FI97607C - Lieriömäinen muhvi telavalua varten - Google Patents

Description

97607

Lieriömäinen muhvi telavalua varten

Keksintö koskee metallien jatkuvaa valua yhdellä telalla tai kahden pyöritettävän telan välissä, jonka/joi-5 den seinän jäähdyttää energisesti jäähdytysnesteen sisäpuolinen kierto. Keksintö liittyy erityisesti mainitun seinämän muodostavan telan muhviin.

Keksinnön tunnettu ala

Alalla ovat tunnettuja sellaiset telat, jotka koos-10 tuvat ydinosasta, jolla tela saa mekaanisen lujuuden ja pyörintävoiman, ja tätä ydintä ympäröivästä muhvista, joka on valmistettu suuren lämpöjohtavuuden omaavasta materiaalista, jonka kanssa valumetalli saatetaan kosketukseen niin, että se kiinteytyy valun aikana. Mainitun muhvin 15 energisen jäähdytyksen varmistamiseksi jäähdytysneste virtaa paineistettuna väylissä, jotka on porattu mainittuun muhviin poratussa paksuudessa telan akselin kanssa samansuuntaisena. Nämä väylät on yhdistetty päistään syöttämään ja palauttamaan putkiin, jotka on muodostettu esimerkiksi 20 telan ydinosaan. Jäähdytysväylien osuus ja niiden jakaantuminen muhvissa määritetään siten, että varmistetaan riittävä virtaus halutun lämpömäärän poistumisen varmistamiseksi ja mahdollisimman tasaisen jäähtymisen varmistamiseksi telan koko kehällä. Näitä suhteellisen pienihalkai-25 sijaisia väyliä (esim. 15 mm) on siten yleensä melko suuri määrä. Tästä seuraa, että näiden väylien valmistaminen on sangen hankalaa, vielä enemmän sen takia, että ne saattavat olla huomattavan pitkiä, jos väylä on suuri. Näiden väylien halkaisijassa tapahtunut kasvu voi helpottaa mai-30 nittujen väylien läpitunkeutumista, mutta se johtaa siihen, että jäähdytysnestettä virtaa runsaasti, jotta voitaisiin ylläpitää mainitun nestekierron vastaavat olosuhteet lisäämättä siten vastaavasti neste/muhvilämpöä, joista jälkimmäinen riippuu olennaisesti väylien halkaisijaan 35 suhteessa olevasta lämmönvaihtopinnasta, kun sen sijaan 2 97607 vakiokiertonopeudella virtaus on olennaisesti suhteessa mainitun halkaisijan neliöön.

Keksinnön yhteenveto

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on ratkaista 5 em. ongelmat ja erityisesti tehdä mahdolliseksi jäähdytys-väylien helpompi valmistaminen. Se pyrkii edelleen lisäämään jäähdytyksen kokonaissuoritusta parantamalla lämmön-vaihto-olosuhteita muhvin ja jäähdytysnesteen kesken.

Näiden tavoitteiden valossa keksinnön aiheena on 10 lieriömäinen muhvi telavalua varten asennettavaksi jatkuvaa valua varten yhteen tällaiseen telaan tai kahden tällaisen telan väliin, jolloin muhviin kuuluu poraukset, jotka muodostavat mainitun muhvin akselin kanssa samansuuntaisia jäähdytysväyliä muhvin paksuuteen, johon kuuluu 15 mainittujen porausten sisäpuolella sauvat, jotka ulottuvat olennaisesti mainittujen porausten koko pituudelle sellaisen osuuden verran, joka on pienempi kuin mainittujen porausten osuus, jolloin porausten päät on suljettu tulpilla, jotka on liitetty sauvojen päihin ja jotka muodostavat 20 elastiset tiivisteet, joilla porausten päät saadaan tiivistetyiksi .

Kuten epäilemättä on jo ymmärretty, keksinnön avulla voidaan lisätä porausten halkaisijaa, mikä helpottaa niiden valmistamista läpitunkeutumisen avulla ja lisää 25 muhvin ja jäähdytysnesteen välissä olevan lämmönvaihdon pintaa, ilman että tämä kuitenkaan olennaisesti johtaa nesteen väyläosan kasvuun, millä mahdollistetaan se, että virtausolosuhteet, kuten nopeus ja virtausvauhti, voidaan haluttaessa pitää sellaisenaan tai niitä voidaan sovittaa. 30 Keksinnön erään tietyn järjestelyn mukaisesti muh viin kuuluu jokaista jäähdytysväylää varten porauksen pinnan ja mainitun sauvan välissä välikappaleet pitämään mainittu sauva paikoillaan jonkin matkan päässä porauksen siitä pinnasta, joka on lähinnä muhvin ulkopintaa.

35 Erään toisen järjestelyn mukaisesti mainitut sauvat ovat poikkeutusasennossa mainittujen porauksien keskikoh- 3 97607 tiin nähden muhvin akseliin päin. Tällä järjestelyllä suositaan jäähdytysnestekäytävää porauksen sellaisella vyöhykkeellä, joka on lähinnä muhvin pintaa ja joka vyöhyke nimenomaan ottaa vastaan valukappaleesta tulevan lämpövir-5 ran ja jonka muhvissa oleva johtuminen välittää.

Vielä erään toisen järjestelyn mukaan sauvojen päihin asetetut tulpat sulkevat porausten päät ja niihin kuuluu tiivistyslaitteet, joilla porausten päät saadaan tiivistetyiksi. Tämä jälkimmäinen järjestely erityisesti mah-10 dollistaa sen, että pystytään poistamaan tunnettujen laitteiden tietyt haitat, kun porausten päitä suljetaan. Tällaisiin tunnettuihin laitteisiin kuuluu esimerkiksi olennaisena osana metallitulppien hitsaaminen tai ruuvaaminen porausten päihin. Kun kyseessä on hitsatut tulpat, muhvis-15 sa näkyy hitsauksesta johtuvia rasituksia, jotka saattavat aiheuttaa halkeilua. Sitä paitsi mahdollinen jälkeenpäin tapahtuva korjaaminen edellyttää, jotta jäähdytysväyliin olisi pääsy, hitsattujen alueiden työstöä. Kun kyseessä ovat ruuvattavat tulpat, porausten päät pitää kierteistää, 20 jolloin muhvin kierteen juureen voi myös ilmaantua halkeamia.

Keksinnön tämän viimeksi selostetun järjestelyn mukaisella sulkimella voidaan eliminoida mainitut ongelmat ja haitat vähentämällä konetyötä vain porauksiin ja pois-25 tamalla kaikki pienhalkeilu.

Muiden lisäominaisuuksien mukaisesti - tiivistinlaitteisiin kuuluu elastisesta materiaalista tehty rengas, joka on asetettu porauksen ja sauvan pään väliin ja joka ympäröi viimeksi mainittua, ja 30 laitteet pitämään mainittu rengas aksiaalisena sauvaan nähden; - aksiaalisiin pitolaitteisiin kuuluu muotoa muuttavat osat kiinnittämään sauvan päähän, - kiinnityselementit pitää paikoillaan sauvassa 35 elastisella renkaalla niihin vaikuttava säteittäinen pu ristus, 4 - 97607 - tulpissa on liikkumisen estolaitteet sauvan pyöriessä poraukseen nähden, - tulpissa on aksiaalipysäyttimet muhviin nähden.

On huomattava, että em. tuloksen edut koskien tul- 5 pan ja sauvojen yhteistoteutusta, niiden jäähdytysväylien valmistuksessa olevan tehtävän lisäksi varmistavat sen, että saman porauksen kummassakin päässä olevien tulppien liitokset ja paikoillaan pysyminen varmistetaan.

Piirustusten selostus 10 Keksinnön muut ominaisuudet ja edut käyvät ilmi seuraavasta selostuksesta, joka esitetään esimerkinomaisesti valutelaa varten tarkoitetusta muhvista keksinnön mukaisesti.

Oheisiin piirustuksiin viitaten: 15 kuvio 1 on puoliksi leikkauskuva tunnetusta valute- lasta, kuvio 2 on yksityiskohta kuvioon 1 merkitystä vyöhykkeestä A koskien keksinnön mukaista telamuhvia, kuvio 3 on leikkauskuva pitkin kuviossa 2 esitettyä 20 linjaa III - III, kuvio 4 on leikkaus pitkin kuvion linjaa IV - IV, kuvio 5 on leikkaus pitkin kuvion 2 linjaa V - V, kuvio 6 leikkauskuva, joka vastaa kuviossa 3 esitettyä, kun kyseessä on sauvan vaihtoehtoinen suoritus-25 muoto.

Edullisten suoritusmuotojen selostus

Kuviossa 1 esitettyyn tunnettuun valutelaan kuuluu muhvi 1, joka on tehty erittäin lämpöä johtavasta, ydintä 2 ympäröivästä materiaalista, joka ydin on valmistettu tu-30 kikappaleesta 3 ja kahdesta laipasta 4, jotka pitävät jäykästi muhvia paikoillaan puristamalla sidontasauvoilla 5. Jäähdytysväylät 6 on porattu muhviin telan akselin suuntaisesti ja ne on kummastakin päästä suljettu tulpilla 7. Nämä väylät 6 on yhdistetty syöttöputkeen 8 ja palautus-35 putkeen 9 nesteen jäähdyttämiseksi. Tämäntyyppisissä ho- , 97607 5 keissa jäähdytysväylien halkaisija on 15 mm ja muhvissa tulpat 7 on hitsattu.

Kuvion 2 piirustus esittää suurennettuna yksityiskohtaa kuvion 1 vyöhykettä A vastaavan muhvin yksityiskoh-5 taa esillä olevan keksinnön mukaisesti. Jäähdytysväylä 6 on muodostettu muhviin tehdyllä porauksella 11, jonka halkaisija on esim. 20 mm, johon on sijoitettu pienempihal-kaisijäinen sauva, esim. 13 mm, joka ulottuu porauksen koko pituudelle. Telan akseliin päin sauva 12 poikkeaa 10 keskiosasta poraukseen nähden ja sitä pitää paikoillaan porauksen seinävyöhykkeen kanssa, sijaiten mainittuun akseliin päin, välikappaleilla 14, jotka on työnnetty sauvan ja porauksen väliin sivulle halkaisijaan nähden vastakkain kosketusvyöhykkeeseen 13 nähden. Porauksen seinän ja sau-15 van väliin näin muodostunut tila muodostaa väylän, jossa jäähdytysneste kiertää. Porauksen koko pituudelle on siis levitetty useita välikkeitä 14, joilla sauvan asema taataan pysyvästi siinä. Jotta voitaisiin rajoittaa jäähtymisessä tapahtuvaa välikkeiden kosketusalueiden paikallista 20 vähenemistä poraukseen nähden ja näiden aiheuttamat neste-virtaushäiriöt, välikkeiden paksuus on pieni ja niissä on pitkänomainen virtauksen suuntainen osa ja ne ovat ohuempia päihin 14' päin, kuten nähdään kuviosta 4.

Välikkeiden 14 muoto ja järjestely voi tietenkin 25 olla erilainen, erityisesti telan säteittäistasossa sijaitseva välike 14 voidaan korvata esimerkiksi kahdella samanmuotoisella välikkeellä, jotka sijaitsevat symmetrisesti mainitun tason kummallakin puolella.

Sauvan 12 osuutta voidaan myös muunnella. Kuten 30 nähdään esimerkiksi kuviosta 6, mainittu sauva 12a voi olla lieriömäinen ja sen halkaisija porauksen 11 halkaisijan kanssa olennaisesti yhtä suuri ja muodostaa tasoitetun osan 12b tai minkä tahansa muunlaisen työstöosan, joka on muodostettu siten, että kun tämä sauva on sijoi-35 tettu poraukseen, väylä 6a pysyy sauvan ja porauksen vä- 6 97607 liin mainitun tasoitetun osan tai porauksen työstetyn osan ja pinnan rajoittamana. Sitten sauva on sijoitettu edullisesti kulmittain poraukseen niin, että mainittu tasoitettu osa tai työstetyt pinnat ovat muhvin ulkopintaan 5 päin. Tällaisella järjestelyllä yksinkertaistetaan sauvan asemoimista poraukseen ja poistetaan kaikki jäähdytysnesteen virtauksessa tapahtuvat häiriöt.

Putkien 8, 9 porauksessa 11 olevan ulosmenoaukon tasossa ja sen päähän päin syötettäessä tai palautettaessa 10 jäähdytysnestettä sauvaan 12 kuuluu osa 15, joka poikkeaa keskikohdasta keskiosaansa nähden, mutta on keskitetty poraukseen nähden niin, ettei se aiheuta häiriötä nesteen virtaukseen.

Jotta porausten kumpikin pää voitaisiin sulkea ja 15 saataisiin jäähdytyskierron tiivistys aikaan, poraukseen on työnnetty tulppa 16 ja yhdistetty vain sauvan 12 päähän 18. Tässä tarkoituksessa tulppaan 16 kuuluu elastisesta materiaalista tehty rengasmainen tiiviste 17, joka on sovitettu sauvan 12 pään 18 ja porauksen 11 väliin. Tiiviste 20 17 on aksiaalisesti sauvan laippaa 19 vasten. Tulppaan kuuluu lisäksi aksiaalinen pidikelaite, johon kuuluu kansi 21 kiinnityselementteineen, joita ovat muotoa muuttavat kolotut kielekkeet 22, joiden kolot 23 kiinnitetään sauvan päähän 18 tähän tarkoitukseen muodostettuihin katkaistun 25 kartion muotoisiin olakkeisiin 22. Kielekkeiden 22 sarjan ulkopuoli on muodoltaan katkaistu kartio ja kielekkeet on työnnetty sauvan pään 18 ja tiivisteen 17 väliin, joka elastisuudellaan aiheuttaa säteittäisen puristuksen kielekkeisiin 22, jolloin varmistetaan kannen kolojen 23 30 kiinnittyminen katkaistun kartion muotoisiin olakkeisiin 24. Tällä tavalla pysäytyslaipan 19, kannen 21 ja sen kielekkeiden 22 ja porauksen 11 seinän väliin puristettu tiiviste muodostaa jäähdytysväylien päätyjen tiivisteen. Tiivisteeseen kuuluu sitä paitsi sen kehällä rengasmainen ura 35 20, joka muodostaa vapaan tilan, joka pystyy absorboimaan • l 7 97607 tilavuuden millaiset vaihtelut hyvänsä tai tiivisteen muo-donmuut tunti sen estäen siten jälkimmäisen virtaamisen porauksen ja kannen 21 väliin.

Kanteen kuuluu myös kaksi halkaisijaltaan vastak-5 kaista korvaketta 25, jotka kiinnittyvät muhviin muodostettuihin vastaavan muotoisiin syvennyksiin 26, pitävät kannen liikkumattomana muhviin nähden. Kannen koostumuksesta johtuen, kun se on puristettu sauvan päähän 18 tiivisteellä 17, sauva 12 pysyy itse liikkumattomana eikä 10 pyöri. Korvakkeet 25 muodostavat sen lisäksi esteen, joka vastustaa sauvan ja tulpan kaikkea suurempaa akselin suuntaista siirtymistä muhviin nähden, jolloin on kuitenkin muodostettu pieni välike aksiaalisessa suunnassa näiden korvakkeiden ja syvennysten 26 väliin mahdollistamaan sau-15 van ja muhvin välillä tapahtuvat laajenemiserot.

On lopuksi huomattava, että keksinnön mukaisen tulpan toteuttaminen ei edellytä muunlaista muhvin työstöä kuin porausaukon poraamisen, jossa on sen takia koko pituudelta vakiomittaisen halkaisijan suuruinen seinä, jolla 20 siten saadaan sileä pinta, joka ei todennäköisesti muodosta hienoja säröjä. On myös huomattava, ettei tulpissa ole jäykkää suoraa mekaanista linkkiä muhviin ja ne pysyvät aksiaalisessa suunnassa paikoillaan vain sen avulla, että ne on kiinnitetty sauvojen päihin. Siten ainoastaan sauva 25 pitää paikoillaan tulpat. Ainoastaan tulpat pitävät sauvaa edelleen vastaavasti aksiaalisessa asennossa.

Claims (8)

8 97607 Patent t ivaat imukset

1. Lieriömäinen muhvi (1) telavalua varten asennettavaksi jatkuvaa valua varten yhteen tällaiseen telaan tai 5 kahden tällaisen telan väliin, tunnettu siitä, että muhviin kuuluu poraukset (11), jotka muodostavat mainitun muhvin akselin kanssa samansuuntaisia jäähdytysväy-liä muhvin paksuuteen, johon kuuluu mainittujen porausten sisäpuolella sauvat (12), jotka ulottuvat olennaisesti 10 mainittujen porausten koko pituudelle sellaisen osuuden verran, joka on pienempi kuin mainittujen porausten osuus, jolloin porausten päät on suljettu tulpilla (16), jotka on liitetty sauvojen päihin (18) ja jotka muodostavat elastiset tiivisteet, joilla porausten päät saadaan tiiviste- 15 tyiksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen muhvi, tunnettu siitä, että jokaista jäähdytysväylää varten siihen kuuluu porauksen pinnan ja mainitun sauvan välissä välikkeet (14) pitämään mainittua sauvaa välin päässä ole- 20 vassa asennossa porauksen siitä pinnasta, joka on lähinnä muhvin ulkopintaa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen muhvi, tunnettu siitä, että mainitut sauvat poikkeavat keskilinjasta mainittuihin porauksiin nähden muhvin akseliin 25 päin, niin että ne muodostavat sauvan ja porauksen väliin väylän (6,6a), joka on muhvin ulkopintaan päin.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen muhvi, tunnettu siitä, että tiivistelaitteisiin kuuluu elastisesta materiaalista tehty rengas (17), joka on sovitettu 30 porauksen ja sauvan pään (18) väliin ja ympäröi jälkimmäistä, ja laitteet (21), joilla mainittu rengas pidetään aksiaalisesti paikoillaan sauvaan nähden.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen muhvi, tunnettu siitä, että aksiaalisesti paikoillaan pitäviin 35 laitteisiin kuuluu muotoa muuttavat elementit (22), jotka kiinnittyvät sauvan päähän. 9 97607

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen muhvi, tunnettu siitä, että kiinnityselementit (22) pysyvät sauvassa säteittäisellä puristuksella, jonka niihin saa aikaan elastinen rengas.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen muhvi, tun nettu siitä, että tulpat sisältävät poraukseen nähden sauvan pyörimättömänä pitävät laitteet (25).

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen muhvi, tunnettu siitä, että tulpat sisältävät laitteet (25), 10 jotka pysäyttävät aksiaalisesti muhviin nähden. 97607