Uprawniony z patentu: Hepworth and Grandage Limited, Bradford (Wielka Brytania) Urzadzenie do odlewania wyrobów z cieklego metalu Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do odlewania wyrobów z cieklego metalu.Z patentu glównego nr 72 597 znany jest sposób odlewania wyrobów z cieklego metalu polegajacy na tym, ze forme wykonana z materialu przepuszczalnego dla gazu zanurza sie w kapieli ze stopionego odlewanego metalu bezposrednio, bez jakiejkolwiek otaczajacej ja oslony dzieki czemu gaz znajdujacy sie we wnece lub kazdej z wnek formy rozszerzajac sie w miare rozgrzewania wyniklego z zanurzenia formy w kapieli moze ucho¬ dzic przez wlew w czasie gdy wlew znajduje sie na powierzchni kapieli zapobiegajac w ten sposób przedostawaniu sie zanieczyszczen z powierzchni kapieli do wlewu, a stopiony metal nie przedostaje sie przez wlew w celu wypelnienia wnek formy dopóki wlew nie znajdzie sie ponizej powierzchni kapieli, W sposobie tym forme trwala lub stos trwalych form z których kazda zawiera przynajmniej jedna wneke o stale otwartym wlewie, utrzymuje sie w uchwycie a uchwyt utrzymujacy trwala forme, lub stos tych form, zanurza sie w cieklym metalu, który ma byc odlany tak by wneka lub kazda z wnek w formie lub w kazdej z form napelniala sie stopionym metalem przez wlew wtedy, gdy uchwyt jest zanurzony do wspomnianego stopu. W czasie gdy wlew przekracza powierzchnie stopu przynajmniej pewna czesc ogrzanego powietrza lub gazu znajdujacego sie we wnece wydostaje sie przez wlew, dzieki czemu zapobiega sie wejsciu do wneki zanie¬ czyszczen znajdujacych sie na powierzchni stopu. Gdy wneka lub wneki trwalej formy zostana napelnione, uchwyt wraz z forma lub stosem form wyjmuje sie ze stopu.Znane jest równiez urzadzenie do stosowania omównionego wyzej sposobu, w którym wneka formy, wyko¬ nanej z materialu przepuszczalnego dla gazu, posiada stale otwary wlew bezposrednio laczacy sie z kapiela w czasie zanurzenia formy w kapieli.Uzyty w opisie i zastrzezeniach termin forma stala oznacza forme, która mozna uzyc wiecej niz jednokrot¬ nie. __ _ _ W urzadzeniu przewidziano uchwyt polaczony z zespolem zanurzajacym ten uchwyt w cieklym metalu, który ma byc odlany w taki sposób, by wneka lub wneki w formie lub w kazdej z form zostaly napelnione cieklym metalem przez wlew, a nastepnie wyjmujacym wspomniany uchwyt z forma lub stosem form ze stopu po napelnieniu wneki lub wnek.Wneka lub kazda z wnek jest polaczona z cieklym metalem jedynie wlewem, przy czym pomiedzy oddziel-2 81638 nymi formami stosu nie ma kanalów stanowiacych wzajemne polaczenie. Wlew lub kazdy z wlewów ma najko¬ rzystniej takie rozmiary, ze ciekly metal, który dostal sie do wneki formy w trakcie zanurzenia, nie wycieka przez wlew po wyjeciu formy zestopu '".......... v Wneka lub kazda z wnek wyposazona jest w odpowietrznik sluzacy do odprowadzania powietrza lub gazów z wneki w trakcie procesu odlewania. W przypadku stosu form odpowietrznik kazdej z wnek form moze sie laczyc ze wspólnym kanalem wentylacyjnym, którego wylot znajduje sie na szczycie stosu, ponad powierz¬ chnia stopionego metalu. Gdy formy maja'ksztalt kolowy, wówczas kanal moga utworzyc wspólsrodkowe otwory wykonane w srodku form. Kanal przebiega wówczas pionowo.Celem wynaalzku bylo opracowanie urzadzenia do odlewania wyrobów z cieklego metalu z zastosowanienS form, które mozna uzyc wielokrotnie. Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze wykonuje sie trwale formy wchodzace w sklad stosu form z metalu o nizszej gestosci niz odlewany metal. Formy te utrzymuje sie luzno w uchwycie, przy czym formy te wyplywaja do góry w uchwycie w trakcie zanurzania w stopie i zaciskaja sie ze soba podczas zanurzania pod wplywem róznicy gestosci materialu form i odlewanego stopu zelaza. Cel wyna¬ lazku zostal osiagniety w urzadzeniu do stosowania sposobu odlewania wyrobów z cieklego metalu przez to, ze zawiera ono trwala forme lub stos trwalych form przy czym odpowietrznik we wnece formy zawiera otwór w sciance stalej formy i co najmniej jedno polaczenie pomiedzy wneka i otworem.Przedmiot wynalazku jest w przykladowym wykonaniu przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 — przedstawia forme sluzaca do wykonywania niewielkich odlewów, takich jak na przyklad pierscieni tlokowych, w widoku perspektywicznym, fig. 2 — stos form ulozonych w uchwycie w przekroju, fig*3 — sche¬ matycznie w przekroju widoku zanurzania stosu form w cieklym metalu, który ma byc odlewany, a fig. 4 — inna postac formy w rzucie pionowym.Trwala forma 11 (fig. 1) wykonana z metalu, korzystnie ze stopu zlozonego z 99,5% molibdenu, 0,4% tytanu i 0,1% cyrkonu, do odlewania stopów zelaza ma pierscieniowa wneke 12, stale otwarty wlew 13 oraz jeden lub wiecej odpowietrzników 14 (pokazano dwa otwory 14 lezace na jednej prostej z wlewem 13), polaczo¬ nych z centralnym otworem wentylacyjnym 14a. Forma zostaje uzupelniona, to znaczy wneka 12 zostaje zamk¬ nieta wtedy, gdy podobna forme ulozy sie na niej. Forma moze miec wiecej niz jeden wlew 13.Pomimo, iz przedstawiona jako przyklad forma sluzy do produkcji odlewów o ksztalcie pierscieniowym, mozna wytwarzac przedmioty o szeregu innych ksztaltów.Na fig. 2 przedstawiono stos metalowych form 11 wyposazonych we wspólosiowe otwory wentylacyjne 14a, umieszczonych w uchwycie J, w którym moze sie znajdowac na przyklad dwadziescia form. Wneke 12 wierzchniej formy 11 zamyka forma zakrywajaca 11 a. Fornia zakrywajaca ma równiez centralny otwór wentyla¬ cyjny 14a, a otwory 14a wszystkich form sa ustawione wspólosiowo tworzac kanal wentylacyjny przebiegajacy przez stos. Uchwyt J jest wykonany z miekkiej stali pokrytej materialem ogniotrwalym, na przyklad grafitem.Sklada sie on z podstawy 15, na której uklada sie formy 11, przymocowanej do jarzma 17 którego górny koniec utrzymuje rurowa prowadnice 18, majaca swobode ruchu do góry i na dól po pionowym obrotowym trzpieniu 19. Na obrotowym trzpieniu 19 jest zawieszony blok ogniotrwaly 16, wykonany na przyklad z zeliwa, wyposa¬ zony w otwory wentylacyjne I6a. Górna czesc trzpienia 19 jest zakonczona elementem 19a w taki sposób, ze mozna go polaczyc z odpowiednim zespolem nadajacym ruch posuwisto-zwrotny do opuszczenia uchwytu do stopionego metalu i wyciagania go z niego.Zewnetrzne powierzchnie form 11 mozna równiez powlec pokryciem ogniotrwalym w celu zabezpieczenia ich przed skutkami wielokrotnego zanurzania w roztopionym metalu.Jarzmo J zaladowane formami zanurza sie w wannie 20 zawierajacej plynny metal do poziomu ponad wierzch form, mniej wiecej do polowy ogniotrwalego bloku 16, nieco ponizej otworów wentylacyjnych 16a, w trakcie czego zewnetrzne powierzchnie form stykaja sie ze stopem. Na poczatku zanurzania formy znajdujace sie na spodzie sa dociskane do siebie pod wplywem ciezaru form znajdujacych sie nad nimi, a plynny metal wplywa do wnek 12 przez wlewy 13.Zastosowane formy metalowe maja mniejsza gestosc, to znaczy mniejszy ciezar wlasciwy, niz odlewany ciekly metal, wskutek czego daza do wyplywania dopóki wierzchnia forma 11 nie zetknie sie z blokiem 16.Formy sa docisniete do siebie pod wplywem sil wyporu. Po uplywie dostatecznego czasu na to, by formy zostaly napelnione, uchwyt zostaje wyciagniety z wanny i pozostawiony do ostygniecia. Jesli formy maja wiek¬ sza gestosc niz odlewany metal, mozna je scisnac razem ze soba mechanicznie przed zanurzeniem. Mozna to osiagnac przez nagwintowanie trzpienia obrotowego 19 i prowadnicy ruchowej 18. W trakcie skrecania stos form zostaje wówczas zacisniety mechanicznie pomiedzy podstawa 15 i blokiem 16.Poczatek zanurzania stosu form w cieklym metalu 20 przedstawiono na fig. 3. Jak pokazano, dolna forma zostala napelniona cieklym metalem, a nastepna forma znajduje sie na powierzchni cieklego metalu.81638 3 Formy sa na ogól szczelne, lecz ogrzewanie form pod wplywem zanurzania wywoluje rozszerzanie sie powietrza we wnece 12. Powietrze wydostaje sie czesciowo przez wlew 13, który ma gardziel o niewielkim przekroju. Przekrój ten ma w zaleznosci od predkosci zanurzania taka wielkosc, ze wtedy gdy wlew przechodzi przez zanieczyszczenia 22 na powierzchni 21 stopionego metalu, przez wlew wydobywa sie powietrze,a wlewanie metalu do wneki rozpoczyna sie dopiero wtedy, gdy wlew znajduje sie pod powierzchnia cieklego metalu.Powietrze pozostajace w tym czasie we wnece wydobywa sie przez otwory wentylacyjne 14, nastepnie przez srodkowe otwory wentylacyjne 14a do wnetrza bloku 16, skad ulatuje do atmosfery przez otwory 16a.Jak wspomniano w opisie, jezeli wyciekanie metalu powoduje ubytki odlewów w trakcie chlodzenia nalezy jedynie zapewnic, aby otwory wlewowe zastygaly dostatecznie szybko, co zapobiega wyciekaniu metalu z form1 w trakcie wyciagania z wanny. Mozna to osiagnac przez odpowiednie dobranie rozmiarów wlewu kazdej formy w zaleznosci od przekroju wneki kazdej formy. Jak równiez stwierdzono, jesli zachodzi kontrakcja odlewanego metalu, wneka formy musi miec taki ksztalt, by zapewnic zatrzymanie odpowiedniej rezerwy objetosci stopio¬ nego metalu lub nalezy zatrzymac forme w cieklym metalu dopóki odlew nie ulegnie czesciowemu lub calkowi¬ temu zastaleniu.Fig. 4 przedstawia forme o wielu wnekach wykonana wedlug wynalazku. Forma 31 wykonana z metalu ma szesc pierscieniowych wnek 32, z których kazda ma oddzielny wlew 33. Otwory wentylacyjne 34 znajdujace sie naprzeciwko kazdej wneki sa polaczone ze srodkowym otworem wentylacyjnym 34a.Oczywistym jest, ze chociaz urzadzenie do odlewania wyrobów z cieklego metalu opisano w odniesieniu do stosu form, stos mozna zastapic pojedyncza forma do odlewania pojedynczych yvyrobów. PL