SK14552003A3 - Zariadenie na výrobu špičiek pre bezpečnostnú obuv a spôsob ich výroby - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka zariadenia na výrobu špičiek pre bezpečnostnú obuv a podobné typy obuvi z hliníka, hliníkových zliatin a všeobecne ľahkých zliatin a spôsob výroby týchto špičiek.

Doterajší stav techniky

Je známe, že špičky používané v súčasnej dobe pre bezpečnostnú alebo pracovnú obuv sa obvykle vyrábajú z ocele a vzhľadom na to, že sa väčšinou vyrábajú lisovaním plechu, majú konštantnú hrúbku.

Oceľové špičky majú tú nevýhodu, že sú relatívne ťažké a vykazujú magnetické vlastnosti.

Pokusy vyrábať špičky z kompozitných materiálov, ako sú sklené lamináty a uhlíkové vlákna, nepriniesli uspokojivé výsledky z dôvodu extrémne vysokých výrobných nákladov a veľkej hrúbky, ktorá významne poškodzuje vzhľad obuvi.

Výroba odlievaním a lisovaním hliníka nepriniesla dobré výsledky, pretože sa nedali vyrobiť špičky, ktoré by vydržali normami požadovaný nárazový test o hodnote 200 Joulov.

Cieľom vynálezu je eliminovať vyššie uvedené nevýhody poskytnutím zariadenia na výrobu špičiek pre bezpečnostnú obuv z hliníka, hliníkových zliatin a všeobecne ľahkých zliatin, ktoré by umožnili vyrobiť špičky schopné vydržať nárazové testy a podstatne ľahšie než odpovedajúce oceľové špičky.

V rámci tohto cieľa je účelom vynálezu vyrobiť špičku, ktorej vnútorná štruktúra prakticky neobsahuje plyn s molekulami usporiadanými príliš blízko, čim sa dosiahne vysoká mechanická pevnosť.

Ďalším účelom tohto vynálezu je poskytnúť zariadenie umožňujúce vytvarovanie tohto diela a jeho praktické vykonanie v plastickom stave bez liateho kanálika.

Ďalším účelom tohto vynálezu je poskytnúť zariadenie umožňujúce vytvarovanie tohto diela a jeho praktické vykovanie v plastickom stave bez liateho kanálika.

Ďalším účelom tohto vynálezu je poskytnúť zariadenie umožňujúce výrobu špičky, ktorá je nemagnetická, ľahká a s nízkymi výrobnými nákladmi.

Podstata vynálezu

-2Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje do značnej miery zriadenie na výrobu špičiek pre bezpečnostnú a podobnú obuv z hliníka, hliníkových zliatin a všeobecne ľahkých zliatin podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva vtom, že obsahuje aspoň jeden razník, ktorý sa môže zaviesť do dutiny za účelom vyrobenia diela, pričom razník pôsobí ako prvok na reguláciu prietoku z vtokového kanálika na privádzanie kvapalného kovu do dutiny.

Vo výhodnom uskutočnení je vtokový kanálik pre tekutý kov vytvorený v dolnej zápustke.

λ'⁷ inom výhodnom uskutočnení je razník usporiadaný v hornej zápustke a je spojený s prostriedkami pre nezávislý posuvný pohyb vzhľadom na hornú zápustku.

V ďalšom výhodnom uskutočnení má razník rovinný úsek na uzavretie vtokového kanálika pre kvapalný kov.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je razník konštruovaný tak, že vyvíja tlak o hodnote 500 až 1 300 kg/cm² na tekutý kov nachádzajúci sa v dutine.

V inom výhodnom uskutočnení zariadenie zahŕňa dolné vyhrievacie rezistory na dolnej zápustke, horné vyhrievacie rezistory na hornej zápustke a vyhrievacie rezistory pre razník.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je rozdiel medzi teplotou tekutého kovu pred liatím a teplotou zápustiek (1,2) medzi 150 a 250 °C, najlepšie 200 °C.

V inom výhodnom uskutočnení obsahuje zariadenie vyhadzovači kolík na spodnej strane dutiny, ktorý je spojený s vytlačovacím piestom na uvoľnenie stuhnutého diela z dutiny.

Spôsob na výrobu špičiek pre bezpečnostnú a podobnú obuv z hliníka, hliníkových zliatin a všeobecne ľahkých zliatin spočíva v tom, že sa privedie dávkovaný tekutý kov do dutiny vytvorenej dolnou a hornou zápustkou, na čo sa zavedie do tejto dutiny razník, pričom tento razník je konštruovaný tak, aby vyvíjal prednastavený tlak na uvedený kov a zabránil spojeniu medzi dutinou a vtokovým kanálikom pre tekutý kov, ďalej sa zabezpečí stuhnutie diela pod tlakom pôsobiacim po prednastavenú dobu a zabezpečí sa vytlačenie diela vzhľadom na dutinu a uvoľnenie diela z razníka.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález ďalej opíšeme pomocou výkresov, na ktorých obr. 1 predstavuje schematické zobrazenie zariadenia podľa vynálezu so zápustkami v pozícii otvorené, obr. 2 znázorňuje zariadenie so zápustkami v pozícii zatvorené, keď zápustky doliehajú a dochádza k fáze privádzania tekutého kovu, obr. 3 predstavuje zariadenie pri tvarovaní diela pri vzostupnom

-3pohybe razníka, obr. 4 predstavuje zariadenie pri extrakcii diela z dolnej zápustky na razníku, obr. 5 znázorňuje zariadenie po oddelení diela z razníka a obr. 6 predstavuje schematické zobrazenie hotového diela.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Z obr. 2, 3, 4 a 5 je vidno, že zariadenie na výrobu špičiek pre bezpečnostnú a podobnú obuv z hliníka, hliníkových zliatin a všeobecne ľahkých zliatin podľa vynálezu pozostáva z dolnej zápustky i a hornej zápustky 2, ktoré sa môžu pripojiť k dolnej doske 3 a hornej doske 4.

Zápustky i, 2 do seba vzájomne zapadajú na základe protismemého pohybu dosiek 3, 4 a s výhodou spustením hornej dosky tak, aby zapadal razník 20 do dutiny 5.

Špecifickosť vynálezu spočíva v tom, že do dutiny 5 ústi vtokový kanálik 10 na privedenie kvapalného kovu, napojený na zariadenie na privádzanie tekutého kovu 11, ktoré sa tepelne reguluje a umožňuje priviesť do dutiny 5 preddavkované množstvo tekutého hliníka alebo hliníkových zliatin. To je najlepšie vidno na obr. 1.

Razník 20 je v praxi použitý na reguláciu prietoku pre kanálik 10 a ako prvok vyvíjajúci tlak o hodnote 500 až 1 300 kg/cm² zabezpečujúci vytvarovanie tekutého kovu, čím sa dosiahne plastická deformácia materiálu pred stuhnutím a vďaka prítomnosti tlaku priaznivejšie podmienky na tuhnutie.

Okrem tohto vyvíjaniu tlaku počas tuhnutia umožňuje podstatným spôsobom eliminovať plyn zo štruktúry odliatku a viac priblížiť molekuly, ktoré sú prakticky viac zhustené, čím sa dosiahne obzvlášť zhutnená štruktúra.

Táto technika je inovačná najmä v porovnaní s konvenčnými metódami, ktoré najmä pri privádzaní kvapalného kovu vyžadujú privedenie materiálu zhora veľmi dlhú dobu pred uzavretím zápustky, čím vzniká možnosť čiastočného stuhnutia tekutého kovu a značné problémy pri regulácii teploty zápustky. Ďalej bývalo ťažké upraviť tlak, čo sa muselo robiť v každom prípade podľa konkrétnych vlastností materiálu.

V našom uskutočnení je dolná zápustka i vybavená dolnými vyhrievacími rezistormi 30 a podobne horná zápustka 2 hornými vyhrievacími rezistormi 31, ktoré umožňujú optimálnu reguláciu teploty spolu s termočlánkami 35 zabezpečujúcimi reguláciu teploty razníka 20, v ktorom sú umiestnené vhodné vyhrievacie rezistory.

Pri liatí pod tlakom by mal byť rozdiel medzi teplotou kovu pred tvarovaním a teplotou zápustiek tvarujúcich dutinu čo najnižší a mal by sa pohybovať medzi 150 a 250 °C, najlepšie 200 °C .

-4K vyššie uvedenému by sa malo dodať, že na spodku dutiny 5 je vyhadzovacie zariadenie 40, ktoré môže byť spustené vytiačovacím piestom 41 spojeným s dolnou doskou, a ktoré je prednastavené tak, že uľahčuje uvoľnenie vyrobeného diela po stuhnutí, aby sa mohol odstrániť z dutiny 5 dolnej zápustky.

Pri praktickom použití zariadenia podľa vynálezu sú zápustky ohriate na prednastavenú teplotu prostredníctvom elektrických rezistorov 30 a 31 a pri kove v peci sa dosiahne požadovaná teplota.

Pri začatí cyklu horná pohyblivá doska rýchlo klesá z polohy na obr. 1 až do úplného vzájomného doľahnutia dolnej a hornej zápustky, čo je vidno napríklad na obr. 2, pričom razník ešte nie je celkom zasunutý v dutine 5.

Akonáhle zápustky dosadnú, dôjde k aktivácii dávkovacieho systému pre tekutý kov, čo je hliník a hliníkové zliatiny a stanovené množstvo nadávkovaného tekutého kovu sa prostredníctvom vtokového kanálika 10 privedie do dutiny 5. Táto fáza je zachytená na obr. 2.

Po skončení dávkovania sa uvedením do chodu valca 21 aktivuje ďalšie spustenie razníka 20. Valec 2ý zabezpečuje spustenie prednastavenej rýchlosti a prednastavený tlak. To je vidno na obr. 3.

Je veľmi dôležité, aby sa spustením razníka 20 rovnako automaticky uzavrel vtokový kanálik 10 pre tekutý kov.

Po spustení razníka 20 začína doba tuhnutia. Počas tejto doby sa zvyšuje tlak podľa vopred stanoveného kritéria a diel je vytvarovaný. Diel je označený písmenom P.

Po skončení doby tuhnutia sa aktivuje vytlačovací piest 41., ktorý pôsobí na vyhadzovacie zariadenie 40 vzostupným pohybom vopred stanovenou rýchlosťou; súčasne sa aktivuje stúpanie hornej dosky lisu a razníka 20 na vopred stanovenú úroveň. To je vidno na obr. 4. Diel P je potom stále natlačený na razník 20.

Po dosiahnutí vopred stanovenej úrovne hornej dosky sa aktivuje vzostupný pohyb razníka 20 a pri jeho ďalšom zasúvaní do zápustky 2 je ojej hranu zapretý diel P a uvoľnený z razníka 20. Diel P je v detaile na obr. 6.

Hrúbka hotového diela P sa môže meniť miesto od miesta podľa požiadaviek na mechanickú pevnosť diela, čo je vlastnosť, ktorá sa nedosiahla s použitím konvenčných metód začínajúcich lisovaním dosky.

Možnosť rôznej hrúbky dielov podľa rôznych požiadaviek poskytuje ďalší prostriedok na znižovanie hmotnosti hotového diela bez súčasného znižovania mechanickej pevnosti.

Z vyššie uvedeného opisuje teda zrejmé, že vynález spĺňa zamýšľaný cieľ a účely, a najmä by sa mala zdôrazniť skutočnosť, že poskytuje zariadenie a spôsob, ktoré sú nesporne

-5inovačné vtom, že v praxi dochádza k tvarovaniu tekutého kovu s možnosťou kontroly tuhnutia diela pri súčasnom dosiahnutí optimálnych podmienok.

Takto koncipovaný vynález pripúšťa mnohé modifikácie a obmeny, ktoré všetky spadajú do rámca pripojených nárokov.

Všetky detaily sa môžu ďalej nahradiť ďalšími technicky ekvivalentnými prvkami.

V praxi to znamená, že použité materiály a rôzne tvary a rozmery môžu spĺňať požadované vlastnosti.

Claims (12)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zariadenie na výrobu špičiek pre bezpečnostnú a podobnú obuv z hliníka, hliníkových zliatin a všeobecne ľahkých zliatin, skladajúce sa z dolnej zápustky (1) a hornej zápustky (2), ktoré sa môžu pripojiť k odpovedajúcim doskám (3, 4), a ktoré sa môžu spojiť tak, že vytvoria minimálne jednu dutinu (5) vyznačujúce sa tým, že obsahuje aspoň jeden razník (20), ktorý sa môže zaviesť do dutiny (5) za účelom vyrobenia diela (P), pričom razník (20) pôsobí ako prvok na reguláciu prietoku z vtokového kanálika (10) na privádzanie kvapalného kovu do dutiny (5).
2. 2. Zariadenie podľa nároku 1 vyznačujúce sa tým, že vtokový kanálik (10) pre tekutý kov je vytvorený v dolnej zápustke (1).
3. 3. Zariadenie podľa predchádzajúcich nárokov vyznačujúce sa tým, že razník (20) je usporiadaný v hornej zápustke (2) a je spojený s prostriedkami (21) pre nezávislý posuvný pohyb vzhľadom na hornú zápustku (2).
4. 4. Zariadenie podľa jedného z predchádzajúcich nárokov vyznačujúce sa tým že razník (20) má rovinný úsek (22) na uzavretie vtokového kanálika (10) pre kvapalný kov.
5. 5. Zariadenie podľa jedného z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tým, že razník (20) je konštruovaný tak, že vyvíja tlak o hodnote 500 až 1 300 kg/cm² na tekutý kov nachádzajúci sa v dutine (5).
6. 6. Zariadenie podľa jedného z predchádzajúcich nárokov vyznačujúce sa tým, že zahŕňa dolné vyhrievacie rezistory (30) na dolnej zápustke (1), horné vyhrievacie rezistory (31) na hornej zápustke (2) a vyhrievacie rezistory pre razník (20).
7. 7. Zariadenie podľa jedného z predchádzajúcich nárokov vyznačujúce sa tým, že rozdiel medzi teplotou tekutého kovu pred liatím a teplotou zápustiek (1, 2) je medzi 150 a 250 °C, najlepšie 200 °C.

   -Ί
8. 8. Zariadenie podľa jedného z predchádzajúcich nárokov vyznačujúce sa tým, že obsahuje vyhadzovači kolík (40) na spodnej strane dutiny (5), ktorý je spojený s vytlačovacím piestom (41) na uvoľnenie stuhnutého diela (P) z dutiny (5).
9. 9. Spôsob na výrobu špičiek pre bezpečnostnú a podobnú obuv z hliníka, hliníkových zliatin a všeobecne ľahkých zliatin vyznačujúci sa tým, že sa privedie dávkovaný tekutý kov do dutiny vytvorenej dolnou a hornou zápustkou, na čo sa zavedie do tejto dutiny razník, pričom tento razník je konštruovaný tak, aby vyvíjal prednastavený tlak na uvedený kov a zabránil spojeniu medzi dutinou a vtokovým kanálikom pre tekutý kov, ďalej sa zabezpečí stuhnutie diela pod tlakom pôsobiacim po prednastavenú dobu a zabezpečí sa vytlačenie diela vzhľadom na dutinu a uvoľnenie diela z razníka.
10. 10. Spôsob podľa nároku 9 vyznačujúci sa tým, že teplotný rozdiel medzi kvapalným kovom a zápustkami vytvárajúcimi uvedenú dutinu je medzi 150 a 250 °C, najlepšie 200 °C.
11. 11. Spôsob podľa jedného z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tým, že počas tuhnutia diela vyvíja razník tlak o hodnote 500 až 1 300 kg/cm².
12. 12. Špička pre bezpečnostnú a podobnú obuv vyrobená pomocou zariadenia podľa nároku 1 a spôsobom podľa nároku 9 vyznačujúca sa tým, že zahŕňa teleso tvarované liatím tekutého hliníka, hliníkových zliatin a všeobecne ľahkých zliatin, pričom uvedené teleso má rôznu hrúbku na rôznych miestach a je bez zvyšku liateho kanálika.