SE430660B - Hjul for en anordning for kontinuerlig formning av material genom strengpressning - Google Patents

Description

Tfiíläü 02:- 0 sluter kanalen, en i anslagsorganet anordnad munstycksöppning, som utgår från kanalen, en anordning för kontinuerlig matning av mate- rial, som skall strängpressas, in i kanalen på ett ställe på avstånd från anslagsorganet, varvid summan av kanalytorna, som avgränsas av det rörliga organet, är större än summan an kanalytorna, som avgrän- sas av det fasta organet, varvid vid förflyttning av de kanalen av- gränsande ytorna av det rörliga organet relativt de kanalen avgrän- sande ytorna av det fasta organet det i kanalen inmatade materialet genom friktionsdragkraften förflyttas av det rörliga organets kanal- avgränsande ytor mot anslagsorganet och härigenom strängpressas i huvudsak i sin helhet genom munstycksöppningen eller -öppningarna.

En särskild utföringsform av den i brittiska patentskriften 1 370 894 beskrivna anordningen innefattar ett roterbart hjul, som är försett med en ändlös ränna och bildar det rörliga organet. En sko, som täc- ker en del av rännans längd, bildar med denna en kanal. Det fasta organet bildas av ett med skon förbundet anslagsorgan, som skjuter in i rännan och tillsluter den ena änden av kanalen. Anslagsorganet eller skon uppvisar åtminstone en munstycksöppning. Denna anordning är i stånd att utföra en kontinuerlig strängpressning genom munstycks- öppningen av material, som matas in i kanalen, förutsatt att materia- let tillföres kontinuerligt.

I den brittiska patentskriften 1 434 201, som är ett tilläggspatent till vårt ovannämnda brittiska patent 1 370 894, beskrivs förbätt- ringar av den i föregående stycke angivna anordningen. Dessa för- bättringar avser skon, som har en del, som skjuter in i och sträcker sig över en längd av kanalen mittför anslagsorganet, och som har i huvudsak samma bredd som kanalen. En annan förbättring består i att hjulet med rännan innefattar tre anslagsskivor, varvid den mitters- ta skivan har en mindre diameter än de angränsande yttre skivorna för att bilda rännan, och medel finns för att hålla skivorna i anligg- ning mot varandra. Dylika medel kan vara inåt mot varandra verkande tryckkrafter, som utövas på yttersidorna av de yttre skivorna.

Den tredelade skivan representerar ett sätt att undvika en koncent- rering av spänningar vid de plötsliga riktningsändringarna av rännans väggar vid hörnen, vilka skulle uppstå vid en ränna som framställts genom bearbetning av ett i ett stycke framställt hjul.

Under strängpressningen är hjulet utsatt för en periodisk belast- 7-8fi930 02- 0 ning, som är delvis termisk, delvis mekanisk. Den termiska belast- ningen härrör frân temperaturstegringen som alstras av glidfriktio- nen mellan det inmatade materialet, skon och hjulet, och av defor- mationsenergin, som utvecklas under förfarandet. Den mekaniska be- lastningen härrör från trycket, som alstras i de zoner där stuknin- gen och utpressningen av materialet försiggår. Dessa två belastning- ar är periodiska, därför att de förekommer under rotationen, där var- je del av hjulets arbetsyta passerar in och ut genom strängpressnings- zonen. Den kombinerade periodiska belastningen kan förorsaka upp- komsten av mycket små utmattningssprickor i rännans ytor, vilka ten- derar att fortplanta sig när det inmatade materialet pressas in i dem av nämnda tryck, tills hjulmaterialet brister.

Vid en tredelad skiva föreligger svårigheter att avleda värmet från mittskivan, som bildar rännans botten, varför denna del är mera ut- satt för skador genom termisk utmattning än de yttre skivorna.

Föreliggande uppfinning avser att åstadkomma en hjulkonstruktion, som minskar eller undanröjer denna nackdel.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att hjulet omfattar två hop- satta delar som är sammanfogade i ett radialplan inom bredden av rännans botten, varvid åtminstone en av delarna har ett parti som anliggerlmfi den andra delen utefter sammanfogningsplanet, att anligg- ningsytans storlek är så begränsad att ytan i radiell led endast sträcker sig över en del av avståndet till en drivaxel, pà vilken hjulet är fäst för rotation tillsammans med axeln, för att därige- nom bilda en ringformig skiljezon som från drivaxeln sträcker sig en del av avståndet ut till rännan i hjulet, och att organ är inrät- tade att hålla de båda delarna i anliggning mot varandra när hjulet roteras av drivaxeln för att i drift utföra strängpressning.

De sistnämnda organen kan exempelvis utgöras av en hydraulisk mut- ter, som är anordnad att alstra motsatt riktade krafter för att hål- la de båda delarna i anliggning mot varandra.

Sammanfogningsplanet kan gå genom mitten av rännans bredd eller vara osymmetriskt beläget i förhållande till rännans bredd eller ligga i samma plan som rännans ena sidovägg.

Hjulet kan vara försett med en anordning för cirkulering av kylme- dium in i och ut ur skiljezonen, eller också kan skiljezonen vara 781833113-02- 0 fylld med ett material med högre värmeledningsförmàga än materia- let i hjulets delar. På de ställen där sammanfogningsplanet inte är samma plan som det, i vilket rännans ena sidovägg ligger, är rännans hörn företrädesvis avrundade för att minska uppträdande spänningskon- centrationer under hjulets strängpressningsarbete.

Konstruktiva utföringsformer av uppfinningen beskrivs i det följande med hänvisning till bifogade ritning._ Pig. 1 visar ett partiellt axialsnitt genom en första utföringsform av hjulet. Fig. 2 och 3 visar liknande axialsnitt genom en andra och tredje utföringsform, varvid samma delar försetts med samma hänvis- ningsbeteckningar.

Enligt fig. 1 är ett hjul 1 anordnat för genomföring av ett förfa- rande för kontinuerlig formning av material genom strängpressning, såsom beskrivs i vår brittiska patentskrift 1 370 894. Hjulet 1 för- sätts i rotation av en drivaxel 2 och har en ändlös ränna 3 i sin periferi, varvid rännan 3, axeln 2 och hjulet 1 är funktionellt iden- tiska med rännan 3, axeln 2 och hjulet 1, som visas i fig. 1-4 i vår nämnda brittiska patentskrift 1 370 894. I stället för att vara gjort i ett massivt stycke med en i dettas periferi upptagen eller på annat sätt utarbetad ränna, är hjulet enligt den i fig. 1 av föreliggande ritning visade utföringsformen framställt av tvâ delar 4 och 5. De- larna är spegelbilder av varandra och anligger mot varandra längs ' ett sammanfogningsplan eller en fogyta 6, som går genom rännans 3 mitt. Fogytan 6 sträcker sig längs endast en del av hjulets radie från axeln 2, och avbrytes av en skiljezon 7, som bildas av urtag- ningar 8 och 9 i hjulets delar 4 resp. 5. En kil 10 håller delarna 4, 5 fast på axeln 2 för rotation tillsammans med denna. Det kan fin- nas mer än en kil 10, varvid de andra om så erfordras är anordnade med jämna vinkelavstånd runt axeln 2, för en effektiv momentöverfö- ring. Lika stora och motsatt riktade krafter är ansatta mot utsidor- na av delarna 4 och 5 för att kvarhålla dessa i anliggning mot var- andra längs fogytan 6. Dylika lika stora krafter kan utövas av en hydraulisk mutter, som-är anbragt pâ yttersidan av ena delen med en axiellt fäst reaktionsskiva, som anligger mot den andra sidan av den andra delen (ej visade). I stället för att ha rektangulärt tvärsnitt, såsom visas i vårt brittiska patent 1 370 894, har rännan 3 företrä- desvis avrundade hörn, såsom visad i fig. 1, varmed spänningskoncent- trationer undviks vid de ställen där skjuvningssprickor kan uppstå 78030 02- 0 på grund av det utåtriktade trycket, som utövas av materialet i rän- nan 3.

Såsom förut angetts, kan en av orsakerna till fel på hjulet vara den peiodiska verkan av tryck, och temperaturpåkänningar. Bearbet- ningen av materialet i rännan 3 alstrar värme, och då detta sker periodiskt uppstår periodiska temperaturvariationer i hjulets mate- rial. Verkan därav kan minskas något genom effektiv avkylning av hjulmaterialet. Detta kan åstadkommas genom att låta kylvätska cir- kulera i skiljezonen från axiella och radiella borrningar i axeln 2 (ej visade). Alternativt kan en värmeavledare anbringas i skiljezo- nen 7, t.ex. ett material med högre värmeledningsförmåga än hjulets material. Hjulmaterialet består vanligen av en stâllegering, såsom varmarbetsstål med t.ex. 5% Cr. Exempel på lämpliga material för an- vändning som värmeavledare i dylika hjul är metallerna Na och Cu.

Den i fig. 2 visade utföringsformen är densamma som i fig. 1 med undantag av att fogytan 6' är osymmetriskt placerad relativt rännan 3'. Delarna 4' och 5' är sålunda inte spegelbilder av varandra.

Skiljezonen 7' kan bildas antingen av en urtagning 9' i delen 5' med skiljeytan 6' förlängd inåt, som visas med heldragen linje, eller av urtagningen 9' plus en urtagning 8' i delen 4', såsom visas med punktstreckad linje i fig. 2. Skiljezonen 7' kan vara försedd med kylvätskecirkukation eller med en värmeavledare, t.ex. såsom beskri- vits i samband med utföringsformen enligt fig. 1.

Fig. 3 visar en utföringsform, vid vilken fogytan 6" är förlängd icke endast radiellt inåt, som enligt fig. 2, utan även radiellt utåt och därvid bildar rännans 3" ena sidovägg. I detta fall har rän- nan 3" ett avrundat hörn mellan bottnen och ena sidoväggen, och ett skarpt hörn, såsom visas i fig. 3. Skiljezonen 7" kan liksom förut förses med medel för avledning av värme från hjulets delar.

Genom uppfinningen blir det möjligt att reparera hjulet i stället för au;helt byta ut det ifall utmattnings-mikrosprickor skulle bil- das i rännans väggar. Rännans profil kan då bearbetas för borttag- ning av dylika sprickor, och fogytan kan bearbetas för att kompense- ra materialborttagningen vid bearbetning av rännan. Detta är onekli- gen mera ekonomiskt än ett fullständigt utbyte av hjul.

Yzêßšü 02-0 I alla utföringsformer kan rännan alternativt förses med en i tvär- snitt plan botten med det ena eller bägge hörnen avrundade, såsom anges med punktstreckade linjer. Vid den i fig§ 3 visade utförings- formen blir endast det ena hörnet, det högra, avrundat.

Claims (7)

; 78.030 02- 0 gatentkrav

1. Hjul för en anordning för kontinuerlig formning av material genom strängpressning, vilket hjul (1) har en änd- lös ränna (3, 3', 3") vid sin periferi, k ä n n e t e c k- n a t av att hjulet omfattar två hopsatta delar (4, 5, 4', 5') som är sammanfogade i ett radialplan (6, 6', 6") inom bredden av rännans (3, 3', 3") botten, varvid åtminstone en av delarna har ett parti som anligger mot den andra delen utefter sammanfogningsplanet, att anliggningsytans storlek är så begränsad att ytan i radiell led endast sträcker sig över en del av avståndet till en drivaxel (2), på vilken hjulet (1) är fäst för rotation tillsammans med axeln, för att därigenom bilda en ringformig skiljezon (7, 7', 7") som från drivaxeln sträcker sig en del av avståndet ut till rännan (3, 3', 3") i hjulet, och att organ är inrättade att hålla de båda delarna (4, 5, 4', 5') i anliggning mot var- andra när hjulet roteras av drivaxeln (2) för att i drift utföra strängpressning.

2. Hjul enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att sam- manfogningsplanet (6), i vilket hjulets (1) delar (4, 5) anligger mot varandra, går genom mitten av rännans (3) bredd.

3. Hjul enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att sam- manfogningsplanet (6'), i vilket hjulets (1) delar (4', 5') anligger mot varandra, är osymmetriskt beläget i förhållande till rännans (3') bredd.

4. Hjul enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att sam- manfogningsplanet (6"), i vilket hjulets (1) delar anligger mot varandra, ligger i samma plan som rännans (3") ena sidovägg.

5. Hjul enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k- g n a t av att det är försett med en anordning för cirkule- ring av ett kylmedium in i och ut ur skiljezonen (7, 7', 7").

6. Hjul enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k- zaflsteotz-o l t 8 n a t av att skiljezonen (7, 7', 7") är fylld med ett material med högre värmeledningsförmâga än materialet i hjulets delar (4, 5, 4', 5').

7. Hjul enligt något av kraven 1-3, 5 och 6, k ä n n e- t e c k n a t av att rännans (3, 3') hörn är avrundade för att minska uppträdande spänningskoncentrationer under hjulets strängpressningsarbete.