HU203135B

HU203135B - Melt-blowing tool

Info

Publication number: HU203135B
Application number: HU861243A
Authority: HU
Inventors: Peter Bruening
Original assignee: Ashland Oil Inc
Priority date: 1986-01-10
Filing date: 1986-01-10
Publication date: 1991-05-28
Also published as: WO1987004195A1; US4889476A; HUT46948A; DE3675549D1; EP0252909A1; EP0252909B1

Description

A találmány tárgya olvadékfúvó szerszám finom karbon- és grafitszálak extrudálással történő előállítására.

A finom karbon-, illetve grafitszálakat a technika mai állása szerint lágyulási hőmérsékletre hevített széntartalmú olvadékok kis átmérőjű extrudáló furatokon keresztül történő átpréselésével állítják elő. Az extrudált szálakat hőkezeléssel stabilizálják, azaz oxidáló közegben, majd semleges közegben hőkezelik és alakítják át karbon-, illetve grafitszálakká.

Az 1983. október 19-én benyújtott 543 654 számú US szabadalmi bejelentés (Sawran és társai) szerinti eljárásban prekurzort, mezofázist és magas lágyuláspontú olvadékot használnak. A szálképzéshez oxigénben gazdag forró gázáramot (forró légáramot) alkalmaznak, amellyel az igen kis átmérőjű szálakat (2 mikron alatti átmérők) az extrudáló szerszámból kihúzzák. A oxigén behatol a megolvadt szálakba, és lehűlés közben ott csapdába kerül. Az oxigén jelenléte az egyes szálakban elősegíti azok stabilizálását a következő folyamatokban. A megolvadt prekurzort alkalmas tartályból adagolják, megfelelő nyomás biztosítása mellett. Az olvadékot egymás mellett sorban elrendezett extrudáló furatokon keresztül préselik az oxigénben gazdag gázáramhoz. A nyomólevegő ferde hézagokon keresztül áramolva kerül kölcsönhatásba az extrudált olvadékkal. Az olvadékfúvó szerszám fúvókájának háromszög keresztmetszetű csúcsa van, amelynek hegye lefelé van irányítva. A háromszög keresztmetszetű csúcs mellett kétoldalt összetartó ferde oldalfelületekkel rendelkező zárőblokkok vannak elrendezve, amelyek a háromszög keresztmetszetű csúccsal légréseket képeznek. Az olvadék az extrudáló furatokból kilépve azonnal kölcsönhatásba kerül a nagy sebességgel fúvatott fonó gázzal, amely a ferde réseken keresztül áramlik. A gázáram magával húzza a még olvadt állapotban lévő szálakat, miközben azok átmérője jelentősen csökken.

A fenti megoldásnál problémát jelent az olvadék konstans hőmérsékleten való tartása a szerszámon történő áthaladás teljes időtartama alatt.

A 3 825 380 számú US szabadalom tárgya olyan olvadékfúvó szerszám amelynek speciális, háromszög keresztmetszetű csúcsban végződő fűvókahegye van, amelynél az oldallapok találkozásánál, az extrudáló furatok kimenete által meghatározott él mentén a holt terek ki vannak küszöbölve.

A 4 285 655 számú US szabadalmi leírás úgynevezett „vállfa- konstrukciót” javasol, amelynél a bemeneti elosztóvezeték sugara az oldalék áramlási karakterisztikájának megfelelően van megválasztva. A 4 295 809 számú US szabadalmi leírásban foglalt mechanizmus a forró levegőt áramoltató légrések háromszög keresztmetszetű fúvókahegyhez viszonyított viszonylagos helyzetének a forró gázáramlás szabályozása céljából történő beállítására szolgál.

A fenti megoldások az olvadékfúvó szerszámok tökéletesítését és jobb minőségű termék előállítását szolgálják, hiányosságuk azonban, hogy technológiai fogyatékosságokkal rendelkeznek.

A találmánnyal célunk olyan olvadékfúvó szerszám kialakítása, amely viszonylag magas olvadáspontú széntartalmú anyagokból is homogén minőségű, kis keresztmetszetű karbon- és grafitszálak előállítására alkalmas.

A találmány szerinti olvadékfűvó szerszámnak fém szerszámteste, a szerszámtesten belül kialakított olvadéktároló belső ürege, a belső üregbe nyíló olvadékbevezető nyílása, a szerszámtest alsó részéhez kapcsolódó, háromszög keresztmetszetű csúcsban végződő fűvókahegye, a szerszámtesten belüli belső üreget a háromszög keresztmetszetű csúcs gerincvonalával összekötő, a füvókahegyben kialakított kis keresztmetszetű függőleges extrudáló furatai, a szerszámtesthez kapcsolódó, a háromszög keresztmetszetű csúcs oldalfelületeivel légréseket közrezáró záróblokkjai, valamint a záróblokkok ferde belső oldalfelületei és a háromszög keresztmetszetű csúcs oldalfelületei közötti szűk légrésekbe nyomólevegő áramot préselő eszköze van. A találmány szerinti továbbfejlesztés abban áll, hogy

- a szerszámtest alsó részében a fuvókahegy két oldalán hosszirányú légterelő szerkezetek vannak elrendezve, amelyek egymáshoz távközei illesztett terelőfalakból és terelőidomokból épülnek fel, amelyek egymás felé néző felületei kanyargó légcsatornákat határoznak meg, amely légcsatomák a fuvókahegy háromszögletű csúcsának oldalfelületei és a záróblokkok ferde belső oldalfelületei közötti szűk légrésekbe vezetnek,

- a szerszámtesten oldalirányú légelosztó furatok vannak kiképezve, amelyek a légkamrákat a légcsatornákkal kötik össze,

- a záróblokkok a szerszámtesthez előnyösen úgy kapcsolódnak, hogy a fúvókahegy háromszög keresztmetszetű csúcsához viszonyított viszonylagos helyzetük változtatható,

- a szerszámtestben a felső alapfelület és a hosszirányú vájatok vízszintes határolófelületei között függőleges furatok vannak kialakítva, amelyekbe felülről a függőleges furatok átmérőjével közel egyező átmérőjű fűtőbetétek vannak behelyezve, ahol a függőleges furatok alul kivehető dugaszokkal vannak lezárva, így a függőleges furatok a dugaszok eltávolítása után a hosszirányú vájatok felől - a hosszirányú vájatokbán rögzített terelőfalak, terelőidomok és záróblokkok kiszerelése után - kis átmérőjű szerelőpálcával hozzáférhetők, és a függőleges furatokba használat során beszorult fűtőbetétek kiszabadíthatok,

- a szerszámtest külső oldalfelületeihez légkamrák csatlakoznak, amelyeknek belül üreges fémházuk van, amelynek belső fala a szerszámtest külső oldalfelületével keskeny hőszigetelő légteret zár közre, továbbá a légkamrák belső tere a légterelő szerkezetek által meghatározott kanyargó légcsatomákkal a légkamrák falában és a szerszámtestben kialakított egymáshoz illesztett légelosztó furatokon keresztül van összeköttetésben,

- a kanyargó légcsatomát alkotó terelőfalakból a légcsatoma belseje felé hosszirányú függőleges terelő-21

HU 203 135 Β nyelv nyúlik ki, amely terelőnyelvet a terelőidomban kiképezett hosszirányú bemunkálás öleli körül, a terelőnyelvvel hajtűszerű kanyarulatot képezve,

- a szerszámtest alsó részében a hosszirányú vájatok előnyösen L-keresztmetszettel vannak kialakítva, és ezekben L-profilú terelőfalak vannak elrendezve, amelyek külső felületében keskeny bemunkálások vannak kiképezve úgy, hogy az L-profilú terelőfalak és a hosszirányú vájat között hőszigetelő légterek jönnek létre,

- a szerszámtest célszerűen két féltestből épül fel, amelyek egymásra tükörszimmetrikus elrendezésű hasábokként vannak kialakítva,

- a féltestek alsó részéhez kapcsolódó fúvatóhegy alapblokkjában felfelé nyitott, hosszirányú, négyszög keresztmetszetű horony van kiképezve, amelyből a függőleges extrudáló furatok kiindulnak, és a négyszög keresztmetszetű horonyban az alapblokk és a féltést között szűrőtömb van elhelyezve,

- a szerszámtest féltesteinek alsó részében kialakított hosszirányú vájatban elrendezett terelőidomok és a hozzájuk kapcsolódó alapblokkok viszonylagos helyzete függőleges irányban és hosszirányban oldható kötések és beállítószerkezetek segítségével változtatható.

A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük. A rajzon az

1. ábrán a találmány szerinti olvadékfúvó szerszám példakénti kiviteli alakjának vázlatát tüntettük fel. felülnézetben; a

2. ábrán a találmány szerinti olvadékfúvó szerszám 1.

ábra szerinti 2-2 vonalak menetén vett függőleges metszetét ábrázoltuk; a

3. ábrán a találmány szerinti olvadékfüvó szerszám 1.

ábra szerinti 3-3 vonalak mentén vett függőleges metszetét ábrázoltuk; a

4. ábrán a találmány szerinti olvadékfúvó szerszám középvonala mentén vett hosszirányú függőleges metszetét ábrázoltuk; az

5. ábrán a találmány szerinti olvadékfüvó szerszámot oldalnézetben, részben metszetben tüntettük fel.

Amint az 1. ábrából kitűnik, a példakénti olvadékfüvó extrudáló 10 berendezés lényegében 12 légelosztó keretből és 14 olvadékfúvó szerszámból épül fel. A példakénti 10 berendezés fémtartalmú anyagokból, azokat lágyulási hőmérsékletre hevítve, finom karbonvagy grafitszálakat állít elő.

A 14 olvadékfúvó szerszám mindkét oldalához 16 légelosztó elemek kapcsolódnak. A 14 olvadékfüvó szerszám 19 kerettagok révén kapcsolódik a 12 légelosztó kerethez.

A 14 olvadékfúvó szerszám pontosan megmunkált fém 20 szerszámtestből van kialakítva. A 20 szerszámtest két tűkörszimmetrikus, összeillesztett 22 féltestbŐl épül fel. A 22 féltestek külső oldalfelületeihez csavarok vagy csapok segítségével hasábalakú 24 légkamrák vannak erősítve.

A 20 szerszámtest feladata, hogy nyomólevegőáram által biztosítsa a fémtartalmú olvadék kis átmérőjű extrudáló furatokon keresztül történő átpréselését. A nyomólevegőt 28 nyilak irányából 30 csőszerelvényeken keresztül juttatjuk a 16 légelosztó elemekbe. A nyomólevegő-áramot előállító berendezést (kompresszort) a rajzon nem tüntettük fel. A 30 csőszerelvények célszerűen tömlők vagy csövek, a 16 légelosztó elemek pedig csőszerű kialakításúak. A 16 légelosztó elemek másik végükön 32 zárósüveggel vannak lezárva. A nyomólevegő a 16 légelosztó elemekből 26 összekötőcsőveken keresztül a 14 olvadékfüvó szerszám 24 légkamráiba áramlik. A 26 összekötőcsövek 26a csatlakozó csőszakasza egy-egy 16 légelosztó elemhez, 26c csatlakozó csőszakasza pedig egy-egy 24 légkamrához csatlakozik. A 26b középső csőszakasz bordázott kialakítású, ezáltal biztosítja a merev üreges idomok tengelyirányú méretváltozásaitól (például hőtágulás következtében) független tömitett csatlakozás. A 24 légkamrák a 22 féltestek külső oldalán vannak rögzítve. A 24 légkamrák hossza a 20 szerszámtest hosszával egyezik meg.

A 20 szerszámtest végeihez 34 szerelőperemek csatlakoznak, amelyek a 12 légelosztó kerethez kapcsolódó terelőblokkokra 35 csavarok segítségével vannak felerősítve. Ez a rögzítési mód biztosítja a 14 olvadékfúvó szerszám biztos munkahelyzetét, ugyanakkor lehetővé teszi a 14 olvadékfúvó szerszám 12 légelosztő kerettől való egyszerű elválasztását, karbantartás vagy szerelés esetén. A 26 összekötőcsövek lehetővé teszik szükség esetén a 16 légelosztó elemek elválasztását a 14 olvadékfúvó szerszámtól.

A 20 szerszámtest 22 féltesteiben egymáshoz képest hosszirányban eltolt elrendezésben 38 függőleges furatok vannak kiképezve. (2. ábra). A 20 szerszámtestben felül centrikus elhelyezésben 42 olvadékbevezető nyílás van kialakítva. A 20 szerszámtest 22 féltestei a 2. ábrán 44 középvonallal jelölt szimmetriasík mentén illeszkednek.

A fémtartalmú olvadékot a rajzon nem jelölt berendezésből felülről tápláljuk a 42 olvadékbevezető nyílásba (2. és 4. árbák).

Amint a 2. ábrán látható, a 24 légkamrák a 20 szerszámtest 22 féltestjeinek 48 külső oldalfelületeihez kapcsolódnak.

A 20 szenszámtest 22 féltestjeihez alul 50 fúvókahegy csatlakozik, amely a 44 középvonalra szimmetrikus kialakítású. Az 50 fúvókahegy mellett mindkét oldalon 52 légterelő szerkezetek vannak kialakítva, amelyek 54 terelőfalakból, 56 terelőidomokból és 58 záróblokkokból épülnek fel.

A 22 féltestek lényegében téglatest alakúak, függőleges 48 külső oldalfelülettel és 60 belső oldalfeIűlettel, valamint vízszintes 62 felső alapfelülettel és 64 alsó alapfelülettel rendelkeznek. A 22 féltestek 64 alsó alapfelületében hosszirányú 78 bevágások vannak kiképezve, amelyben az. 52 légterelő szerkezet van kiképezve. A 66 hosszirányú vájatoknak 68 vízszintes határolófelületük, 70 és 72 függőleges határolófelületük, valamint 74 lépcsős határolófelületük van. A 74 lépcsős határolófelületekbe 80 vállak fekszenek be.

HU 203 135 Β

A 66 hosszirányú vájatok a 22 féltestek alsó részét külső 76 és belső 79 alsó részre választják szét. Az 52 légterelő szerkezetek 54 terelőfalai és 56 terelőidomai a 66 hosszirányú vájatokbán vannak elrendezve.

A 20 szerszámtest 22 féltestei 60 belső oldalfelületük mentén vannak egymáshoz illesztve. Amint a 4. ábrából kitűnik, a 60 belső oldalfelületek 84 menetes furatokkal vannak ellátva, amelyekbe 82 rögzítőcsavarok vagy csapok illeszkednek. A 82 rögzítőcsavarok vagy csapok a 60 belső oldalfelületekbe bemunkált 88 üregek két oldalán vannak elrendezve. A két 60 belső oldalfelületbe bemunkált egymásra tükörszimmetrikus 88 üregek a két 60 belső oldalfelület egymáshoz illesztése után 86 vállfa alakú üreget képeznek. A 86 vállfa alakú üregbe kívülről a 42 olvadékbevezető nyílás csatlakozik be.

Az igen finom, mikron-nagyságrendű átmérővel rendelkező karbon- vagy grafitszálak előállítása során az olvadékot olvadási hőmérsékletre, mintegy 200400 ’C-ra kell felmelegíteni, és ezt a hőmérsékletet az extrudálás folyamán, vagyis a 42 olvadékbevezető nyílások keresztül történő beáramlás, a 86 vállfa alakú üregen történő áthaladás és a 90 függőleges extrudálófuratokon történő keresztülpréselés közben tartani kell. A 90 függőleges extrudálófuratok számának növelésével jelentkezik az a probléma, hogy az olvadék vándorlási ideje megnő, ami az olvadék fokozott hőhatás következtében fellépő minőségromlásához vezet, továbbá a nagy belső nyomás miatt szükséges jelentős szerszámtest-tömeg hőszabályzása is mellékes. A probléma megoldására a 42 olvadékbevezető nyíláshoz csatlakozó 92 elosztójárat szolgál, amelynek fokozatosan szűkülő 92a szakaszai és függőleges 92b végződései vannak. A 42 olvadékbevezető nyílásból érkező olvadékot a 92 elosztójárat több részre osztja, így az olvadék áthaladási ideje a 20 szerszámtesten viszonylag egységes.

Amint a 2. ábrából kitűnik, a 42 olvadékbevezető nyílás a 92 elosztójáratban folytatódik, amely a lefelé szűkülő 86 vállfa alakú üreget táplálja. A 86 vállfa alakú üreg 94 oldalfalai lefelé összetartanak. A maximális összeszűkülés 96 vonal magasságában van, amelytől lefelé a 94 oldalfalak lefelé enyhén széttartó 94a ferde falszakaszokban folytatódnak. A 94a ferde falszakaszok a 20 szerszámtest belsejében lefelé szélesedő keresztmetszetű 86a üregrészt határoznak meg.

A 20 szerszámtest 22 féltesteihez alul szimmetrikus elhelyezkedésű 50 fúvőkahegy csatlakozik. A 20 szerszámtest és az 50 fúvőkahegy anyaga előnyösen rozsdamentes acél. Az 50 fúvőkahegy hossza a 22 féltestek hosszával egyezik meg. Az 50 fűvókahegy szélessége közelítőleg a 22 féltestek összeillesztett belső 79 alsó részeinek össz-szélességével egyenlő. Az 50 fúvókahegynek négyszög keresztmetszetű alapblokkja van, és alul 108 hármszög keresztmetszetű csúcsban végződik. A négyszög keresztmetszetű alapblokknak 102 felső alapfelülete, 106 alsó alapfelülete és 104 merőleges oldalfelületei vannak. A 108 háromszög keresztmetszetű csúcs a 106 alsó alapfelületből nyúlik ki.

A 90 függőleges extrudálófuratok az 50 fűvókahegy hosszirányú függőleges szimmetriasíkjában vannak kiképezve, és alul a 108 háromszög keresztmetszetű csúcs gerincvonalához vezetnek.

Az 50 fűvókahegy 102 felső alapfelületébe 112 négyszög keresztmetszetű horony van bemunkálva, amely a 86 vállfa alakú üreg alatt helyezkedik el. A 112 négyszög keresztmetszetű horonyban annak belsejét alakzáróan kitöltő 114 szűrőtömb van elrendezve. A 114 szűrőtömb hagyományos szúrőközeget, például 150-es szemcsenagyságú rozsdamentes acélszemcséket tartalmaz, és feladata az áramló olvadék megtörése és szétosztása a kis keresztmetszetű 90 függőleges extrudálófuratokba történő belépés előtt.

Az 50 fűvókahegy 102 felső alapfelületében továbbá oldalt 116 bevágások vannak kiképezve, amelyekbe a 22 féltestek lefelé néző alapfelületéből kinyúló részek fekszenek be.

A találmány egyik lényeges összetevője az a konstrukciós megoldás, amely lehetővé teszi a 14 olvadékfűvó szerszám 20 szerszámtestéhez kapcsolódó alkatelemek szét- és összeszerelését. Amint a 3. ábrán látható, az 50 fűvókahegy a 22 féltestek lefelé néző alapfelületéhez 120 csavarok lévén kapcsolódik. A 22 féltestek lefelé néző alapfelületébe a 120 csavarokat befogadó függőleges 122 menetes furatokból áll hosszirányú furatsor van bemunkálva. Az 50 fúvókahegy alapblokkjában továbbá 124 süllyesztett furatokból álló hosszirányú furatsor van kiképezve. A 122 menetes furatok egymástól mért távolsága a 124 süllyesztett furatok egymástól mért távolságával megegyezik. Felezési helyzetben a 122 menetes furatok és a 124 süllyesztett furatok középvonalai egy vonalba esnek. A 122 menetes furatokba a 124 süllyesztett furatokon átvezetett 120 csavarok vannak behajtva. A 120 csavarok 120a csavarfejei a 124 süllyesztett furatok 126 bemélyedéseibe fekszenek be.

Az olvadék átpréselése céljából a 20 szerszámtestbe folyamatosan bevezetett nyomólevegő a 20 szerszámtest előírt magas hőmérsékletének állandóságát veszélyezteti. Az olvadék megfelelő hőmérsékleten történő tartása céljából a 22 féltestekben felülről 38 függőleges furatok vannak kiképezve, amelyekbe elektromos 132 futőbetétek helyezhetők. A 132 fűtőbetétek tápellátását a rajzon nem jelölt elektromos tápegység biztosítja, 134 elektromos vezetékeken keresztül (2. ábra), A 38 függőleges furatok a 22 féltestek 62 felső alapfelületétől a 66 hosszirányú vájatokig tartanak. A 38 függőleges furatok 66 hosszirányú vájatokba becsatlakozó szakasza kisebb keresztmetszettel van kialakítva, és 138 süllyesztő bemélyedéssel és 136 furattal van ellátva. A 138 süllyesztő bemélyedésekben kivehető 140 dugaszok vannak elrendezve. A 140 dugaszok lehetővé teszik, hogy eltávolításuk után a 38 függőleges furatokba a használat során beragadt 132 futőbetétek minden nehézség nélkül eltávolíthatók. Ily módon a 38 függőleges furatok tűrése szorosabb lehet, ami a 132 fűtőbetétek és a 22 féltestek között jobb hőátadást eredményez. A beszorult 132 futőbetétek eltávolítása úgy történik, hogy a 66 hosszirányú vájatból

HU 203 135 Β az 54 terelőfalat és az 56 terelőidomot, továbbá az 58 záróblokkot kiszereljük, a 140 dugaszokat kiemeljük, és a 38 függőleges furatokba a 66 hosszirányú vájat felől a 38 függőleges furatoknál kisebb átmérőjű segédtüskét vezetünk, és a segédtüskén keresztül a 132 fűtőbetétek lefelé néző homlokfelületére felfelé irányuló erőhatást gyakorlunk.

A találmány lényeges összetevője a megbízható nyomólevegő-ellátás biztosítása. A forró levegő a 20 szerszámtest 48 külső oldalfelületein rögzített 24 légkamrákból érkezik a 20 szerszámtest belsejébe. A 24 légkamrák félvezető fém alkatelemekből épülnek fel. A 24 légkamráknak 142 felső részük és 144 fenékrészük, valamint 148 belső oldalfaluk és 150 külső oldalfaluk van. A 142 felső rész fejjel lefelé fordított Uprofilú idom, amelyet felül a hasáb formájú fenékrész zár le. A 142 felső résznek felül 146 felső fala van. A 144 fenékrésznek 152 felső alapfelülete és 154 alsó alapfelülete van, amelyeket 156 belső oldalfelület és 158 külső oldalfelület határol. A 144 fenékrész 152 felső alapfelületében oldalsó 160 és 162 bevágások vannak kiképezve, amelyekbe a 148 belső oldalfal, illetve a 150 külső oldalfal alsó széle fekszik be (2. ábra).

A 24 légkamrák elülső és hátsó homlokfelületeit 164 zárófalak zárják le. A 164 zárófalak 166 kerek nyílásokkal vannak ellátva, amelyekhez a 26 összekötőcső 26c csatlakozó csőszakasza tömítetten csatlakozik. A 24 légkamrákba a 26 összekötőcsöveken keresztül a 16 légelosztó elemekből nyomólevegő táplálható. A 24 légkamrák 144 fenékrésze és 142 felső része a 20 szerszámtest 48 külső oldalfelületeibe bemunkált 168 menetes zsákfuratokba behajtott 170 rögzítőcsavarok segítségével van rögzítve. A 170 rögzítőcsavarok a 142 felső részben, illetve a 144 fenékrészben kialakított 169, illetve 171 furatokon keresztül vezethetők a 168 menetes zsákfuratokba.

A 24 légkamrák 148 belső oldalfalainak a 20 szerszámtest 48 külső oldalfelületei felé néző felületében, a 148 belső oldalfalak teljes magasságában és hoszszában a 176 bemélyedés van kiképezve. A 24 légkamrák 148 belső oldalfalai és a 20 szerszámtest illeszkedő 48 külső oldalfelületei között ily módon 178 hőszigetelő légtér jön létre. A 178 hőszigetelő légtér a hőáramlásból származó hőveszteségek csökkentését szolgálja.

A 24 légkamrák 144 fenékrészében a 152 felső alapfelület felől 180 V-keresztmetszetű vájat van kiképezve. A 180 V-keresztmetszetű vájat belső falából egymáshoz képest vízszintes vonal mentén hosszirányban eltolt elrendezésű 182 légelosztó furatok indulnak ki, amelyek a 144 fenéktészen áthaladva a 22 féltestek 76 alsó részében kialakított 184 légelosztó furatokban folytatódnak. A 184 légelosztó furatok az L-keresztmetszetű 66 hosszirányú vájatokba nyílnak.

A találmány lényeges összetevője az 52 légterelő szerkezetek konstrukciója. Az 52 légterelő szerkezeteket az L-keresztmetszetű 66 hosszirányú vájatokbán elrendezett 54 terelőfalak, 56 terelőidomok és 58 záróblokkok képezik. A 66 hosszirányú vájatoknak felső vízszintes szakaszuk, középső függőleges szakaszuk és alsó 66b vízszintes szakaszuk van (2. ábra). Amint a

3. ábrán látható, az 54 terelőfal L-profillal van kialakítva. Az L-profilú 54 terelőfalnak rövidebbik 190 vízszintes szára és hosszabbik 192 függőleges szára van. Az L-profilú 54 terelőfalhoz a hasábalakú 56 terelőidom úgy van illesztve, hogy közöttük megfelelő áramlási keresztmetszet marad. Az 54 terelőfalak, az 56 terelőidomok és az 58 záróblokkok célszerűen rozsdamentes acélból vannak kialakítva.

Az L-profilú 54 terelőfal 190 vízszintes szárából lefelé 194 terelőnyelv nyúlik ki, amelyet az 56 terelőidom felső felületében kialakított 214 hosszirányú bemunkálás ölel körül. A 214 hosszirányú bemunkálásba benyúló 194 terelőnyelv a légcsatomában U-alakú kanyarulatot képez. A 194 terelőnyelvek a 22 féltestekben kialakított vízszintes oldalirányú 184 légelosztó furatokkal egy magasságban helyezkednek el.

Amint a 2. ábrából kitűnik, az L-profilú 54 terelőfal 190 vízszintes szárának a 66 hosszirányú vájat 68 vízszintes határolófelülete felé néző felületében, annak közel teljes szélességében 196 vízszintes bemélyedés van kiképezve, így az 54 terelőfal 190 vízszintes szára és a 66 hosszirányú vájat 68 vízszintes határolófelülete között keskeny 198 hőszigetelő légtér jön létre. Az Lprofilú 54 terelőfal 192 függőleges szárának a 66 hosszirányú vájat belső 72 függőleges határolófelülete felé néző felületében keskeny 202 függőleges bemélyedés van kiképezve, így a 192 függőleges szár és a 66 hosszirányú vájat 72 függőleges határolófelülete között 204 hőszigetelő légtér alakul ki.

Az 56 terelőidom oldalirányú kiterjedése a 66 hosszirányú vájat szélességénél valamivel kisebb. Az 56 terelőidomnak 206 felső alapfelülete, 208 alsó alapfelülete, 210 függőleges külső oldalfelülete és 212 a felületrésszel ellátott 212 függőleges belső oldalfelülete van. A négyszögletes keresztmetszetű 214 hosszirányú bemunkálás az 56 terelőidom 206 felső alapfelületében van kiképezve. A 214 hosszirányú bemunkálás hosszirányú kiterjedése az 56 terelőidom hosszával egyezik meg. A 214 hosszirányú bemunkálás szélessége a benyúló függőleges 194 terelőnyelv vastagságát meghaladja, azt körülölelve a légcsatoma kanyarulatának külső falát képezi. Az 52 légterelő szerkezetek által képezett kanyargó légcsatomák kanyarulatait a 2. ábrán nyilakkal jelöltük. Az 56 terelőidom 212 függőleges belső oldalfelületének 212a felületrésze közvetlenül az L-profilú 54 terelőfal 192 függőleges szárával szemközt helyezkedik el, és azzal lefelé irányuló egyenes légcsatoma-szakaszt határol.

Az 54 terelőfal és az 56 terelőidom sarkai és élei a légcsatomában le vannak kerekítve. Az 52 légterelő szerkezet feladata, hogy a légáramlásban jelentős turbulenciát hozzon létre, ezáltal megelőzve a légáramlás rétegződését és a jelentősebb hőveszteségeket, amelyek a finom szálak kialakítási folyamata szempontjából hátrányosak.

Az 54 terelőfalak a 66 hosszirányú vájatokbán adott helyzetben rögzítve vannak elrendezve. Az 56 terelőidomok ezzel szemben beállítható helyzetben rögzít5

HU 203 135 Β hetők. Amint a 3. ábrából kitűnik, a 22 féltestekben a 66 hosszirányú vájat felől függőleges 216 menetes zsákfuratok vannak kiképezve, amelyek 218 rögzítőcsavarok befogadására szolgálnak. A 218 rögzítőcsavarok 218a csavarfejei az 54 terelőfal 190 vízszintes szárában létrehozott 220 bemélyedésekbe süllyesztetten fekszenek be. A 216 menetes zsákfuratok és a 220 bemélyedések a 20 szerszámtest hosszirányában egymástól egyenlő távközönként vannak kiképezve.

Az 56 terelőidomok rögzítése céljából a 210 függőleges külső oldalfelületekben 228 menetes zsákfuratokból álló vízszintes furatsor van kiképezve. A 228 menetes zsákfuratokba kívülről 224 rögzítőcsavarok vannak behajtva, amelyek a 22 féltestek 76 alsó részébe bemunkált függőleges irányban megnyújtott 226 hosszúkás keresztmetszetű furatokon vannak átvezetve. A 224 rögzítőcsavarok előnyösen menetes végű csavarként vannak kialakítva (2. ábra)

Amint az 5. ábrából kitűnik, a 22 féltestek 48 külső oldalfelületeibe vízszintes, oldalirányú 230 illesztőfuratokból álló furatsor van bemunkálva. A 230 illesztőfuratok enyhén ferde vonal mentén, egymástól egyenlő távközönként vannak elrendezve. Az 56 terelőidomok 210 függőleges külső oldalfelületeibe ehhez képest a 230 illesztőfuratokkal megegyező átmérőjű, vízszintes, oldalirányú 232 illesztőfuratokból álló vízszintes furatsor van bemunkálva. A vízszintes vonal mentén elrendezett 232 illesztőfuratok közötti távolságok a 230 illesztőfuratok közötti távolságoknak felelnek meg. A 3. ábrán látható, hogy abban a helyzetben, amikor valamelyik 230 illesztőfurat a hozzárendelt 232 illesztőfurattal egy vonalba esik, a 232 illesztőfuratba a 230 illesztőfuraton keresztül 234 illesztőcsap van bevezetve. A 234 illesztőcsapok segítségével tehát az 56 terelőidom és a 22 féltest függőleges irányú viszonylagos helyzete a kívánt módon beállítható.

A 234 illesztőcsapok segítségével az 56 terelőidomok és az 54 terelőfalak viszonylagos helyzete változtatható ugyan, az 56 terelőidomok függőleges helyzetének beállítása azonban nem az 54 terelőfal és az 56 terelőidom által meghatározott légcsatoma méretének változtatása, hanem az 56 terelőidomok 208 alsó alapfelületéhez rögzített 58 záróblokkoknak a 108 háromszög keresztmetszetű csúcs gerincvonalához viszonyított függőleges helyzetének beállítása.

Az 58 záróblokkoknak a 108 háromszögkeresztmetszetű csúcshoz viszonyított oldalirányú vízszintes helyzete is beállítható. Az oldalirányú beállítás révén az 58 záróblokkok és a 108 háromszög keresztmetszetű csúcs közötti G légiések szélessége szabályozható. A G légrések jelentősége, hogy a 108 háromszög keresztmetszetű csúcs gerincvonalának, a 90 függőleges extrudálófuratok kimenetének közvetlen környezetét képezik.

Az 58 záróblokkok tömege célszerűen viszonylag nagy, ami az extrudáláshoz szükséges magas lágyulási hőmérsékletek (310-350 ’C körüli hőmérsékletek) következtében fellépő hőtágulások hatásának csökkentése szempontjából kedvező. Az 58 záróblokkoknak négyszögletes hasábformájuk van, 240 felső alapfelü6 lettel, 242 alsó alapfelülettel, függőleges 244 külső oldalfelülettel és ferde 246 belső oldalfelülettel rendelkeznek. A ferde 246 belső oldalfelületek dőlésszöge a 108 háromszög keresztmetszetű csúcs 110 ferde oldalfalainak dőlési szögével egyezik meg, így a 246 belső oldalfelületek a szemközti 110 ferde oldalfalakkal párhuzamosak. Az 58 záróblokkok magassága az 50 fúvókahegy 108 háromszög keresztmetszetű csúcsának magasságánál valamivel kisebb, ami lehetővé teszi, hogy az 58 záróblokk 240 felső alapfelülete és az 50 füvókahegy 106 alsó alapfelülete között a légcsatoma alsó 66b vízszintes szakasza létrejöjjön.

Amint a 3. ábrából kitűnik, az 58 záróblokkok oldalirányú vízszintes elmozdítására a geometriai lehetőség adott. Ennek megvalósítására az 58 záróblokkok 240 felső alapfelületébe 250 vezetőhomyok vannak bemunkálva (3. ábra). Az 58 záróblokkok 208 alsó alapfelületei a 25U vezetőhomyokon fekszenek fel. Az 58 záróblokkok a hozzájuk tartozó 56 terelőidomhoz 254 rögzítőcsavarok segítségével vannak rögzítve. A 254 rögzítőcsavarok az 58 záróblokkokban kiképezett, oldalirányban megnyújtott hosszúkás átmérőjű 252 függőleges átmenőfuratokon átvezetve az 56 terelőidomokba bemunkált 256 menetes zsákfuratokba vannak behajtva. A 254 rögzítőcsavarok 254b csavarfejeit a 252 függőleges átmenőíuratok peremrészén az 58 záróblokkok 242 alsó alapfelületein fekszenek fel. Ha a 254 rögzítőcsavarok meg vannak lazítva, az 58 záróblokkok az 56 terelőidomokhoz képest oldalirányban eltolhatók.

Az 58 záróblokkok ferde 246 belső oldalfelületei és az 50 fúvókahegy 108 háromszög keresztmetszetű csúcsának 110 ferde oldalfalai közötti G légiések szélessége 260 beállítócsavarok segítségével szabályozható (2. ábra). A 260 beállítócsavarok a 22 féltestek 48 külső oldalfelületeibe bemunkált, függőleges irányban megnyújtott 262 hosszúkás keresztmetszetű furatokon átvezetve az 58 záróblokkok 244 külső oldalfelületébe bemunkált 264 menetes zsákfuratokba vannak behajtva. A 262 hosszúkás keresztmetszetű furatok a 22 féltestek 48 külső oldalfelületei vízszintes vonal mentén elrendezett furatsort képeznek. A 260 beállítócsavarok 260a csavarfejek és 266 peremek segítségével úgy vannak forgathatóan ágyazva, hogy oldalirányban nem mozdulhatnak el. A 260 beállítócsavarok forgatása során tehát, miközben a csavarszár a 264 menetes zsákfuratban elfordul, az 58 záróblokk oldalirányban mozog. Az 58 záróblokkok oldalirányú eltolásával a G légrések szélessége változtatható.

A függőleges irányban megnyújtott, előnyösen ovális, 226 és 262 hosszúkás keresztmetszetű furatok lehetővé teszik az 58 záróblokkok 22 féltestekhez viszonyított viszonylagos helyzetének függőleges irányú változtatását, ezáltal a G légréseknek a 108 háromszög keresztmetszetű csúcshoz történő kívánt beállítását.

A 12 légelosztó keretben elrendezett 14 olvadékfúvó szerszám különösen magas lágyulási hőmérsékletű anyagok extrudálásához előnyös. Ilyen esetekben a hagyományos technológiáknál minőségi problémák lépnek fel. Különösen problematikus volt a műveleti lépé-61

HU 203 135 Β sek stabilizálása, a nem kívánt hatások kiküszöbölése és homogén minőségű termék előállítása 260 °C-nál magasabb lágyulási hőmérsékletek esetén. A találmány szerinti olvadékfuvószerszámmal ennél magasabb hőmérsékletek (320-330 °C) mellett is homogén termék állítható elő. A szerszám műveleti hőmérséklete előnyösen 300 ’C körül van. Előnyös például 10 cm-ként mintegy nyolcvan darab, 0,3 mm átmérőjű függőleges extrudáló furatot elrendezni, és mintegy 0,27 mm szélességű légrést kialakítani.

A találmány szerinti konstrukció lehetővé teszi a 14 olvadékfúvó szerszám 12 légelosztó keretből való egyszerű és gyors kiemelését.

A szerszámtest függőleges furataiban elrendezett fűtőbetétek egyszerű eltávolítását lehetővé tevő konstrukciónak köszönhetően megengedhető a fűtőbetétek pontosabb illeszkedése, ami jobb felületi érintkezést és ezáltal jobb hőátadást biztosít a futőbetétek és a szerszámtest között.

A 24 légkamrák és a 20 szerszámtest közötti hőszigetelő légteret a szigetelő hatás fokozása céljából hőszigetelő közeggel tölthetők ki. Ugyanígy fokozható a légterelő szerkezetek terelőfalai és a féltestek közötti hőszigetelő hatás is. A szerszámtest által okozott hőveszteségek mérsékelése az extrudálási folyamatot kedvezően befolyásolja.

A légrések szabályozhatósága révén az előállított karbon- és grafitszalag minősége javítható.

A kanyargó légcsatomák találmány szerinti konstrukciója a légáramlás kedvező turbulenciáját teszi lehetővé.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Olvadékfűvó szerszám, amelynek fém szerszámteste, a szerszámtesten belül kialakított belső ürege, a belső üregbe vezető olvadékbevezető nyílása, a szerszámtest alsó részéhez kapcsolódó, háromszög keresztmetszetű csúcsban végződő fúvókahegye, a szerszámtestén belüli belső üreget a háromszög keresztmetszetű csúcs gerincvonalával összekötő, a fúvókahegyben kialakított kis keresztmetszetű függőleges extrudáló furatai, a szerszámtesthez kapcsolódó, a háromszög keresztmetszetű csúcs oldalfelületeihez távközei illeszkedő ferde belső oldalfelülettel rendelkező, légréseket közrezáró zárbóblokkjai, valamint a záróblokkok ferde belső oldalfelületei és a háromszög keresztmetszetű csúcs oldalfelületei közötti szűk légrésekbe nyomólevegőáramot préselő eszköze van, azzal jellemezve, hogy a szerszámtest (20) alsö részében (76, 79) a fúvókahegy (50) két oldalán hosszirányú vájatok (66) vannak kialakítva, amelyekben légterelő szerkezetek (52) vannak elrendezve, amely légterelő szerkezetek (52) egymáshoz illesztett terelőfalakból (54) és terelőidomokból (56) épülnek fel, amelyek egymás felé néző felületei kanyargó légcsatomákat határoznak meg, amely légcsatomák a fúvókahegy (50) háromszög keresztmetszetű csúcsának (108) oldalfelületei és a záróblokkok (58) ferde belső oldalfelületei (246) közötti szűk légrésekbe (G) vezetnek, továbbá a szerszámtestben (20) oldalirányú légelosztó furatok (184) vannak kiképezve, amelyek a légkamrákat (24) a légcsatornákkal kötik össze.
2. Az 1. igénypont szerinti olvadékfűvó szerszám, azzal jellemezve, hogy a záróblokkok (58) a szerszámtesthez (20) úgy kapcsolódnak, hogy a fúvókahegy (50) háromszög keresztmetszetű csúcsához (108) viszonyított viszonylagos helyzetük oldalirányban és hosszirányban változtatható.
3. Az 1. igénypont szerinti olvadékfűvó szerszám, azzal jellemezve, hogy a szerszámtestben (20) a felső alapfelület (62) és a hosszirányú vájatok vízszintes határolófelületei (68) között függőleges furatok (38) vannak kialakítva, amelyek alul kivehető dugaszokkal (140) vannak lezárva, és amelyekbe felülről a függőleges furatok (38) átmérőjével közel egyező átmérőjű futőbetétek (132) vannak behelyezve, továbbá a terelőfalak (54), a terelőidomok (56) és a záróblokkok (58) a hosszirányú vájatokbán (66) oldható kötésekkel vannak rögzítve, és ezek kiszerelése, valamint a záró dugaszok (140) eltávolítása után a függőleges furatok (38) a hosszirányú vájatok (66) felől kis átmérőjű szerelőpálcával hozzáférhetők.
4. A 3. igénypont szerinti olvadékfúvó szerszám, azzal jellemezve, hogy a szerszámtest (20) külső oldalfelületeihez (48) légkamrák (24) csatlakoznak, amelyeknek belül üreges fémházuk van, amelynek belső oldalfala (148) a szerszámtest (20) külső oldalfelületével (48) keskeny hőszigetelő légteret (178) zár közre, továbbá a légkamrák (24) belső tere a légterelő szerkezetek (52) által meghatározott kanyargó légcsatornákkal a légkamrák (24) falában és a szerszámtestben (20) kialakított egymáshoz illesztett légelosztó furatokon (182, illetve 184) keresztül van összeköttetésben.
5. A 4. igénypont szerinti olvadékfúvó szerszám, azzal jellemezve, hogy a kanyargó légcsatomát alkotó terelőfalból (54) befelé hosszirányú függőleges terelőnyelv (194) nyúlik ki, a terelőidomban (56) pedig a terelőnyelvet (194) távközei körülölelő hosszirányú bemunkálás (214) van kialakítva úgy, hogy terelőnyelv (194) körül a légcsatomában hajtószerű kanyarulatot képez.
6. Az 5. igénypont szerinti olvadékfűvó szerszám, azzal jellemezve, hogy a szerszámtest (20) alsó részében kialakított hosszirányú vájatoknak (66) L-keresztmetszetük van, és az L-keresztmetszetű hosszirányú vájatokbán (66) L-profilú terelőfal (54) van elrendezve, amelynek külső felületében keskeny bemunkálások vannak kiképezve, úgy, hogy az L-profilú terelőfal (54) és a hosszirányú vájat (66) között hőszigetelő légterek (204,198) vannak, továbbá az L-keresztmetszetű hosszirányú vájatokbán (66) az L-profilú terelőfalak (54) belső felületéhez távközei illesztett négyszögprofilú terelőidomok (56) vannak elrendezve.
7. A 6. igénypont szerinti olvadékfúvó szerszám, azzal jellemezve, hogy az L-profilú terelőfalak (54) vízszintes szárának (190) belső felületéből merőlegesen kinyúló terelőnyelv (194) van kiképezve, amelyet az illeszkedő négyszögprofilú terelőidom (56) felső felületében kiképezett U-keresztmetszetű hosszirányú be7

HU 203 135 Β munkálás (214) a légcsatomában U-keresztmetszetű kanyarulatot képezve körülölel.
8. A 7. igénypont szerinti olvadékfúvó szerszám, azzal jellemezve, hogy a szerszámtest (20) két féltestből (22) épül fel, amelyek egymásra tükörszimmetrikus hasábokként vannak kialakítva, és az L-keresztmetszetű hosszirányú vájatok (66) a féltestek (22) vízszintes alsó alapfelületébe (64) vannak bemunkálva, és a féltestek (22) alsó részét külső és belső alsó részekre (76, 79) választják szét, továbbá a belső alsó részekhez (79) a függőleges extrudáló furatokat (90) tartalmazó fúvókahegy (50) van rögzítve, amelynek négyszögkeresztmetszetű alapblokkja és háromszög keresztmetszetű csúcsa (108) van, amelyek hosszirányban a szerszámtest (20) teljes hosszában kiterjednek, és az alapblokk féltestekhez (22) illeszkedő felső felületébe centrikus helyzetű, hosszirányú négyszög keresztmetszetű horony (112) van kiképezve, amelyben a szűrőtömb (114) van elrendezve, és a függőleges extrudálófuratok (90) felül az alapblokk négyszög keresztmetszetű hornyába (112), annak középvonala mentén nyílnak.
9. A 2. igénypont szerinti olvadékfúvó szerszám, azzal jellemezve, hogy

- a szerszámtest (20) féltesteinek (22) külső alsó részében (76) legalább egy, a féltest (22) alsó alapfelületébe (64) bemunkált hosszirányú vájatba (66) nyíló, vízszintes, oldalirányú átmenő illesztőfuratokból (230) álló első furatsor a hosszirányú vájatban (66) elrendezett terelőidomban (56) pedig azonos átmérőjű vízszintes oldalirányú illesztőfuratokból (232) álló második furatsor van kialakítva úgy, hogy az egyik furatso' illesztőfuratai (232) vízszintes vonal mentén, a más> furakor illesztőfuratai (230) pedig azt keresztező enyhén ferde vonal mentén, egymástól egyenlő távközönként vannak elrendezve, és a két furatsor adott helyzetben egy vonalba eső illesztőfurataiba (230, 232) kívülről illesztőcsap (234) van bevezetve, továbbá

- a féltestek (22) alsó részében (76) a hosszirányú vájatba (66) nyíló, vízszintes, oldalirányú, függőleges irányban megnyújtott hosszúkás keresztmetszetű furatokból (226) álló vízszintes furatsor, a terelőidomban (56) pedig vízszintes, oldalirányú menetes zsákfuratokból (228) álló vízszintes furatsor van kialakítva úgy, hogy a hosszúkás keresztmetszetű furatok (226) és a hozzájuk rendelt menetes zsákfuratok (228) középvonalai egy függőleges síkba esnek, és a menetes zsákfuratokba (228) a hosszúkás keresztmetszetű furatokon (226) átvezetett menetes végű rögzítőcsavarok (224) vannak behajtva, továbbá

- a terelőidomban (56) alsó felületébe bemunkált, a szerszámtest (20) vízszintes középvonalával párhuzamos vonal mentén elrendezett függőleges menetes zsákfuratokből (256) álló furatsor, a záróblokkokban (58) pedig oldalirányban megnyújtott hosszúkás keresztmetszetű, függőleges átmenőfuratokból (252) álló hosszirányú furatsor van kialakítva, úgy, hogy a hosszúkás keresztmetszetű függőleges átmenőfuratok (252) és a menetes zsákfuratok (256) egyenlő távközönként, közös függőleges síkba eső középvonalakkal vannak elrendezve, és a menetes zsákfuratokba (256) alulról a függőleges átmenőfuratokon (252) átvezetett menetes végű rögzítőcsavarok (254) vannak behajtva, továbbá

- a féltestek (22) alsó részében (76), a hosszúkás keresztmetszetű furatokból (262) álló vízszintes furatsor alatt egy további, függőleges irányban megnyújtott hosszúkás keresztmetszetű furatokból (262) álló furatsor, a záróblokkokban (59) pedig kifelé nyitott, oldalirányú menetes zsákfuratok (264) vannak kialakítva, amely menetes zsákfuratokba (264) a hosszúkás keresztmetszetű fúratokon (262) átvezetett menetes végű beállítócsavarok (260) vannak behajtva, amely beállítócsavarok (260) a féltestek (22) alsó részében (76) szabadon elfordíthatóan, de tengelyirányú elmozdulás ellen reteszelve vannak ágyazva.
10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti olvadékfüvó szerszám, azzal jellemezve, hogy a szerszámtest (20) nyitott, négyszögletes légelosztó kerethez (12) kapcsolódik, amelynek szemközti kerettagokkal (19) összekapcsolt szerelőblokkjai vannak, amely szerelőblokkokon a fém szerszámtest (20) két végéhez kapcsolódó szerelőperemek (34) vannak oldható kötéssel rögzítve, továbbá a légelosztó kerethez (12) a szerszámtest (20) két oldalán párhuzamosan elrendezett légelosztó elemek (16) csatlakoznak, amelyek üreges csőhengerként vannak kialakítva, a szerszámtest (20) külső oldalfelületein (48) pedig azok teljes hosszában légkamrák (24) vannak rögzítve, amely légkamrákat (24) a légelosztő elemekkel (16) oldalirányú összekötőcsővek (26) kötik össze, amelyek a légelosztó elemekhez (16) oldható kötéssel csatlakoznak.
11. A 10. igénypont szerinti olvadékfűvó szerszám, azzal jellemezve, hogy az összekötőcsövek (26) légelosztó elemekbe (16) és légkamrákba (24) csatlakozó csőszakaszai (26a, illetve 26c) közé tengelyirányú méretváltozást engedő bordázott középső csőszakasz (26b) van beiktatva.