Wynalazek niniejszy dotyczy wyrobu odlewów metalowych, a zwlaszcza (jednak nie wylacznie) wyrobu odlewów stalowych.Podczas wyrobu odlewów stalowych, a zwlaszcza odlewów o znacznych rozmia¬ rach, powstaje zazwyczaj w róznych cze¬ sciach odlewu niejednolitosc ziarnistej bu¬ dowy stali. Niejednolitosc taka moze pow¬ stac wskutek odpryskiwania i pekania ze¬ wnetrznych czesci odlewów róznych ksztal¬ tów, a przedewszystkiem odlewów grania¬ stych, to jest posiadajacych przekrój kwa¬ dratowy ltlb wielokatny. Braki zdarzaja sie naogól równiez wpoblizu osi, zwlaszcza w górnej czesci odlewu.Wynalazek niniejszy ma na celu zmniej¬ szenie sklonnosci powstawania takich bra¬ ków oraz daje naogól moznosc otrzymywa¬ nia odlewów o nieznanej czystosci i jako¬ sci.W mysl wynalazku w dowolnej chwili procesu odlewania albo natychmiast po u- konczeniu wlewania leizny, wlewa sie od¬ powiedni niskotopliwy metal lub istop w pu¬ ste przestrzenie, powstale miedzy odlewem a forma wskutek kurczenia sie odlewu albo rozszerzania sie formy. W mysl wynalazku stosuje sie równiez urzadzenie umozliwia¬ jace dowolne regulowanie wysokosci otwar¬ tej powierzchni plynnego metalu dolanego do formy. Tym sposobem, cisnienie hydro¬ statyczne plynnego jeszcze metalu we¬ wnatrz zewnetrznej skorupy odlewu, która krzepnie najpierw, moze byc zrównowazo-ne w kazdej chwili przez cisnienie hydro- *: * statyczne plynnego metalu, prowadzonego 1 miedzy skorupa a forme, przyczem obecnosc metalu miedzy odlewem a forma powoduje zwiekszenie szybkosci ostygania odlewu, przez co zmieniajac wysokosc w formie do¬ lanego metalu, mozna regulowac szybkosc i sposób ostygania odlewu. Chcac wyjac od¬ lew z formy, mozna przed wyjeciem odle¬ wu roztopic dolany metal.Wedlug wynalazku, w zastosowaniu do wyrobu np. ciezkich odlewów stalowych, po wlaniu okreslonej ilosci stali do formy do¬ lewa sie don roztopiony metal np. olów, któ¬ ry wlewa sie w miejscach przyleglych do scianek formy, np. przez otwór z boku for¬ my, przyczem ilosc olowiu jest tak dobra¬ na, aby zostal utrzymany poziom na okre¬ slonej wysokosci, ponizej otwartej po¬ wierzchni stali pozostajacej w stanie plyn¬ nym. Po stwierdzeniu, ze grubosc skorupy jest dostateczna, aby wytrzymala hydrosta¬ tyczne cisnienie plynnej jeszcze stali we¬ wnatrz odlewu mozna, obnizajac poziom o- lowiu, zmniejszac szybkosc ostygania odle¬ wu. Pozadanem jest zazwyczaj, w przy¬ padku odlewów stalowych, aby calkowite skrzepniecie dolnej czesci odlewu nastapilo o wiele wczesniej niz w górnej czesci oraz aby krzepniecie postepowalo w góre, stwier¬ dzono bowiem, ze w takim razie powstaje najmniej braków w srodku odlewu. Waru¬ nek ten moze byc wedlug wynalazku latwo spelniony, jesli pozostawi sie roztopiony olów w dolnej czesci formy przez okreslony czas, poczem dopiero poziom olowiu podno¬ si sie skokami lub w sposób ciagly. Stopien chlodzenia moze byc zmieniany w róznych czesciach odlewu przez podnoszenie i obni¬ zenie poziomu olowiu w formie. Zmiana stopnia chlodzenia i podzial odlewu na ob¬ szary stygnace zapomoca opisanych srod¬ ków, mozna polaczyc z ogrzewaniem lub chlodzeniem formy, przyczem istnieje moz¬ nosc dokladnej kontroli stopnia chlodzenia i podzialu odlewu na obszary stygnace. W przypadku np. chlodzenia formy, mozna wtlaczac powietrze w jednej czesci ze¬ wnetrznej powierzchni formy, która w ce¬ lu zwiekszenia skutecznosci chlodzenia mo¬ ze byc zaopatrzona w zebra, lub tez scian¬ kom formy nadaje sie w inny sposób zwiek¬ szona powierzchnie, aby przyspieszyc wy¬ miane ciepla. Zamiast powietrza mozna stosowac gaz lub inny czynnik cieplny, o ile zas w poszczególnych okresach pozada¬ nem jest przyspieszyc stopien krzepniecia jednych czesci odlewu w stosunku do dru¬ gich czesci to obok chlodzenia jednej cze¬ sci formy mozna stosowac ogrzewanie cze¬ sci drugiej. O ile zas dzialanie hydrosta¬ tycznego cisnienia na skorupe odlewu jest rzecza podrzedna to plynny metal mozna Wlewac do formy w okreslonym okresie procesu wlewania w pewnych przypadkach po wlaniu leizny, lecz juz tylko w celu regu¬ lowania stopnia chlodzenia, albo odwrotnie —dolanie plynnego metalu moze miec je¬ dynie na celu przeciwdzialanie hydrosta¬ tycznemu cisnieniu nazewnatrz odlewu.Do wlewania plynnego metalu sluzy otwór lub okienko odpowiednich wymiarów, wykonane w sciance formy wpoblizu dna lub tez w samym dnie, przyczem w razie potrzeby stosuje sie kanaly, rozdzielajace metal wypelniajacy wzdluz boków formy.W jednej odmianie wynalazku np. wspo¬ mniany otwór zaopatrzony jest w zawór, który mozna wkrecac i wykrecac zamyka¬ jac i otwierajac przekrój otworu podczas wlewania albo wylewania metalu wypel¬ niajacego, przyczem zawór ten zapobiega równiez wlewaniu sie roztopionego metaju odlewowego do przewodów lub kanalów, przez które wprowadza sie metal wypel¬ niajacy. Nazewnatrz otwór laczy sie prze¬ wodem ze zbiornikiem plynnego metalu wypelniajacego. Poziom metalu w formie moze byc regulowany zapomoca zmiany wysokosci roztopionego metalu w zbiorni¬ ku, lub tez zbiornik moze byc wykonany w ksztalcie cylindra obciazonego ciezarkiem — 2 -albo tlokiem, poruszajacym sie luzno w cy¬ lindrze pod naciskiem dajacym sie regulo¬ wac, przyczem tlok ten wywiera na górna powierzchnie metalu w cylindrze cisnienie, przez co miedzy cylindrem, którego os na- ogól jest pionowa, a zbiornikiem powsta¬ je dostateczna przestrzen, dajaca moznosc przesuwania tloka, a tern samem i podno¬ szenie wzglednie opuszczanie poziomu plynnego metalu w zbiorniku i w formie, w miare opuszczania wzglednie podnoszenia tloka. W innej odmianie wykonania wyna¬ lazku, poziom metalu wypelniajacego we¬ wnatrz formy moze byc zmieniany i regu¬ lowany zapomoca zasuwy lub zaworu u- mozliwiajacego wlewanie i wylewanie plyn¬ nego metalu. Mozna równiez zastosowac urzadzenie dajace moznosc utrzymania stosownego stanu plynnosci w calym wle¬ wanym metalu. Aby ulatwic doplyw meta¬ lu do odlewu ze wszystkich stron, mozna zastosowac jeden lub kilka przewodów rozdzielczych. Przewody rozdzielcze winne byc najlepiej wykonane w odlacznych cze¬ sciach scianek formy odpowiadajacym przewodom, przyczem to odlaczanie usku¬ tecznia sie po rozpoczeciu wlewania stali albo przed wlaniem do formy plynnego metalu wypelniajacego.Na rysunku przedstawiono schematycz¬ nie kilka przykladów wykonania wynalaz¬ ku, przyczem fig. 1 przedstawia w widoku zprzodu i w czesciowym przekroju forme odlewnicza i urzadzenia dostarczajace roz¬ topiony metal, np. olów, od dolu formy; fig. 2 i 3 przedstawiaja w tym samym wi¬ doku co i fig. 1 inna odmiane urzadzenia do doprowadzania roztopionego olowiu od dolu formy; fig. 4 jest przekrojem w zwiekszonej podzialce zaworu przedstawio¬ nego na fig. 1, do regulowania doplywu roztopionego olowiu do formyf i fig. 5 przedstawia w widoku zprzodu, a z lewej strony — w przekroju, urzadzenie do chlodzenia na róznych poziomach ze- wnetrznej scianki formy.Wedlug fig. 1 forma odlewnicza do stali przedstawiona jest w przekroju i oznaczo¬ na cyfra 1. Na rysunku przedstawiono, ze forma napelniona jest mniej wiecej w jed¬ nej trzeciej czesci roztopiona stala 2, któ¬ ra doplywa strumieniem 3 do formy. Zbior¬ nik 4 zawiera olów utrzymywany w rozto¬ pionym stanie zapomoca paleniska 5, znaj¬ dujacego sie pod zbiornikiem. Zbiornik 4 umieszczony jest powyzej poziomu jaki winien zajac roztopiony olów w formie od¬ lewniczej. Dno zbiornika 4 polaczone jest przewodem 6 przez zawór 7 dolna czescia formy w punkcie 8. Zawór 7 uruchomia sie zapomoca walu 9, obracanego recznie zapo¬ moca pokretki 10 z pomostu 11. Przeplyw olowiu ze zbiornika 4 do przewodu 6 regu¬ luje sie recznie zapomoca zaworu 12. Z przeciwleglej strony formy znajduje sie przewód 13, polaczony z dnem formy w punkcie 14 przez zawór 15, który moze byc taki sam jak zawór 7 i jest uruchomiany zapomoca walu 16 i pokretki 17.Cyfra 18 oznaczono urzadzenie, wska¬ zujace poziom, jaki osiagnal metal w rurze stojacej 13, a wiec poziom plynnego olo¬ wiu, zawartego w szczelinie powstalej mie¬ dzy odlewem a scianka formy. Wskazywa¬ nie poziomu mozna osiagnac rozmaitemi sposobami, np. na rysunku przedstawiono gietki drut 19, nawijajacy sie na metalo¬ wy beben 20, przyczem koniec drutu, wsu¬ niety do rury stojacej, zmienia swe poloze¬ nie w zaleznosci od obrotu bebna. Drut o- raz metal w rurze stojacej stanowia czesc obwodu elektrycznego, zawierajacego poza tem zródlo pradu oraz urzadzenie sygna¬ lowi, dzieki czemu skoro tylko metal osia¬ gnie w rurze stojacej taki poziom, ze do¬ tknie konca drutu, to obwód zostaje za¬ mkniety, uruchomiajac odpowiednia sygna¬ lizacje. Oczywiscie, mozna zastosowac kaz¬ de inne odpowiednie urzadzenie, gdyz u- rzadzenie opisane wyzej przytoczono tyl¬ ko dla przykladu.Aby umozliwic odplyw roztopionego o- - 3 -lowiu z dna formy, stosuje sie otwór wy¬ plywowy 21, który moze byc zaopatrzony w dowolne urzadzenie zaworowe. Przez otwór ten moze odplywac olów pochylem korytkiem do odpowiedniego zbiornika, u- widocznionego w lewym dolnym rogu fi¬ gury.Wedlug fig. 4, która przedstawia przy¬ klad wykonania zaworu, umozliwiajacego doplyw lub odplyw roztopionego olowiu z dna formy odlewniczej, korpus zaworu 22 jest przymocowany do podstawy formy zapomoca kolnierza 23 i posiada króciec odgalezienia 24, przylaczony kolnierzem z przewodem 6 doprowadzajacym olów ze zbiornika 4, oraz zaopatrzony jest w otwór odplywowy 21. Korpus 22 zaworu jest za¬ konczony czescia 25, z otworem 26 przez który wewnetrzna czesc korpusu laczy sie z wnetrzem formy. Otwór ten zasloniety jest tloczkiem 27, który moze byc wsu¬ wany i wysuwany. Zewnetrzny koniec kor¬ pusu 22 zakonczony jest dlawica 28 o do¬ wolnej konstrukcji, zaopatrzona w uszczel¬ nienie. Wrzeciono zaworu 29 suwajace sie w dlawicy 28, polaczone jest z tloczkiem 27 zapomoca kolnierza 30, w którym tlo¬ czek umocowany jest zapomoca przetyczki 31. Zewnetrzny koniec wrzeciona zaworu 29 jest zwezany i zaopatrzony w gwint sru¬ bowy 32, wkrecony do nakretki 33, na któ¬ rej jest osadzone stozkowe kolo zebate 34.Nakretka obraca sie na srubie 32 zapomoca kola stozkowego 35, osadzonego na koncu drazka nastawczego 9. Nakretka 33 opiera sie o plyte 36, umocowana na korpusie 23, oraz o tuleje 37, która jednym koncem przylega do nakretki 33, drugim zas do ob¬ sady 38. Zwezony koniec wrzeciona zaworu 29 suwa sie tam i zpowrotem w otworze wykonanym w obsadzie 38, nie moze sie jednak w tym otworze obracac podczas ob¬ rotu nakretki 33, gdyz obrót uniemozliwia klin 39. Bez dalszego wdawania sie w szczególy, jasnem jest, ze podczas obrotu nakretki 33, w tym lub innym kierunku za¬ pomoca drazka nastawczego 9 i pokretki 10, tloczek 27 bedzie sie poruszal tam i zpowrotem wewnatrz otworu 26. Miedzy kolnierzem 30 a wewnetrzna strona czesci 25 korpusu 22, umieszczona jest uszczelka 40 z azbestu lub innego szczeliwa, odpor¬ nego na temperature roztopionego olowiu.Zawór 15, który laczy dól formy z rura stojaca 13, maze byc tej samej konstrukcji co i zawór 7.Powracajac do fig. 1 nalezy zauwazyc, ze forma napelniona jest w jednej trzeciej czesci a spód odlewu juz skrzepl tak, iz miedzy dolna czescia odlewu a forma po¬ wstala szczelina 41, wskutek kurczenia sie odlewu oraz rozszerzenia sie formy. Na po¬ czatku wlewania leizny zawór 7 jest za¬ mkniety uniemozliwiajac odplyw metalu z formy. W odpowiednim okresie napelnia¬ nia formy, zawór 7 otwiera sie umozliwia¬ jac doplyw plynnego olowiu ze zbiornika 4 przez przewód 6 i otwarty zawór 12, do szczeliny 41, zawartej miedzy spodem od¬ lewu a forma. Poziom plynu w tej prze¬ strzeni reguluje sie dlawieniem zaworu 12.Na rysunku poziom ten wyobraza linja 42.Zawór 15 jest równiez otwarty, umozliwia¬ jac doplyw plynnego metalu do rury sto¬ jacej 14, która wskazuje poziom w formie w sposób opisany. Oczywiscie, ze podczas odlewania przewód 6, zawór 7 i rura sto¬ jaca 13 z zaworem 15, winny byc utrzy¬ mywane w takiej temperaturze, aby mozli¬ wy byl przeplyw plynnego olowiu ze zbior¬ nika 4 do spodu formy albo tez doplyw o- lowiu do rury stojacej 13, wzglednie od¬ plyw przez otwór spustowy 21. Warunek ten moze byc spelniony przez ogrzewanie zzewnatrz, np. zapomoca odpowiednich strumieni gazu, nie przedstawionych na ry¬ sunku.Tymsposobem mozna wprowadzic plyn¬ ny metal do formy w kazdym okresie wle¬ wania lub tez natychmiast po wlaniu leizny w celu regulowania chlodzenia oraz wy¬ warcia odpowiedniego hydrostatycznego _ 4 _cisnienia na zewnetrzna powierzchnie od¬ lewu.Mimo, ze dolna czesc odlewu opiera sie o dno formy, stwierdzono, ze plynny metal wypelniajacy przenika bez trudu do przestrzeni zawartej miedzy odlewem a forma. W pewnych przypadkach mozna za¬ stosowac specjalne urzadzenie rozdzielcze, np. kanaly do rozdzielania metalu wypel¬ niajacego wzdluz scianek formy.Fig. 2 przedstawia forme 1, której spód zaopatrzony jest w zawory 7 i 15, podobne np. do zaworu przedstawionego na fig. 4, lub tez innej konstrukcji. Zamiast jednak doprowadzac latwotopliwy plynny metal do spodu formy pod dzialaniem sily ciezko¬ sci, stosuje sie w niniejszej odmianie cisnie¬ nie gazów np. azotu, pobieranego ze zbiorni¬ ka 43, zaopatrzonego w zawór redukcyjny 44, przyczem cisnienie gazu wywierane jest na powierzchnie plynu zawartego w za¬ mknietym zbiorniku 45, w którym znajdu¬ je sie latwotopliwy metal, np. olów, pod¬ trzymywany w stanie plynnosci dzieki pa¬ lenisku 46. Zbiornik 45 polaczony jest za¬ worem 7 przez przewód 47 oraz posiada manometr 48. W tym przypadku rura sto¬ jaca staje sie zbedna, poziom bowiem, o- siagniety w formie przez olów, moze byc obliczony na podstawie wskazan manome¬ tru 48. Zamiast zlewania olowiu przez otwór spustowy 21, mozna zlewac go do zbiornika 45, zmniejszajac w tym zbiorni¬ ku cisnienie.Na fig. 3 przedstawiono odmienne u- rzadzenie do doprowadzania latwo topli- wego metalu do formy. W tym przypadku, forma 1, przewód doplywowy 47 i zawór 7 moga byc takie same jak w przykladzie poprzednim. Zbiornik 49, zawierajacy la¬ two topliwy metal posiada znaczna wyso¬ kosc i jest zaopatrzony w tlok 50 o nieco mniejszym przekroju niz zbiornik, przez co metal moze swobodnie podnosic sie w prze¬ strzeni zawartej miedzy tlokiem a scianka¬ mi zbiornika. Oczywiscie, podnoszenie i o- puszczanie tloka 50 w zbiorniku zmusza la¬ two topliwy metal doplywac lub odplywac przez przewód 47 do przestrzeni zawartej miedzy spodem odlewu a sciankami formy.Poziom metalu w formie, oznaczony linja 42, jest oczywiscie ten sam co i w zbiorni¬ ku 49. W tym przypadku wiec, rura stoja¬ ca, sluzaca do wskazywania poziomu staje sie zbyteczna.Na fig. 5 przedstawiono urzadzenie do chlodzenia formy zzewnatrz. W tyin celu forma 51 posiadajaca wewnatrz ksztalt do¬ wolny, zaopatrzona jest na powierzchni ze¬ wnetrznej w zebra 52, ulatwiajace chlo¬ dzenie. Chlodnica 53 wykonana z metalo¬ wej blachy posiada u góry i u dolu tarcze 54 i 55, o ksztalcie dostosowanym do zeber 52, przyczem chlodnice 53 mozna posuwac wgóre i wdól wzdluz formy zapomoca lan¬ cuchów lub lin drucianych 56. Chlodnica jest zaopatrzona w otwór wpustowy 57 i wypustowy 58 przez które przeplywa chlo¬ dzace powietrze, wtlaczane najlepiej zdolu do góry, wskutek czego chlodzenie tej cze¬ sci formy, do której przylega chlodnica jest energiczniejsze, niz chlodzenie innych czesci. Oprócz tego, chlodnica lepiej chlo¬ dzi swa dolna czescia, gdzie doplywa zi¬ mne powietrze. W pewnych przypadkach mozna usunac górna plyte 54 chlodnicy tak, iz powietrze rozchodzi sie wprost w otwartej przestrzeni. Urzadzenie wedlug fig. 5 do bardziej energicznego chlodzenia okreslonych miejsc formy bardziej niz po¬ zostalych czesci moze byc uzyte w polacze¬ niu z urzadzeniem do doprowadzania plyn¬ nego metalu do formy w sposób opisany wyzej.W pewnych przypadkach mozna zasto¬ sowac urzadzenie do ogrzewania górnego konca odlewu, np. górna czesc formy 59 mozna oblozyc materjalem izolacyjnym, o niskiej przewodnosci cieplnej a obok tego zastosowac dodatkowe ogrzewanie. Ogrze¬ wanie moga zapewniac np. podwójne scian¬ ki, zawierajace pierscieniowa przestrzen, — 5 —która stanowi komore grzejna zasilana od¬ powiednio gazem grzejnym Wb plynem. W pewnych przypadkach, np. w przypadku bardzo dlugich odlewów, pozadane jest u- rzadzic ogrzewanie górnych czesci odlewu inaczej, niz ogrzewanie czesci pozostalych.W pewnych przypadkach, po skrzepnie¬ ciu scianek odlewu na dostateczna grubosc, pozadanem jest opóznic stopien ostygania górnej czesci odlewu, a natomiast zwiek¬ szyc w dolnej, mp. zapomoca urzadzenia przedstawionego na fig. 5. W tym przypad¬ ku nad chlodnica wedlug fig. 5t mozna u- miescic plaszcz lub pas izolacyjny przesu¬ wany podobnie jak chlodnica podczas sty¬ gniecia odlewu zdolu do góry. Poza tern skoro tylko zacznie krzepnac dolna czesc odlewu, pozadanem jest opóznic chlodze¬ nie aby zapobiec powstaniu znacznych na¬ prezen wewnetrznych. W tym przypadku mozna zastosowac ponizej chlodnicy urza¬ dzenia izolujace lub podgrzewajace.Nalezy zaznaczyc, ze wynalazek nie ogranicza sie bynajmniej do przykladów wykonania formy odlewniczej i przyrza¬ dów pomocniczych, rozpatrzonych szcze¬ gólowo w niniejszym opisie i przedstawio¬ nych na rysunku. Poza tern zrozumialem jest samo przez sie, ze wynalazek nie ogra¬ nicza sie do wyrobu odlewów prostego ksztaltu, lecz moze byc stosowany do zwiekszenia czystosci i jakosci odlewów z innego metalu niz ze stali w formach wiek¬ szych lub bardziej skomplikowanych od form przedstawionych na rysunku. PL