NO792824L - Anordning for stoeping av metall. - Google Patents

Description

Anordning for støping av metall.

Foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat for støping av metaller, så som aluminium og dens legeringer og sink og andre metaller som smelter ved moderate eller lave temperaturer (i forhold til stål). Det er allerede kjent å støpe slike metaller mellom et par vannkjølte metallbelter i en støpemaskin hvor stort sett parallelle lengder av beltene er anordnet slik at de danner et formrom som er horisontalt eller skrådd med en mindre vinkel med horisontalen.

Norsk patentansøkning nr. 76.1309 beskriver et støpeapparat

hvor beltene understøttes ved formrommét av flere uavhengig monterte, aksialt bevegelige understøttelsesdeler som hver har en stamme montert for bevegelse i retning vinkelrett på det tilhørende belte. Hodet for hver av understøttelsene danner en ringformet plan flate som omgir en sentral forsenkning som kjølemiddel tilføres gjennom en begrenset passasje i stammen.

Hver understøttelse tvinges mot beltet av trykket fra kjøle-middeltilførselen og/eller ved hjelp av fjærtrykk. Dette arrangement sikrer en utadrettet strøm av kjølemiddel mellom beltet og hodet for hver understøttelse slik at kjølemiddelet ikke bare kjøler baksiden av beltet, men også tjener til å holde beltet bort fra understøttelseshodet for å forhindre skrubbende kontakt mellom disse. Etter at kjølemiddelet har. passert mellom beltet og hodene av: 'belteunderstøttelsene, føres kjøle-middelet til et avløp.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forbedring av belteunder-støttelsessystemet av støpeapparatet beskrevet i norsk patent-ansøkning nr. 76.1309. Slik det er spesielt beskrevet, er hodene av belteunderstøttelsesdelene runde, og belteunderstøttelses-delene er anordnet i innbyrdes forskjøvne rekker slik at det er1

trekantede rom mellom hodene og tilstøtende understøttelser.

Det har vist seg at kjølingen av beltene ved disse trekantede områder (hvor det ikke er noe trykk av kjølemiddelet) er mindre enn ved de steder hvor kjølemiddel under trykk strømmer mellom beltet og et understøttelseshode. Visse metallurgiske defekter i støpestykket er blitt henført til den resulterende varierende kjøling av beltene.

Belteunderstøttelseselementene i apparatet holdes mot utadgående bevegelse (bevegelse mot det samvirkende belte) ved hjelp av stoppere, men er fritt roterbare når de trykkes bort fra stopperne. Adkomst til stopperne for å muliggjøre deres fjerning og

således fjerning av individuelle understøttelsesdeler skjer gjennom de trekantede åpninger mellom understøttelsesdelhodene.

I norsk patentansøkning nr. 76.1309 er det nevnt muligheten av

å benytte meget tettstilte understøttelser med heksagonale hoder. Avstanden mellom periferien av sekskantene ville da være den minste avstand som er nødvendig for å kunne fjerne kjøle-middelet som strømmer ut mellom beltet ogUnderstøttelseshodene. Det er angitt at understøttelsene forhindres fra å dreie seg

for å hindre interferens mellom tilstøtende understøttelser.

Det er imidlertid ikke sagt noe om på hvilken måte de individuelle understøttelseselementer kan installeres eller fjernes for vedlikehold eller utskifting uten å forstyrre tilstøtende under-støttelseselementer.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forbedring i støpeapparatet for å gi en konstruksjon hvor hvert belte understøttes av en rekke understøttelsesdeler som har heksagonale hoder som er så tett plassert at de gir stort sett jevn kjøling over hele baksiden av hvert av beltene, og som tillater enkel fjerning av individuelle understøttelsesdeler uten å forstyrre tilstøtende understøttelsesdeler.

I henhold til foreliggende oppfinnelse oppnås dette på en meget enkel måte ved å tilveiebringe en trykkraft for å holde-det heksagonale hodet på hvert undérstøttelseselement i stort sett samme plan som tilstøtende understøttelseshoder og med sine sider stort sett parallelle med sidene av tilstøtende hoder, idet hver understøttelsesdel kan trykkes innover mot nevnte trykkraft en strekning som er tilstrekkelig til at den kan roteres uten å treffe sidene av tilstøtende understøttelses-hoder, og roteres i denne inntrykkede stilling til en fri-gjøringsstilling i hvilken dens sider er stort sett parallelle med sidene av tilstøtende understøttelseshoder og i hvilken den ikke hindres av stoppere mot utadgående aksial bevegelse, slik at den fritt kan fjernes utad gjennom den heksagonale åpning mellom sidene av tilstøtende understøttelsesdeleri

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til de utførelseseksempler som er vist på vedføyede tegninger.

Fig. 1 er et forenklet sideriss av et støpeapparat med to belter;

fig. 2 er et forstørret sideriss, delvis i snitt, av en sekskanthodet understøttelsesdel ifølge oppfinnelsen;

fig. 3 er et oppriss av sekskanthodet på understøttelsesdelen på fig. 2;

fig. 4 er et snitt langs linjen 4-4 på fig. 2;

fig. 5 er et partielt oppriss av en rekke understøttelsesdeler for understøttelse av et av beltene i apparatet på fig. 1;

fig. 6, 7 og 8 er oppriss av hodet av en understøttelsesenhet vist hhv. i fastholdt stilling og.dreiet til frigjøringsstilling for fjerning;

fig. 9, 10 og li er sideriss av understøttelsesdelen på fig. 2

i påfølgende stillinger tilsvarende fig. 6, 7 og 3 under fjerning;

fig. 12 er et vertikalt snitt av en alternativ;, aksialt kort understøttelsesdel som er aksialt glidbar på en fast stamme- og stopperenhet;

fig. 13 er et sideriss av understøttelsesenheten på fig. 12;

fig. 14 er et sideriss av den faste, stamme på fig. 12;

fig. 15 er et partielt horisontalsnitt langs linjen 15-15 på

fig.. 12;

fig. 16 er et partielt horisontalt snitt langs linjen 16-16

på fig. 12, men med understøttelsesdelen rotert til frigivende stilling;

fig. 17 er et grunnriss av fig. 12, men delvis i snitt langs linjen 17-17 på fig. 12; og

fig. 18 er et forstørret, partielt vertikalsnitt av de faste og bevegelige fastholdelseselementer på fig. 12.

Støpemaskinen på fig. 1 omfatter et par fjærende fleksible, varmeledende belter 20, 21 som danner et svakt nedadhellende støperom 22 som strekker seg fra en innløpsende .24 for smeltet metall til en utløpsende 26 for den størknede strimmel. Beltene 20 og 21 drives av drivruller 28 og 34 og forløper rundt krumme, væskesjiktbærende konstruksjoner vist ved 32 og 33 og beskrevet i detalj i norsk patentansøkning nr. 76.1309.

Smeltet metall kan føres til formrommet 2 2 på enhver egnet måte, eksempelvis fra et kontinuerlig matet trau eller en renne 40. Understøttelsesdeler, som er beskrevet i det følgende, for understøttelse av beltene 20, 21 og tilføring av kjølemiddel til disse, ér montert på en rekke basisplater 42, 44 anordnet over og under formrommet 22. I noen tilfeller vil-det være tilstrekkelig å benytte en enkelt basisdel for montering av alle understøttelsesdelene for et belte. Disse basisplater er tunge, relativt stive konstruksjoner som omfatter passasjer for tilførsel av kjølemiddel til de individuelle understøttelses-deler og for fjerning av kjølemiddel fra baksiden.iav beltet etter at kjølemiddelet har passert mellom beltet og hodet av en understøttelsesenhet.

På fig. 2 - 4 er det vist en understøttelsesdel 46 som omfatter et hode 48 som har en sekskantet flate 50 og en inngående stamme 52 som er et hult rør som strekker seg aksialt og åpner gjennom en dyse 54 som er anordnet sentralt i den sekskantede flate 50. Sistnevnte flate kan beskrives som stort sett flat, selv om det

I

|vanligvis er ønskelig at den har en noe inntrykket fasong,

dvs. den skrår aldri så lite mot dysen 54, eksempelvis som angitt for de sirkulære hoder på understøttelsesdelene i.

norsk patentansøkning nr. 76.1309.

Stammen 52 er vertikalt glidbar og roterbar i en passasje 56

i en basisplate 58, (f.eks. basisplaten 44 på fig. 1). Kjøle-middel tilføres passasjen 56 gjennom en redusert åpning 60 omgitt av en skulder 62. En O-ring 64 gir tetning mellom den glidende stamme 52 og veggen av passasjen 56. En skruefjær 66 hviler mot bunnendén av stammen 52 og tjener til å presse under-støttelsesdelen utad, men tillater noe nedadgående bevegelse av stammen i passasjen 56 mot fjærens motstand.

Stammen 52 bærer et par diametralt motsatt, bueformede fast-holdelseslabber 68 og 70 som er begrenset av et par rette sider 72, 74 som har samme avstand som diameteren av stammen 52.

For samvirkning med labbene 68, 70 bærer basisplaten 58 et

par stopperdeler 76r 78 som er utformet som vist, slik at når labbene 68, 70 befinner seg i den normale stilling som vist med heltrukken linje på.fig. 2 og 4, er de i inngrep under stopperdelene 76, 78.

I denne stilling tilføres kjølemiddel gjennom passasjen 60 under trykk, strømmer opp gjennom den hule stamme 52 og presses gjennom dysen 54. Det utstrømmende kjølemiddel treffer beltet 21 og strømmer radialt utad i alle retninger mellom flaten 50 og beltet og videre til et avløpsrom 79 over platen 58, hvorfra det tappes, fortrinnsvis ved at det suges ut som beskrevet i norsk patentansøkning nr. 76.1309 for å holde rommet mellom beltet 21 og understøttelsen 58 ved undertrykk for å trekke beltet mot understøttelsen 58.

Når det er ønskelig å fjerne en understøttelsesénhet for reparasjon eller utskifting etter at beltene 20, 21 er blitt fjernet, kan understøttelsesdelen 46 skyves ned mot virkningen av fjæren 6 6 inntil hodet er trykket ned under hodene av til-støtende enheter. Hodet dreies så en vinkel på 60° for. å frigjøre labbene 68, 70 fra undersiden av stopperdelene 76, 78.' Understøttelsedelen kan deretter frigjøres slik at den beveger , seg utad under innvirkning av fjæren 66. For å opprettholde de forønskede smale passasjer mellom kantene av tilstøtende sekskantede understøttelseshoder for å tillate passasje av kjølemiddel til rommet 79, kan hvert hode bære et mindre fremspring 30 som kan støte mot kanten.av neste sekskant. Fremspringene 80 er anordnet i sin helhet på en side av midtpunktet av sekskantkanten (som vist). På denne måte er det ikke noen

interferens mellom et fremspring på en nabosekskant når hodet 1 er blitt rotert 60°, slik det vil ses av fig. 7 og 8.

Fjerning av en understøttelsesdel er illustrert på fig. 6-11. På fig. 9 er delen blitt presset ned fra sin normale, låste stilling (angitt med brutt linje), med labbene 68, 70 i stilling direkte under stopperdelene 76, 78. På fig. 7 og 10 er den blitt dreiet 60° mens den fremdeles holdes i nedtrykket tilstand, slik at elementene 68, 70 har gått klar av de faste elementer 76, 78. På fig. 8 og 11 er understøttelsesdelen frigjort slik at den er blitt skjøvet utad av fjæren 66, og hodet 48 befinner seg i en stilling hvor det kan gripes manuelt og fjernes. Som det vil forstås, omfatter installasjon av en ny understøttelsesdel den nøyaktig motsatte rekke av operasjoner.

Funksjonen av fremspringene 80 når det gjelder å opprettholde avstanden, er vist på fig. 6, og den måten som fremspringene går. klar hverandre under fjerne- og erstattelsesoperasjonen, fremgår av fig. 7 og 8.

Som allerede nevnt er fig. 5 et partielt grunnriss av en rekke understøttelsesdeler i basisplaten 53. Det vil forstås at med denne konfigurasjon av sekskantede flater 50, vil baksiden av beltet 21 være praktisk talt fullstendig dekket, bortsett fra de små passasjene mellom hodekantene. (Fremspringene 80

er blitt utelatt på fig. 5 for enkelthets skyld). Det vil være klart at noen av stopperdelene for samvirkning med labbene på tre tilstøtende understøttelsesdeler kan utgjøres av kombinerte elementer 82 festet til overflaten av platen 58, mens enkle fastholdere 84 er anordnet for de øvrige understøttelsesdeler.

Fig. 5 viser også avløpsrør 86 som.fører returvann fra rommet 79 til et passende sugeutløp. i

Et annet arrangement for understøttelsesdelen er vist på fig. 12-18. I dette utførelseseksempel er understøttelsesdelen 90 en aksialt kort, sekskantet hodeenhet som har en sekskantet flate 92. Den er adskilt fra en hul stamme 94 som er festet i basisplaten 58. Understøttelsesdelen 90 har en aksial passasje som åpner gjennom en dyse 96 i sentrum av flaten 92. Den er også forsynt med et sete for den øvre ende av en skruefjær 98, som også hviler mot en skulder 100 i den hule stamme 94.

Stammen 9 4 bærer ogsa tre utadragende stoppere 102 som er anordnet adskilt langs periferien av stammen og er innrettet til å samvirke med labber 104 ved de nedre ender av ben 106.

Arrangementet er således slik at i den ene stilling vist på

fig. 12 og 15, griper stopperne 102 over labbene 104 og holder således understøttelsesdelen 90 mot utadgående bevegelse. Når delen 90 skyves ned og dreies 60°, som vist på fig. 16, er labbene 104 ikke lenger innrettet under stopperne 102. Dette gjør at understøttelsesdelen kan beveges utad av fjæren og deretter fjernes manuelt.

Understøttelsesdelen 90 kan bære et beskyttende skjørt 108

som omgir labbene 106. Skjørtet 108 er fortrinnsvis krympet på labbene 10 6.

Understøttelsesdelen 90 bærer også en fremragende kile 110 som er utformet til å passe i et vertikalt spor 112 i en blokk 114 festet til basisplaten 58. Sporet 112 fører til et buet horisontalt spor 116 i en blokk 114. Når hodet 90 er innsatt på plass og labbene 104 er blitt dreiet slik at de befinner seg i fastholdende kontakt med stopperne 102, vil kilen 110 heves inn i sporet 112 og holdes for å forhindre eventuell vinkelforskyvning av understøttelsesdelen 90. Dette gjør det unødvendig å anordne sidefremspring på periferien av hodet for å opprettholde avstanden mellom hodene av tilstøtende understøttelser, som på fig. 3. Ved fjerning vil den nødvendige nedadgående bevegelse av understøttelsesdelen bringe kilen 110 til innretning med det horisontale spor 116, slik at kilen 110 kan bevege seg langs sporet 116 inntil den er frigjort fra blokken 114 ved kanten 118 eller ved et tilsvarende spor som er jlikt sporet 112, men som er adskilt med en vinkel på 60° fra sporet 112. Som det vil ses av fig. 17, kan blokken 114 være utformet til å gi en lignende hindring for flere tilstøtende understøttelsesdeler.

Om ønskelig, kan som vist på fig. 18 nedre flate 122 av hver stopper 102 og den øvre flate 124 på hver innadragende labb 104

ha en sfærisk konfigurasjon eller lignende konfigurasjon som tillater understøttelsesdelen 90 å rugge eller helle, i det minste i en mindre grad, i enhver retning i forhold til det sfæriske sentrum. Slik bevegelsesfrihet er en spesiell fordel ved styring og understøttelse av det bevegelige belte av støpe-maskinen for tilpasning til forbigående, lokale deformasjoner mens det opprettholdes maksimal uniformitet av kjølingen og understøttelsen av beltet. Den sekskanthodede understøttelses-del vil vanligvis opprettholde sin stilling (på grunn av fjæren 98) slik at dens flate (bortsett fra den lille sentrale inntrykning) er kongruent med planet for belteunderstøttelsesplaten 42 eller 44.

Som det vil forstås, kan antallet av stoppere 102 og labber 104 anordnet rundt understøttelsesdelens akse være en, to eller tre. Anordningene på fig. 2-11 kan benytte en eller tre samvirkende labber og stoppere, istedenfor de to som er vist.

Selv om nøyaktige sfæriske samvirkende flater 122, 124 er blitt nevnt, har det vist seg at andre, mer praktiske former for samvirkende flater på stopperne 102 og labbene 104 kan være tilfredsstillende for å oppnå tilnærmet sfærisk forbindelse. Således kan overflaten 122 på hver stopper 102 ha en kurve med liten radius, hvilken kurve har en linjekontakt med en flate 124 som er konisk i forhold til aksen av understøttelsesdelen 90. Sentrum av.de sfæriske flater 122, 124 ligger fortrinnsvis på aksen av stammedelen 94 og omtrent i planet for flaten 92. I dette tilfelle kan en mindre hellning eller rugging av hodet oppnås uten å endre den midlere høyde av flaten 92 i forhold til flatene på tilstøtende understøttelsesdeler. Avhengig av stivhets-egenskapene til tetningsringen 126 kan det være mere fordel-aktig å senke sentrum av de sfæriske flater 122, 124 mot tetningsringens plan. Understøttelsesdelen 90 passer relativt løst på stammen 94 for å tillate at en mindre hellning skjer.

,Som det vil forstås, kan alle understøttelsesdelene for montering på basisplatene 42, 4 4 på fig. 1 være sekskantdeler med stor nytteverdi når det gjelder å opprettholde en rask strøm av kjølemiddel over stort sett hele baksiden av hvert belte.

Claims (8)

1. Apparat for støping av metall, omfattende et par belter som har stort sett parallelle lengder for å danne et formrom mellom slike parallelle lengder av belter, idet hvert belte understøttes ved formrommet av en rekke understøttelsesdeler som.bæres av en eller flere basisdeler, idet hver understøttelses-del er individuelt bevegelig i retning stort sett vinkelrett på det tilstøtende belte, hvilke understøttelsesdeler tvinges mot beltet av fjærende midler og er forsynt med samvirkende stopperdeler som begrenser utadrettet bevegelse, idet hver understøttelsesdel har et sekskantet flatt hode med en dyse i midten gjennom hvilken kjølemiddel tilføres fra en passasje i nevnte understøttelsesdel slik at det dannes en rask utad-strømmende film av kjølemiddel mellom hodeflaten og den mot-stående flate av det tilstøtende belte for å kjøle beltet og virke som smørefilm mellom beltet og understøttelseshodeflaten, karakterisert ved at hver understøttelses-del er inntrykkbar fra normal arbeidsstilling en strekning som er tilstrekkelig til å fjerne dens hode fra planet av de andre hoder av tilstøtende understøttelsesdeler og derved gjøre den roterbar i forhold til tilstøtende understøttelsesdeler slik at den kan dreies fra en normal arbeidsstilling i hvilken samvirkende organer på understøttelsen og på basisen er innrettet med hverandre for å begrense utadrettet bevegelse av under-støttelsen, til en frigjøringsstilling i hvilken sidene av det sekskantede hode på understøttelsesdelen er stort sett parallelle med sidene av hodene av tilstøtende understøttelsesdeler, men i hvilken de samvirkende organer ikke lenger er innrettet for således å tillate uhindret utadrettet bevegelse av understøttelses-delen i forhold til basisen.

2. Apparat ifølge krav 1, hvor understøttelsesdelen har en rund, rørformet stamme som er aksialt glidbar i tettende forhold til en sylindrisk passasje i basisen, karakterisert ved at stammen har ett eller flere utadrettede fremspring for samvirkning med overliggende stopperdeler som bæres av basisen, hvilke fremspring på stammen bringes til innretning med eller tas ut av innretning med nevnte stopperdeler ved rotay ;sjon av understøttelsesdelen mellom alternative stillinger i hvilke sidene av det sekskantede hode av understøttelsesdelen er stort sett parallelle med sidene av tilstøtende sekskantede hoder.

3. Apparat ifølge krav 2, karakterisert ved at en enkelt del som er festet til basisdelen, er forsynt med stopperorganer for samvirkning med opptil tre til-støtende understøttelsesdeler.

4. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at hver understøttelsesdel glir på en rørformet, kjøle-middeltilførende stammedel som er festet i basisen, idet stammedelen bærer en eller flere radiale fremspringsorganer som virker som stoppere for radialt innadrettede fremspring på understøttelseshodet.

5. Apparat ifølge krav 4, karakterisert ved at en innvendig passasje i understøttelsesdelen utgjør en løs glidepassning på stammedelen, idet en ringformet tetningsdel er anordnet mellom stammen og veggen av den interne passasje og understøttelsesdelen er dreibar i forhold til stammen om et sentrum på aksen av stammen.

6. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at det eller de radiale stopperfremspring på stammedelen og de innadrettede fremspring på understøttelsesdelen er forsynt med innbyrdes samvirkende, delvis sfæriske flater som er sentrert om et sentrum som ligger på stammens akse.

7. Apparat ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at de sekskantede hoder av understøttelsesdelene bærer sidefremspring på i det minste noen av deres, sidekanter, hvilke fremspring ligger i sin helhet på en side av midtpunktet av respektive sidekant, og at fremspringene stort sett støter an mot sidekanten av en tilstøtende understøttelsesdel for å opprettholde en drenéringspassasje mellom tilstøtende sidekanter av tilstøtende understøttelsesdeler.

8. Apparat ifølge et foregående krav., karakter i- i • <:> s e r t ved at hver understøttelsesdel bærer en side-veis utragende kile som i normal arbeidsstilling griper inn i et spor på en del som bæres av understøttelsesbasisen for å hindre rotasjon av understøttelsesdelen, idet innadtrykking av understøttelsesdelen til en stilling for rotasjon til fri-gjørende stilling bevirker at kilen beveges ut av sporet.