SK287266B6 - Spôsob odlievania roztaveného kovu do telesa, ktoré si samo udržiava svoj tvar - Google Patents

Abstract

Pri spôsobe sa zavádza roztavený kov do prstencovej formy (2) vymedzujúcej formovú dutinu (4) s otvoreným koncom, majúcej vstupnú koncovú časť, výstupný koncový otvor (10, 10´) a lejací prstenec (24, 56), ktorý vymedzuje roztavený kov, keď kov tuhne do telesa (48) samo si udržiavajúceho svoj tvar. Z telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar sa odoberá okolo telesa prostredníctvom lejacieho prstenca teplo. Ďalšie odoberanie tepla z telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar sa uskutočňuje v nerovnakých mierach vo zvolených bodoch okolo tohoto telesa, keď teleso vystupuje z formy, pre pôsobenie, že jednotlivé časti telesa sú vystavené rôznym tepelne sťahovacím silám.

Description

Vynález sa týka spôsobu odlievania roztaveného kovu do telesa, ktoré si samo udržiava svoj tvar, pri ktorom sa zavádza roztavený kov do prstencovej formy vymedzujúcej formovú dutinu s otvoreným koncom, majúcej vstupnú koncovú časť, výstupný koncový otvor, os prebiehajúcu medzi výstupným koncovým otvorom a vstupnou koncovou časťou dutiny a lejací prstenec s definovaným obrysom, ktorý vymedzuje roztavený kov, keď kov tuhne do telesa samo si udržujúceho svoj tvar a z telesa samo si udržujúceho svoj tvar sa odoberá okolo telesa prostredníctvom lejacieho prstenca teplo.

Doterajší stav techniky

Súčasné formové dutiny s otvoreným koncom majú vstupný koniec, výstupný koncový otvor, os prebiehajúcu medzi výstupným koncovým otvorom a vstupným koncom dutiny a stenu okolo osi dutiny medzi výstupným koncovým otvorom a vstupným otvorom na vymedzovanie roztaveného kovu v dutine v priebehu priechodu kovu dutinou. Keď sa má uskutočňovať odlievanie, teleskopický sa zasunie do výstupného koncového otvoru dutiny štartovací blok. Blok je axiálne pohyblivý pozdĺž osi dutiny, ale na počiatku leží v pokoji v otvore, zatiaľ čo sa teleso roztaveného štartovacieho materiálu ukladá do dutiny medzi štartovací blok a prvú prierezovú rovinu dutiny, usporiadanú naprieč jej osou. Keď sa potom štartovací blok pohybuje axiálne relatívne späť smerom von z dutiny pozdĺž jej osi a teleso štartovacieho materiálu sa v tandeme so štartovacím blokom pohybuje axiálne späť sériou druhých prierezových rovín dutiny, usporiadanej naprieč jej osi, sú vrstvy roztaveného kovu, majúce v rovinách priečnych na os dutiny menšie prierezové plochy než prierezová plocha vymedzovaná stenou dutiny v jej prierezovej ploche, postupne ukladané na seba na telese štartovacieho materiálu pri prvej prierezovej rovine dutiny.

Vzhľadom na menšie prierezové plochy má každá zo zodpovedajúcich vrstiev vlastné rozširovacie sily, ktoré na ňu pôsobia na rozširovanie vrstvy relatívne obvodovo smerom von od osi dutiny pri jej prvej prierezovej rovine. Rozširuje sa tak, až je vrstva zachytávaná stenou dutiny, kde vzhľadom na to, že stena je kolmá na prvú prierezovú rovinu dutiny, je vrstva nútená sa podrobiť ostrému pravouhlému zahnutiu do série druhých prierezových rovín dutiny a pohybovať sa nimi rovnobežne so stenou, t. j. kolmo na rovinu. Medzitým pri dotyku so stenou začína byť vrstva vystavovaná tepelne sťahovacím (zmršťovacím) silám, protismerne vyvažujúcim rozširovacie sily a v jednej z druhých prierezových rovín dôjde je vzniku podmienky „solidus“. Po tom vrstva pokračuje, teraz ako neoddeliteľná časť novovytvoreného kovového telesa, v zmršťovaní od steny, keď dokončuje svoj priechod dutinou v kovovom telese.

Medzi prvou prierezovou rovinou dutiny a jednou z jej druhých prierezových rovín, kde dôjde k „solidu“, je vrstva nútená zaujímať tesný dotyk so stenou dutiny a tento dotyk vytvára trenie, ktoré vzdoruje pohybu vrstvy a má sklon trhať sa na jej vonkajšom obvodovom povrchu, a to dokonca v miere majúcej sklon sa oddeľovať od priľahlých vrstiev. Praktici v odbore sa preto dlho pokúšali nájsť cesty, ako buď mazať rozhranie medzi zodpovedajúcimi vrstvami a stenou, alebo ich oddeľovať od seba na ich rozhraní. Tiež hľadali cesty skrátiť šírku pásma dotyku medzi zodpovedajúcimi vrstvami a stenou.

Úsilie v tomto ohľade viedlo k radu rôznych stratégií vrátane tých, aké sú navrhované v patentových spisoch US 4 598 763 a US 5 582 230. V patentovom spise US 4 598 763 sa ukladá medzi stenu a vrstvy na ich vzájomné oddeľovanie prstencový plášť z tlakového plynu obklopeného olejom. V spise US 5 582 230 sa okolo telesa kovu vyvíja sprcha kvapalného chladivá a potom sa ženie na teleso tak, že skracuje šírku pásma dotyku.

Úsilie v stave techniky tiež vytvorilo širokú škálu mazív. Aj keď sa kombinované úsilie stretlo s určitými úspechmi v mazaní a/alebo oddeľovaní vrstiev a steny od seba, priniesli tieto riešenia tiež nový a odlišný problém, týkajúci sa samotných mazív. Cez rozhranie medzi vrstvami a stenou je vyvíjané veľké množstvo tepla, ktoré môže rozkladať mazivo. Produkty rozkladu často reagujú s okolitým vzduchom v rozhraní pre vytváranie častíc oxidu kovu a podobných látok, ktoré tvoria „trhače“ na rozhraní, ktoré samotné po tom tvoria „zipsy“ pozdĺž axiálneho rozmeru akéhokoľvek výrobku, získaného touto cestou. Intenzívne teplo môže dokonca vyvolať zhorenie maziva, čo potom vedie k dotyku horúceho kovu s chladným povrchom, pričom trecie sily zostávajú potom v širokej miere neodľahčované akýmkoľvek mazivom.

Podstata vynálezu

Vynález prináša spôsob odlievania roztaveného kovu do telesa, samo si udržiavajúceho svoj tvar. Pri spôsobe sa zavádza roztavený kov do prstencovej formy vymedzujúcej formovú dutinu s otvoreným koncom, majúcu vstupnú koncovú časť, výstupný koncový otvor, os prebiehajúcu medzi výstupným koncovým otvorom a vstupnou koncovou časťou dutiny a lejací prstenec, ktorý vymedzuje roztavený kov, keď kov tuhne do telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar a z telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar sa odoberá okolo telesa prostredníctvom lejacieho prstenca teplo. Ďalšie odoberanie tepla z telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar sa vykonáva, keď toto teleso vystupuje z formy, a to v nerovnakých mierach vo zvolených bodoch okolo telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar, v dôsledku čoho sú jednotlivé časti telesa vystavené rôznym tepelne sťahovacím silám.

Lejací prstenec má podľa ďalšieho znaku spôsobu definovaný obrys a body okolo telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar a miery odoberania tepla sú zvolené tak, že teleso samo si udržiavajúce svoj tvar zaujíma obrys odlišný od obrysu lejacieho prstenca.

Odoberanie tepla sa výhodne uskutočňuje liatím prúdov vody, majúcich rôzne prietoky, na teleso samo si udržiavajúce svoj tvar v jednotlivých bodoch, keď teleso vystupuje z formy.

Ak má lejací prstenec asymetrický obrys, môžu body okolo telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar zodpovedať uhlovo po sebe nasledujúcim častiam lejacej prstencovej formy. Miery odoberania tepla z bodov na navzájom opačných stranách formy môžu potom byť zvolené tak, že vyvažujú tepelné napätie vyvolávané ďalším odoberaním tepla. V takom prípade môže byť odoberanie tepla z telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar uskutočňované vypúšťaním premenlivých množstiev chladiacej vody v bodoch okolo telesa.

Uskutočňovaním ďalšieho odoberania tepla z telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar, keď vystupuje z formy a menením miery tohto odoberania tepla okolo obvodu telesa je možné dosiahnuť určité výhody. Po prvé sa môže obrys telesa (prierezový tvar) vystupujúceho z formy odchyľovať od obrysu lejacieho prstenca. Ak má napríklad lejací prstenec kruhový profil, telesu samo si udržiavajúcemu svoj tvar môže byť dodaný oválny alebo iný nekruhový tvar. Ak je lejací prstenec nesymetrický, napríklad s tvarom písmena V alebo všeobecne tvarom L, môže ďalej byť použitá premenlivá miera sekundárneho odoberania tepla pre zmenšovanie zvyškových sťahovacích síl v telese, než aké by ináč existovali v dôsledku asymetrického tvaru telesa.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom opise na príkladoch uskutočnení s odvolaním na pripojené výkresy, v ktorých znázorňuje obr. i až 5 niekoľko tvarov prierezových plôch a obvodových obrysov, ktoré je možné dodávať kovovému telesu v prierezovej rovine, v ktorej dochádza k „solidu“, pričom obrázky ďalej ukazujú „prvú“ prierezovú plochu a medziľahlú plochu druhej prierezovej plochy, potrebnej medzi obvodovým obrysom prvej prierezovej plochy a rovinou „solidu“ ak má byť spôsob podľa vynálezu plne úspešný pri vytváraní príslušných plôch a obrysov na kovovom telese, obr. 6-8 schémy formy, ktoré je možné použiť na odlievanie každého z príkladov z obr. 1-3, pričom tiež schematicky znázorňujú rezové roviny pre obr. 1-3, obr. 9 pohľad zospodu na zvislú formu na odlievanie kovového telesa v tvare písmena V z obr. 4, ktorá je hore otvorená a ukazujúca ďalej obvodový obrys prvej prierezovej plochy v dutine formy, obr. 10 podobný pohľad na zvislú formu, s otvoreným vrchom, na odlievanie zvlneného asymetrického nekruhového kovového telesa tvaru odvodeného od L, ako je znázornený na obr. 5 ale ukazujúci teraz v dutine formy teoretický základ, aký je používaný na menenie miery, v ktorej sa odníma teplo z uhlovo po sebe nasledujúcich Častí prstencových úsekov kovového telesa na vyvažovanie tepelných napätí, vznikajúcich medzi jeho vzájomne opačnými časťami v prierezových rovinách dutiny, rovnobežných s jej osou, obr. 11 perspektívny rez rovinou 11 -11 z obr. 9, obr. 12 zväčšený výsekový detail, pri mierne strmšom pohľade, na strednú časť z obr. 11, obr. 13 rez rovinou 13, 15 z obr. 17, ukazujúci dva rady vypúšťacích kanálikov chladivá, používaných na odvádzanie tepla z uhlovo po sebe nasledujúcich častí prstencových úsekov kovového telesa, zaujímajúcich relatívne konkávny záhyb z obr. 9, 11 a 12 a obzvlášť na porovnanie s dvoma sériami kanálikov, ktoré budú v tejto súvislosti znázornené na obr. 15, obr. 14 axonometrický alebo perspektívny rez rovinou 14 -14 z obr. 9 a podobne ako obr. 12 viac zväčšený a strmšie orientovaný, než rez na obr. 11, obr. 15 ďalší rez rovinou 13, 15-13, 15 z obr. 17, ukazujúci dve série kanálikov na vypúšťanie chladivá, použité odvádzame tepla v relatívne konvexnom záhybe z obr. 14 a určený v tomto ohľade na porovnanie s dvoma sériami znázornenými pri konkávnom záhybe na obr. 13, ako bolo uvedené, obr. 16 ďalšia schéma na podporu obr. 2 a 7, obr. 17 axiálny rez jednou z foriem, znázornených na obr. 9 a 10 v stave, keď sa vo forme uskutočňuje odlievacia operácia, obr. 18 verzia foriem z obr. 9 až 15 a 17 s horúcim vrchom v stave, keď sa vo forme uskutočňuje odlievanie, a to v reze sprevádzanom schematickým znázornením určitých princípov použitých vo všetkých formách, obr. 19 schematické znázornenie princípov, ale s použitím súboru uhlovo po oboch nasledujúcich šikmých priamkach, na znázornenie lejacej plochy každej formy, takže určité plochy a obrysy môžu byť na základe ďalšieho opisu zrejmé na obrázku, obr. 20 aritmetické znázornenie určitých princípov, obr. 21 rez podobný obr. 17 a 18, ale ukazujúci obmenený tvar formy, ktorý zaisťuje, že chladivo je vypúšťané priamo do dutiny formy, obr. 22 tepelný rez typickým odliatkom, ukazujúci žľabovitý model postupne konvergentných izoterm a jeho rovinu teplotného stredu a obr. 23 schéma spôsobu získavania oválneho alebo iného symetrického nekruhového obvodového obrysu z prvej kruhovej prierezovej oblasti s kruhovým obrysom menením miery, v ktorej sa odoberá teplo z uhlovo po sebe nasledujúcich častí prstencového úseku kovového telesa na vzájomne opačných stranách fonny.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Z obr. 1 až 8 je viditeľný prehľad príkladov tvarov, ktoré je možné podľa vynálezu odlievať. Ako bolo uvedené, je možné odlievať ľubovoľný tvar. Môže byť odlievaný horizontálne, vertikálne alebo aj v smere odklonenom proti vodorovnému smeru. Obr. 1 až 5 sú len reprezentatívne. Zahŕňajú však odlievanie valcového tvaru v zvisle orientovanej forme, ako na obr. 1 a 6, odlievanie valcového tvaru v horizontálnej forme, ako na obr. 2 a 7, odlievanie pozdĺžneho alebo iného súmerného nekruhového tvaru, ako na obr. 3 a 8, odlievanie osovo súmerného nekruhového tvaru, ako je tvar písmena V, znázornený na obr. 4 a odlievanie celkom nesymetrického nekruhového tvaru, ako je znázornený na obr. 5.

Konečný tvar 91 pred jeho nasledujúcim stiahnutím (zúženie, zmrštenie - ďalej: stiahnutie) je znázornený na obr. 1 až 5. Pretože každé kovové teleso je podrobované stiahnutiu pod rovinou 90 - 90 na obr. 6 a 8 alebo vľavo od tejto roviny, ako je znázornené na obr. 7, je konečný tvar v priereze a obvodovom obryse o niečo menší, než ako je znázornené na obr. 1 až 5. Pre dobré znázornenie vynálezu ukazujú obr. 1 až 5 plochy a obrysy na telesách v podmienkach, keď rozširovacie sily boli vyvážené tepelne sťahovacími silami v telesách, t. j. keď v nich bol dosiahnutý „solidus“. K tomuto bodu dochádza v rovine 90 - 90 na obr. 18 a je preto v každom z obr. 6 až 8 znázornený ako rovina 90 - 90. Ostatné vzťahové značky a znaky budú zrejmejšie z nasledujúceho opisu.

Ako je znázornené na obr. 9 až 20, vyrába sa každý z požadovaných tvarov vo forme 2, majúci dutinu 4 s otvoreným koncom, otvor 6 na vstupe do dutiny a rad vypúšťacích otvorov 8 na kvapalné palivo, uložených okolo koncového otvoru 10 na výstupnom konci dutiny. Os 12 dutiny môže byť orientovaná zvisle, alebo pod uhlom vzhľadom na zvislicu, ako vodorovne. Prierez, znázornený na obr. 17 a 18 je typický, ale len príkladový v tom, že v smere okolo obvodu dutiny sa budú určité znaky formy meniť, a to ani tak v povahe, ako v miere, v ktorej sú prítomné, ako bude vysvetlené. Orientovanie osi 12 pod uhlom vzhľadom na zvislicu tiež vyvolá zmeny, ako bude zrejmé odborníkom v odbore.

Všeobecne však obsahujú zvislé formy, znázornené na obr. 9 až 15 a 17, každá jednak prstencové teleso 14 a jednak prstencovú hornú dosku 16 a prstencovú dolnú dosku 18, ktoré sú pripojené k zodpovedajúcemu hornému a dolnému telesu formy. Všetky bi zložky sú vyrobené z kovu a majú v pôdoryse tvar, zodpovedajúci tvaru kovového telesa, ktoré sa má odlievať v dutine formy. Dutina 4 vo formovom telese 14 má ďalej obiehajúcu prstencovú polodrážku 20 rovnakého tvaru, ako má samotné formové teleso a osadenie 22 polodrážky je vybavené vybraním s dostatočným odstupom pod vstupným koncovým otvorom 6 dutiny, takže do polodrážky môže byť vsadený grafitový lejací prstenec 24 rovnakého tvaru, aký vymedzuje polodrážka.

Otvor v lejacom prstenci má hore menšiu prierezovú plochu, než na výstupnom koncovom otvore 10 dutiny, takže na vnútornom obvode prstenec vybieha cez otvor 10. Lejací prstenec má tiež na svojom dolnom konci menšiu prierezovú plochu, takže vybieha taktiež v tejto úrovni cez otvor 10 a medzi hornou a dolnou úrovňou lejacieho prstenca má jeho vnútorný obvod šikmú lejaciu plochu 26, ktorá sa smerom nadol odkláňa od osi 12 dutiny. Šikmá lejacia plocha je v znázornenom uskutočnení priamočiara, ale môže byť tiež krivočiara, ako bude podrobnejšie vysvetlené. V typickom prípade má šikmá plocha sklon okolo 1 až 12° vzhľadom na os dutiny, ale okrem obmeny sklonu od jedného uskutočnenia k druhému sa môže sklon tiež meniť pozdĺž obvodu dutiny, ako bude taktiež vysvetlené.

Otvor 6 v hornej doske 16 má menšiu prierezovú plochu, než sú prierezové plochy formového telesa 14 a lejacieho prstenca 24, takže keď je doska uložená na formové teleso a prstenec, ako je znázornené a je upevnená skrutkami 28 alebo podobnými prostriedkami, vytvára doska 16 ľahký presah cez obvod otvoru. Otvor 30 v dolnej doske 18 má vôbec najväčšiu prierezovú plochu a je dostatočne veľký na to, aby umožnil vytvorenie dvojice úkosov 32, 34 (obr. 12) okolo spodného okraja telesa medzi výstupným otvorom 10 dutiny a vnútorným obvodom dosky 18.

Formové teleso 14 má vnútri dvojicu obiehajúcich prstencových komôr 36 (obr. 11) a na vytvorenie riešení s „opracovaným hradiacim prostriedkom (machined baffle)“ a „delenými lúčmi (split jet)“ zo spisu US 5 582 230 a US 5 685 359 (patentová prihláška USA 08/643 767), obsahuje rad výstupných otvorov 8 kvapalného chladivá v spodnej strane formového telesa dva čiastkové rady kanálikov 34, 38 (obr. 12), ktoré sú naklonené v ostrom uhle na os 12 dutiny 4 a ústia do zodpovedajúcich úkosov 32,34 formového telesa. Na ich hornom konci sú otvory v spojení s dvojicou obvodových drážok 42 (obr. 11, 17), ktoré sú vytvorené okolo vnútorných obvodov zodpovedajúcich komôr 36, ale sú proti nim utesnené dvojicou elastomémych prstencov 44 (obr. 17), takže môžu vytvárať výstupné rozdeľovače komôr.

Rozdeľovače sú vzájomne spojené so zodpovedajúcimi komorami 36 na prijímanie chladivá z týchto komôr dvoma obvodovo usporiadanými radmi priechodov 46, takže tiež slúžia ako prostriedky na znižovanie tlaku chladivá pred tým, než je vypustené zodpovedajúcimi sadami kanálikov 38, 40. V tejto súvislosti je možné sa odvolať na spis US 5 582 230 a US 5 685 359 (patentová prihláška USA 08/643 767), ktoré tiež podrobnejšie vysvetľujú vzájomné naklonenie súprav kanálikov proti sebe a na os dutiny tak, že súprava strmšie naklonených súprav kanálikov 34 vytvára spŕšku, ktorá sa „odráža“ od kovového telesa 48 a táto spŕška je hnaná späť na kovové teleso vypúšťaním chladivá z druhej súpravy kanálikov 38 spôsobom, ako je schematicky naznačené pri kovovom telese 48 na obr. 17.

Forma 2 má tiež mnohé ďalšie súčiastky, zahŕňajúce niekoľko elastomémych tesniacich prstencov, z ktorých niektoré sú znázornené v miestach spojov medzi formovým telesom a oboma doskami. Ďalej forma obsahuje schematicky vyznačené prostriedky 50 na vypúšťanie oleja a plynu do dutiny 4 na povrch 26 lejacieho prstenca 24 na tvorbu neznázomeného plynového prstenca, obklopeného olejom, v priebehu odlievania, pričom pre podrobnosti je možné sa odvolať na spis US 4 598 763. Podobne je možné sa odvolať vo veci podrobností schematicky označeného systému 52 na detekciu netesností na spis US 5 318 098.

Forma 54 s horúcim vrchom (hot top mold), znázornená na obr. 18, je v podstate totožná ako predchádzajúca, až na to, že ako horný otvor 52 hornej horúcej časti 55 a horná polovica grafitového lejacieho prstenca 56 sú dimenzované tak, že vytvárajú väčší presah 58 než zaisťuje samotný prstenec 24 na obr. 9 -15 a 17, takže plynová kapsa, potrebná na postup podľa patentového spisu US 4 598 763, je výraznejšia.

Keď sa má uskutočňovať odlievanie buď s formou 2 z obr. 17 alebo s formou 54 z obr. 18, je axiálne pohyblivý štartovací blok 60 v tvare formovej dutiny 4, teleskopický vsúvaný do výstupného koncového otvoru 10 alebo 10' formy, až sa dostane do styku s nakloneným vnútorným obvodovým povrchom 26 alebo 62 lejacieho prstenca v prierezovej rovine dutiny, usporiadanej naprieč na jej os, ako je vyznačené rovinou 64 na obr. 18. Potom sa privádza roztavený kov buď do otvoru 65 v horúcej hornej časti z obr. 18, alebo do neznázomeného žľabu nad hornou dutinou na obr. 17 a roztavený kov sa vydáva dovnútra zodpovedajúcej dutiny buď horným otvorom 66 v grafitovom prstenci z obr. 18 alebo výtokom 68 zo žľabu do hrdla, tvoreného otvorom 6 v hornej doske 16 z obr. 17.

Na začiatku je štartovací blok 60 zastavený vo výstupnom koncovom otvore 10 alebo 10' dutiny, zatiaľ čo sa nechá roztavený kov hromadiť a vytvárať teleso 70 štartovacieho materiálu na bloku. Toto teleso 70 štartovacieho materiálu sa v typickom prípade hromadí v „prvej“ prierezovej rovine dutiny, priečnej vzhľadom na os dutiny v rovine 72 (obr. 18). Táto hromadiaca fáza sa bežne nazýva fáza „tvorby čela“ alebo „štartovacia fáza“ odlievacieho procesu. Po nej potom nasleduje druhá fáza, takzvaná „behová fáza“ procesu, pri ktorej sa štartovací blok 60 spúšťa do neznázomenej šachty pod formou, zatiaľ čo sa do dutiny nad blokom pokračuje v pridávaní roztaveného kovu. Teleso 70 štartovacieho materiálu sa medzitým axiálne pohybuje v tandeme so štartovacím blokom smerom nadol sériou druhých priečnych rovín 74 dutiny 12, priečnych na jej os a keď sa nechá axiálne pohybovať sériou týchto priečnych rovín 74, vypúšťa sa na teleso 70 odlievaného materiálu zo súprav kanálikov 38 a 40 kvapalné chladivo na smerovanie chladenia telesa kovu, ktoré sa teraz tvaruje na bloku. Prídavné sa vypúšťa do dutiny cez povrch grafitového prstenca stlačený plyn a olej pri použití prostriedkov 50, všeobecne označených na obr. 17 a 18.

Ako je najlepšie vidieť na obr. 18, vytvára vypúšťaný roztavený kov vrstvy 76 taveniny, ktoré sa postupne ukladajú na vrchu telesa 70 štartovacieho materiálu a v bode priamo pod horným otvorom grafitového prstenca a pri prvej prierezovej rovine 72 dutiny. Typicky leží tento bod stredovo vo formovej dutine a v prípade, ktorý je súmerne alebo asymetricky nekruhový, sa typicky zhoduje s „rovinou tepelného stredu“ 78 (obr. 10 a 24) dutiny, pričom tento pojem bude podrobnejšie vysvetlený neskôr. Roztavený kov môže byť tiež vypúšťaný do dutiny na jej dvoch alebo viacerých bodoch, v závislosti od prierezového tvaru dutiny a postupu privádzania roztaveného koril v priebehu odlievacieho pochodu. V každom prípade však pri ukladaní vrstiev 76 na seba na telese 70 štartovacieho materiálu pri prierezovej rovine 72 dutiny podliehajú uvedené vrstvy rôznym hydrodynamickým pochodom a obzvlášť, keď sa dostanú do styku s predmetom, kvapalným alebo pevným, ktorý ich vychyľuje od ich pohybu v axiálnom smere dutiny, alebo relatívne obvodovo smerom von, ako bude vysvetlené.

Po sebe nasledujúce vrstvy tvoria prúd roztaveného kovu a samotné, majú určité hydrodynamické sily, ktoré na ne pôsobia, ktoré je možné označovať ako „rozširovacie sily“ S (obr. 20), pôsobiace smerom von od osi 12 dutiny pri jej prvej prierezovej rovine 72. To znamená, že tieto sily majú sklon rozširovať kovový maíeriál v tomto smere a takzvane „hnať“ roztavený kov do dotyku s povrchom 26 alebo 62 grafitového prstenca. Veľkosť rozširovacích síl je funkciou radu faktorov vrátane hydrostatických síl, vyplývajúcich z prúdu roztaveného kovu v bode, v ktorom sa každá vrstva roztaveného kovu ukladá na teleso štartovacieho materiálu alebo na vrstvy, ktoré ju v prúde predchádzajú. Iné faktory zahŕňajú teplotu roztaveného kovu, jeho zloženie a veľkosť prítoku, ktorým je roztavený kov dodávaný do dutiny.

Na obr. 17 je schematicky vyznačený riadiaci prostriedok 80 na ovládanie veľkosti prítoku. V tejto súvislosti je možné sa odvolať na patent US 5 709 260 (patentová prihláška US č.08/517 701 z 22 08 1995 s názvom „Riadenie prívodu roztaveného kovu“). Rozširovacie sily nemusia byť rovnomerné vo všetkých uhlových smeroch od bodu prívodu a v prípade vodorovnej alebo inak sklonenej formy nemusia byť rovnaké vo všetkých smeroch. Ako bude vysvetlené, vynález berie túto skutočnosť na zreteľ a v niektorých uskutočneniach vynálezu je možné ju aj zužitkovať.

Keď sa každá vrstva 76 roztaveného kovu približuje k povrchu 26 alebo 62 grafitového prstenca, začnú pôsobiť určité prídavné sily vrátane fyzikálnych síl viskozity, povrchového napätia a kapilarity. Tie potom dodávajú povrchu 26 alebo 62 prstenca aj prvej prierezovej rovine 72 šikmo orientovaný zmáčací uhol. Pri dotyku povrchu sa tiež uplatnia určité tepelné účinky a tieto účinky potom vyvolávajú v roztavenom kove stále sa zväčšujúce tepelne sťahovacie (zmršťovacie) sily C (obr. 20), t. j. sily pôsobiace proti rozširovacím silám a majú sklon vyvolávať skôr zmrštenie kovu smerom dovnútra od obvodu na os než jeho rozširovanie. I keď sa stále zväčšujú, prichádzajú tieto sťahovacie sily relatívne neskoro a pri vhodnom prítokovom množstve za jednotku času a formovej dutine, v ktorej rozširovacie sily presahujú tepelne sťahovacie sily vo vrstve, keď vrstva prichádza do dotyku s povrchom 26 alebo 62 prstenca v prvej prierezovej rovine 72 dutiny, zostane v rozširovacích silách značná „hnacia schopnosť“, keď vrstva rastie po prvej prierezovej ploche 82 (obr. 19), opisovanej prstencom 83 (obr. 18) v tejto rovine.

Je potom len prirodzené, že keď sa vrstva dostane do styku s povrchom prstenca, bude ľahko smerovaná do série druhých prierezových rovín 74 dutiny, a to nielen sklonom povrchu 26 alebo 62 na os dutiny, ale tiež prirodzeným sklonom vrstvy na sledovanie šikmej dráhy pohybu, vyplývajúcom z uvedených fyzikálnych síl. Keby však povrchy 26 alebo 62 boli kolmé na prvú prierezovú rovinu dutiny, ako to bolo v stave techniky, potom by povrch tejto tendencii vzdoroval a namiesto jeho využitia na podporu prirodzených sklonov vrstvy by týmto tendenciám prekážal a vrstva by nemala inú možnosť než zahnúť v pravom uhle a víriť sa pozdĺž povrchu ako najlepšie môže, rovnobežne s osou, pri udržiavaní tesného kontaktu s povrchom. Tento kontakt by potom viedol k treniu a trenie je potom „postrachom“ pre každého návrhára formy a núti ho hľadať cesty, ako ho prekonať, alebo ako oddeľovať vrstvy od povrchu pre minimalizáciu úlohy, akú má trenie medzi nimi.

Trenie samozrejme navádza na použitie mazív a mazivá sa tiež doteraz používali vo veľkom počte. Ako bolo uvedené, dochádza k intenzívnemu tepelnému toku medzi vrstvami a povrchom a mazivá samotné prinášajú odlišný typ problémov v tom, že intenzívne teplo má sklon k rozkladaniu maziva a produkty jeho rozkladu často reagujú so vzduchom na rozhraní medzi vrstvami a povrchom a vytvárajú kovové oxidy a pod., ktoré potom tvoria neznázomené časticovité „trhače“ na rozhraní, ktoré vytvárajú takzvané „zipsy“ pozdĺž axiálneho rozmeru akéhokoľvek výrobku, získaného týmto spôsobom. I keď mazivá znižujú účinky trenia, prinášajú samy osebe odlišný problém, ktorého riešenie doteraz nebolo vyvinuté.

Ak sa vrátime teraz k obr. 18 až 20, je na obvode 84 (obr. 19) prvej prierezovej plochy 82 každá vrstva nielen smerovaná dopredu k sérii druhých prierezových rovín 74 dutiny, ale tiež umožňuje nárast na druhé prierezové plochy 85, ktoré majú v im zodpovedajúcich druhých prierezových rovinách 74 progresívne smerom von k obvodu väčšie prierezové rozmery. Vrstva však nie je nikdy voľná, aby „vytekala“ v týchto rovinách mimo kontrolu, ale namiesto toho je stále pod kontrolou hradiacich prostriedkov (baffling means, „prekážacích“, „odrážacích“, alebo „vymedzovacích“ prostriedkov - pretože „vymedzovací“ ako najbližší ekvivalent slova „baffling“ je rezervovaný ako termín pre ďalšie špecifické znaky riešenia, je ďalej v celom texte používaný pre „baffling means“ termín: „hradiace prostriedky“ a pre „baffling effect“ termín „hradiaci účinok“), tvoreného prstencami 86 na povrchu 26 alebo 62 lejacieho prstenca v zodpovedajúcich druhých prierezových rovinách dutiny. Prstence 86 pôsobia tak, že vymedzujú pokračujúce rozširovanie vrstvy relatívne smerom na obvod a určujú obvodové obrysy 88 druhých prierezových plôch 85, zaujímaných vrstvou v rovinách 74. Vzhľadom na ich sklony smerom von na obvod vzhľadom na os 12 a ich relatívne obvodovo smerom von odstupňovanému vzájomnému vzťahu, deje sa tak pasívne, takže vrstva môže progresívne zaujímať smerom von k obvodu relatívne väčšie prierezové rozmery v zodpovedajúcich druhých rovinách, ako je uvedené.

Medzitým začínajú pôsobiť tepelne sťahovacie sily C (obr. 20), vznikajúce vo vrstve, ktoré smerujú proti rozširovacím silám a nakoniec rozširovacie sily celkom vyvažujú, takže keď k tomu došlo, môže sťahovací hradiaci (baffling) účinok R v rovnici z obr. 20 odpadnúť. Bránenie (baffling) už nie je potrebné. Dôjde k „solidu“ a kovové teleso 48 sa stane telesom schopným držať svoj vlastný tvar, a to i keď bude ďalej vystavené určitej miere zmrštenia v smere priečnom na os dutiny. To je vidieť na obr. 18 pod , jednou“ z druhých prierezových rovín 90 dutiny, v ktorej vznikol vyvažovací účinok, t. j. v ktorej došlo k dosiahnutiu solidu.

Ak sa obrátime teraz opäť k obr. 1 až 8, je z nich v spojení s obr. 19 možné odvodiť, že v prípade každého tvaruje „solidus“ reprezentovaný vonkajším obvodovým obrysom 91 tvaru, zatiaľ čo relatívne vnútorný obrys 84 je obrys prvej prierezovej plochy 82, dodaný každej vrstve prstencom 83 v prvej prierezovej rovine 72 dutiny. Prechod medzi dvojicou obrysov je progresívne väčšia druhá prierezová plocha 85, zaujímaná zodpovedajúcimi vrstvami pred tým, než sa v rovine 90 dosiahne „solidu“.

Povrch 26 alebo 62 každého lejacieho prstenca má na svojom obvodovom prstenci uhlovo po sebe nasledujúce časti 92 (medzi šikmými priamkami na obr. 19 reprezentujúcimi povrch). Ak je obvodový obrys povrchu 26, 62 kruhový, uhol kužeľovitosti povrchu 26, 62 po celom jeho obvode je rovnaký, ak je os 12 dutiny orientovaná v zvislom smere a ak je teplo rovnomerne odvádzané z príslušných uhlovo po sebe nasledujúcich častí 94 (obr. 10 a 19) prstencových úsekov (t. j. prstencovito obiehajúcich pruhov) na vrstvách kovového telesa okolo jeho obvodu, zaujme potom kovové teleso podobne v rovine 90 kruhový obrys okolo jeho prierezovej plochy.

To znamená, že ak sa použije zvislá forma na odlievanie predliatku a jeho povrchu 26 alebo 62 sú dodané tieto parametre, pričom je uvedený do činnosti prostriedok 8 na odvádzame tepla obsahujúci systém kanálikov 38 a 40 s delenými lúčmi chladivá a systém kanálikov odvádza zo zodpovedajúcich častí 94 predliatku teplo v rovnomernej miere okolo jeho obvodu, prstenec 83 potom za prevádzky vytvorí kruhový obvodový obrys 84 prvej prierezovej plochy 82, prstence 86 vytvoria podobné obvodové obrysy 88 na zodpovedajúcich druhých prierezových plochách 85 a kovové teleso sa stane valcovým. Akékoľvek tepelné napätia, vyvolávané v telese v jeho priečnom smere v tretích prierezových rovinách 95 (obr. 9 a šikmé priamky, reprezentujúce povrch 26 alebo 62 na obr. 19) dutiny, prebiehajúcich rovnobežne s jej osou medzi časťami 94 telesa na navzájom opačných stranách dutiny, budú mať totiž sklon sa vzájomne vyvažovať z jednej strany dutiny na druhú. Keď je však zvolený nekruhový obvodový obrys pre kovové teleso v rovine 90, alebo os formy je orientovaná pod uhlom vzhľadom na zvislý smer, alebo ak je teplo odnímané z častí 94 prstencového úseku v nerovnomernej miere, potom musia byť zavádzané rôzne ovládania, týkajúce sa rôznych znakov vynálezu.

Predovšetkým musí byť nejako zaistené vyvažovanie tepelných napätí v tretích prierezových rovinách 95 dutiny. Ďalej sa musí vrstvám 76 roztaveného kovu umožniť priechod sérií druhých prierezových rovín 74 v prierezových plochách 85 a v obvodových obrysoch 88, ktoré sa hodí na prierezovú plochu a obvodový obrys, zamýšľaný pre kovové teleso v rovine 90. To znamená, že na prvú prierezovú rovinu 72 musí byť zvolená prierezová plocha a obvodový obrys 84, hodiaci sa na tento účel. Znamená to tiež, že ak má byť obrys reprodukovaný v rovine 90, i keď plocha kovového telesa v tejto rovine bude väčšia, potom musia byť nejakým spôsobom zohľadnené odchýlky v rozdieloch, existujúcich medzi rozširovacími silami S a/alebo tepelne sťahovacími silami C v uhlovo po sebe nasledujúcich častiach 94 vrstiev na vzájomne protiľahlých stranách dutiny.

Sú navrhované spôsoby, ktorými sa dá ovládať každý z týchto parametrov vrátane voliteľných spôsobov, ktorými sa dá dosiahnuť menenie parametrov, takže sa môžu z bežných prvých prierezových plôch a/alebo obvodových obrysov, ako kruhových, vytvoriť tvary, ktoré sú im príbuzné, ale líšia sa od nich, ako sú ovály. Boli tiež vyvinuté spôsoby, ako ovládať prierezové rozmery a prierezové plochy kovového telesa v rovine 90. Teraz bude vysvetlený každý z týchto ovládacích mechanizmov.

Pokiaľ ide o vyvažovanie tepelných napätí, bude ďalší opis uskutočnený najprv s odvolaním na obr. 10 a potom tiež na zvyšok obr. 9 až 15. Na ovládanie tepelných napätí v akomkoľvek nekruhovom prierezovom tvare, ako je asymetrický nekruhový prierez znázornený na obr. 10, sa vynesú najskôr zodpovedajúce uhlovo po sebe nasledujúce časti 94 kovového telesa, a to pomocou kolmíc 96 vedených na rovinu 78 tepelného stredu z obvodového obrysu 84 prierezu a usporiadaných vo v podstate pravidelných intervaloch pozdĺž obrysu. Potom sa pri výrobe samotnej formy zaistí vypúšťanie premenlivých množstiev kvapalného chladivá na zodpovedajúce uhlovo po sebe nasledujúce časti 94 telesa tak, že miera odnímania tepla z častí ležiacich na vzájomne opačných stranách obrysu je taká, že tepelné napätia vznikajúce zo zmršťovania kovu budú mať sklon k tomu, že budú vyvažované od jednej strany telesa na druhú. Inak povedané sa vypúšťa chladí vo okolo kovového telesa v množstvách prispôsobených na vyrovnanie tepelne sťahovacích síl vo vzájomne opačných častiach telesa.

„Rovina tepelného stredu“ (obr. 22) je zvislá rovina, zhodujúca sa s čiarou maximálnej tepelnej konvergencie v modeli 98 žľabovitého tvaru, definovanou postupne za sebou sa zbiehajúcich izoterm akéhokoľvek kovového telesa. Inak povedané, ako je vidieť z obr. 22, ide o zvislú rovinu, zhodujúcu sa s prierezovou rovinou 100 dutiny na spodnom okraji (dne) modelu a teoreticky ide o rovinu, na ktorej opačnej strane je vydávané teplo z kovového telesa k jeho obrysu.

Pre menenie množstva chladivá, vypúšťaného na uhlovo po sebe nasledujúcej časti 94, sa menia veľkosti jednotlivých kanálikov 38 a 40 v zodpovedajúcich súpravách týchto kanálikov. Je možné porovnať veľkosti kanálikov na obr. 13 a 15 s kanálikmi 38, 40 uloženými pri vzájomne opačných konvexných a konkávnych záhyboch 102 a 104 na obr. 9. Pri záhyboch, ako sú tieto, je možné očakávať veľké napätia, ak sa neurobilo takéto opatrenie. Môžu však byť použité iné spôsoby na ovládanie miery odvádzania tepla, ako je menenie počtu kanálikov v ktoromkoľvek bode na obvode dutiny, alebo menenie teploty od bodu k bodu, alebo akýmkoľvek iným spôsobom, ktorý bude mať rovnaký účinok.

Výhodne sa tiež vypúšťa chladivo na kovové teleso 48 (obr. 22) tak, aby na neho narážalo medzi prierezovou rovinou 100 dutiny v spodnej časti modelu 98 a rovinou na jeho obrube 106 a výhodne čo najbližšie k tejto rovine, ako na „vrch“ 107 čiastočne stuhnutého kovu, vytvoreného okolo tekutej časti 108 v žľabe modelu.

V závislosti od rýchlosti odlievania to môže znamenať aj vypúšťanie chladivá cez grafitový prstenec a do dutiny, ako je vidieť v reze na obr. 21. V tomto prípade obsahuje forma 109 dvojicu hornej dosky 110 a dolnej dosky 112, ktoré sú vybavené zodpovedajúcimi polodrážkami nato, aby medzi sebou zachytili grafitový prstenec 114. Prstenec 114 je uspôsobený nielen na vytváranie lejacej plochy 116 formy, ale tiež na vytváranie vnútorného obvodu prstencovej komory 118 na chladivo, usporiadané okolo jeho vonkajšieho obvodu. Prstenec má dvojicu obvodových drážok 120 okolo svojho vonkajšieho obvodu a drážky sú skosené hore a dole na vytváranie vhodných prstencov pre rad otvorov 122 ústiacich do prídavnej dvojice obvodových drážok 124, ktoré sú vhodne uzavreté elastomérovými tesniacimi prstencami 126 na ich vonkajších obvodoch. Drážky 124 samotné ústia do dvoch súprav kanálikov 128, ktoré sú usporiadané okolo osi dutiny, do ktorej sú zaústené rovnakým spôsobom ako v patentovom spise US 5 582 230 a US 5 685 359 (patentová prihláška US 08/643 767). Kanáliky 128 sú obvyklým spôsobom lakované alebo inak potiahnuté, na vedenie pretekajúceho chladivá, pričom na tesnenie komory proti dutine sú opäť medzi doskami a grafitovým prstencom použité tesniace prstence.

Na odvodenie plochy 82, obrysu 84 a medziľahlej plochy 85, (plochy doplnkovej do obrysu 91) potrebných na odlievanie výrobku nekruhovej prierezovej plochy a obrysu, sa použije spôsob, ktorý sa dá najlepšie opísať s odvolaním na obr. 9 a 10. Každý z nich poskytuje príležitosť hodnotiť nekruhový obvodový obrys a krivočiare a/alebo zahnuté „ramená“ 129, vybiehajúce smerom k obvodu od osi 12. Samotné ramená 129 majú také obrysy, ktoré sú krivočiare alebo v tvare zalomenej čiary a medzi sebou protiľahlé obrysy, ktoré sú konvexné a konkávne. Ak zvolíme priechod akoukoľvek treťou prierezovou rovinou 95 dutiny, zistíme, že obrysy na protiľahlých stranách dutiny sú schopné vytvárať odchýlku medzi rozdielmi existujúcimi na vzájomne opačných uhlovo po sebe nasledujúcich častiach 94 prstencových úsekov vrstiev na týchto stranách. Napríklad uhlovo po sebe nasledujúce časti 94 prstencových úsekov vrstiev, ležiace proti záhybom 102 a 104 z obr. 9, budú pri odlievaní profilu V vystavené výrazne odlišným rozširovacím silám.

V relatívne konkávnom záhybe 102 bude mať roztavený kov v častiach 94 prstencového úseku sklon byť vystavený stlačovaniu, „zvieraniu“ a „záhybovaniu“, pretože pri dynamike odlievacieho pochodu budú mať obe ramená 129 profilu v tvare V sklon sa k sebe otáčať a stlačovať „hromadenie“ kovu v záhybe 102. Oproti tomu v relatívne konvexnom záhybe 104 bude mať otáčanie ramien sklon uvoľňovať alebo otvárať kov v protiľahlých častiach, takže vznikne veľká výchylka medzi rozdielmi, ktoré existujú medzi rozširovacími silami a tepelne sťahovacími silami v zodpovedajúcich častiach.

To isté platí pre obr. 10, ale s tou zmenou, že sú tu prítomné ramená 129, ktoré samotné majú na sebe výbežky 130. Po štarte má napríklad rameno 129' sklon sa otáčať v smere hodinových ručičiek (z hľadiska znázornenia na obr. 10), zatiaľ čo rameno 129“ má sklon sa otáčať v protichodnom smere. Medzitým majú tiež výbežok 130' na ramene 129' a výbežok 130“ na ramene 129“ sklon sa otáčať v protichodnom smere. Každý má tiež účinok na hydrodynamiku kovu v konvexne-konkávnych záhyboch 132 alebo 134, usporiadaných medzi nimi, zatiaľ čo na obryse z obrázku sú oproti tomu body, ktoré budú len veľmi málo ovplyvňované otáčaním zodpovedajúcich ramien alebo výbežkov, ako sú konce zodpovedajúcich ramien alebo výbežkov.

Na neutralizáciu rôznych vplyvov a na zohľadňovanie skutočnosti, že dochádza k zmršťovaniu každého ramena 129 tiež v jeho pozdĺžnom smere, je navrhované meniť sklon zodpovedajúcich po sebe nasledujúcich častí 92 (obr. 19) prstencového povrchu 26 alebo 62 lejacieho prstenca, ležiacich proti príslušným častiam 94 prstencových úsekov vrstiev odlievaného telesa, takže sa mení faktor R v rovnici z obr. 20 do tej miery, že rozširovacie sily v zodpovedajúcich častiach 94 vrstiev odlievaného telesa majú rovnakú príležitosť sa spotrebovať v príslušných protiľahlých uhlovo po sebe nasledujúcich častiach druhých prierezových plôch 85. Je vhodné si napríklad povšimnúť toho, že konkávny záhyb 104 na obr. 9 má široký segment medziľahlej plochy 85A na zohľadňovanie vysokých tu pôsobiacich rozširovacích síl, zatiaľ čo proti nemu opačný konvexný záhyb 102 má ďaleko užší segment medziľahlej plochy vzhľadom na relatívne malé rozširovacie sily, ktorým sú vystavené protiľahlé časti vrstiev.

Obrys obr. 10 je získaný podobnými úvahami, zvyčajne viacfázovým procesom, ktorý berie na zreteľ zmršťovanie a/alebo otáčanie každého ramena alebo výbežku, ku ktorému dochádza v odlievacom procese a potom sa extrapoluje medzi priľahlými účinkami na výber sklonu, ktorý vyhovuje potrebám vyššieho účinku. Ak napríklad jeden z dvoch priľahlých účinkov vyžaduje sklon pod uhlom 5° a druhý pod uhlom 7°, potom sa zvolí sklon 7°, ktorý vyhovuje obom účinkom. Výsledok je schematicky znázornený v medziľahlých plochách 85A na obr. 4 a 5 a pre pochopenie použitého spôsobuje doporučovaná ich podrobná prehliadka.

Samozrejme ide o prierezovú plochu a o obrys 91, ktorý je v každom prípade požadovaný od procesu. Proces sa preto uskutočňuje v obrátenom smere, aby sa najskôr odvodila medziľahlá plocha 85A, ktorá potom určí prierezový obrys 84 a prierezovú plochu 82 potrebnú na otvor na vstupnom konci formy.

Ak sa použije ako ovládací mechanizmus premenlivý sklon, je možné odlievať valcovitý predliatok vo vodorovnej forme z dutiny majúcej valcový obvodový obrys okolo jej prvej prierezovej plochy. To je vidieť z obr. 2 a 7, ako aj obr. 16, pričom preto tento účel musí mať dutina 136 v jej dolnej časti veľkú medziľahlú plochu 85A medzi obrysom 84 prvej prierezovej plochy 82 a obvodovým obrysom 91, aký je udeľovaný kovovému telesu v rovine 90. To je schematicky znázornené na obr. 16, ktorý ukazuje veľkosť diferenciácie potrebnej medzi uhlami lejacej plochy v hornej časti 138 a dolnej časti 140 formy 142 len na tento účinok.

Existujú však prípady, keď je vhodné vytvoriť odchýlku medzi rozdielmi na vzájomne protiľahlých stranách dutiny premenením bežného obvodového obrysu na nejaký iný obrys, ako kruhového obrysu na oválny alebo sploštený obrys. Na obr. 23 je použitý bežný ovládači prostriedok 144 orientácie osi na nakláňame osi dutiny pod uhlom vzhľadom na zvislý smer, takže taká zmena prevedie kruhový obrys 84 okolo prvej prierezovej plochy 82 dutiny na súmerné nekruhové obrysy ich druhých prierezových plôch 85 a tým i pre obvodový obrys prierezu kovového telesa v jednej z druhých prierezových rovín 90 dutiny, v ktorej vznikne solidus. Účinkom je vytvorenie oválneho alebo splošteného obrysu prierezovej plochy kovového telesa, ako je schematicky znázornené v spodnej časti obr. 23.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (5)

1. Spôsob odlievania roztaveného kovu do telesa, ktoré si samo udržiava svoj tvar, pri ktorom sa zavádza roztavený kov do formy (2) vymedzujúcej formovú dutinu (4) s otvoreným koncom, majúcu vstupnú koncovú časť, výstupný koncový otvor (10, 10'), os (12) prebiehajúcu medzi výstupným koncovým otvorom a vstupnou koncovou časťou dutiny a lejací prstenec (24, 56), ktorý vymedzuje roztavený kov, keď kov tuhne do telesa (48) samo si udržiavajúceho svoj tvar a z telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar sa odoberá teplo prostredníctvom lejacieho prstenca, vyznačujúci sa tým, že sa vykonáva ďalšie odoberanie tepla z telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar, keď toto teleso vystupuje z formy, a to v nerovnakých mierach vo zvolených bodoch okolo telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar, v dôsledku čoho sú jednotlivé časti telesa vystavené rôznym tepelne sťahovacím silám.

2. Spôsob podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i sa t ý m , že lejací prstenec má definovaný obrys a body okolo telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar a nerovnaké miery odoberania tepla sú zvolené tak, že teleso samo si udržiavajúce svoj tvar zaujíma obrys odlišný od obrysu lejacieho prstenca.

3. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že ďalšie odoberanie tepla z telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar, keď teleso vystupuje z formy, sa vykonáva tým, že sa na teleso samo si udržiavajúce svoj tvar lejú v jednotlivých bodoch prúdy vody, majúce rôzne prietoky.

4. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že lejací prstenec má asymetrický obrys a body okolo telesa samo si udržiavajúceho svoj tvar zodpovedajú častiam (94) jeho prstencového úseku, ktoré uhlovo po sebe nasledujú, pričom miery odoberania tepla z bodov na navzájom opačných stranách formy sú zvolené tak, že vyvažujú tepelné napätia vyvolávané ďalším odoberaním tepla.

5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že ďalšie odoberanie tepla z telesa samo si udržiavacieho svoj tvar sa vykonáva vypúšťaním navzájom odlišných množstiev chladiacej vody v bodoch okolo telesa.