PL7183B1 - Wirujaca forma odlewnicza do odlewu rur. - Google Patents

Description

Przy odlewie rur lub innych przedmio¬ tów sposobem odsrodkowym wirujaca for¬ ma peka bardzo czesto z powodu nie¬ równomiernego natezenia, wywolanego rozgrzaniem. Srodki, jakie dotychczas sto¬ sowano do opanowania tych natezen nie daly jak dotad wyników zadawalniajacych.Wynalazek dotyczy sposobu odlewa¬ nia rur lub innych przedmiotów, oraz u- rzadzenia, w którem wewnetrzne sciany ru¬ ry, stanowiacej wlasciwa forme, sa stosun¬ kowo cienkie, a sama rura jest otoczona grubym plaszczem, przyczem pomiedzy plaszczem a forma sa umieszczone srodki, przenoszace natezenia formy czesciowo na plaszcz.Przestrzen pomiedzy plaszczem i for¬ ma jest wypelniona materjalem, przewo¬ dzacym dobrze cieplo, np. plynnym olo¬ wiem lub tez plynnym stopem cyny i olo¬ wiu. Skutkiem tego plaszcz i forma roz¬ grzewaja sie prawie równomiernie, a na¬ tezenia w tych czesciach i pomiedzy niemi sa minimalne. Temperatura moze byc przy- tem tak wysoka, azeby wlewany do formy metal nie stygl zbyt szybko.Forma o stosunkowo cienkich scianach jest odlana najlepiej takze sposobem od¬ srodkowym, poniewaz z powodu swej struktury jest wtedy wiecej wytrzymala na natezenia, powstajace podczas odlewania.Azeby metal rozszerzajacy sie pod wplywem ciepla w przestrzeni pomiedzy plaszczem i forma znalazl nalezyte ujscie,zastosowano oddzielne komory lub ela¬ styczne naczynia. Urzadzenie to posiada takze przyrzady do chlodzenia plaszcza i formy oraz odprowadzania do oddzielnej komory powietrza, znajdujacego sie mie¬ dzy plaszczem i forma.Na rysunku przedstawiono kilka przy¬ kladów wykonania wynalazku, a mianowi¬ cie na fig- 1 uwidoczniono wirujaca forme w przekroju podluznym; na fig, 2—w prze¬ kroju poprzecznym; na fig. 3—korpus for¬ my w przekroju podluznym; na fig. 4—w widoku zprzodu. Fig. 5 podaje w powiek¬ szeniu czesc korpusu formy w przekroju poprzecznym wraz z mechanizmem do miarkowania nacisku na materjal wypel¬ niajacy przestrzen pomiedzy forma i pla¬ szczem; fig. 6 natomiast—mechanizm po¬ wyzszy czesciowo w widoku zgóry; fig. 7 przedstawia w powiekszeniu i rzucie bocz¬ nym srodki do miarkowania rozszerzania sie czesci formy; fig. 8—w powiekszeniu szczegól konstrukcji; fig. 9—22 przedsta¬ wiaja formy i ustroje dotyczace badz pod¬ trzymania formy podczas wirowania i chlo¬ dzenia, badz zamkniecia przestrzeni po¬ miedzy wlasciwa forma i plaszczem oraz stlaczania materjalu, wypelniajacego te przestrzen.W okrywie 10 znanej konstrukcji jest umieszczony poziomo korpus formy na rol¬ kach 11, osadzonych na walach 12. Naped jednej z tych rolek wprowadza korpus w ruch obrotowy. Przez okrywe 10 przeply¬ wa, jak zwykle w formach do odlewów od¬ srodkowych, plyn chlodzacy np. woda, w której korpus formy jest czesciowo zanu¬ rzony.Korpus formy obejmuje zewnetrzny i wewnetrzny cylinder 73, 14 z odpowied¬ niego materjalu. Cylindry utrzymuja sie w okreslonej odleglosci od siebie zapomoca srub nastawnych 16, celem utworzenia pu¬ stej przestrzeni pomiedzy nimi, oraz sa z jednego konca 15 rozszerzone, stosownie do ksztaltów mufy odlewanej rury.Cylindry wraz z pusta przestrzenia sa zamkniete z jednej strony plyta 20, która jest przysrubowana do cylindrów elastycz¬ nie i w tym celu miedzy glówkami srub i plyta wstawia sie szereg, naprzemian twardych i elastycznych, podkladek 22, 23 (fig. 7). Plyta 20 jest poza tern zaopatrzo¬ na w pierscieniowy wystep 24 na swej we¬ wnetrznej powierzchni, dopasowany do srednicy cylindra 14. Skutkiem takiego u- stroju w razie rozgrzewania sie cylindra, pod wplywem wlewanego metalu, ruch plyty w kierunku podluznym cylindra na¬ potyka na pewien elastyczny opór.Po ustawieniu korpusu pionowo na ply¬ cie 20, napelnia sie przestrzen pomiedzy cylindrami plynnym metalem 19, np. olo¬ wiem calkowicie, a nastepnie zamyka cy¬ lindry zapomoca plyty 17 i srub 18. Ma¬ terjal wypelniajacy 19 winien bardzo do¬ brze przewodzic cieplo i stapiac sie szyb¬ ko przy stosunkowo niskiej temperaturze.Materjal wypelniajacy bowiem winien szybko i równomiernie przenosic cieplo z cylindra wewnetrznego na wode chlodza¬ ca oraz odwrotnie niska temperature wo¬ dy przenosic na odlew. Poniewaz pomiedzy cylindrami znajduje sie przestrzen napel¬ niona takim materjalem wypelniajacym, rozszerzanie sie cylindra 14 i kurczenie plaszcza 13 zostaje wyrównane. Masa wy¬ pelniajaca dziala wiec nietylko termicznie, jako przewodnik ciepla i równoczesnie elastycznie, jako bufor, lecz pozwala rów¬ noczesnie rozszerzac sie cylindrom i kur¬ czyc niezaleznie od siebie. Skutkiem tego podczas odlewu niema nadzwyczajnych natezen w formie.Doswiadczenia wykazaly, ze z powodu takiego niezaleznego rozszerzania sie i kurczenia cylindrów mozna w jednej for¬ mie odlac o wiele wiecej przedmiotów niz w formach dotad uzywanych. Poza tern nie stwierdzono podczas odlewu zadnych u- szkodzen ani pekniec formy.Zewnetrzny cylinder, czyli plaszcz for- — 2 —my, moze byc wykonany z mniej wartoscio¬ wego, a w kazdym razie tanszego materja- lu niz dotad.Azeby materjal wypelniajacy 19 prze¬ wodzil równomiernie cieplo, nalezy, jak stwierdzono w praktyce, wywierac nan pewne cisnienie podczas wirowania formy i tworzenia odlewu. Cisnienie to jest miar¬ kowane przez sile odsrodkowa wirujacej formy. W tym celu plaszcz 15, z zaglebie¬ niami 25a dla masy po stronie wewnetrz¬ nej, jest zaopatrzony po stronie zewnetrz¬ nej w wykroje 25 (fig. 5, 6), polaczone z przestrzenia miedzy nim i wlasciwa forma 14 zapomoca kanalów 26, zwezonych na wewnetrznym koncu. W wykrojach 25 u- lozyskowano walek poprzeczny 27 z dwo¬ ma naodwrót osadzonemi ramionami 28.Na jednym koncu tych ramion znajduja sie ciezarki 29, do drugiego konca natomiast przyczepiono tloki 30, suwajace sie w ka¬ nalach 26. Podczas wirowania formy sila odsrodkowa odrzuca ciezarki 29 naze- wnatrz, a skutkiem tego tloki 30 zaglebiaja sie do wnetrza cylindrów, cisnac na sto¬ piony materjal wypelniajacy 19. Tym spo¬ sobem podczas wlewania metalu do formy w stapiajacym sie materjale 19 nie moga tworzyc sie banki powietrzne, a cieplo rozchodzi sie równomiernie po calej prze¬ strzeni.Wedlug fig. 8 plaszcz 13 posiada na koncu pierscieniowy wewnetrzny kolnierz 31, przylegajacy do wlasciwej formy 14.Skutkiem tego przestrzen pomiedzy pla¬ szczem i forma jest krótsza, niz dlugosc plaszcza. Azeby zapobiec wyciekaniu ma- terjalu 19 pod kolnierzem 31, kolnierz ten jest zaopatrzony w pierscienie uszczelnia¬ jace 32. Nie przeszkadza to napelniac przestrzen materjalem 19 z drugiego kon¬ ca, po zdjeciu plyty 17 i ustawieniu cylin¬ drów pionowo na plycie 20.Forma powyzsza jest wykonana w ten sposób, ze plaszcz 13 odlewa sie z zelaza lub innego metalu dowolna droga, nato¬ miast wlasciwa forma winna byc odlana sposobem odsrodkowym, azeby odlew po¬ siadal budowe jednolita i nie byl porowa¬ ty; koszty wykonania takiego korpusu wy¬ nosza tylko czesc ceny formy jednolitej, wyrabianej jak dotad ze stali niklowej.Na fig. 9—22 przedstawiono inne wy¬ konanie wynalazku.Plaszcz 13 (fig. 9—13, 21, 22) wykona¬ ny tu jest z krócców rurowych, a miedzy ich kolnierzami osadza sie w zaglebieniach sprezyny / (fig. 14, 15, 20) w postaci pier¬ scieni lub wycinków pierscieniowych. Sto¬ suje sie tez srodki do chlodzenia formy i usuwania baniek powietrznych z pustej przestrzeni pomiedzy wlasciwa forma i plaszczem (fig. 21, 22). Forma jest wyko¬ nana w ksztalcie dlugiego cienkosciennego korpusu, a przestrzen pomiedzy nia i pla¬ szczem 13 wypelnia sie plynnym, dobrze cieplo przewodzacym, materjalem 19, przyczem przestrzen ta od zewnatrz jest zamknieta szczelnie i elastycznie w ten spo¬ sób, ze forma 14, plaszcz 13 i materjal 19 moga rozszerzac sie i kurczyc bez wycie¬ kania materjalu 19 i bez przenikania po¬ wietrza do przestrzeni miedzy cylindrami.W maszynach do odlewania nadzwy¬ czaj cienkich rur, w których zastosowanie olowiu nie jest pozadane, nalezy plaszcz wraz z wlasciwa forma silnie chlodzic od- powiedniemi srodkami, azeby nietylko spo¬ tegowac wydajnosc maszyny do najwyz¬ szych granic lecz równoczesnie przez silne chlodzenie rury spowodowac odpowiednia przemiane zwiazanego weglika. Natych¬ miast po ukonczeniu odlewu nasadza sie na koniec formy kaptur 31 (fig. 21), przez który przepuszcza sie otworami 32 sprezo¬ na powietrze (pare, rozpylona wode i t. d.), które przeplywa otworami 33 i wycieciami 33a, 33b krócców /', / przez przestrzen po¬ miedzy cylindrami oraz równoczesnie przez wnetrze wlasciwej formy.Forma podczas napelniania plynnym metalem rozszerza sie wzdluz i wszerz iskutkiem zmniejszenia przestrzeni pomie¬ dzy cylindrami 14 i 13 materjal wypelnia¬ jacy 19 zostaje wytloczony nazewnatrz.Celem pochwycenia go i powrotnego do¬ prowadzenia do przestrzeni miedzy wla¬ sciwa forma i plaszczem, podczas kurcze¬ nia sie formy 14, przestrzen ta jest pola¬ czona z naczyniem, o elastycznych scia¬ nach wykonanych w postaci tloków, mem¬ brany i t. d., stlaczanych dzialaniem spre¬ zyn lub w inny sposób.Sila odsrodkowa spedza istniejace w danym razie banki powietrzne do miejsca 34 w przedluzeniu przestrzeni pomiedzy forma i plaszczem, poniewaz miejsce to znajduje sie najblizej osi obrotowej formy.Bardzo korzystna jest nastepujaca bu¬ dowa naczynia elastycznego. Na koncu przestrzeni pomiedzy forma i plaszczem znajduje sie komora g, odgrodzona od we¬ wnatrz i zboku przez sciane formy 14, od zewnatrz natomiast przez sciane plaszcza 13. Azeby pojemnosc komory mogla zwiek¬ szac sie lub zmniejszac w zaleznosci od zmniejszania lub zwiekszania sie prze¬ strzeni pomiedzy plaszczem i forma, stosu¬ je sie badz pierscieniowe mebrany meta¬ lowe (fig. 9) badz tez tloki i cylindry (fig. 10, 12). W ostatnim wypadku dla uszczel¬ nienia uzyto szczeliwa dlawikowe p', p" z azbestu, osadzonego zewnatrz na tloku (fig. 10) lub tez wewnatrz na cylindrze (fig. 12). Niekiedy zaleca sie zastosowanie kolnierzy z blachy miedzianej (fig. 16).Azeby utrzymac cylinder 14 we wlasci- wem polozeniu i równoczesnie umozliwic przejscie stopionego materjalu 19 z prze¬ strzeni pomiedzy forma i plaszczem do komory g, umieszcza sie ze strony mufy silne sprezyny talerzowe 35 (fig. 22), przy¬ tlaczajace forme 14 do powierzchni wspor¬ nikowych 35. Materjal 19 przechodzi w tym wypadku przez szczeliny 36 do komo¬ ry 37, napelniajac ja calkowicie. Jednak powyzsze zarzadzenia nie sa jeszcze do¬ stateczne, poniewaz rozszerzanie i kurcze¬ nie sie formy 14 nie jest równomierne.Wobec tego nalezalo uzyc srodków pomoc¬ niczych, dzialajacych niezaleznie od tem¬ peratury pod wplywem sprezyn, ciezarków i t. d. Azeby srodki pomocnicze spelnialy zadanie w nalezyty sposób, trzeba znów u- sunac wszelkie opory, wywolane przez dlawiki, kolnierze i tym podobne przyrza¬ dy. Dlatego tez do wspomnianego celu na¬ daja sie najwiecej membrany lub rodzaj miechów, zlozonych z kilku membran. U- klady tego rodzaju uwidoczniono na fig. 9 cyfra 27, a na fig. 10 i 12 litera d. Urza¬ dzenie to jest przedstawione w powiekszo¬ nej skali na fig. 18, 19.Wedlug fig. 19 w otworach cylindra 13 umieszcza sie membrany o, stykajace sie z materjalem wypelniajacym 19. Sila od¬ srodkowa przenosi sie podczas wirowania formy przez ciezar 29, dzwignie 28 i dra¬ zek 30 na membrane o. W ukladzie poda¬ nym na fig. 19, zastosowano jedna pare ciezarków na wspólnej osi, na fig. 9 uwi¬ doczniono dwie pary ciezarków.Figura 18 przedstawia rodzaj miecha a, wykonanego z elastycznych pierscieni blaszanych i stlaczanego przez sprezyne C, osadzona na drazku e. Wnetrze miecha jest polaczone z przestrzenia pomiedzy forma i plaszczem przez otwór g\ Urzadzenie powyzsze zastosowano do formy wedlug fig. 10, 12 w dwóch przeciw¬ leglych miejscach. Moznaby tez zlaczyc powyzsze urzadzenia w jedno, biegnace na¬ okolo plaszcza 13, o ile to nie przyczynia sie do zbyt silnego ochladzania formy w tej czesci. Miech jest osadzony w okrywie d, azeby woda nie chlodzila metalu 19.Na fig. 11, 13 podano podobne urzadze¬ nia i, l na stronie czolowej formy, przy- czem dla uproszczenia rysunku przedsta¬ wiono tylko same tloki, otaczajace forme pierscieniem.Poniewaz cylindry tych tloków sa u- mieszczone w korpusie plaszcza 13, u- szezelnienie ich jest latwe, gdyz tworzac - 4 -korpus jednolity maja te sama temperatu¬ re co plaszcz 13.Urzadzenia wyrównacze mozna tez kombinowac ze soba, stosujac np. uklad podany na fig. 9 z lewej strony, a na fig. 17 w powiekszeniu. Drazek wraz z sprezy¬ na c jest tu zaczepiony za srodkowa czesc miecha n.W ukladzie wedlug fig. 16 tlok pier¬ scieniowy q, uszczelniony przez mankiet blaszany 6, stlacza metal 19 w komorze g zapomoca sprezyny talerzowej r. Sprezy¬ na skutkiem przymocowania do plaszcza 14 wykonuje bardzo male ruchy wyrów¬ nujac tylko dodatkowe rozszerzenia i kur¬ czenia sie metalu, nie wyrównane przez podluzne rozszerzania sie plaszcza 13 i for¬ my 14 wzgledem siebie.Zastepujac tlok q miechem membrano¬ wym, otrzymuje sie szereg innych przy¬ rzadów wyrównawczych. Mozna np. miech n podany na fig, 9, 17 po odrzuceniu draz¬ ków e' i sprezyn c polaczyc z miechem cy¬ lindrycznym lub wedlug fig. 10, 12 z mie¬ chem pierscieniowym.Celem podtrzymania formy 14 doklad¬ nie w centrum plaszcza 13 stosuje sie, wedlug wynalazku, elastyczne wspor¬ niki, najlepiej sprezyny, w postaci pel¬ nych pierscieni lub tez wycinków pier¬ scieniowych (fig. 14, 15, 20). Spre¬ zyny wedlug fig. 20 o przekrojach /' /" sa osadzone z pewnem napieciem w wykrojach miedzy króccami, a konce ich dotykajace formy 14 odsuwaja sie podczas rozszerzania tejze w strone sciany pla¬ szcza 13.Pelnopierscieniowe sprezyny / (fig. 14, 15) opieraja sie znów w pewnych miej¬ scach naprzemian o forme 14 i plaszcz 13 przez co dzialanie ich jest podobne do spre¬ zynujacych wycinków pierscieniowych.Dzialanie to mozna spotegowac, stosujac radjalne wykroje wedlug fig. 15.Zgiete sprezyny mozna najlatwiej osa¬ dzic i zamocowac w wyzlobieniach kolnie¬ rzy krócców, z których sklada sie plaszcz 13. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe, 1. Wirujaca forma odlewnicza do odle¬ wu rur sposobem odsrodkowym, znamien¬ na tern, ze rura o stosunkowo cienkich scianach, stanowiaca wlasciwa forme, jest otoczona plaszczem o grubych scianach, przyczem pomiedzy rura a plaszczem u- mieszcza sie srodki, przenoszace natezenia formy czesciowo na plaszcz.

2. Forma wedlug zastrz, lf znamienna iem, ze rura stanowiaca wlasciwa forme jest odlana sposobem odsrodkowym. 3. Forma wedlug zastrz. i, znamienna tern, ze czesci podtrzymujace wlasciwa forme w plaszczu, np. sprezyny (fj, w po¬ staci pierscieni lub sektorów, przenosza czesciowo natezenia wlasciwej formy na plaszcz* 4. Forma wedlug zastrz. 1—3, znamien¬ na tern, ze sprezyny (i) opieraja sie na¬ przemian o plaszcz i wlasciwa forme za¬ pomoca wystepów, przyczem zwiekszenie ilosci tych wystepów zwieksza sile sprezy¬ nowania. 5. Forma wedlug zastrz. 1—4, znamien¬ na tern, ze wystepy, któremi sprezyny (f) opieraja sie o wlasciwa forme i plaszcz, sa zaopatrzone w radjalne wykroje, celem zwiekszenia ich elastycznosci, 6. Forma wedlug zastrz. 1—5, znamien¬ na tern, ze plaszcz jest zlozony z kilku czesci, np. z szeregu krócców, 7. Forma wedlug zastrz. 1—6, znamien¬ na tern, ze konce krócców sa zaopatrzone w wyzlobienia, w których mieszcza sie czesci podtrzymujace forme w plaszczu (13). 8. Forma wedlug zastrz. 1—7, znamien¬ na tem, ze przestrzen pomiedzy wlasciwa forma i plaszczem jest wypelniona mate- rjalem, dobrze przewodzacym cieplo i - 5 —przeznaczonym do wyrównywania tempe¬ ratury miedzy wlasciwa forma i plaszczem. 9. Forma wedlug zastrz. 1—8, znamien¬ na tern, ze do wypelniania przestrzeni po¬ miedzy wlasciwa forma i plaszczem stosu¬ je sie plynny metal. 10. Forma wedlug zastrz. 1—9, zna¬ mienna zastosowaniem oddzielnych komór (g) do których wycieka nadmiar plynnego metalu z przestrzeni pomiedzy wlasciwa forma i plaszczem, przyczem prócz tego stosuje sie jeszcze elastyczne miechy (a) dla przejecia wytloczonego z tej przestrze¬ ni metalu. 11. Forma wedlug zastrz. 1—10, zna¬ mienna tern, ze w komorze na koncu for¬ my znajduje sie tlok pierscieniowy (q) w w cylindrze, przyczem do uszczelniania ru¬ chomych czesci sluza dlawiki azbestowe, kolnierze z blachy miedzianej i t. d. 12. Forma wedlug zastrz. 9—11, zna¬ mienna tern, ze miech, zamykajacy komore oraz miechy, stlaczane przez sprezyne lub inna droge, sa zlaczone w jedna calosc (n). 13. Forma wedlug zastrz. 1—12, zna¬ mienna zastosowaniem kaptura (31) z o- tworami (32), przez które celem studzenia przepuszcza sie powietrze, pare, lub wode przez wlasciwa forme oraz przez prze¬ strzen pomiedzy nia a plaszczem lub tez równoczesnie przez forme i przez te prze¬ strzen. 14. Forma wedlug zastrz. 1—13, zna¬ mienna tern, ze w miejscu, gdzie wlasciwa forma swym koncem przylega do pla¬ szcza, przewidziane sa sprezyny (35), któ¬ re utrzymuja wlasciwa forme w nalezytem polozeniu podczas stapiania sie metalu, wypelniajacego przestrzen pomiedzy for¬ ma i plaszczem. 15. Forma wedlug zastrz. 1—14, zna¬ mienna tern, ze w przedluzeniu przestrzeni pomiedzy wlasciwa forma i plaszczem znajduje sie komora sluzaca jako zbiornik do powietrza, które dostalo sie pomiedzy wlasciwa forme i plaszcz. Fernando Arens. Zastepca: Inz. Cz. Raczynski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 7183. Ark. i. & Ark. 2.Do opisu patentowego Nr 7183. Ark.

3. W^ J 33cl V////////////)j///A* Jb J3i 7//////////////////A w^ Druk U. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL