Pierwszenstwo: 30 lipca Zgloszono 17 lipca 1937 Udzielono 20 listopada 1941 dla zastrz. 1—30; 1 kwietnia 1937 dla zastrz. 31—34; 14 kwietnia 1937 dla zastrz. 41—45; 26 czerwca 1937 dla zastrz. 35-40 (Niemcy) Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu odlewania metali oraz urzadzenia do wy« konywania tego sposobu.Celem wynalazku niniejszego jest ulep¬ szenie dotychczasowego sposobu odlewania metali lub stopów przez stale utrzymywanie podczas odlewania tylko nieznacznej ilosci roztopionego metalu w górnej czesci formy odlewniczej. W razie obróbki odlewanego metalu srodkami oczyszczajacymi obróbke te przeprowadza sie w tej niewielkiej ilosci roztopionego metalu w samej formie odle¬ wniczej. Podobniez i w przypadku odlewa¬ nia stopów postepuje sie tak samo przez wprowadzanie skladników stopowych do tej nieznacznej ilosci roztopionego metalu, znajdujacej sie w górnej czesci formy. Sta¬ pianie tych skladników wzglednie obróbke uskutecznia sie w przeciwienstwie do zna¬ nych sposobów nie przed doprowadzaniem metalu do kokili, lecz podczas samego od¬ lewania go.Jednym z najwazniejszych warunków stalego utrzymywania podczas odlewania w górnej czesci formy odlewniczej tylko nieznacznej ilosci roztopionego metalu jest przestrzeganie, aby krzepniecie odlewanego metalu odbywalo sie mozliwie jak najbli¬ zej powierzchni roztopionego metalu, to znaczy nad skrzepnieta, czescia bloku stale powinna pozostawac tylko mala ilosc rozto¬ pionego metalu.W celu osiagniecia tego jest rzecza bar¬ dzo wazna odpowiednie dostosowanie szyb-kosci doprowadzania odlewanego metalu do szybkosci jego krzepniecia, aby zawsze do¬ plywala do kokili tylko taka ilosc metalu, jaka w tym samym czasie zdazy skrzepnac, wskutek czego objetosc roztopionego meta¬ lu pozostaje w formie ta sama. Poza tym jest rzecza wazna, aby ciekla jama usado¬ wa byla ograniczona tylko do stosunkowo malej glebokosci, siegajacej do juz skrzep¬ lej czesci bloku, wzglednie aby byla ona zu¬ pelnie usunieta, a górna powierzchnia skrzepnietego bloku byla plaska i zasadni¬ czo pozioma.Wynalazek wskazuje rózne mozliwosci osiagniecia zamierzonego celu.Gdy szybkosc doprowadzania odlewane¬ go metalu dostosuje sie do szybkosci jego krzepniecia, to wówczas wymagany jest stosunkowo maly doplyw metalu, który nie wywoluje w formie odlewniczej wcale wi¬ rów lub wywoluje je tylko w nieznacznym stopniu. Gdy jednak stosuje sie dostatecz¬ nie silne chlodzenie formy odlewniczej i cieklego nadlewu, to mozna osiagnac szyb¬ sze krzepniecie metalu wzglednie dokladna regulacje jego temperatury, wskutek czego szybkosc doprowadzania metalu moze byc zwiekszona. W tym przypadku za pomoca innych odpowiednich srodków mozna za¬ pobiec tworzeniu sie w formie wirów, które moglyby spowodowac powstawanie gleb¬ szych cieklych jam usadowych. W tym celu mozna zastosowac wedlug wynalazku urza¬ dzenia odbiorcze o dowolnym ksztalcie, naj¬ lepiej o ksztalcie czaszy. Taka czasza, od¬ powiednio umieszczona w formie odlewni¬ czej, sluzy do zmiany kierunku strumienia doplywajacego metalu, przez co zapobiega sie wytwarzaniu w formie odlewniczej ja¬ kichkolwiek wirów, doprowadzany zas me¬ tal zostaje rozdzielony jak najbardziej rów¬ nomiernie na calym przekroju formy. Dzie¬ ki temu spelniony zostaje pierwszy waru¬ nek równomiernego krzepniecia metalu.Takie urzadzenie odbiorcze najlepiej jest umiescic w formie pod poziomem roztopio¬ nego metalu, to' znaczy wewnatrz cieklego nadlewu, i* utrzymywac je w nim w czasie calego odlewania, podczas gdy np. przy ciaglym sposobie odlewania skrzeply blok moze byc wyciagany w sposób ciagly z for¬ my otwartej u dolu tak, iz ciekla czesc me¬ talu zajmuje stale polozenie wzgledem le¬ ju i urzadzenia odbiorczego.Drugim warunkiem jest przestrzeganie jak najbardziej równomiernego chlodzenia odlanego metalu przez równomierna regu¬ lacje temperatury w calym przekroju cie¬ klego nadlewu, aby równiez i pod tym wzgledem osiagnac równomierne krzepnie¬ cie metalu. W tym celu chlodzone sa nie tyl¬ ko scianki formy odlewniczej, lecz równiez i ciekly nadlew chlodzi sie od wewnatrz, to znaczy utrzymuje sie go w odpowiedniej temperaturze.Sposób wedlug wynalazku niniejszego pozwala na jednoczesne oczyszczanie meta¬ lu podczas odlewania go, lub na wytwarza¬ nie stopów z metali lub metali i stopów w formie odlewniczej podczas odlewania. Po¬ zwala równiez na wzmacnianie wytwarza¬ nych odlewów przez wtapianie w nie dru¬ tu, siatek lub kratownic o wyzszym punk¬ cie topnienia niz odlewany metal lub sto¬ sowanie ochronnych warstw z cial cieklych lub stalych, umieszczanych na powierzchni odlewanego metalu w formie odlewniczej.Na rysunku przedstawiono kilka przy¬ kladów wykonania wynalazku niniejszego.Fig. 1 wyjasnia znany sposób odlewa¬ nia metali, przy czym cyfra 2 oznacza ko- kile, zaopatrzona w chlodnice 3, a cyfra h — ciekla czesc metalu w kokili. Cyfra 5 o- znaczono skrzepniety blok. Ciekla jama u- sadowa siega stosunkowo gleboko do skrze¬ plej czesci bloku 5. Ciekly nadlew-jest du¬ zy, niezaleznie' od tego, czy odlewanie przeprowadza sie w sposób ciagly, czy tez okresowo.Fig. 2 przedstawia przyklad odlewania metali wedlug wynalazku niniejszego, z którego widac, ze ilosc cieklego metalu 4 — 2 —w kokili jest stosunkowo mala, powierzch¬ nia zas krzepniecia bloku 5 jest mozliwie plaska, a wiec metal krzepnie juz bezpo¬ srednio pod powierzchnia roztopionego me¬ talu. Poniewaz odlewany metal jest dopro¬ wadzany do formy stale równomiernie, w ilosci dokladnie proporcjonalnej do szyb¬ kosci jego krzepniecia, przeto do formy moga byc jednoczesnie doprowadzane rów¬ niez dodatkowe srodki lub materialy do o- czyszczania metalu lub wywolywania zada¬ nych reakcji, wzglednie skladniki stopowe albo metale lub materialy, sluzace do in¬ nych celów. Takie materialy dodatkowe moga byc doprowadzane zawsze w jedna¬ kowych ilosciach i latwo rozdzielane w ca¬ lej masie roztopionego metalu oraz doklad¬ nie z nia zmieszane. W ten sposób w formie odlewniczej moga szybko i stale przebiegac reakcje, których przebieg w tyglu w duzej masie metalu wymagalby dlugiego czasu, a nawet w niektórych przypadkach prze¬ bieg tych reakcji bylby znacznie utrudnio¬ ny lub, praktycznie biorac, niemozliwy. Ja¬ ko jeden z przykladów zastosowania wyna¬ lazku mozna przytoczyc np. usuwanie z me¬ talu niepozadanych domieszek przez wpro¬ wadzanie do niego pary wodnej albo od- tlenianie miedzi przez doprowadzanie od¬ powiednich gazów. Wynalazek niniejszy. mozna zastosowac równiez przy wytwarza¬ niu stopów lub wprowadzaniu do nich in¬ nych materialów.Doprowadzanie odlewanego metalu i do¬ datkowych materialów do formy odlewni¬ czej moze odbywac sie w róznej postaci.Material wywolujacy reakcje moze byc wprowadzany do metalu przed doprowa¬ dzaniem metalu do formy w ten sposób, ze stosuje sie lej 1, zaopatrzony w rurke bocz¬ na 20 (fig. 3), polaczona ze zbiornikiem, nieprzedstawionym na rysunku, zawieraja¬ cym material powodujacy reakcje. Oczywis¬ cie ten material w zbiorniku musi byc sta¬ le utrzymywany pod okreslonym cisnie¬ niem, np. pod tym samym cisnieniem, lub tez wyzszym lub nizszym cisnieniem niz metal w zbiorniku odlewniczym, zaleznie od tego, w jakim stosunku nalezy dodawac do metalu srodka dodatkowego. W tych przypadkach odlewany metal juz przed wy¬ plywem z leju 1 zostaje zmieszany ze sto* sowanym srodkiem. Metal i srodek dodat¬ kowy musza byc dokladnie zmieszane ze so¬ ba w czasie przeplywu przez lej i przed wprowadzeniem ich do formy. Przez lej moga uchodzic gazy lub inne pary metali, wywiazujace sie podczas reakcji.Inny sposób odlewania jest wyjasniony na fig. 4. W tym przypadku rurka 20, przez która doprowadzany jest material do¬ datkowy pod powierzchnie roztopionego metalu w formie, nie jest polaczona z lejem 1, lecz zanurzona swoim dolnym koncem w tym metalu. Lej 1 moze posiadac tylko je¬ den otwór wylewowy lub tez moze byc za¬ konczony wiencem 32, zaopatrzonym w sze¬ reg otworów 88 (fig. 5), wzglednie moze posiadac ksztalt przystosowany do danego celu.W celu nadania stosowanym czynnikom gazowym stanu drobnego rozproszenia i równomiernego zmieszania z metalem waz¬ na jest rzecza, aby odlewany metal i czyn¬ nik gazowy byly doprowadzane pod róz¬ nym cisnieniem.Gdy cisnienie doprowadzanego metalu albo materialu dodatkowego wzglednie cis¬ nienie jednego i drugiego z jakichkolwiek badz przyczyn zbyt wzrosnie, co mogloby spowodowac tworzenie sie glebokiej cie¬ klej jamy usadowej wskutek pozostawania w stanie cieklym w formie ilosci metalu o zbyt duzej objetosci, urzadzenie odlewni¬ cze mozna zaopatrzyc w urzadzenie odbior¬ cze, umieszczone pod otworem wylewowym leju 1. Sluzy ono do odpowiedniego kiero¬ wania strumienia odlewanego metalu w ce¬ lu unikniecia tworzenia sie wirów lub in¬ nych zaklócen przebiegu krzepniecia meta* lu. Odpowiedni przyklad zastosowania ta¬ kiego urzadzenia jest podany na fig. 6. — 3 —Pod lejem 1 umieszczone jest urzadze¬ nie odbiorcze w postaci czaszy 6, do której doprowadzany jest zarówno odlewany me¬ tal przez lej 1, jak i dodatkowy srodek o- czyszczajacy przez rurke 20. Dzieki takie¬ mu ukladowi doprowadzany metal we¬ wnatrz czaszy 6 zostaje calkowicie otoczo¬ ny srodkiem dodatkowym. Poniewaz stru¬ mien doprowadzanego metalu i srodka do¬ datkowego wywoluje silne wiry wewnatrz czaszy 6, przeto wewnatrz tej czaszy na¬ stepuje dobre zmieszanie sie tych materia- lów. Oczyszczony metal moze wówczas roz¬ dzielac sie równomiernie w cieklej czesci metalu w formie bez obawy powstawania silnych wirów, które moglyby dzialac uje¬ mnie na juz skrzepla czesc bloku. Gdy cza¬ sza 6 jest umieszczona pod poziomem roz¬ topionego metalu, wówczas strumien do¬ prowadzanego metalu zmienia swój kie¬ runek, co powoduje dokladne rozdzielenie metalu na calym przekroju formy. W ten sposób przez zastosowanie czaszy zapobie¬ ga sie powstawaniu jamy usadowej wedlug fig. 1 i osiaga sie zadana mala objetosc roz¬ topionego metalu w formie.Przy doprowadzaniu odlewanego meta¬ lu do form odlewniczych przez zbiornik posredni lub koryto 46 istnieje mozliwosc oczyszczania metalu juz w tym korycie, gdy oczyszczajacy srodek reakcyjny jest doprowadzamy przez rurke 20 na dno kory¬ ta 46 na poziomie jego otworu wypusto- wego.(fig. 7).Uchodzace gazy lub pary metali, o ile przedstawiaja jakakolwiek wartosc, moga byc, w razie potrzeby, zuzytkowane w in¬ ny sposób.Umieszczenie czaszy w formie pod po¬ ziomem roztopionego metalu powoduje wspomniane równomierne rozdzielanie me¬ talu, jak równiez zapobiega przedostawa¬ niu sie powietrza do doprowadzanego me¬ talu i ewentualnie srodka dodatkowego, a równiez do metalu krzepnacego. Jezeli przy odlewaniu latwo utleniajacych sie metali chce sie zapobiec przedostawaniu sie po¬ wietrza do .przestrzeni pomiedzy lejem, cza¬ sza i poziomem odlewanego metalu, czasze 6 mozna równiez umiescic tak, jak uwido¬ czniono na fig. 8. Krzepniecie metalu moz¬ na przeprowadzac równiez i w prózni. W tym przypadku dokola leju 1 wzglednie górnego otworu formy 2 umieszcza sie dzwon 34, zanurzony w kapieli olejowej 35, obejmujacej dookola te forme. W ten spo¬ sób otrzymuje sie zamkniecie szczelne na gaz. W razie potrzeby pod tym dzwonem mozna utrzymywac próznie. Dokladne zmieszanie odlewanego metalu z oczy¬ szczajacymi srodkami dodatkowymi mozna osiagnac równiez przez zastosowanie urza¬ dzenia odbiorczego wedlug fig. 9. Dolny koniec leju 1 jest rozszerzony w postaci lejka i znajduje sie na wprost narzadu od¬ chylajacego, czyli rozdzielacza 25, Rurki 20 do doprowadzania srodków dodatko¬ wych (gazowych lub innych czynników) siegaja swymi dolnymi koncami do formy 2 ponad lejkowatym koncem leju 1. Zarów¬ no lej 1, jak i rurki 20 sa w tym przypad¬ ku zabezpieczone przed dostepem powietrza za pomoca takiego samego dzwonu 34 jak na fig. 8.Czasza 6 moze posiadac rózne ksztalty zaleznie od swego przeznaczenia. Moze ona posiadac ksztalt wedlug fig. 10 i byc zao¬ patrzona w przegrode 35 lub tez moze po¬ siadac szereg otworów albo miec postac si¬ ta. Przy zaopatrzeniu czaszy w otwory 36 tylko czesc metalu wylewa sie z niej przez przelew, reszto zas strumienia przeplywa do formy bezposrednio przez te otwory, w kazdym jednak razie ze zmniejszona <^yb- koscia (fig. 11).W podobny sposób, jak przy wyzej o- mówionym doprowadzaniu dodatkowych srodków oczyszczajacych, zwlaszcza gazo¬ wych, wynalazek niniejszy daje moznosc wytwarzania stopów z ich skladników bez¬ posrednio w formie odlewniczej lub tez moznosc wprowadzania do juz wytworzo- — 4 —nych stopów metali gazów lub metali albo innych materialów, które dotychczas nie mogly byc polaczone z metalami, poniewaz nie mozna bylo z jakichkolwiek przyczyn wprowadzic ich do odlewanego metalu w stanie zmieszania. Wynalazek niniejszy po¬ zwala na wprowadzanie tych skladników za pomoca juz wspomnianego urzadzenia w sposób nastepujacy.Na przyklad chodzi o wytworzenie mo¬ siadzu bezposrednio w formie, np. formie odlewniczej. W piecu A (fig. 12) znajduje sie roztcipiona miedz, a w piecu B — roz¬ topiony cynk. Oba piece sa polaczone prze¬ wodami 37 i 38 ze wspólnym korytkiem 39, którego lej 1 siega do formy odlewniczej lub kokili 2. Srednice przewodów 37 i 38 sa dobrane tak, aby przy utrzymywaniu tego samego cisnienia w obu piecach przez korytko 39 przeplywalo tyle kazdego me¬ talu, ile odpowiada proporcji tych metali w stopie. Obydwa piece sa polaczone z tym samym przewodem tlocznym. Gdy stosuje sie w obydwóch piecach jednakowe cisnie¬ nie, to ilosci poszczególnych metali dopro¬ wadzane do korytka 39 zaleza od przekro¬ jów poprzecznych przewodów 37 i 38. Do¬ prowadzane metale mieszaja sie w koryt¬ ku 39 i sa doprowadzane przez lej 1 do formy 2 jako gotowy stop. Oczywiscie mo¬ zna zastosowac przewody 37 i 88 o jedna¬ kowym przekroju poprzecznym, natomiast w piecach A i B musza byc wytworzone wtedy rózne, odpowiednio dobrane cisnie¬ nia. W tym przypadku za pomoca tabeli na¬ lezy ustalic, jakie cisnienie winno byc wy¬ tworzone w .poszczególnych piecach, aby otrzymac stop o zadanym skladzie chemi¬ cznym, lub tez przewody 37 i 38 moga po¬ siadac jednakowy przekrój i wspólny prze¬ wód tloczny, który jednak moze byc nasta¬ wiany tak, aby w kazdym piecu A \ B by¬ lo wytworzone zawsze cisnienie tylko ta¬ kie, jakie jest potrzebne do doprowadzania zadanych ilosci odlewanych metali. Nie jest konieczne stosowanie wspomnianego korytka zbiorczego 39, gdyz zamiast niego moga byc równiez uzyte zamkniete korytka, lub tez przewody 37 j 38 mozna polaczyc bezposrednio z lejem 1 (fig. 13). W obu przypadkach oczywiscie tak samo, jak opi¬ sano wyzej, szybkosc doplywu odlewanych metali powinna znajdowac sie w okreslo¬ nym stosunku do szybkosci krzepniecia me¬ talu, aby roztopiona czesc metalu w górnej czesci formy posiadala zawsze te sama ob¬ jetosc.Przy takim wytwarzaniu stopów uzys¬ kuje sie te korzysc, ze kazdy z metali skla¬ dowych jest utrzymywany w swym piecu w stanie cieklym i moze byc latwo zabez¬ pieczony srodkami ochronnymi przed do¬ stepem powietrza lub gazu wzglednie pod¬ dany dzialaniu gazów w sposób najlepszy w odniesieniu do danego metalu. Poza tym temperatura kazdego metalu moze byc rów¬ niez utrzymywana na najodpowiedniej¬ szym poziomie zaleznie od jego punktu to¬ pliwosci i zadajnego stopnia plynnosci. Sto¬ sowanie wyzszych temperatur nie jest po¬ trzebne, poniewaz temperatura topnienia stopu jest zwykle nizsza, niz najwyzsza temperatura topnienia jego metali sklado¬ wych. Dzieki doprowadzaniu metali do for¬ my odlewniczej bez dostepu powietrza oraz utrzymywaniu ich w odpowiednio niskiej temperaturze odlewania nie zachodzi oba-r wa przegrzania lub parowania metali. O- prócz tego zapewnione jest scisle, dokladne i zawsze równomierne zmieszanie poszcze¬ gólnych skladników stopu, które nie ulega zmianie podczas odlewania stopu do kfckili, poniewaz w kokili nastepuje szybkie krze¬ pniecie stopu dzieki stalemu utrzymywaniu w górnej czesci formy malej objetosci roz¬ topionego metalu oraz chlodzeniu kokili bez obawy powstawania glebokich cieklych jam odlewniczych, jak to bywa przy stosowaniu znanych sposobów odlewania. Wlasnie dzie¬ ki tej okolicznosci mozliwe jest wytwarza¬ nie stopów z metali o bardzo znacznie róz¬ niacych sie ciezarach wlasciwych. Na przy- — 5 —klad w ten sposób mozna latwo wytworzyc stop aluminiowo - olowiowy o równomier¬ nym skladzie chemicznym w calym prze¬ kroju odlewanego bloku, co dotychczas na¬ potykalo znaczne trudnosci. Olów podczas odlewania wobec swego duzego ciezaru wlasciwego opada zawsze na dól i gromadzi sie w dolnej czesci bloku. Jakkolwiek nie¬ jednokrotnie próbowano róznych sposobów równomiernego rozdzielenia olowiu w sto¬ pie przez odpowiednie doprowadzanie olo¬ wiu za pomoca reakcji chemicznej lub tez przez dokladne mieszanie stopu olowiowe¬ go za pomoca fal akustycznych, dotych¬ czas jednak nie mozna bylo wytwarzac sto¬ pów olowiowych o takiej jednolitej struk¬ turze i jakosci, jak sposobem wedlug wy¬ nalazku niniejszego.Sposób wedlug wynalazku pozwala rów¬ niez na latwe wytwarzanie stopów z meta¬ li, których temperatury topnienia zmacznie sie róznia. Gdy jednak róznica tych tempe¬ ratur jest bardzo znaczna, to wówczas za¬ miast mieszania metali skladowych stopu juz przed wyjsciem ich z leju 1 korzyst¬ niej jest zastosowac sposób nastepujacy, który oczywiscie moze byc stosowany rów¬ niez i w wyzej -wspomnianych przypad¬ kach odlewania.Metale skladowe odlewanego stopu do¬ prowadza sie do formy odlewniczej z po¬ szczególnych pieców bezposrednio przez przewody 87 i 38, których dolne konce sie¬ gaja do czaszy 6 (fig. 14), odpowiadajacej opisanemu wyzej urzadzeniu odbiorczemu.Skladowe metale stopu, doprowadzane do czaszy 6 przez poszczególne przewody 37 i 88, dokladnie mieszaja sie, a mieszanina rozdziela sie równomiernie na calym prze¬ kroju kokili i w krótkim czasie krzepnie.Mozna równiez zaniechac stosowania v czaszy 6, a leje, w razie potrzeby, mozna wprowadzac bezposrednio do róznych miejsc formy odlewniczej, wzglednie tylko jeden z lejów moze byc zaopatrzony w cza¬ sze itd. Zalezy to zawsze od zadanego sto¬ pnia zmieszania i wymaganych warunków mieszania poszczególnych skladników odle¬ wanego stoipu. Za pomoca tego sposobu mo¬ zna równiez w tej samej formie odlewac bloki posiadajace w róznych ich czesciach rózny stopien zmieszania i rózny sklad chemiczny. Gdy dwa metale, wskutek róz¬ nicy ich ciezarów wlasciwych lub znacz¬ nych róznic temperatur krzepniecia, wy¬ kazuja silna sklonnosc do szybkiego roz¬ dzielania sie podczas wytwarzania z nich stopów, to wówczas za pomoca rurki chlo¬ dniczej bO wedlug fig. 15 mozna przyspie¬ szyc krzepniecie tych metali w takim sto¬ pniu, aby rozdzielanie sie skladników sto¬ pu bylo niemozliwe.Przez takie chlodzenie mozna osiagnac pewne korzysci nie tylko w szczególnie tru¬ dnych przypadkach wytwarzania stopów, lecz takie chlodzenie mozna stosowac i w innych przypadkach odlewania metali.Poniewaz szybkosc doprowadzania me¬ talu musi byc uzalezniona od szybkosci jego krzepniecia, przeto przy zwiekszeniu szyb¬ kosci krzepniecia odlewanego metalu przez dodatkowe chlodzenie-równiez odpowiednio nalezy zwiekszyc szybkosc doprowadzania metalu. Poza tym jest rzecza wazna, aby krzepniecie metalu odbywalo sie jak naj¬ bardziej równomiernie na calym przekroju formy. W dotychczas podanych przykla¬ dach odlewania chlodzone sa tylko scianki formy odlewniczej, dzieki czemu osiaga sie bardzo szybkie odprowadzanie ciepla. Po¬ niewaz jednak najwyzsza temperatura pa¬ nuje zawsze w srodku przekroju odlewane¬ go bloku, przeto zachodzi zawsze do pew¬ nego stopnia nierównomierne krzepniecie, co ujemnie oddzialywa na strukture goto¬ wego odlewu. Gdy jednak, jak przedsta¬ wiono na fig. 15, zastosuje sie równiez do¬ datkowe chlodzenie wewnatrz cieklego nad- lewu wzglednie temperature w calym prze¬ kroju formy reguluje sie za pomoca odpo¬ wiednich srodków, wtedy 'mozna osiagnac równomierne krzepniecie metalu na calym — 6 —przekroju formy odlewniczej. Przy takim chlodzeniu srodkowej czesci cieklego nad- lewu za pomoca rurki chlodniczej mozna równiez zastosowac urzadzenie odbiorcze, np. w postaci czaszy.W postaci wykonania urzadzenia we¬ dlug fig. 16 odlewany metal jest doprowa¬ dzany przez lej 1 do kokili 2, zaopatrzonej w chlodnice 3. W kokili powstaje wtedy najpierw ciekly nadlew U który przy krze¬ pnieciu tworzy blok 5. Pod wylotem leju 1 znajduje sie urzadzenie odbiorcze w posta¬ ci czaszy 6, która jest zawieszona na leju 1 najlepiej za pomoca wieszaków 7, wsku¬ tek czego jest niezalezna od ewentualnych ruchów kokili 2. Czasza 6 jest równiez za¬ opatrzona w chlodnice 8, do której dopro¬ wadzany jest przez przewód 9 a odprowa¬ dzany przez przewód 10 czynnik chlodzacy.Dzieki temu metal podczas odlewania jest chlodzony nie tylko z zewnatrz przez scianki kokili 2, lecz równiez jest oii chlo¬ dzony i od wewnatrz za pomoca chlodnicy 8 czaszy 6, co powoduje szybkie krzepnie¬ cie metalu równiez i w srodkowej czesci przekroju formy odlewniczej. Przez odpo¬ wiedni dobór czynnika chlodzacego oraz regulowanie doprowadzania go do chlodni¬ cy 3 i 8 mozna dokladnie regulowac pro¬ ces krzepniecia metalu.Gdy nie jest pozadane, aby dzialanie chlodzace chlodnicy 8 czaszy 6 rozszerzalo sie równiez w mniejszym lub wiekszym sto¬ pniu i na zawartosc czaszy, to mozna uni¬ knac ochladzania zawartosci czaszy (przez wylozenie jej scianek wewnetrznych mate¬ rialem ogniotrwalym o mniejszej przewod¬ nosci cieplnej niz material scianek ze¬ wnetrznych chlodnicy wzglednie-mozna za¬ stosowac w tym celu specjalne srodki izo¬ lacyjne.Z drugiej strony mozna równiez zasto¬ sowac urzadzenie odbiorcze wedlug fig. 17, którego czasza 6 posiada trzy scianki pier¬ scieniowe, tworzace dwie komory 11 i 12.Komory 11 i 12 sa polaczone z oddzielny¬ mi przewodami doplywowymi 9 i 13 i od¬ plywowymi 10 i 16. Przez przewody 13, 16 i plaszcz zewnetrzny 12 przeprowadza sie czynnik chlodzacy, który podobnie jak w pierwszym przykladzie wykonania sluzy do chlodzenia odlewanego metalu. Przez prze¬ wody 9, 10 i plaszcz wewnetrzny 11 prze¬ puszcza sie czynnik ogrzewajacy, sluzacy do utrzymywania najkorzystniejszej tem¬ peratury doprowadzanego metalu w cza¬ szy 6 oraz zabezpieczania go przed dziala* niem ochladzajacym chlodnicy zewnetrz¬ nej. Przy takim wykonaniu czaszy korzy¬ stnie jest, aby scianka wewnetrzna i scian¬ ka zewnetrzna czaszy 6 byly wykonane z materialu o dobrej przewodnosci cieplnej, natomiast scianka srodkowa 17 — z ma¬ terialu izolacyjnego. Za pomoca takiego u- rzadzenia odbiorczego -mozna regulowac nie tylko temperature odlewanego metalu w czaszy oraz proces jego krzepniecia w formie, lecz. mozna równiez wytworzyc naj¬ korzystniejsze warunki dla swiezo doply¬ wajacego metalu. Korzystnie jest przy tym, jezeli przekrój poprzeczny zewnetrznej ko¬ mory 12 czaszy 6 zweza sie stozkowo ku dolowi, wtedy bowiem latwiej oddziela sie od niej metal podczas krzepniecia.Fig. 18 przedstawia podobna odmiane urzadzenia jak na fig. 16, z ta tylko róz¬ nica, ze dno czaszy 6 jest wykonane ze scianki pojedynczej, wskutek czego dziala¬ nie chlodzace chlodnicy 8 jest wywierane tylko na pionowe scianki boczne czaszy.Z drugiej strony czasza 6 moze byc za¬ opatrzona w chlodnice 8 tylko na dnie, jak przedstawiono na fig. 19, boczne zas scian¬ ki czaszy wtedy nie sa chlodzone.Fig. 20 przedstawia urzadzenie odbior¬ cze, które nie posiada ksztaltu czaszy. Urza¬ dzenie odbiorcze, którego glównym zada¬ niem jest zmiana kierunku strumienia do¬ prowadzanego metalu, w tym przypadku posiada postac plytki 19. Strumien odlewa¬ nego metalu wyplywajacego z leju 1 jest odchylany ta plytka na bok. Plytka 19 jest — 7 —zaopatrzona u dolu w chlodnice 8 z prze¬ wodem doplywowym 9 i odplywowym 10, za pomoca których przez chlodnice 8 moze byc przepuszczany czynnik chlodzacy.Wtym przypadku górna czesc plytki 19 moze byc równiez wykonana z materialu izolacyjne¬ go, natomiast jej dolna scianke, tworzaca chlodnice 8, mozna wykonac z materialu o dobrej przewodnosci cieplnej. Takie urza¬ dzenie odbiorcze, podobnie jak w postaci wykonania urzadzenia wedlug fig. 17, mo¬ ze byc równiez zaopatrzone w specjalne u- rzadzenie grzejne wzglednie plaszcz grzej¬ ny plytki 19 w celu zapobiezenia ochladza¬ niu metalu w urzadzeniu odbiorczym.Fig. 21 przedstawia urzadzenie odbior¬ cze, którego czasza 6 jest wykonana podo¬ bnie jak w przykladzie na fig. 16. Jest ona zaopatrzona w chlodnice 8, otaczajaca cza¬ sze z boków i od spodu, polaczona z prze¬ wodami doplywowymi 9, 23 i odplywowy¬ mi 10, 2J. Komora wewnetrzna czaszy 6 jest wykonana ze scianek pionowych i od¬ powiednio wygietych blach kierowniczych 21, dzieki którym doprowadzany przez lej 1 metal jest zmuszany do przebycia we¬ wnatrz czaszy 6 dluzszej drogi, zanim wy¬ plynie w miejscu 22 do kokili. Wygiete blachy 21 tworza komore J5, do której, w razie potrzeby, moze byc doprowadzany czynnik ogrzewajacy lub chlodzacy przfez przewód 23, a odprowadzany przewodem 24. W ten sposób mozna dokladnie regulo¬ wac proces krzepniecia odlewanego meta¬ lu nie tylko przez chlodzenie metalu w for¬ mie odlewniczej, lecz równiez przez regulo¬ wanie temperatury podczas doprowadza¬ nia metalu do formy.Podobna postac wykonania urzadzenia odbiorczego jest przedstawiona na fig. 22, z ta tylko róznica, ze wygiete blachy 21 sa umieszczone poziomo. Chociaz na rysunku nie przedstawiono chlodnicy, to jednak jest rzecza oczywista, ze mozna ja zastosowac i w tej odmianie urzadzenia.Fig. 23 przedstawia podobna postac wykonania urzadzenia odbiorczego jak na fig. 20, to znaczy w postaci plytki 19, za¬ opatrzonej w chlodnice 8. W celu równo¬ miernego rozdzielania doprowadzanego przez lej 1 metalu na calym przekroju for¬ my odlewniczej na plytce 19 umieszczony jest specjalny rozdzielacz €5 w postaci stozka, który zapobiega równiez zbytnie¬ mu ochladzaniu doplywajacego metalu podczas jego zbyt dlugiego stykania sie z chlodzona plytka 19.Fig. 24 przedstawia podobne urzadzenie odbiorcze, którego rozdzielacz 25 posiada postac odwróconej czaszy. Jak widac na fig. 25, rozdzielacz 25 moze byc polaczony z chlodnica 8 tak, ze jego powierzchnia, z która styka sie odlewany metal, moze byc równiez utrzymywana w okreslonej tem¬ peraturze.Jak juz zaznaczono wyzej (fig. 18 i 19), nie jest rzecza konieczna, aby czynnik chlodzacy dzialal na wszystkie scianki cza¬ szy. Na przyklad wedlug fig. 26 chlodnica 8 siega tylko do okreslonej wysokosci scia¬ nek czaszy 6. Ponad chlodnica 8 z wnetrza czaszy 6 prowadza na zewnatrz korytka 29 i 30, przez które moze odplywac metal do¬ prowadzany przez lej 1. Korytka te moga miec rózny stopien pochylenia w celu na¬ dania odplywajacemu metalowi odpowied¬ niej szybkosci.To samo mozna osiagnac, jezeli wedlug fig. 27 korytka odplywowe 29, 30 sa odga¬ lezione z wnetrza czaszy na róznych pozio¬ mach.Jak widac na fig. 28, 29 i 30, korytka odplywowe moga byc rozmieszczone rów¬ nomiernie lub nierównomiernie dokola obwodu czaszy w celu otrzymywania róz¬ nych strumieni metalu i nadawania im od¬ powiednich kierunków, jak równiez w ten sposób mozna regulowac bardzo dokladnie temperature odlewanego metalu.Dokladnie tak samo, jak w opisanych poprzednio postaciach wykonania urzadze¬ nia, mozna wytwarzac stopy z dwóch lub — 8 —kilku pojedynczych -metali albo stopów.Mozna oczywiscie stapiac wzglednie laczyc metal lub stop metalowy z innymi krzep¬ nacymi materialami lub wprowadzac do metalu gazy, przy czym w zaleznosci od wymaganych warunków mozna stosowac chlodzenie wewnetrzne lub nie stosowac go.Poniewaz wedlug wynalazku w górnej czesci formy odlewniczej istnieje zawsze pewna ilosc roztopionego metalu, przeto w górna warstwe tegoz mozna wprowadzac przedmioty z metalu o wyzszej temperatu¬ rze topnienia, niz odlewany metal. Mozna przy tym rozpatrzyc okolicznosci nastepu¬ jace.Do stopu metali lekkich, podobnie jak przy wykonywaniu zelazobetonu, mozna wprowadzac w sposób ciagly stalowy drut lub kratownice, przez co dany stop uzysku¬ je znaczne wzmocnienie.Nasteipnie, chcac otrzymac stop o da¬ nym zabarwieniu, wprowadza sie do niego odpowiedni drut, np. do bialego stopu me¬ tali lekkich mozna wprowadzic drut mie¬ dziany, " mosiezny lub niklowy, wskutek czego przy dalszej obróbce stopu i przez odpowiednie wytrawianie lub barwienie na powierzchni stopu mozna otrzymac barw¬ ne wzory.Wreszcie przez zastosowanie oslony we¬ dlug fig. 8 i 9 mozna zapobiec przedosta¬ waniu sie do odlewanego metalu tlenu z otaczajacego powietrza, co pozwala na wprowadzanie do odlewanego metalu in¬ nych materialów palnych, jak np. materia¬ lów wlóknistych, skóry itd.Do odlewanego metalu oprócz materia¬ lów stalych mozna wprowadzac równiez gazy, jako tez metale trudno topliwe w po¬ staci mialko rozdrobnionego proszku lub ziarn, grafit (do celów lozyskowych) itd.Mozna osiagnac równomierne rozdzielenie tych materialów w calym odlewie przez sta¬ le utrzymywanie w sposób ciagly malych objetosci roztopionego metalu w górnej czesci formy odlewniczej. W ten sposób mozna otrzymywac stopy, zwlaszcza przez wprowadzanie do nich gazu albo trudno topliwych metali w stanie cieklym lub sta¬ lym, których wytwarzanie w sposób ciagly dotychczas nie bylo mozliwe. Poza tym przy odlewaniu w sposób ciagly mozliwy jest wyrób duzych i dlugich ksztaltowni¬ ków z lekkich metali, np. ceowników do ce¬ lów budowlanych i konstrukcyjnych, o dlu¬ gosciach dotychczas nieosiagalnych.Jezeli chodzi o wprowadzanie do metalu trudno topliwych materialów twardych, jak np. azotków i weglików, wazne jest za¬ gadnienie, w jaki sposób mozna je najlepiej wprowadzic do tych metali lub materialów.W tym przypadku sposób wedlug wynalaz¬ ku umozliwia otrzymywanie stopów i zlep¬ ków z trudno topliwych materialów twar¬ dych.W dotychczas omówionych postaciach wykonania urzadzenia opisano zasadniczo tylko nieruchome gladkie urzadzenie od¬ biorcze w postaci czaszy, sluzace zasadni¬ czo tylko do zimiany kierunku doprowadza¬ nego metalu i wytwarzania wirów. W wie¬ lu przypadkach moze byc jednak pozadane wywolywanie jeszcze silniejszych wirów i ewentualnie jakgdyby odrzucanie doply¬ wajacego metalu i (lub) materialów dodat¬ kowych. Odpowiednie przyklady wykona¬ nia takiego urzadzenia sa podane na figu¬ rach nastepnych.Fig. 31 i 32 przedstawiaja przekrój podluzny i widok z góry urzadzenia odbior¬ czego, umieszczonego wewnatrz nie przed¬ stawionej na rysunku formy odlewniczej.Sklada sie ono z czaszy 6 i osadzonej w niej innej czaszy 31, zaopatrzonej na obwo¬ dzie wewnetrznym w lopatki U7. Mimosro- dowo wzgledem czaszy 31 umieszczony jest lej 1, przez który odlewany metal jest do¬ prowadzany w kierunku strzalki z szybko¬ scia zalezna od rodzaju odlewanego meta¬ lu i szybkosci jego krzepniecia. Dzieki ta¬ kiemu doprowadzaniu metalu czasza 31zostaje wprawiona w ruch obrotowy, gdyz strumien metalu trafia na odpowiednio po¬ chylone lopatki tej czaszy. Wywolany w ten sposób ruch obrotowy czaszy 31 [po¬ woduje dobre wirowanie w niej odlewane¬ go metalu, wskutek czego doprowadzane materialy dodatkowe, np. gazy lub inne metale, mieszaja sie dokladnie z metalem podstawowym w stosunkowo malych ilo¬ sciach w czaszach 6 i 31. Tak zmieszany metal przechodzi nastepnie ponad górnym brzegiem czaszy 6 do formy spokojnym strumieniem nie wywolujac wirowania roz¬ topionego metalu w formie i nie przeszka¬ dzajac przez to krzepnieciu w niej meta¬ lu.Urzadzenie wedlug fig. 33 i 34 dziala w podobny sposób. W tym przypadku jed¬ nak zamiast mimosrodowego doplywu me¬ talu stosuje sie doprowadzanie srodkowe, a mianowicie lej 1 jest umieszczony na osi czasz 6 i 31, umieszczonych jedna w dru¬ giej, i siega swym dolnym wylotem (prawie do dna czaszy 31, zaopatrzonej w górnej czesci w lopatki tak, iz metal plynac w gó¬ re wywoluje obrót czaszy 31, a przez to i wiry niezbedne do dobrego zmieszania od-, lewanego metalu.Fig. 35 i 36 przedstawiaja przekrój podluzny i widok z góry urzadzenia odbior¬ czego, które zamiast czaszy posiada roz¬ dzielacz 25. Nie pozwala on na bezposred¬ ni doplyw odlewanego metalu do formy od¬ lewniczej, przez co uniemozliwia powsta¬ wanie wirów w roztopionej czesci metalu w formie.Rozdzielacz 25 jest równiez zaopatrzo¬ ny w odpowiednio wygiete lojpatki 48, któ¬ re pod dzialaniem doplywajacego metalu wprawiaja ten rozdzielacz w ruch obroto¬ wy. Przy tym nastepuje odchylenie stru¬ mienia doprowadzanego metalu od kierun¬ ku pionowego do kierunku mniej lub bar¬ dziej poziomego. Jednoczesnie takie wiro¬ wanie rozdzielacza powoduje dobre zmie¬ szanie doprowadzanego metalu z dodatko¬ wo wprowadzanymi materialami, przy czym unika sie powstawania wirów w roz¬ topionej czesci metalu w formie odlewni¬ czej. Wskutek obracania sie rozdzielacza 25 nastepuje pewien odrzut odlewanego metalu ku sciankom formy odlewniczej,, co sprzyja dobremu wirowaniu i zmieszaniu odlewanych materialów.W podobny sposób dziala urzadzenie odbiorcze wedlug fig. 37 i 38, którego roz¬ dzielacz 25 jest zaopatrzony w ukosnie roz¬ mieszczone skrzydla, a lej 1 jest umieszczo¬ ny mimosrodowo wzgledem tego rozdziela¬ cza, podobnie jak w urzadzeniu wedlug fig. 31.O ile w tych róznych postaciach wykona¬ nia urzadzenia stosuje sie cisnienie w celu osiagniecia pewnej szybkosci wyplywu me¬ talu z leju do formy, to jest rzecza wazna, aby przewody do doprowadzania metalu stale zachowywaly jednakowy przekrój po- przeczny, z góry obliczony! ustalony w od¬ niesieniu do danego cisnienia, gdyz w prze¬ ciwnym razie przy doprowadzaniu metalu pod stalym cisnieniem bedzie sie zmieniala ilosc przeplywajacego metalu. Przewody takie musza'byc wykonane z tworzywa od¬ pornego na dzialanie ciepla w temperatu¬ rze odlewania metalu.Trudno jest jednak kazdorazowo do¬ bierac najodpowiedniejsze tworzywo do wykonania tych przewodów przy odlewaniu najrozmaitszych metali, np. miedzi, stali, aluminium itd. lub ich stopów, gdyz takie tworzywo powinno byc nie tylko trwale w wysokiej temperaturze, lecz równiez i pod innym wzgledem musi posiadac korzystne wlasciwosci, niezbedne do uzyskania wa¬ runków równomiernego przeplywu meta¬ lu. Przede wszystkim takie tworzywo winno byc odporne na nagryzanie przez odlewany metal, nie moze oddzialywac niekorzystnie na ten metal lub tez wywolywac jakich¬ kolwiek innych zmian, które moglyby ujemnie dzialac na szybkosc wzglednie ilosc doprowadzanego metalu. — io —Materialy ogniotrwale, stosowane do¬ tychczas do takich celów, jak np. steatyt lub podobne, nie nadaja sie, poniewaz po dluzszej ich pracy ulegaja zmianom. Oka¬ zalo sie, ze spieczony korund nie wykazuje tych niekorzystnych wlasciwosci i wskutek tego moze byc zastosowany przy odlewaniu wszelkich metali trudno toipliwych. W zwiazku z tym korzystnie jest wedlug wy¬ nalazku, aby leje i przewody do doprowa¬ dzania metalu z pieca do formy odlewni¬ czej, zwlaszcza przy odlewaniu miedzi, sta¬ li i ich stopów, byly wykonane ze spieczo¬ nego korundu. Material ten jest przede wszystkim odporny na dzialanie ciepla w temperaturze okolo 1900 — 2000°C. Oka¬ zalo sie równiez, ze material ten nawet w poblizu wymienionej temperatury granicz¬ nej nie ulega nagryzaniu przez jakikolwiek odlewany metal, a przewody wykonane z korundu zawsze zapewniaja jednakowa ilosc przeplywu metalu w danych warun¬ kach. Ponadto zostalo stwierdzone, ze otrzymuje sie szczególnie dobre odlewy, gdy przewody i leje sa wykonane z korun¬ du spieczonego.Przewody lub leje, wykonane z korun¬ du spieczonego, przed odlewaniem ogrzewa sie do temperatury odlewania metalu i utrzymuje sie je w tej temperaturze pod¬ czas odlewania. Do ogrzewania elektrycz¬ nego tych .przewodów jako material oporo¬ wy moze byc uzyty wedlug wynalazku mo¬ libden wzglednie stopy molibdenowe, które nalezy zabezpieczyc przed dostepem tlenu za pomoca odpowiednich srodków.Na fig. 39 przedstawiono schematycznie przyklad elektrycznego ogrzewania prze¬ wodu.• Z pieca 41 metal jest doprowadzany najpierw do zbiornika posredniego 42, w celu jak najszybszego opróznienia pieca 41 i uzycia go do ponownego przygotowania odlewanego metalu.Metal w zbiorniku posrednim 42 moze byc poddany cisnieniu w jakikolwiek zna¬ ny sposób w celu doprowadzania go przez przewód 43 z okreslona szybkoscia do leju 1, z którego nastepnie metal doplywa do formy odlewniczej 2.Wedlug wynalazku zarówno przewód 43, jak i lej 1 sa wykonane z korundu spie¬ czonego, aby osiagnac wymienione korzy¬ sci.Przewód 43 i lej 1 najlepiej jest ogrze¬ wac osobno za pomoca grzejnika elektrycz¬ nego 44, jak zaznaczono na rysunku sche¬ matycznie linia przerywana. Uzwojenie grzejnika mozna wykonac (najlepiej) z molibdenu lub stopów molibdenowych.Urzadzenie wykonane wedlug jednego z podanych sposobów albo ich kombinacji czyni zadosc wszystkim warunkom wymie¬ nionym na wstepie, a przede wszystkim zapewnia stale utrzymywanie malej ilosci roztopionego metalu w formie; wszystkie zas inne czynnosci procesu odlewania mo¬ ga byc przeprowadzane w okreslony spo¬ sób.Urzadzenie odbiorcze, posiadajace ksztalt czaszy i sluzace do zmiany kierun¬ ku strumienia doprowadzanego metalu, po¬ siada przy tym jeszcze inne znaczenie.W tych przypadkach bowiem, gdy pra¬ cuje sie pod oslona wzglednie przykryciem, strumien metalu musi byc doprowadzany tak, aby uniknac zupelnie dzialania ssace¬ go ku dolowi lub ppwstawania wirów na powierzchni cieklego nadlewu. Gdy bowiem nastapi dzialanie ssace albo powstawanie wirów pod dzialaniem strumienia doplywa¬ jacego metalu, to moze sie zdarzyc, ze czastki gazu ochronnego albo inne czastki warstwy oslaniajacej, np. czastki grafito¬ we lub soli, zostana równiez wciagniete do odlewanego metalu. W celu unikniecia te¬ go wspomniana wyzej czasze 6 umieszcza sie pod lejem, wskutek czego strumien metalu jest doprowadzany tak, aby ruch roztopionego metalu nastepowal tylko ku powierzchni metalu, czyli tylko ku górze, np. wedlug fig. 40, na której ponad po- — li —wierzchnia metalu i zaznaczona jest war¬ stwa ochronna 45. Metal doplywajacy przez lej 1 nie moze w zadnym miejscu wcia¬ gnac czastek warstwy ochronnej do rozto¬ pionego metalu 4, gdyz metal ten wyply¬ wa z czaszy 6 przede wszystkim do góry, a nastepnie rozdziela sie bez wirów równo¬ miernie na calym przekroju kokili.We wszystkich odmianach wykonania istnieje mozliwosc, ze forma (kokila) od¬ powiadajaca zbiornikowi krzepniecia wy¬ konywa ruchy przestrzenne wzgledem przy¬ rzadu, doprowadzajacego roztopiony me¬ tal, wzglednie drgania w7lasne. PL