotti on saavuttanut keskipisteen, sen nopeus ylöspäin on suurempi kuin säikeen nopeus ylöspäin. Tämä johtuu muotin kiihtymisestä ylöspäin, joka on noin 2 g useimmissa sovellutuksissa. Korostettakoon jäl-15 leen, että säikeen nopeus on vakio ja vain muotin nopeus vaihtelee. Kuviossa 8 kovettumispuoli 29 on siirtynyt lähelle sulan yläpäätä. Kuori 12a on paksumpi kuin kuvion 7 näyttämä kuori.

Kuvio 9 näyttää muotin sen liikematkan yläpäässä.

20 Kuvion 9 näyttämällä hetkellä muotin nopeus ylös- tai eteenpäin on nolla ja muotti on aloittamassa kulkunsa takaisin alas kuvion 7 näyttämään asentoon. Tässä asemassa kovettu-miskuori 12a on paksuin. Nopeudet eteen- ja taaksepäin voidaan säätää erikseen tietokoneessa parhaan pintalaadun 25 ja ainerakenteen saamiseksi. Kuvioista 7-9 pitäisi käydä ilmi, että nimitys "eteenpäinisku" tarkoittaa muotin liikettä pois sulasta, kun taas nimitys "taaksepäinisku" tarkoittaa muotin liikettä syvemmälle sulaan.

Kuviot 4 ja 5 näyttävät muottikytkyeen 18 parhaana 30 pidetyn toteutusmuodon ja kuinka tähän syötetään jatkuvasti jäähdytysainetta. Jäähdytysaine, mieluiten vesi, tulee putkistoon 54 tulokohdassa 100 ja kulkee alas pitkin rengaska-navaa 101 putkiston jatkeessa 102 ja jatkaa jäähdytinrunkoon 103 muotin 104 jäähdyttämiseksi. Jäähdytysaine palaa ren-35 gaskanavan 105 kautta ja ulos ulosmenoaukon 106 kautta. Kanavat 101 ja 105 ovat rengastiloja, joita muodostavat kolme samankeskistä putkea 107, 108 ja 109, joista jokainen 68370 14 on tehty teräksestä. Ulkoputki 107 on asennettu laipalla putkistolle 54. Kaksi sisäputkea 108 ja 109 liukuvat O-ren-gaslaippatiivisteisiin 110 putkistossa 54. Tässä järjestelyssä on otettu huomioon lämpötilan gradienttien aiheutta-5 mat mittamuutokset.

Putkiston jatkeen 102 samankeskinen putkimalli sallii jäähdytysaineen suuret virtausnopeudet, samalla kun se tekee mahdollisimman pieneksi sen kytkyeen poikkileikkaus-alan, jonka on värähdeltävä uunin sulatteessa, mikä on tär-10 keää värähtelevän muottikytkyeen hydrodynaamisen kuormituksen pitämiseksi pienenä.

Kuvion 5 esittämään suureen yksityiskohtaan viitaten putkimaista upokasta 112 ympäröi jäähdytinrunko 103. Upokkaassa 112 on alapää 112a, joka ulkonee jäähdytinrungon 15 alapinnan 103a ohi. Upokkaan osa 112a ja ainakin osa jääh-dytinrungosta on upotettu sulaan 14 valamisen aikana. Kup-rostaattinen paine pakottaa juoksevan sulan upokkaaseen kohti jäähdytinrunkoa. Käynnistettäessä pannaan suora tan-kokappale upokkaaseen grafiittitulpan kautta ja sijoitetaan 20 niin, että sen alapää, jossa yleensä on pultti, on hieman normaalin kovettumis- tai valuvyöhykkeen 114 yläpuolella. Upotussyvyys valitaan siten, että juokseva sula saavuttaa valuvyöhykkeen 114, jossa lämmön nopea siirtyminen sulasta jäähdytinrunkoon kovettaa sulan kovan valoksen muodostami-25 seksi sulan juoksematta aloitustangon ohi. Sula, joka on upokkaan vieressä, jäähtyy nopeammin kuin keskellä oleva sula, joten muodostuu rengasmainen "kuori" juoksevan sydämen ympärille. Nesteen ja kovan aineen jakopinta muodostaa kovettumisrintaman 114a väluvyöhykkeen 114 poikki. Kovettu-30 misrintaman 114a huipun pitäisi mieluiten aina sijaita sulan 14 pinnan alapuolella. Koska kovettuminen alkaa upokkaan 112 alueen sisällä, jota eristysholkki 118 tukee, on kovettumisrintaman sijainti hyvin määritelty. Po. keksinnön eräs pääominaisuus on se, että valuvyöhykkeelle ovat tun-35 nusomaiset suuri jäähtymisnopeus ja jyrkkä pystysuora lämpötilan gradientti sen alapäässä, niin että se ulottuu upokkaan 112 verraten lyhyellä pituudella. Nämä ominaisuudet 68370 ovat tulos siitä, että sulan kovettuminen aloitetaan upokkaan sen alueen sisällä, jota tukee eristysosa eli holkki 118.

On huomattava, että vaikka keksintöä on kuvattu vii-5 täten parhaana pidettyyn ylöspäinvalusuuntaan, sitä voidaan myös käyttää vaakasuoraa tai alaspäinvalua varten. Näin ollen on selvää, että nimitys "alempi" tarkoittaa lähellä sulaa ja nimitys "ylempi" etäällä sulasta. Esim. alaspäinva-lussa muottikytkyeen "alapää" on itse asiassa "yläpään" ylä-10 puolella.

Upokas 112 on tehty tulenkestävästä aineesta, joka ei oleellisesti reagoi metallin ja muiden valuympäristössä esiintyvien kaasujen kanssa varsinkaan noin yli 1093°C lämpötiloissa. Grafiitti on tavallinen upokasaine, vaikka hy-15 viä tuloksia on myös saavutettu boorinitridillä. Varsinkin on todettu, että grafiitilla, jota myys Poco Graphite Company kauppamerkillä DFP-3, on poikkeuksellisen hyvät lämpöominaisuudet ja kestävyys. Riippumatta valitusta upo-kasaineesta, suoritetaan ennen asennusta mieluiten sen kaa-20 sunpoisto tyhjöuunissa haihtuvien aineiden poistamiseksi, jotka voisivat reagoida sulan kanssa ja aiheuttaa aloituksen epäonnistumisen tai pintavikoja valoksessa. Tyhjö estää myös grafiitin hapettumisen korkeissa kaasunpoistoläm-pötiloissa, esim. 399°C 90 minuutin aikana esipumpputyh-25 jössä. Alan asiantuntijoille on selvää, että muottikytkyeen muistakin osista on poistettava haihtuvat aineet, varsinkin vesi, ennen käyttöä. Osia, jotka on tehty tulenkestävästä Fiberbrax-aineesta (Carborundum Co:n kauppanimitys tulenkestävälle alumiinioksidipiipaperiaineelle), esikäsitellään 30 kuumentamalla noin 820°C lämpötilaan ja muita osia, kuten piistä tehtyjä, kuumennetaan yleensä 177-204°C lämpötilaan.

Upokkaalla 112 on suurin piirtein putkimainen muoto ja siinä on tasainen sisäporauksen halkaisija ja oleellisesti yhdenmukainen seinäpaksuus. Upokkaan sisäpinta on erit-35 täin sileä, niin että valoksen aksiaalinen tai pitkittäis-liike upokkaan kautta kohtaa vain vähäisen kitkavastuksen sekä kulumisen vähentämiseksi. Upokkaan ulkopinta, joka _____ '· 11.

16 68370 sekin on sileä, on painekosketuksessa jäähdytinrungon 103 ympäröivän sisäpinnan 103b kanssa toiminnan aikana. Pinta 103b rajoittaa upokasta tämän pyrkiessä laajentumaan sä-teittäisesti sulan ja valoksen kohdistaman lämmön vaikutuk-5 sesta ja se edistää lämmön erittäin tehokasta siirtymistä upokkaasta jäähdytinrunkoon muodostuvan painekosketuksen tuloksena.

Upokkaan ja jäähdytinrungon välinen sovitus on tärkeä, koska huono sovitus, jossa on rakoja, rajoittaa pahas-10 ti lämmön siirtymistä upokkaasta jäähdytinrunkoon. Tiukka sovitus on myös tärkeä upokkaan pitkittäisliikkeen rajoittamiseksi suhteessa jäähdytinrunkoon valoksen ja upokkaan välisen kitkan johdosta, kun valos vedetään upokkaan läpi. Toisaalta on voitava nopeasti ja helposti poistaa upokas 15 jäähdytinrungosta, kun se vahingoittuu tai kuluu. On todettu, että kaikki nämä tavoitteet saavutetaan koneistamalla upokkaan ja jäähdytinrungon yhteensopivat pinnat tarkoilla toleransseilla, jotka sallivat "liukusovituksen", so. upokkaan aksiaalisen sisällepanon ja poiston liukuvasti. Upok-20 kaan ja yhteensopivan pinnan 103b mitat valitaan niin, että upokkaan lämpölaajeneminen valamisen aikana saa aikaan tiukan sovituksen. Vaikka upokkaan aineen tyypillinen lämpö-laajenemiskerroin on paljon pienempi (5 x 10 ^ 2,54 cm/ 2,54 cm/0,6°C) kuin jäähdytinrungon (10 x 10 ^ 2,54 cm/ 25 2,54 cm/0,6°C), on upokas paljon kuumempi kuin jäähdytin- runko, joten lämpötilaero enemmän kuin kompensoi eron läm-pölaajenemiskertoimien välillä. Upokkaan keskilämpötilan valuvyöhykkeessä sen koko paksuudella uskotaan olevan noin 540°C, kun sulan lämpötila on 1093°C. Jäähdytinrunko on 30 lähellä sen jäähdytysaineen lämpötilaa, tavallisesti 26,7 -37,8°C, joka kiertää sen kautta.

Mekaanista vastusta käytetään upokkaan pitämiseksi jäähdytinrungossa hitaan toiminnan tai käynnistyksen aikana ennen kuin sulan lämpö laajentaa sitä. Suoranainen pidätin-35 osa, kuten ruuvi tai pidätinlevy, on osoittautunut epäkäytännölliseksi, koska jäähdytinrunko jäähdyttää osaa, joka siksi tiivistää ja kerää metallihöyryjä. Tämä metallikerros 68370 voi aiheuttaa pintavikoja valoksessa ja/tai hitsata pidätys-osan paikalleen, mikä suuresti vaikeuttaa upokkaan vaihtamista. Sinkkihöyry messinkivaloksessa on erityisen hankala. Eräs hyväksyttävä ratkaisu on muodostamalla pieni kohouma 5 tai epäsäännöllisyys 103c jäähdytinrungon sisäpinnalla 103b, esim. nostamalla jäyste naulasarjalla. Pieni porras 116, joka muodostetaan upokkaan ulkopinnalla ja joka koskettaa jäähdytinrungon alapintaan 103a (tai lähemmin määriteltynä "ulkopuolinen" eristysholkki tai rengas 118, joka istuu 10 jäähdytinrungon alapäässä tehdyssä tasoupotuksessa 103d), ohjaa upokkaan käynnistyksen aikana ja muodostaa lisävas-tuksen suunnassa ylöspäin käynnistyksen aikana mahdollisesti esiintyviä suuria, epäsäännöllisiä voimia vastaan. On myös huomattava, että upokkaan yksikappalerakenne eliminoi 15 liitokset, varsinkin eri aineiden väliset liitokset, jotka voisivat kerätä tiivistyneitä höyryjä tai edistää näiden kulkua muille pinnoille. Lisäksi on helpompi vaihtaa ja pitää paikallaan yksikappaleupokas kuin moniosainen upokas.

Muita järjestelyjä sopivan tiukan sovituksen aikaan-20 saamiseksi upokkaan ja jäähdytinrungon kesken ovat tavalliset puristus- tai lämpösovitukset. Puristussovituksessa käytetään molybdeenisulfidivoiteluainetta ulkopinnalla upokkaan murtumisvaaran pienenetämiseksi puristussovituksen aikana. Voiteluaine täyttää myös upokkaan koneistusnaarmut. Lämpö-25 sovituksessa jäähdytinrunkoa laajennetaan kuumentamalla ja upokas pannaan sisälle ja tiukka sovite muodostuu kytkyeen jäähtyessä. Kuitenkin sekä puristus- että lämpösovitus edellyttävät, että koko muottikytkye 18 poistetaan jäähdy-tysvesiputkiston luota upokkaan vaihdon suorittamiseksi.

30 Tämä vie selvästi enemmän aikaa, on hankalampaa ja kalliimpaa kuin liukusovitus.

Vaikka keksinnön parhaana pidetyssä toteutusmuodossa käytetään yksikappaleupokasta, jonka porauksen halkaisija on vakio, on myös mahdollista käyttää upokasta, jossa on 35 kartiomainen tai porrastettu sisäpinta, joka kapenee ylöspäin, tai moniosaista upokasta, joka koostuu kahdesta tai useammasta kappaleesta, joiden päät koskevat toisiinsa.

68370 18

Kapeneminen ylöspäin on suotava valoksen jäähtyessä tapahtuvan supistumisen kompensoimiseksi. Läheinen kosketus valoksen kanssa upokkaan koko pituudella lisää muottikytkyeen jäähtymisen tehokkuutta. Parempi jäähtyminen on tärkeä, kos-5 ka se auttaa välttämään keskeisen ontelon, jonka saisi aikaan valoksen sulan keskustan kutistuminen ilman uuden aineen syöttöä. Kustannusten vähentämiseksi voidaan koneistaa vastakkainen kartiomuoto upokkaan ulkopinnalle eikä sen sisäpinnalle, tai jäähdytinrungon sisäpinnalle 103b. Upok-10 kaan lämpölaajeneminen jäähdytinrungon porauksessa valamisen aikana saa aikaan suotavan, ylöspäin kapenevan kartio-muodon upokkaan hyvin sileällä sisäpinnalla. Moniosaisissa upokkaissa porauksen halkaisija voi joko olla sama tai erisuuruinen porrastetun, ylöspäin kapenevan muodon saamiseksi. 15 Metallin haitallisten kasaantumien välttämiseksi upokas-osien välissä osien välisiä liitoksia saa olla vain valu-vyöhykkeen yläpuolella. Lisäksi yläosa tai -osat valuvyö-hykkeen yläpuolella voivat olla puristussovitteita, koska alaosa todennäköisemmin vahingoittuu ja on vaihdettava.

20 Keksinnön valaisemiseksi, mutta ei sen rajoittami seksi, sellaisen yksikappaleupokkaan pituus, joka on tehty Poco-tyyppisestä grafiitista ja joka soveltuu 19,06 mm:n tangon valuun, on n. 266,7 mm ja sen seinän tasainen paksuus on 3,175 - 5,08 mm. Yleensä seinän paksuus vaihtelee valok-25 sen halkaisijan mukaan. Upokkaan ulkonevan osan 112a tyypillinen pituus on 50,8 mm.

Jäähdytinrungolla 103 on suurin piirtein lieriömäinen muoto ja siinä on keskellä pituussuunnassa ulottuva aukko, jota rajoittaa sisäpinta 103b. Jäähdytinrungon si-30 säliä on kanava, jota osoittaa yleisnumero 120 ja joka kierrättää jäähdytysnesteen, lähinnä vettä, jäähdytinrungon läpi. Sarja jäähdytysaineen tuloaukkoja 120a ja lähtöaukko-ja 120b on tehty jäähdytinrungon yläpäässä. Kuten kuvio 6 näyttää parhaiten, nämä aukot on sijoitettu samankeskisiin 35 ympyröihin ja aukkoja on riittävästi suuren virtausnopeuden saamiseksi, esim. 8,34 1/valoksen kg minuutissa. Kaksi O-rengasta 122 ja 123, jotka on mieluiten tehty pitkäikäi- 68370 19 sestä fluoroelastomeeristä, tiivistävät putkiston jatkeen 102 (kuvio 5), joka on nesteyhteydessä tulo- ja lähtöaukon kanssa. Jäähdyttimen rungon asennuslaipassa 124 on aukkoja 124a, joihin on sijoitettu pultit (ei näytetty) muottikyt-5 kyeen kiinnittämiseksi putkiston jatkeelle. Tässä laipassa on myös reikä (ei näytetty) kaasujen poistamiseksi jäähdy-tinrungon ja eristyshatun välisestä rengastilasta (kuvio 4) putken kautta (ei näytetty), joka on putkistossa 54, ulkoilmaan .

10 Jäähdytinrungossa on neljä pääosaa: sisärunko 126, ulkorunko 128, vaipan sulkurengas 130 ja asennuslaippa 124. Sisärunko on tehty seoksesta, jolla on erinomaiset lämmönsiirto-ominaisuudet, hyvä mitanpitävyys ja kovuus sekä ku-lumisenkestävyys. Parhaana pidetään vanhenemiskovettunutta 15 kuparia, kuten seosta CDA 182. Ulkorunko 128, sulkurengas 130 ja asennuslaippa 124 tehdään mieluiten ruostumattomasta teräksestä, lähinnä helposti koneistettavasta 303 ruostumattomasta rengasta 130 ja laippaa 124 varten ja 304 ruostumattomasta ulkorunkoa 128 varten. Ruostumattomalla teräk-20 sellä on tyydyttävä kestävyys mekaanista kulutusta vastaan, sillä on samanlaiset lämpölaajenemisominaisuudet kuin kro-mikuparilla ja se kestää hyvin valuympäristössä. Käyttämällä ruostumatonta terästä ei tarvita hyvin suuria kappaleita vanhenemiskovettunutta kuparia, mikä helpottaa jäähdytin-25 rungon valmistusta.

Sisärunko koneistetaan yhdestä lieriömäisestä, virheettömästä (säröttömästä) kromikupariharkosta. Kustannus-, toiminta- ja kestävyysetujen lisäksi koottu jäähdytinrun-korakenne on edullinen siksi, että on vaikeaa valmistaa vir-30 heetöntä kromikupariharkkoa, joka on tarpeeksi iso muodostamaan koko jäähdytinrungon. Pitkittäisreiät 120c porataan syvälle sisärunkoon tuloaukkojen 120a muodostamiseksi.

Reiät 120c ulottuvat ainakin valuvyöhykkeeseen ja mieluiten hieman sen ohi kuvion 5 mukaisesti. Ristireiät 120d pora-35 taan pitkittäisreikien 120c pohjaan asti. Sisärungon ylä-ja alapää kierteitetään kohdissa 126a ja 126b asennuslai-pan 124 ja sulkurenkaan 130 vastaanottamiseksi, mikä 20 68370 vahvistaa rakennetta. Sulkurenkaassa on sisempi, ylöspäin näyttävä kolo 130a, joka liittyy siihen sopivaan portaaseen, joka on koneistettu sisärungolle juotoksen tehostamiseksi, liitokseen virtaavan jäähdytysveden hidastamiseksi 5 ja renkaan suuntaamiseksi yhteen sisärungon kanssa. Ulompi, ylöspäin näyttävä kolo 130b sijoittaa ulkorungon 128 alapään nesteenpitävään suhteeseen.

Koska kierreliitäntä kohdassa 126b vuotaa, ellei sitä tiivistetä hyvin, ja sen on kestettävä uudelleenliuotus 10 ja jäähdytinrungon pehmenneiden porausten vanheneminen, on liitos lisäksi kupari/kulta-juotettu. Joskin kupari/kulta-juotto on tunnettu menetelmä, saadaan seuraavilla menettelyillä aikaan luotettava sidos, joka kestää valuympäristös-sä. Ensin kuparoidaan sulkurenkaan ja sisärungon yhteenso-15 pivat pinnat. Kuparoinnin paksuus on mieluiten 0,0254 -0,0508 mm ja siinä on peitettävät kierteet, kolo 130a ja ura 130c. Sitten pannaan paikalleen juotosaine, esim. kietomalla ainevanunki sisärungon ympärille juotosvälyksessä 126c kierteiden yllä ja uraan 130c sulkurenkaan 130 ylä-20 päässä. Kaksi kierrosta vanunkia, jonka halkaisija on 1,5875 mm ja joka sisältää 60 % kuparia ja 40 % kultaa, suositellaan välykseen 126c ja kolmea kierrosta uraan 130c. Sitten levitetään saman seoksen juotostahnaa yhteentulevil-le pinnoille. Sulkurengas kierretään tiukasti sisärungolle 25 ja kytkye sijoitetaan uuniin, juotetaan pää alaspäin ja mieluiten leväten tuetulla levyllä, joka on tulenkestävää alumiinioksidipiipaperiainetta, kuten tuote, jota Carborundum Co. myy kauppanimellä Fiberfrax. Juottolämpö-tila mitataan lämpöparilla, joka lepää yhden pitkittäisreiän 30 120c pohjalla. Uuni saattaa kytkyeen lämpötilaan, joka juu ri alittaa juottoseoksen sulamispisteen lyhyen ajan, kuten lämpötilaan 960-976°C 10 minuutin ajan. Uunin ilmatilaa suojataan (inertti tai tyhjö) hapetuksen estämiseksi. Sitten kytkye kuumennetaan nopeasti lämpötilaan, joka nesteyt-35 tää juottoseoksen (1015-1038°C), ja sen annetaan heti jäähtyä huoneen lämpötilaan, jälleen suojatussa ilmatilassa. Kromikuparin liuoskäsittely suoritetaan parhaiten erilli- 21 68370 sessä, toisessa vaiheessa kuumentamalla osa 932-954°C lämpötilaan 15 minuutin ajaksi suojatussa ilmatilassa ja sitten nestesammutuksella.

Kun sulkurengas on kerran liitetty sisärunkoon, on 5 jäähdytinrungon kokoamiseksi vielä suoritettava TIG-hitsaus tyyppi 304 tyyppiin 303 ruostumatonta terästä käyttäen tyypin 308 puikkoa, kun osat on esikuumennettu 204,4°C lämpötilaan. Ulkorunko 128, jolla on suurin piirtein lieriömäinen muoto, hitsataan kohdassa 134 sulkurenkaaseen. Ulkorun-10 gon yläpäässä on sisäkolo 128a, joka sopii yhteen asennus-laipan 124 kanssa juuri veden lähtöaukkojen 120b ulkopuolella. Hitsi 136 kiinnittää nämä osat. Sulkurengas ja asen-nuslaippa erottavat ulkorungon sisärungosta rengasmaisen kiertäkanavan 120e muodostamiseksi vedelle, joka ulottuu 15 ristireikien 120d ja lähtöaukkojen 120b välissä. Kierukka-välike 138 on kiinnitetty kanavaan 120e pyörrevesivirtauksen muodostamiseksi, joka edistää lämmön tasaisempaa ja tehokkaampaa siirtymistä veteen. Välike 138 tehdään mieluiten 6,35 mm:n kuparitangosta. Välikekierukka viilataan litte-20 äksi kärkien 138a kohdassa välyksen saamiseksi pinteiden 140 ja sisärungon välistä kiinnitystä varten. Yhdistetty kromikuparin vanhenemis- eli karkaisukäsittely ja hitsatun ruostumattoman teräksen jännityksenpoisto suoritetaan lämpötilassa 481°C ainakin kaksi tuntia suojatussa ilmatilas-25 sa. Sitten jäähdytinrunkoa koneistetaan ja koestetaan vuotojen varalta.

Esimerkkinä ohjataan jäähdytysvettä tuloaukkojen 120a, reikien 120c ja 120d ja kanavan 120e ja välikkeen 138 muodostaman, kierukkamaisen virtaustien kautta lähtöaukkoihin 30 120b. Veden tyypillinen lämpötila on 26,7 - 32,2°C tulokoh

dassa ja se lämpenee noin 6-12°C verran kiertäessään jääh-dytinrungon kautta. Veden tyypillinen virtausnopeus on 8,337 1 valuvyöhykkeessä kovetetun säikeen kg kohden minuutissa. Eräs tyypillinen virtausnopeus on 94,6 1/min. Ve-35 den sopivaa lämpötilaa rajoitetaan alapäässä tiivistämällä vesihöyryä. Kosteina päivinä tiivistäminen voi tapahtua lämpötilassa 2l,l°C tai alle, mutta yleensä ei yli 26,7°C

22 68370 lämpötilassa. Yli 48,9°C lämpötiloja ei yleensä pidetä hyvinä. On huomattava, että tulo- ja lähtöreiät voivat vaihtaa paikkaa, so. vesi voidaan syöttää ulompaan reikären-kaaseen 120b ja poistaa sisäreikärenkaasta 120a jäähdytin-5 rungon jäähdytystehon oleellisesti heikentymättä. Upokkaan ja sisemmän reikäsarjan keskinäinen välys on kuitenkin tekijä, joka vaikuttaa valoksesta veteen tapahtuvan lämmönsiirron tehokkuuteen. Kun säie 12 on 19,05 mm, on välys noin 15,87 mm. Tämän ansiosta voidaan sisärunkoa 126 porata uu-10 delleen säikeen valua varten, jonka halkaisija on 2,54 cm, jolloin voidaan käyttää sopivankokoista ulkopuolista eris-tintä 118. Yleisesti ottaen edellä kuvatulla muottikytky-eellä saavutetaan jäähdytysteho, joka on suuri verrattuna suljettujen järjestelmien jäähdytettyjen muottien kanssa 15 tapahtuvan valun tavallisiin vesivaippajäähdyttimiin.

Po. keksinnön toinen tärkeä piirre on ulkopuolinen eristysholkki 118, joka varmistaa sen, että upokkaan mitat ovat yhdenmukaiset valuvyöhykkeessä, ja estää upokkaan liiallisen laajenemisen ulospäin vyöhykkeen alla (suppilomuo-20 don), joka voisi johtaa päättymiseen, käynnistysvikoihin tai pintavikoihin. Holkki 118 on myös tärkeä siksi, että se saa aikaan jyrkän aksiaalisen lämpötilan gradientin juuri valuvyöhykkeen alla. Esim. ilman hoikkia 118 olisi olemassa jyrkkä lämpötilan gradientti upokkaan tulokohdassa 25 jäähdytinrunkoon, mikä saisi upokkaan alaosan 112a muodostamaan suppilomaisen valukuoren. Laajentunutta osaa ei voi vetää jäähdytinrunkoon valuvyöhykkeen ohi. Se kiilaantuu, murtuu irti valoksesta ja voi jäädä paikalleen valun jatkuessa. Tämä kiilaantunut osa voi aiheuttaa huonon pintalaa-30 dun tai säikeen päättymisen. Holkki 118 poistaa tämän ongelman estämällä mekaanisesti upokkaan laajeneminen ulospäin juuri valuvyöhykkeen 114 alla. Lisäksi se eristää upokkaan suureksi osaksi jäähdytinrungosta lievän lämpögradi-entin muodostamiseksi upokkaassa alueella, joka ulottuu 35 jäähdytinrungon alapinnasta 103a hieman valuvyöhykkeen 114 alareunan alapuolelle.

68370 23

Holkki 118 on tehty tulenkestävästä aineesta, jolla on verraten pieni lämpölaajenemiskerroin, verraten pieni huokoisuus ja hyvä länunöniskukestävyys. Pieni lämpölaaje-nemiskerroin rajoittaa säteittäisesti ulospäin esiintyviä 5 paineita, joita holkki kohdistaa jäähdytinrunkoon, ja yhdessä jäähdytinrungon kanssa se pidättää grafiitin upokkaan sisähalkaisijän pitämiseksi oleellisesti yhdenmukaisena. Pienen lämpölaajenemiskertoimen ansiosta voidaan holkki 118 myös poistaa helposti jäähdytinrungosta kuumentamalla kyt-10 kye tasaisesti 121,1°C lämpötilaan. Hoikin 118 eräs sopiva aine on valettu piilasi (SiC^), jota voi koneistaa.

Holkki 118 ulottuu pystysuorasti alapään pinnasta 118a, joka on samalla tasolla kuin jäähdytinrungon alapinta 103a, yläpään pintaan 118b, joka on hieman valuvyöhyk-15 keen alareunan yläpuolella. Kun valmistetaan 19,05 mm:n messinkitankoa, on osoittautunut sopivaksi holkki, jonka seinän paksuus on n. 6,35 mm ja pituus n. 9,52 mm, koska tämä on antanut tyydyttäviä tuloksia.

On todettu käytännössä, että metallihöyryt tunkeutu-20 vat sisäisen eristysholkin 118 ja jäähdytinrungon tasoupo-tuksen 103d väliin, tiivistyvät ja sitovat renkaan jäähdytinrunkoon, niin että tämän poistaminen on vaikea. Tämä ongelma ratkaistaan panemalla ohut teräskalvo 142 renkaan ja tasoupotuksen väliin. Holkki ja kalvo on kiinnitetty ta-25 soupotukseen erikoisella lämpösovituksella, so. sellaisella, joka sallii helpon kokoonpanon ja poiston, kun holkki ja jäähdytinrunko kuumennetaan 204,4°C lämpötilaan.

Kuviot 11 ja 12 näyttävät vaihtoehtoisia järjestelyjä, joilla varmistetaan se, että valu tapahtuu upokkaan mi-30 töiltään tasaisessa osassa ja että upokkaan laajeneminen valuvyöhykkeen alla on hallittavissa. Kuvio 11 näyttää upokkaan 112', joka on samanlainen kuin upokas 112 paitsi siinä, että ulkonevalla alaosalla 112a on ylöspäin laajeneva kartiomuoto, joka on tehty sen sisäpinnalla. Kartiomai-35 suuden aste valitaan niin, että saadaan halkaisijaltaan oleellisesti tasainen poraus, kun upokasosa laajenee sulatteessa. Tämän ratkaisun toteutus on kuitenkin vaikea.

68370 24 Käytännössä on kuitenkin myös käytettävä hoikkia 118 (näytetty katkoviivoin) sekä upokasta 112' po. keksinnön suurten tuotantonopeuksien saavuttamiseksi ja valun hyvien laatuominaisuuksien saavuttamiseksi.

5 Kuvio 12 näyttää "sisäisen" eristimen 144, joka liu kuu upokkaan 112" sisällä, joka on sama kuin upokas 112 paitsi siinä, että se loppuu samalla tasolla kuin jäähdy-tinrungon pinta 103a. Sisäinen eristin 144 on tehty tulenkestävästä aineesta, joka ei reagoi sulan metallin kanssa 10 ja jonka lämpölaajeneminen on verraten pieni, niin että se ei vääristä jäähdytinrunkoa. Eristimen 144 alapää ulottuu hieman upokkaan 112" ja jäähdytinrungon alapään ohi ja siinä on suurennettu ulkohalkaisija portaan 144' muodostamiseksi, jonka toiminta on sama kuin upokkaan 112 portaan 116. 15 Yläpää on sijoitettava lähelle valuvyöhykkeen alapäätä, tavallisesti 12,7 mm hoikin 118 yläreunan alle. Jos yläpää ulottuu liian korkealle suhteessa ulkopuoliseen eristimeen, niin säie kieroutuu eristintä vasten ja siihen muodostuu tällöin koloja. Sisäeristimen porauksen mitat ovat myös 20 tärkeät, varsinkin käynnistettäess, pysähdyksen tai hidastuksen aikana, koska sulate alkaa kovettua sisäeristimellä 144. Päättymisen estämiseksi on eristimen 144 sisäpinnan oltava sileä ja kartiomainen, niin että se laajenee ylöspäin. Samoin kuin upokkaassa 112' käytetään ulkopuolista 25 eristintä tai hoikkia 118 yhdessä sisäeristimen 144 kanssa mainittujen vaikeuksien lievittämiseksi.

Viitaten taas kuvioon 4 tämä näyttää keraamisen hatun 146, joka ympäröi jäähdytinrunkoa 103 ja putkiston jatketta 102 näiden lämpöeristämiseksi metallisulasta, niin 30 että jäähdytinrunko voi suorittaa tehtävänsä ja jäähdyttää muottia niin, että tangon kovettuminen voi tapahtua. Hattu 146 tehdään jostakin sopivasta tulenkestävästä aineesta, kuten valetusta piistä. Hattu 146 on kiinnitetty putkistoon 54 renkaalla 148, jolla on jousikuormitus putkistoa 54 vas-35 ten jousella 149. Tämän kiinnitystavan avulla hattu 146 tulee vedetyksi tiukasti jäähdytinrunkoa 103 vasten, samalla kun eri lämpölaajenemisen aiheuttamat mittamuutokset 25 6 8 3 7 0 ovat mahdolliset. Jousella 149 on esikuormitus kokonaisvoi-man saamiseksi, joka on suurempi kuin suurin kuormitus G, joka esiintyy värähtelyn aikana, jolloin hatun 146 ja jääh-dytinrungon 103 välillä säilyy tiukka tiivistys. Hatun an-5 siosta muottikytkye voidaan upottaa sulaan mille tahansa etukäteen valitulle syvyydelle. Joskin upotus valuvyöhyket-tä alhaisemmalle tasolle on toiminnallinen, ovat erittäin suuret tuotantonopeudet osittain tulosta verraten syvästä upotuksesta, ainakin valuvyöhykkeen tasolle. Eräs etu tästä 10 syvästä upotuksesta on se, että se helpottaa sulan syöttöä valoksen nestemäiseen sydämeen valuvyöhykkeessä.

Höyrysuoja 150 ja tiivisteet 151 (ks. myös kuviota 5) on sijoitettu hatun ja jäähdytinrungon väliseen rakoon lähelle upokasta estämään sulaa ja höyryjä tulemasta ra-15 koon ja edelleen lämpöeristämään jäähdytinrunkoa. Tiivisteet koostuvat mieluiten mainitun tulenkestävän Fiberfrax-kuitu-aineen kolmesta tai neljästä, rengasmaisesta kerroksesta ja höyrysuoja on mieluiten molybdeenikalvorengas, joka on pantu tiivisteiden 151 väliin. Suoja 150 ja tiivisteet 151 20 ulottuvat upokkaan jatkeesta 112a jäähdytinrungon ulkohal-kaisijan kohdalle. Näiden kerrosten yhteinen paksuus on riittävä varmistamaan lujan kosketuksen jäähdytinrungon pinnan 103a ja hatun 146 päätypinnan kanssa, esim. 6,35 mm.

Tyypillisessä toimintajaksossa valu-uuni 16 täyte-25 tään sulalla metalliseoksella. Valun aloittamiseksi käytetään jäykkää, ruostumatonta terästankoa. Teräspultti kierretään tangon alapäähän. Tangon mitat ovat samat kuin valettavan säikeen, esim. tangon halkaisija on 19,05 mm, niin että tangon voi syöttää alaspäin muottikytkyeen kautta ja 30 sen voi kytkeä poistokoneeseen 22.

Aina, kun muottikytkye on pantu sulaan, kartio, joka on ainetta, joka ei saastuta valettavaa metallia, mieluiten umpinaista grafiittia, peittää upokasosan 112a (tai upokkaan tulenkestävän jatkeen, kuten sisäeristimen 144).

35 Ylimääräinen metalliseoskartio 48, jonka aine ei saastuta sulaa, esim. kupari, peittää hatun 146 alapään. Kartiot läpäisevät kuoren ja sulan pinnalla olevan kuonan sen vierai- 26 68370 den aineiden määrän pienentämiseksi, joka jää jäähdytinrun-gon alle ja upokkaaseen. Sulate hajottaa kartion 48 ja aloi-tustangon pultti työntää pienemmän grafiittikartion pois upokkaasta ja se kelluu sivulle. Eräs etu po. keksinnön 5 parhaana pidetyssä muodossa, jossa käytetään ulkonevaa upo-kasosaa 112a, on se, että se tukee ja sijoittaa pienemmän grafiittikartion, kun suoritetaan sisällepano sulaan. Oikean toiminnan varmistamiseksi isomman kartion 48 pinnan pitäisi muodostaa 45° tai pienemmän kulman pystytason kansio sa.

Kun grafiittikartio on siirretty pois, ulottuu pultti sulatteeseen, joka kovettuu pultille. Aloituksen aikana ja kun säikeet ovat edenneet riittävästi vetopyörien 44 ylle, leikataan valettu tanko teräspultin alapuolella ja 15 säikeet ohjataan mekaanisesti puomeille 24, 24'. Ennen kuin aloitustangot pannaan takaisin varastohyllylle seuraavaa käyttöä varten, poistetaan lyhyt valospätkä ja teräspultti. Toisessa aloitustankomallissa käytetään lyhyttä ruostumatonta terästankopätkää, joka kiinnitetään taipuisalle vaije-20 rille, joka voidaan syöttää suoraan puomille 24 taipuisuu-tensa ansiosta. Sitten poistokone kiihdytetään valun aloittamiseksi sopivaan nopeuteen. Vuorojen välillä tai hetkellisten keskeytysten aikana, esim. kelauslaitteen vaihdon aikana, säie pysäytetään ja kiinnitetään. Valua jatketaan 25 yksinkertaisesti avaamalla kiinnitys ja kiihdyttämällä täyteen nopeuteen.

Kun säie 12 poistetaan, vetävät eteenpäiniskut valu-tai kovetusvyöhykkeessä muodostetun, kovettuneen valoksen ylöspäin sulatteen asettamiseksi alttiiksi jäähdytetylle 30 upokkaalle, joka nopeasti muodostaa kuoren upokkaan tälle juuri paljastetulle pinnalle. Vakaan tilan toiminnan aikana tanko vedetään vakionopeudella, joka on 508-1016 cm/min. Samalla koko muottikytkyettä, koteloitu upokas 112 mukaan luettuna, tärytetään pystysuorasti noin 1 g kiihdytyksellä, 35 jolloin saavutetaan huippunopeutena noin 101,6 mm/s kummassakin suunnassa. Värähtelyn ansiosta uusi kuori voi vahvistua ja kiinnittyä aikaisemmin muodostettuun valokseen.

27 6 8 3 7 0 Jäähdytinrungon suuren jäähdytystehon ja ulkoisen eristimen 118 aikaansaaman jyrkän lämpötilagradientin takia kovettuminen tapahtuu hyvin nopeasti upokkaan verraten lyhyellä pituudella. Kuten on mainittu edellä, ovat hapettoman ku-5 parin ja kupariseosten tyypilliset sulatelämpötilat 1037,7 - 1260°C alueella. Po. keksintöä toteutettaessa eristin (holkki 118) eristää sulan jäähdytinrungosta sulan pitämiseksi nesteenä upokkaan sisällä valuvyöhykkeen alapuolella. Lähellä eristimen yläreunaa sulan lämpötila laskee 10 nopeasti ja kovettuminen alkaa. Kun valetaan 19,06 mm:n messinkitankoa yli 2 540 mm/min nopeudella, ulottuu valuvyö-hyke pituussuunnassa 25,4 - 38,1 mm:n matkalla. Säie on kova valuvyöhykkeen yläpäässä. Messinkivalosten arvioidut keskilämpötilat kovettumisvyöhykkeessä ovat 898,8 - 954,4°C. 15 Messinkivaloksen tyypillinen lämpötila sen poistuessa muot-tikytkyeestä on 815,5°C. Muottikytkyeen yläpäässä on välys säikeen ympärillä, mikä varmistaa hapen tai vesikyllästei-sen ilmatilan läsnäolon sinkkikaasujen polttamiseksi pois ennen kuin ne tiivistyvät ja virtaavat alas valuvyöhykkee-20 seen. Näin valmistetun säikeen laatu on poikkeuksellisen hyvä. Sille ovat tunnusomaiset hieno raekoko ja dendriitti-rakenne, hyvä vetolujuus ja hyvä taottavuus.

Edellä on kuvattu yksinkertaista ja halpaa tärymuot-tikytkyettä ja poistoprosessia, jota käytetään muottikyt-25 kyeen kanssa, joilla kyetään jatkuvasti tuottamaan hyvälaatuisia metallisäikeitä, varsinkin messingistä, erittäin suurilla nopeuksilla. Muottikytkyeen ja poistoprosessin avulla saavutetaan erinomaiset ratkaisut moniin pahoihin vaikeuksiin, jotka liittyvät valuympäristöön, kuten äärim-30 mäiset lämpötilat ja lämpötilaerot, metalli- ja vesihöyryt, vieraat aineet valu-uunissa ja erot niiden aineiden lämpö-laajenemiskertoimien välillä, jotka muodostavat muottikytkyeen .

Seuraava, ei-rajoittava esimerkki valaisee keksintöä 35 edelleen.

Käyttäen kuvion 2 näyttämää laitetta valettiin jatkuvasti säie 12 helposti leikattavan messingin, CDA 360, 68370 28 muodostamasta sulatteesta. Sulaa seosta syötettiin 1 997,6 kg verran uuniin 16 ja pidettiin sulassa tilassa. CDA 360 -seoksen koostumus on: lyijyä 2,5 - 3,7 paino-%; kuparia 60,0 - 63,0 paino-%; rautaa 0 - 0,35 paino-%; epäpuhtauksia 5 0-0,5 paino-%; sinkkiä tasapaino.

Kun oli aloitettu säikeen 12 valu panemalla putki, jonka päässä oli ruuvi, upokkaan 112 kautta sulatteeseen, minkä jälkeen putki poistettiin alalla tunnetulla tavalla, vedettiin kovettunut säie 12 valsseilla 44 nopeudella 10 5 080 mm/min. Säikeen jatkuvan poiston alussa tärymuotin runko 18 upotettiin sulaan noin 127 mm:n syvyyteen. Valun aikana rungon 18 upotussyvyys vaihteli n. 177,8 mmrstä 76,2 mm:iin. Muotin värähtelyn aikana sulan lämpötila pidettiin arvossa 1010°C ja sulaa seosta syötettiin uuniin 15 16 tarpeen mukaan valun aikana rungon 18 upotussyvyyden ylläpitämiseksi. Upokkaan 15 halkaisija oli 19,05 mm säikeen 12 valmistamiseksi noin 19,05 mm halkaisijalla. Muotin nopeus eteen- ja taaksepäin värähtelyn aikana saavutti huippuarvon 101,6 mm/s johtuen muotin kiihdytyksestä 1 g. Mat-20 ka, jonka muotti kulki sulassa olevan ylimmän asentonsa ja alimman asentonsa välillä, oli n. 44,45 mm. Säikeen 12 lämpötila sen poistuessa upokkaasta 112 oli n. 815,5°C.

Valun jälkeen tanko kuumatyöstettiin hyvällä tuloksella. Valettu raekoko oli pylväsmäisestä, 1 mm. Taottu ra-25 kenne hienotoistokiteytettiin koko läpileikkausalalla (0,025 - 0,050 mm).

Vaikka keksinnön kuvauksessa on viitattu sen parhaina pidettyihin toteutusmuotoihin, on alan asiantuntijoille selvää, että siinä voi tehdä muutoksia ja sitä voi muuntaa.

30 Vaikka kuvattu upokas 112 ulottuu jäähdytinrungon 103 koko pituudelle, se voisi esim. monissa sovellutuksissa ulottua vain lyhyen matkan valuvyöhykkeen yläpuolelle. Jäähdytin-rungolla voi myös olla erilaiset muut muodot ja mitat. Nämä muunnokset ja muutokset on tarkoitettu kuulumaan oheis-35 ten patenttivaatimusten määrittelemän suojapiirin puitteisiin.

Claims (9)

29 68370

1. Menetelmä metallisäikeen (12) jatkuvaksi valamiseksi metallisulasta (14), jossa menetelmässä aikaansaadaan 5 pystysuoraan suunnattu muotti (112) , jossa on tulopää (112a) jäähdytinrunkoineen (103), jossa on vapaa päätyosa, joka ympäröi muottia (112) sen osien jäähdyttämiseksi ja eristysvä-lineineen (118), joka on sijoitettu jäähdytinrungossa (103) olevaan syvennykseen ja muotin (112) osan ja jäähdytinrungon 10 (103) osan väliin muotin (112) osan eristämiseksi jäähdytin- rungon (103) jäähdytyksestä, jolloin muotin (112) tulopää (112a) ulottuu oleellisesti jäähdytinrungon (103) vapaan päätyosan yli ja eristysväline (118) sijaitsee jäähdytinrun-gon (103) vapaassa päätyosassaja ulottuu muotin (112) ja 15 jäähdytinrungon (103) väliin ennalta määrätylle etäisyydelle, upotetaan jäähdytinrungon vapaa päätyosa metallisulaan (14) matkan verran, joka on suurempi kuin mainittu ennalta määrätty etäisyys jähmetysrintämän (114a) tuottamiseksi muottiin (112), kun sula (14) vedetään jäähdytinrungon (103) 20 läpi, vedetään sulaa metallia muotin (112) läpi samalla kun muottia (112) jäähdytetään jäähdytinrungon (103) avulla, jolloin jäähdytys jähmettää sulan metallin täydellisesti säikeeksi (12) eristysvälineen (118) yläpuolella olevassa muotin (112) osassa ja aikaansaadaan muotin (112) ja säi-25 keen (12) vuorotellen eteen- ja taaksepäin tapahtuvat liikkeet suhteessa toisiinsa säikeen (12) kulkusuunnan kanssa samassa suunnassa, tunnettu siitä, että jähmetettyä säiettä (12) vedetään metallisulasta (14) vakionopeudella ja että muotti (112) saatetaan värähtelemään säikeen (12) 30 kulkusuunnan kanssa samassa suunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä »tunnettu siitä, että muotissa (112) oleva tulopää (112a) ulottuu jäähdytinrungon (103) vapaan pään ohi.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n -35 n e t t u siitä, että jäähdytysneste kierrätetään jäähdytinrungon (103) kautta kohtaan, joka on juuri eristysosan II. 30 6 8 3 7 0 (118) yläpään yläpuolella, sulan (14) kovettumisen aloittamiseksi säikeeksi (12) muotin (112) osan sisällä, joka on tiivistetty eritysosalla (118) , ja sulan (14) kovettami-seksi kokonaan säikeeksi muotin (112) osan sisällä, joka 5 on eristysosan (118) yläpuolella.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytinrungon (103) osa, joka on upotettu sulaan (14), on suojattu sulan (14) lämpöä vastaan eristysaineella, joka muodostaa eristävän puskurin sulan 10 (14) ja jäähdytinrungon (103) välissä.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säie poistetaan muotista (112) pois-tonopeudella, joka on 5,08-10,16 m/min.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, t u n - o 15. e t t u siitä, että muotti (112) värähtelee n. 9,82 m/s kiihdytyksellä kumpaankiin suuntaan saavuttaen huippunopeutena n. 10 cm/s.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että värähtelutaajuus on 12-150 sykliä 20 minuutissa.

8. Laite metallisäikeen (12) jatkuvaksi valamiseksi metallisulasta (14), joka laite sisältää: suurin piirtein putkimaisen muotin (112) , jossa oleva tulopää (112a) on nes-teyhteydessä sulan (14) kanssa; jäähdvtinrungon (103) , jon- 25 ka vapaa pää ympäröi muotin (112) osaa niin, että muotin (112) osia voidaan jäähdyttää; eristysosan (118) , joka on jäähdytinrungon (103) syvennyksessä muotin (112) osan ja jäähdytinrungon (103) välissä eristääkseen osan muotista (112) jäähdytinrungon (103) jäähdytyksestä, jolloin eris- 30 tysosa (118) sijaitsee jäähdytinrungon (103) vapaan pään kohdalla ja se ulottuu muotin (112) ja jäähdytinrungon (103) väliin; välineet jäähdytinrungon (103) vapaan pään upottamiseksi sulaan (14) syvemmälle kuin eristysosan (118) sen osan ulottuvuus, joka on muotin (112) 35 ja jäähdytinrungon (103) välissä#kovettumisrintaman (114a) aikaansaamiseksi muotin (112) sisällä, kun 68370 sula poistetaan jäähdytinrungon (103) kautta; välineen sulan metallin poistamiseksi sulasta (14) muotin (112) kautta, samalla kun muottia (112) jäähdytetään jäähdytinrungon (103) kautta, jolloin jäähdytys kovettaa kokonaan sulan metallin 5 säikeeksi muotin (112) osan sisällä eristysosan (118) yläpuolella, tunnettu siitä, että laite sisältää välineen muotin (112) värähtelyn aikaansaamiseksi suunnassa, joka on yhdensuuntainen säikeen (12) kulkusuunnan kanssa, eteen- ja taaksepäin suuntautuvien iskujen sarjana, väräh-10 telyvälineen mahdollistaessa kovettuneen säikeen (12) poistamisen sulasta (14) vakionopeudella.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että jäähdytysneste kierrätetään jäähdytinrungon (103) kautta kohtaan, joka on juuri eristysosan 15 (118) yläpään yllä, sulan (14) säikeeksi tapahtuvan kovet tumisen aloittamiseksi muotin (112) osan sisällä, joka on tiivistetty eristysosalla (118), ja sulan (14) kovettami-seksi kokonaan säikeeksi (12) muotin (112) osan sisällä, joka on eristysosan (118) yläpuolella. 32 68370