SI20628A - Naprava za neprekinjeno vodoravno ulivanje kovine - Google Patents

Abstract

Naprava za neprekinjeno vodoravno ulivanje kovine, zlasti aluminija. Naprava obsega izoliran rezervoar ali bazen (2), ki je zasnovan za držanje tekočine kovine, in kalup (3), ki ga je moč ločiti od bazena (2), z izolirno ploščo (19) z luknjama (25, 26), ki sodelujeta s kalupom, pri čemer ima kalup (3) prednostno okroglo votlino (17) s steno (12, 13) iz prepustnega gradiva za dovajanje olja in vsaj eno obročasto režo ali šobe (16), razporejeno(-e) vzdolž oboda votline za direktno dovajanje hladilnega sredstva. Skozi prepustno gradivo (12, 13) se dodatno k olju dovaja plin in so med prepustnim gradivom stene in ohišjem (8) kalupa razporejeni obročasti kanali (20) za porazdeljevanje plina/olja v gradivo stene. Obročasti kanal (20) je prek čepov ali podobnih pregrad (21) deljen na sektorja, ki se ju z oljem/plinom polni prek posebnih dovodnih kanalov (10, 11) za vsak sektor posebej, tako da dovajanje olja/plina po obodu votline kalupa lahko diferenciramo.ŕ

Description

Norsk Hydro ASA Oslo, Norveška

Naprava za neprekinjeno vodoravno ulivanje kovine

Pričujoči izum zadeva napravo za neprekinjeno vodoravno ulivanje kovine, zlasti aluminija, ki obsega izoliran rezervoar ali bazen, kije zasnovan za držanje tekoče kovine, in kalup, ki ga je moč ločiti od bazena, z izolimo ploščo z luknjama, ki sodelujeta s kalupom. Kalup ima prednostno okroglo votlino z gradivom stene iz prepustnega gradiva, naprimer grafita, za dovajanje olja in vsaj eno obročasto režo, razporejeno vzdolž oboda votline za direktno dovajanje hladilnega sredstva.

Kot sledi iz zgornje navedbe, je direktno hlajena naprava za neprekinjeno vodoravno ulivanje kovine, v kateri se skozi steno votline prek obroča ali prepustnega stenskega elementa dovaja olje, da se med steno kalupa in kovino ustvari mazalni film, že znana.

Dasiravno omenjena vrsta livarske naprave sorazmerno dobro deluje, je kakovost dobljenega ulitka bistveno slabša od kakovosti ulitka, dobljenega z napravo za vertikalno ulivanje, v kateri se skozi steno votline poleg olja dovaja tudi plin.

Ena od pomanjkljivosti naprave za vertikalno ulivanje je ta, da ima naprava mnogo kalupov. Izdelava take naprave je draga.

Vertikalna naprava je nadalje zasnovana za ulivanje samo določenih dolžin v polkontinuimem postopku. Tako je drago tudi obratovanje naprave.

Ulivati z vodoravno livarsko napravo pomeni uporabiti samo nekaj kalupov in ulivanje poteka kontinuirno. Ulitki primernih dolžin se odrežejo med postopkom ulivanja. Naprava za kontinuimo vodoravno ulivanje je torej poceni tako glede stroškov izdelave kot tudi stroškov delovanja.

Tako je bil osnovni cilj pričujočega izuma ustvariti napravo za neprekinjeno vodoravno ulivanje kovine, predvsem aluminija, ki bo dala ulitek enake kakovosti kot je kakovost enakovrstnega izdelka, dobljenega z vertikalno livno napravo.

Naprava, ki jo predlagamo s tukajšnjim izumom, je značilna po tem, da se skozi prepustno gradivo stene dodatno k olju dovaja plin in da so med prepustnim gradivom stene in ohišjem kalupa razporejeni obročasti kanali za porazdeljevanje plina/olja v gradivo stene in da so obročasti kanali prek uporabljenih čepov deljeni na odseke in se jih z oljem/plinom polni prek posebnih dovodnih kanalov za vsak odsek posebej, tako da dovajanje olja/plina po obodu votline kalupa lahko diferenciramo.

Patentni zahtevki 2 do 5 določajo prednostne značilnosti pričujočega izuma.

Pričujoči izum je v nadaljnjem podrobneje opisan ob pomoči izvedbenih primerov s sklicevanjem na priložene liste skic, v katerih kažejo:

SL. 1 napravo za neprekinjeno vodoravno ulivanje dolgih predmetov, naprimer aluminijevih gredic, deloma v narisni projekciji, v ostalem v osnem preseku,

SL. 2a) kalup s SL. 1 v preseku po črti A-A s SL. 2b) in večjem merilu (Section A-A tu pomeni Rez A-A). in

SL. 2b) kalup s SL. 1 v prečnem preseku in večjem merilu z risarsko odstranitvijo dela kalupa.

Po predstavitvi SL. 1 livna naprava 1 po tem izumu obsega izoliran kovinski rezervoar ali bazen 2 in kalup 3. Bazen 2 ima stransko odprtino 4 proti kalupu 3, kjer vezni obroč 5 iz toplotno izolimega gradiva tvori prehod med bazenom in kalupom 3. Kar zadeva kalup, je ta ločljivo pritrjen na držalno pripravo 6. Prek šamitja 7 je moč držalno pripravo in s tem kalup 3 s položaja, kjer je slednji v stiku z veznim obročem 5, zavihteti v drug položaj, ko se da kalup odstraniti (zamenjati) ali popraviti.

Kalup sam, ki je v nadaljnjih podrobnostih predstavljen na skicah SL. 2a), -b). obsega dvodelno obročasto ohišje, katerega prvi, glavni ohišni del 8 vsebuje izvrtini 10. 11 za dovajanje olja ali plina, v notranja, prepustna obroča 12, 13 livne votline, medtem ko ima drugi ohišni del 9 obročasto vdrtino, ki tvori vodni hladilni kanal 14. Omenjena ohišna dela 8 in 9 držijo skupaj vijaki 15; ko sta povezana, kot to kaže skica, med njima obstaja diagonalna reža 16, tako da med operacijo ulivanja voda teče iz kanala 14 in skozi režo 16 vzdolž vse plaščne ploskve ulitka takoj na zunanji strani onstran izhoda iz livne votline 17.

Kot rečeno, obstajata prepustna obroča 12, 13, ki ju medsebojno loči tesnilo, mašilno gradivo 18 ali podobno. Ta obroča tvorita steno votline 17.

Pomembna značilnost pričujočega izuma je, da so v med ohišjem 8 kalupa in obročema 12, 13 nahajajočih se obročastih kanalih 20 (glej SL. 2b) razporejeni čepi 21 (v skici prikazana samo dva), s katerimi so kanali 20 deljeni na dva ali po potrebi več sektoijev. Na ta način se da dovajanje tako plina kot tudi olja po obodu votline diferencirati. Takšna diferenciacija, posebno dovajanja plina, je pomembna za doseganje dobrega rezultata ulivanja.

Dovajanje plina v votlino kalupa naprave za vodoravno ulivanje iz stanja tehnike ni znano. Daje možno odvajanje odvečnega plina in s tem med ulivanjem preprečevanje vključevanja plina v kovinski odlitek, je v steni kalupa (obroču 12) predvidena skoznja luknja 29. Plin se vodi v obročast kanal na zunanji strani obroča 12 in zatem prek (pobliže neprikazane) luknje v ohišju 8 v atmosfero ali v prirejen zbirni rezervoar ali podobno posodo za plin.

Na vstopni strani votline 17 se nahaja plošča 19 iz termoizolimega gradiva (“toplotna kapa), ki jo vgrajeno drži z vijaki 23 pritrjen držalni obroč 22.

Ker stena votline 17, t.j. obroča 12, 13, med operacijo ulivanja tvori(-ta) začetno hladilno polje, polje površine stene predstavlja enega od činiteljev, ki določajo ohlajanje kovine.

Izolacijska plošča 19 lahko v odvisnosti od vrste zlitine in potrebnega začetnega ohlajanja malo (pri 24) sega čez obroč 12.

Ker se da ploščo zlahka sneti, se jo zlahka zamenja, s tem pa se da v istem kalupu ulivati različne vrste zlitin.

V ostalem naprava za ulj vanj e po pričujočem izumu deluje, kot sledi.

Tekočo kovino, naprimer aluminij, se iz (neprikazane) talilne peči ali podobnega naliva v bazen 2. Kovina teče skozi odprtino 4 in luknji 25, 26 plošče 19 v votlino 17.

Na začetku operacije ulivanja je izhodna odprtina 27 v kalupu 3 zaprta, za kar se uporabi (neprikazano) premakljivo livarsko podložno ploščo. Ko kovina napolni votlino 17, se podložna plošča začne premikati in dotekati začnejo voda skozi režo 16, plin in olje pa skozi obroča 12, 13.

Med odmikanjem livarske podložne plošče in dotekanjem kovine iz bazena v livarsko votlino nastaja dolg odlitek. Podložna plošča se odstrani, brž ko odlitek doseže določeno dolžino. Ker je postopek ulivanja kontinuiren, je odlitek lahko pravzaprav poljubne dolžine. Smotrno pa je, če se odlitek razreže (ni prikazano) na primemo dolge kose za potrebe ekstrudiranja ali podobno.

Kot že omenjeno, je naprava za ulivanje zasnovana za diferencirano dovajanje olja in plina po obodu.

Kar konkretno zadeva dovajanje plina, seje izkazalo za učinkovito, da se na začetku procesa ulivanja dovaja isto količino plina po vsem obodu votline. Zatem, ko seje začelo z ulivanjem in seje ulivanje ustalilo, se dovajanje plina k zgornjemu področju votline zmanjša. S tem v zvezi je prednostno, da so obročasti kanali 20 za dovajanje plina prek pregrad 21 deljeni na dva sektorja - zgornjega in spodnjega.

Kar zadeva začetno ohlajanje, t.j. ohlajanje prek obročev 12, 13 v votlini 17, seje nadalje v zadevi zmanjšati ohlajanje izkazalo za smotrno, da ohišje 8 kalupa naredimo iz jekla in ne aluminija, ki je v ta namen običajno gradivo. Da ohlajanje dodatno zadržimo, je nadalje treba hladilni kanal 14 zastreti (zmanjšati prenos toplote vanj). V ta namen je na strani ohišnega dela, obrnjeni k hladilnemu kanalu, razporejena izolacijska obročasta plošča 28, naprimer plošča iz pleksi stekla.

Izum, kot je definiran v patentnih zahtevkih, ki sledijo, ni omejen na izvedbene primere, kakršen je prikazan \ priloženih skicah in kakršni so opisani zgoraj. Namesto dveh neodvisnih obročev 12, 13 lahko uporabimo enega samega za dovajanje tako olja kot tudi plina skozenj.

Po poobl.: PATENTNA PISARNA d.o.o. Ljubljana Zanjo: Vinko Skubic, patentni zastopnik

Claims (5)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Naprava za neprekinjeno vodoravno ulivanje kovine, zlasti aluminija, obsegajoča izoliran rezervoar ali bazen (2), ki je zasnovan za držanje tekoče kovine, in kalup (3), ki ga je moč ločiti od bazena (2), z izolimo ploščo (19) z luknjama (25, 26), ki sodelujeta s kalupom, pri čemer ima kalup (3) prednostno okroglo votlino (17) s steno (12, 13) iz prepustnega gradiva za dovajanje olja in vsaj eno obročasto režo ali šobe (16), razporejeno(-e) vzdolž oboda votline za direktno dovajanje hladilnega sredstva, značilna po tem, da se skozi prepustno gradivo (12, 13) stene dodatno k olju dovaja plin in da so med prepustnim gradivom stene in ohišjem (8) kalupa razporejeni obročasti kanali (20) za porazdeljevanje plina/olja v gradivo stene, pri čemer je obročasti kanal (20) prek čepov ali podobnih pregrad (21) deljen na sektorja, ki se ju z oljem/plinom polni prek posebnih dovodnih kanalov (10, 11) za vsak sektor posebej, tako da dovajanje olja/plina po obodu votline kalupa lahko diferenciramo.
2. 2. Naprava po zahtevku 1, značilna po tem, da gradivo stene obsega obroča (12, 13), kiju fizično deli tesnilo (18) ali podobno.
3. 3. Naprava po zahtevku 1, značilna po tem, daje vsak od obročastih kanalov (20) deljen na sektorja - na zgornji in spodnji sektor.
4. 4. Naprava po predhodnih zahtevkih 1 do 3, značilna po tem, da se plin skozi prepustno gradivo (skozi obroč 12) dovaja v polju bliže plošči (19), medtem ko se olje dovaja skozi gradivo (skozi obroč 13) v polju dlje od plošče (19),
5. 5. Naprava po predhodnih zahtevkih 1 do 4, značilna po tem, da je v zgornjem delu votline kalupa predvidena odvodna luknja ali kanal (29) za odvajanje odvečnega plina.