SK287497B6 - Lejacia dýza na prietok tekutého kovu - Google Patents

Abstract

Lejacia dýza (140) na pretekanie tekutého kovu obsahuje podlhovasté vnútorné vedenie majúce stredovú os (CL), aspoň jeden vstupný otvor (141) a aspoň jeden výstupný otvor (146, 148). Vnútorné vedenie má zväčšenú časť na vytvorenie väčšej plochy priečneho prierezu v blízkosti stredovej osi ako v blízkosti okrajov vnútorného vedenia, pričom táto zväčšená časť obsahuje prinajmenšom dve smerovacie fazety (144a, 144b). Každá z týchto faziet (144a, 144b) je vedená od bodu v rovine, ktorá je v podstate rovnobežná so stredovou osou a túto stredovú os pretína, k dolnému okraju vnútorného vedenia.

Description

Predložený vynález sa týka lejacej dýzy na pretekanie tekutého kovu, ktorá má geometriu s viacerými fazetami alebo vnútornú geometriu podobajúcu sa zozadu štruktúre diamantu.

Doterajší stav techniky

V pracovnom procese plynulého liatia ocele (napríklad plosiek), majúcej napríklad hrúbku od 50 mm do 60 mm a šírku od 975 mm do 1625 mm sa často uplatňuje lejacia alebo ponorená vtoková dýza. Lejacia dýza obsahuje tekutý kov, ktorý preteká do formy a privádza tento tekutý kov do formy v stave ponorenia.

Lejacia dýza má obvykle podobu hubice s jediným vstupom na jednom konci a jedným alebo dvoma výstupmi, nachádzajúcimi sa na druhom konci alebo v jeho blízkosti. Vnútorný priemer lejacej dýzy medzi vstupnou oblasťou a výstupnou oblasťou jednoducho vymedzuje obvyklý, valcovitý, axiálne súmerný rúrovitý úsek.

Rozmery výstupu lejacej dýzy majú 25 až 40 mm, v prípade šírky a 150 mm a 250 mm, pokiaľ ide o dĺžku. Výstupná oblasť dýzy môže mať jednoducho podobu otvoreného konca rúrovitého úseku. Dýza môže mať tiež dva opačne nasmerované výstupné otvory v bočných stenách dýzy, zatiaľ čo koniec rúry je uzavretý. Opačne nasmerované výstupné otvory odchyľujú prúdy roztaveného kovu v zdanlivých uhloch od 10° do 90° vo vzťahu ku zvislici. Vstup dýzy sa pripojuje ku zdroju tekutého kovu. Zdroj tekutého kovu v plynulom lejacom postupe sa nazýva medzipanva.

Lejacia dýza sa používa na tieto ciele:

(1) na premiestňovanie tekutého kovu z medzipanvy do formy bez vystavovania tekutého kovu účinku okolitého ovzdušia;

(2) na rovnomerné rozvádzanie tekutého kovu vo forme tak, aby odoberanie tepla a vytváranie tuhnúcej šupky bolo rovnomerné; a (3) na dodávanie tekutého kovu do formy pokojným a pravidelným spôsobom bez nadmerného vírenia najmä v menisku tak, aby bolo umožnené dobré mazanie a aby bol minimalizovaný vznik príčin vzniku povrchových porúch.

Prietokový pomer tekutého kovu od medzipanvy do lejacej dýzy sa môže ovládať niekoľkými spôsobmi. Najznámejšími spôsobmi ovládania takéhoto prietokového pomeru sú tieto dva spôsoby: (1) používanie zátkovej tyče a (2) používanie šmykového stavidlového uzáveru. V každom prípade musí dýza ako združená súčasť zodpovedať konštrukčnému riešeniu zátkovej tyče medzipanvy alebo šmykového stavidla medzipanvy a vnútorný priemer lejacej dýzy vo vstupnej oblasti dýzy je celkove valcovitý a môže meniť svoj polomer, alebo sa môže zužovať.

S odvolaním sa na určité údaje dosahujú dýzy podľa doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky zmienený prvý cieľ vtedy, ak sú primerane ponorené v tekutom kove vo forme a udržujú svoju fyzikálnu celistvosť.

Dýzy podľa doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky však plne nedosahujú zmienený druhý a tretí cieľ. Napr. obr. 19 a obr. 20 predvádzajú typické konštrukčné riešenie známej lejacej dýzy s dvoma otvormi a uzavretým koncom. Táto dýza uskutočňuje rozdeľovanie výstupného prúdu do dvoch opačne nasmerovaných výtokových prúdov. Prvým problémom súvisiacim s týmto typom dýzy je zrýchľovanie prúdenia vo valcovitom vnútrajšku a vytváranie silových výstupov, ktoré nevyužívajú celú plochu výstupných otvorov, ktorá je k dispozícii. Druhým problémom je kmitanie prúdu a nestále vzorce prúdenia vo forme v dôsledku náhlej zmeny smeru vedenia prúdu v dolnej oblasti dýzy. Tieto problémy neumožňujú jednotné rozvádzanie prúdenia vo forme a spôsobujú nadmerné vírenie.

Na obr. 20 je alternatívne konštrukčné riešenie takisto známej lejacej dýzy s dvoma otvormi a zužujúcim sa koncom deliča prúdu. Zužujúci sa delič sa usiluje o zdokonalenie stálosti výstupného prúdu. Ale i toto konštrukčné riešenie má rovnaké nedostatky, aké boli uvedené v súvislosti s konštrukčným riešením podľa obr. 18. V obidvoch prípadoch zotrvačná sila tekutého kovu pretekajúceho vnútorným priemerom k oblasti výstupných otvorov môže byť natoľko veľká, že sa prúdenie nemôže odkláňať natoľko, aby vyplnilo výstupné otvory bez oddelenia prúdu od vrchného ohraničenia týchto otvorov. V tomto zmysle sú výstupné prúdy nestále, spôsobujú kmitanie a sú vírivé.

Navyše sa nepodarilo vytvoriť zdanlivé uhly odchyľovania. Skutočné uhly odchyľovania sú podstatne menšie. K tomu pristupuje skutočnosť, že profily prúdenia vo výstupných otvoroch sú rovnako nerovnomerné v dôsledku nízkej prietokovej rýchlosti pri horných častiach otvorov a vysokej prietokovej rýchlosti v blízkosti nižších častí otvorov. Tieto dýzy vytvárajú pomerne veľkú stojatú vlnu v menisku alebo na povrchu roztavenej oceli, ktorá sa pokrýva formovaným tavivom alebo práškom na účely mazania. Tieto dýzy ďalej spôsobujú kmitanie v stojatej vlne, v dôsledku čoho dochádza blízko jedného konca formy ku striedavému stúpaniu a klesaniu menisku a blízko druhého konca formy dochádza ku striedavému klesaniu a stúpaniu menisku. Dýzy podľa doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky takisto vyvolávajú prerušované povrchové víre nie. Všetky tieto účinky majú tendenciu primiešavať formové tavivo do telesa oceľovej ploský a tým znižovať jej kvalitu. Kmitanie stojatej vlny spôsobuje nestály prenos tepla vo forme a v menisku alebo v jeho blízkosti. Tento účinok škodlivo ovplyvňuje rovnomernosť vytvárania oceľovej šupky, práškové mazanie formy a spôsobuje napätie v medi formy. Tak, ako sa pomer liatia zvyšuje, stávajú sa tieto účinky stále výraznejšími; a v dôsledku toho sa objavuje nutnosť obmedzovania pomeru liatia, aby sa mohla vyrábať oceľ požadovanej kvality.

V súvislosti s odkazom na obr. 17 je možné zistiť, že vyhotovená dýza 30 sa podobá dýze, ktorú opisuje Európska patentová prihláška 0403808. Ako je v tejto oblasti techniky známe, preteká roztavená oceľ z medzipanvy cez stavači uzáver alebo zátkovú tyč do kruhového, vstupného rúrovitého úseku 30b. Dýza 30 obsahuje hlavný prechod 34 meniaci svoj tvar od k rohu obdĺžnika. Táto dýza ďalej obsahuje delič 32 prúdu v tvare plochej dosky, ktorý smeruje dva prúdy v zdanlivých plus a mínus 90° uhloch vo vzťahu ku zvislici. Ale v prevádzkových podmienkach sú tieto uhly odchýlené len plus a mínus 45°. Navyše rýchlosť prúdenia vo výstupných otvoroch 46 a 48 nie je rovnaká. V blízkosti ľavej oddeľujúcej bočnej steny 34c prechodu 34 je rýchlosť prúdenia z otvoru 48 pomerne nízka, ako znázorňuje vektor 627. Maximálna rýchlosť prúdenia z otvoru 48 sa prejavuje blízko deliča 32 prúdu, ako to znázorňuje vektor 622. Kvôli treniu je rýchlosť prúdenia v bezprostrednej blízkosti deliča 32 akosi nižšia, ako to znázorňuje vektor 621. Nerovnomerné prúdenie z výstupného otvoru 46 spôsobuje vírenie. Navyše prúdenie z otvorov 46 a 48 vykazuje nízkofrekvenčné kmitanie plus a mínus 20° s periódou od 20 do 60 sekúnd. Maximálna rýchlosť prúdenia vo výstupnom otvore 46 je znázornená vektorom 602, ktorý zodpovedá vektoru 622, nakreslenom na obr. 48. Vektor 602 kmitá medzi dvoma krajnými polohami, keď jedna z nich je znázornená ako vektor 602a a je vedená pod uhlom 65° od zvislice a druhá je znázornená ako vektor 602b a je vedená pod uhlom 25° od zvislice.

Na obr. 17a je vidieť, že prúdy vystupujúce z otvorov 46 a 48 majú tendenciu udržiavať 90° vo vzájomnom vzťahu, takže ak je výstup z otvoru 46 znázornený vektorom 602a, ktorý sa odchyľuje o uhol 65° od zvislice, je výstup z otvoru 48 znázornený vektorom 622a, ktorý sa odchyľuje o uhol 25° od zvislice. V jednej krajnej polohe kmitania, uvedenej na obr. 17a sa meniskus Ml na ľavom konci formy 54 podstatne zvyšuje, zatiaľ čo meniskus M2 na pravom konci formy sa zvyšuje mierne. Tento účinok je na obr. 17a prehnane zvýraznený z dôvodov jasnosti. Celkove platí, že najnižšia úroveň menisku sa objavuje v blízkosti dýzy 30. Pri lejacom pomere tri tony za minútu vykazuje meniskus všeobecne stojaté vlny s výškou od 18 do 30 mm. V krajnej polohe predvedeného kmitania existuje cirkulovanie Cl v smere pohybu hodinových ručičiek s väčším rozsahom a malou hĺbkou pri ľavom konci formy a cirkulovania/e C2 proti smeru pohybu hodinových ručičiek s menším rozsahom a veľkou hĺbkou pri pravom konci formy.

Na obr. 17a a 17b je vidieť, že vedľa dýzy 30 existuje vypúlená/vypuklá oblasť B, v ktorej sa šírka formy zväčšuje na umiestnenie dýzy, ktorá má typickú hrúbku 19 mm svojej žiaruvzdornej steny. V krajnej polohe kmitania znázorneného na obr. 17a existuje silné povrchové prúdenie F1 zľava smerom napravo do vypúlenej/vypuklej oblasti pred dýzou a za dýzou 30. Taktiež existuje slabé povrchové prúdenie F2 z pravej strany smerom doľava k vypúlenej/vypuklej oblasti. Vedľa pravej strany dýzy 30 sa v menisku vo vypuklej oblasti formy objavujú prerušované víry V. Značne nerovnomerné rozvádzanie rýchlosti vo výstupných otvoroch 46 a 48, veľké stojaté vlny a povrchové víry majú celkove tendenciu spôsobovať strhávanie taviaceho prášku a formového taviva s následným poklesom kvality liatej ocele. Navyše vytváranie oceľovej šupky je nestále a nerovnomerné, mazanie je negatívne ovplyvňované a vytvára sa napätie v medi formy v menisku alebo v jeho blízkosti. Všetky tieto účinkujúce vplyvy sa zosilnené prejavujú pri vyšších pomeroch liatia. Také dýzy podľa doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky vyžadujú, aby sa pomer liatia znižoval.

S opätovným odkazom na obr. 17 zistíme, že delič prúdu môže alternatívne obsahovať tupý trojuholníkový klin 32c, ktorého vodiaca hrana má uhol 156° a jeho strany sú vedené pod uhlami 12° od vodorovnej priamky, ako je to uvedené v prvej Nemeckej patentovej prihláške DE 3709188, čo vytvára zdanlivé uhly odchýlenia plus a mínus 78°. Ale skutočné uhly odchýlenia sú znova približne plus a mínus 45°; a táto dýza vykazuje tiež nevýhody, ako tomu bolo v predchádzajúcich prípadoch.

Ak sa zameria pozornosť na obr. 18 bude zistené, že dýza 30 sa podobá dýze uvedenej v druhej Nemeckej patentovej prihláške DE 4142447, v ktorej sú zdanlivé uhly odchýlenia vyjadrené v rozsahu od 10° do 22°. Prúd z prívodnej rúry 30b vstupuje do hlavného prechodu 34, ktorý má zdanlivé uhly odchýlenia plus a mínus 20°, ktoré sú vymedzované vzďaľujúcimi sa bočnými stenami 34c a 34f a trojuholníkovým deličom 32 prúdu. V prípade vynechania deliča 32 prúdu je ekvipotenciál výsledného prúdu v blízkosti výstupných otvorov 46 a 48 označený vzťahovou značkou 50. Ekvipotenciál 50 má nulové zakrivenie v stredovej oblasti bližšie k osi S rúry 30b a vykazuje maximálne zakrivenie na pravouhlých priesečníkoch s pravou a ľavou stranou 34c a 34f dýzy. Vypuklý tvar prúdu v strede vykazuje zanedbateľné odchýlenie; a len prúdenie bližších strán vykazuje odchýlenie plus a mínus 20°. V prípade neprítomnosti deliča prúdu by prostriedky odchyľovania v otvoroch 46 a 48 boli menšie ako 1/4 a možno 1/5 alebo 20 % zdanlivého odchýlenia plus a mínus 20°.

Ak sa vezme do úvahy nepatrné momentálne trenie steny, potom vzťahová značka 64a je kombinovaným vektorom a úsekom laminámeho prúdu predstavujúceho prúd v blízkosti ľavej strany 34f dýzy a vzťahová značka 66a označuje kombinovaný vektor a úsek laminámeho prúdenia v blízkosti pravej strany 33c dýzy.

Počiatočný bod a smer prúdenia zodpovedá počiatočnému bodu a smeru vektora; a dĺžka úseku laminámeho prúdenia zodpovedá dĺžke vektora. Úseky laminárneho prúdenia 64a a 66a samozrejme miznú do vírenia v tekutom kove, vytekajúcom z dýzy 30 do formy. V prípade včlenenia krátkeho deliča 32 prúdu bude tento delič 32 prúdu v podstate účinkovať ako skosené teleso v dvojrozmernom prúde. Vektory - úseky laminámeho prúdenia 64 a 66 v blízkosti telesa majú vyššiu rýchlosť ako vektory - úseky laminámeho prúdenia 64a a 66a. Úseky laminámeho prúdenia 64 a 66 samozrejme miznú do nízkotlakového súputného prúdu za deličom 32 prúdu v smere prúdenia. Tento nízkotlakový súputný prúd obracia prúdenie v blízkosti deliča 32 smerom nadol. Najnovšia nemecká prihláška uvádza, že trojuholníkový delič 32 zaujíma len 21 % dĺžky hlavného prechodu 34. Toto nestačí na dosiahnutie aspoň priblíženia sa ku zdanlivým odchýleniam, ktoré by vyžadovali ďalší trojuholníkový delič so zodpovedajúcim predĺžením dĺžky hlavného prechodu 34. Bez potrebného odchýlenia prúdu do strán má roztavený kov tendenciu vnoriť sa do formy. Toto zvyšuje amplitúdu stojatej vlny, a to nie nárastom výšky menisku, ale zosilnením stlačovania menisku v tej časti vypuklého tvaru pred dýzou a za dýzou, kde z nej vychádzajúci prúd strháva tekutý prúd z tejto časti vypuklého tvaru a vytvára nežiaduce tlaky.

Dýza podľa doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky sa usiluje o odchyľovanie prúdu na základe účinku pozitívnych tlakov medzi prúdmi vytváranými deličom prúdu.

V dôsledku uplatňovania rôznych nezmyselných nápadov pri výrobe, v dôsledku nedostatočného využívania spomaľovania alebo rozptyľovania prúdu pred jeho delením a v dôsledku nízkofrekvenčného kmitania prúdov vychádzajúcich z výstupných otvorov 46 a 48 nebude stredový laminámy prúd celkove narážať na bod trojuholníkového deliča 32 prúdu, nakresleného na obr. 18. Namiesto toho bod rozbiehania všeobecne leží nie na jednej alebo druhej strane deliča 32. Ak sa napríklad bod rozbiehania nachádza na ľavej strane deliča 32, potom sa lamináme rozdeľovanie prúdu prejavuje na pravej strane deliča 32. Rozdeľovacia „bublina“ zmenšuje uhlové odchyľovanie prúdu na pravej strane deliča 32 a vyvoláva ďalšie vírenie prúdu, vystupujúceho z otvoru 48.

Podstata vynálezu

V súlade s uvedenými údajmi je cieľom nášho vynálezu vyvinúť lejaciu dýzu, ktorá vylepši správanie prúdu súvisiace so zavádzaním tekutého kovu do formy cez lejaciu dýzu.

Toto sa dosiahne lejacou dýzou na prietok tekutého kovu, ktorej podstata spočíva v tom, že obsahuje podlhovasté vnútorné vedenie majúce stredovú os, aspoň jeden vstupný otvor a aspoň jeden výstupný otvor, toto vnútorné vedenie má zväčšenú časť na vytvorenie väčšej plochy priečneho prierezu v blízkosti stredovej osi ako v blízkosti okrajov vnútorného vedenia, pričom táto zväčšená časť obsahuje aspoň dve smerovacie fazety, kde každá z týchto faziet je vedená od bodu v rovine, ktorá je v podstate rovnobežná so stredovou osou a túto stredovú os pretína, k dolnému okraju vnútorného vedenia.

Výhodné je, keď dýza ďalej obsahuje delič toku prúdu na rozdelenie aspoň jedného výstupného otvoru do dvoch výstupných otvorov a na rozdelenie toku roztaveného kovu pretekajúceho vnútorným vedením do dvoch prúdov, opúšťajúcich dýzu cez dva výstupné otvory.

V ďalšom výhodnom uskutočnení má každá smerovacia fazeta hornú hranu.

Výhodné je tiež, keď aspoň dve z horných hrán nadväzujú na seba a vytvárajú vrchol smerujúci celkovo k aspoň jednému výstupnému otvoru.

V ďalšom výhodnom uskutočnení smerovacie fazety k sebe priliehajú v stredovej hrane.

V ďalšom výhodnom uskutočnení vo vodorovnom priečnom reze sa stredová hrana každej smerovacej fazety nachádza vo väčšej vzdialenosti od pozdĺžnej vodorovnej osi ako horná hrana smerovacej fazety.

V ďalšom výhodnom uskutočnení každá horná hrana vystupuje v uhle smerom k výstupnému otvoru, pričom tento uhol celkovo zodpovedá výstupnému uhlu výstupného otvoru.

V ďalšom výhodnom uskutočnení výtokový uhol každého výstupného otvoru je v rozsahu od 45° do 80° smerom nadol od horizontály, resp. v rozsahu od 60° do 70° smerom nadol od horizontály.

V ďalšom výhodnom uskutočnení aspoň jeden výstupný otvor má vrch a spodok a je širší naspodku ako navrchu.

Sila zotrvačnosti tekutého kovu prúdiaceho dýzou je rozdeľovaná a dokonalejšie ovládaná rozdeľovaním pôvodného toku do oddelených a nezávislých prúdov vo vnútornom vedení dýzy v niekoľkostupňovom procese. Uľahčí sa rozdeľovanie prúdu a tým sa obmedzí vírenie, zdokonalí rovnomernosť výstupných prúdov a zaistí sa požadovaný uhol odchyľovania nezávislých prúdov. Uvedená dýza má schopnosť rozptyľovania alebo spomaľovania prúdenia tekutého kovu pretekajúceho touto dýzou s výsledným obmedzovaním účinku sily zotrvačnosti prúdu tak, aby bola dosahovaná stálosť prúdov, vystupujúcich z dýzy. Odchyľovanie prúdu sa čiastočne dosahuje na základe podtlakov pôsobiacich na vonkajšie časti prúdov a vyvolávaných zakrivenými, koncovými ohybovými úsekmi, čo posilní rovnomernejšie rozloženie rýchlosti vo výstupných otvoroch.

Prehľad obrázkov na výkrese

Riešenie podľa vynálezu bude ďalej bližšie objasnené pomocou výkresov, kde na jednotlivých obrázkoch označujú rovnaké vzťahové značky podobné súčasti na nákresoch rôznych uskutočnení, na ktorých:

obr. 1 axiálny priečny rez prvej lejacej dýzy z pohľadu smerom dozadu, vzatý podľa priamky 1-1, ktorá je nakreslená na obr. 2, keď táto prvá lejacia dýza má šesťboký hlavný prechod, rozširujúci sa pod malým uhlom na rozptyľovanie a mierne koncové ohnutie;

obr. la je časť priečneho rezu z pohľadu smerom dozadu uprednostňovaného deliča toku prúdu, majúceho zaoblenú nábehovú hranu;

obr. lb je alternatívny pohľad na axiálny priečny rez alternatívneho uskutočnenia lejacej dýzy, vzatý podľa priamky lb - lb, ktorá je nakreslená na obr. 2b, keď táto lejacia dýza má hlavný prechod so spomaľovačom a rozptýlením a uskutočňuje odchyľovanie výstupných prúdov;

obr. 2 je axiálny priečny rez pri pohľade vpravo, vzatý podľa priamky 2-2, ktorá je nakreslená na obr. 1;

obr. 2a je pohľad na axiálny priečny rez, vzatý podľa 2a -2a, ktorá je nakreslená na obr. lb;

obr. 3 je z pohľadu smerom dolu, vzatý v rovine 3-3, ktorá je nakreslená na obr. 1 a 2;

obr. 3a je priečny rez, vzatý v rovine 3a - 3a, ktorá je nakreslená na obr. lb a 2a;

obr. 4 je priečny rez z pohľadu smerom nadol, vzatý v rovine 4-4, ktorá je nakreslená na obr. 1 a 2;

obr. 4a je priečny rez, vzatý v rovine 4a - 4a, ktorá je nakreslená na obr. lb a 2a;

obr. 5 je priečny rez z pohľadu smerom nadol, vzatý v rovine 5-5, ktorá je nakreslená na obr. 1 a 2;

obr. 5a je priečny rez, vzatý v rovine 5a - 5a, ktorá je nakreslená na obr. lb a 2a;

obr. 6 je priečny rez z pohľadu smerom nadol, vzatý v rovine 6-6, ktorá je nakreslená na obr. 1 a 2;

obr. 6a je alternatívny priečny rez z pohľadu smerom nadol, vzatý v rovine 6-6, ktorá je nakreslená na obr. 1 a 2;

obr. 6b je priečny rez smerom nadol, vzatý v rovine 6-6, ktorá je nakreslená na obr. 13 a 14 a na obr. 15 a 16;

obr. 6c je priečny rez, vzatý v rovine 6a - 6a, ktorá je nakreslená na obr. lb a 2a;

obr. 7 je axiálny priečny rez druhej lejacej dýzy z pohľadu dozadu, keď táto druhá lejacia dýza má pravidelnú oblasť prechodu z kruhového do obdĺžnikového tvaru, šesťboký hlavný prechod s rozptýlením, rozširujúci sa v malom uhle a k miernemu koncovému smerujúcemu zakriveniu;

obr. 8 je axiálny priečny rez pri pohľade vpravo na dýzu nakreslenú na obr. 7;

obr. 9 je axiálny priečny rez tretej lejacej dýzy z pohľadu dozadu, keď táto tretia lejacia dýza má prechod z kruhového do štvorcového tvaru s miernym rozptyľovaním, šesťboký hlavný prechod so stálou prietokovou oblasťou, rozširujúci sa v strednom uhle, a k miernemu koncovému smerujúcemu zakriveniu;

obr. 10 je axiálny priečny rez pri pohľade vpravo na dýzu nakreslenú na obr. 9;

obr. 11 je axiálny priečny rez štvrtej lejacej dýzy z pohľadu dozadu, keď táto štvrtá lejacia dýza má prechody z kruhového a štvorcového tvaru do obdĺžnikového tvaru s vysokým celkovým rozptyľovaním, šesťboký hlavný prechod so stálou prietokovou oblasťou, rozširujúci sa vo veľkom uhle/pod veľkým uhlom, a nemá žiadne koncové smerujúce zakrivenie;

obr. 12 je axiálny priečny rez pri pohľade vpravo na dýzu nakreslenú na obr. 11;

obr. 13 je axiálny priečny rez piatej lejacej dýzy z pohľadu dozadu, keď táto piata lejacia dýza sa podobá dýze nakreslenej na obr. 1, ale s tým rozdielom, že má obdĺžnikový hlavný prechod;

obr. 14 je axiálny priečny rez pri pohľade vpravo na dýzu nakreslenú na obr. 13;

obr. 15 je axiálny priečny rez šiestej dýzy z pohľadu dozadu, keď táto šiesta lejacia dýza má obdĺžnikový hlavný prechod s rozptyľovaním, rozširujúci sa v malom uhle/pod malým uhlom, menšie spomalené prúdenie v hlavnom prechode a veľké koncové smerujúce zakrivenie;

obr. 16 je axiálny priečny rez pri pohľade vpravo na dýzu nakreslenú na obr. 15;

obr. 17 je axiálny priečny rez piatej dýzy podľa doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky, vzatý z pohľadu zozadu;

obr. 17a je priečny rez z pohľadu dozadu, predvádzajúci vzorce prietoku vo forme, ktoré sú vytvárané činnosťou dýzy nakreslenej na obr. 17;

obr. 18 je axiálny priečny rez ďalšej dýzy podľa doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky, vzatý z pohľadu zozadu;

obr. 19 je axiálny priečny rez podľa doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky, vzatý z pohľadu zozadu; obr. 20 je čiastočný bokorys dýzy podľa doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky, nakreslenej na obr. 19; obr. 21 je axiálny priečny rez ďalšej dýzy podľa doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky;

obr. 22 je pôdorys ďalšej dýzy podľa doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky, vzatý z pohľadu šípok 22; obr. 23 je axiálny priečny rez alternatívneho uskutočnenia lejacej dýzy podľa prihlasovaného vynálezu; obr. 24 ukazuje priečny rez obr. 23, vzatý podľa priamky A - A, nakreslenej na obr. 23;

obr. 25 ukazuje priečny rez obr. 23, vzatý podľa priamky B -B, nakreslenej na obr. 23;

obr. 26 ukazuje čiastočný axiálny bokorys lejacej dýzy podľa obr. 23;

obr. 27 ukazuje axiálny priečny rez lejacej dýzy podľa obr. 23 z pohľadu bokorysu;

obr. 28 ukazuje axiálny priečny rez alternatívneho uskutočnenia lejacej dýzy podľa tohto vynálezu;

obr. 29 ukazuje axiálny priečny rez lejacej dýzy podľa obr. 28 z pohľadu bokorysu;

obr. 30 ukazuje axiálny priečny rez alternatívneho uskutočnenia lejacej dýzy podľa tohto vynálezu; obr. 30A ukazuje priečny rez obr. 30 vzatý podľa priamky A - A, nakreslenej na obr, 30;

obr. 30B ukazuje priečny rez obr. 30 vzatý podľa priamky B - B, nakreslenej na obr. 30; obr. 30C ukazuje priečny rez obr. 30 vzatý podľa priamky C - C, nakreslenej na obr. 30; obr. 30D ukazuje priečny rez obr. 30 vzatý podľa priamky D - D, nakreslenej na obr. 30;

obr. 30EE je čiastočný pôdorys výstupného otvoru lejacej dýzy podľa obr. 30 z pohľadu šípky EE, nakreslenej na obr. 30;

obr. 31 ukazuje axiálny priečny rez lejacej dýzy podľa obr. 30 z pohľadu bokorysu;

obr. 32 ukazuje axiálny priečny rez alternatívneho uskutočnenia lejacej dýzy podľa tohto vynálezu;

obr. 32A ukazuje priečny rez obr. 32, vzatý podľa priamky A - A, nakreslenej na obr. 32; obr. 32B ukazuje priečny rez obr. 32, vzatý podľa priamky B - B, nakreslenej na obr. 32; obr. 32C ukazuje priečny rez obr. 32, vzatý podľa priamky C - C, nakreslenej na obr. 32; obr. 32D ukazuje priečny rez obr. 32, vzatý podľa priamky D - D, nakreslenej na obr. 32; obr. 32E ukazuje priečny rez obr. 32, vzatý podľa priamky E - E, nakreslenej na obr. 32; obr. 33 ukazuje axiálny priečny rez lejacej dýzy podľa obr. 32 z pohľadu bokorysu;

obr. 34A ukazuje axiálny priečny rez lejacej dýzy podľa obr. 32 a znázorňuje účinné výpustné uhly výstupných prúdov pri nízkom prietokovom výkone;

obr. 34B ukazuje axiálny priečny rez lejacej dýzy podľa obr. 32 a znázorňuje účinné výpustné uhly výstupných prúdov pri strednom prietokovom výkone;

obr. 34C ukazuje axiálny priečny rez lejacej dýzy podľa obr. 32 a znázorňuje účinné výpustné uhly výstupných prúdov pri vysokom prietokovom výkone;

obr. 35 ukazuje axiálny priečny rez lejacej dýzy podľa tohto vynálezu;

obr. 35A ukazuje priečny rez obr. 35, vzatý podľa priamky A - A nakreslenej na obr. 35;

obr. 35B ukazuje priečny rez obr. 35, vzatý podľa priamky B - B nakreslenej na obr. 35; obr. 35C ukazuje priečny rez obr. 35, vzatý podľa priamky C - C nakreslenej na obr. 35; obr. 35D ukazuje priečny rez obr. 35, vzatý podľa priamky D - D nakreslenej na obr. 35; obr. 35E ukazuje priečny rez obr. 35, vzatý podľa priamky E - E nakreslenej na obr. 35;

obr. 35QQ je čiastočný bokorys horného vstupného otvoru lejacej dýzy podľa obr. 35 z pohľadu šípky QQ; obr. 35RR je čiastočný bokorys dolného vstupného otvoru lejacej dýzy podľa obr. 35 z pohľadu šípky RR; obr. 36 ukazuje axiálny priečny rez lejacej dýzy podľa obr. 35 z pohľadu bokorysu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

S odkazom na obr. Ib a 2a je možné uviesť, že lejacia dýza sa všeobecne označuje vzťahovou značkou 30. Horný koniec dýzy obsahuje prívodný vstup 30a do dýzy, ktorý končí v rúrovitom úseku 30b alebo vo vnútornom vedení, ktorý pokračuje smerom nadol tak, ako je to uvedené na obr. Ib a 2a. Os rúrovitého úseku 30b sa považuje za os S dýzy. Rúrovitý úsek 30b končí v rovine 3a -3a, ktorá, ako môže byť vidieť na obr. 3a, má v priečnom reze tvar kruhu. Následne prúd vstupuje do hlavného prechodu, ktorý je všeobecne označovaný vzťahovou značkou 34 a má výhodne štyri steny 34a až 34d. Bočné steny 34a a 34b sa vzájomne rozširujú o určitý uhol od zvislice. Čelné steny 34c a 34d sa spojujú s bočnými stenami 34a a 34b. Skúsení odborníci v tejto oblasti techniky by si mali uvedomiť, že prechodovou oblasťou 34 môže byť akákoľvek oblasť, majúca v priečnom reze tvar s rovinnou súmernosťou a nemusí byť tvarovo obmedzená v zmysle počtu stien (štyroch alebo šiestich stien) alebo plôch prierezov, ktoré sú tu opisované práve v súvislosti s menením prechodovej oblasti 34 z všeobecne kruhovej oblasti prierezu do všeobecne pozdĺžnej oblasti prierezu, majúceho rovinnú súmernosť, ako je to vidieť na obr. 3a, 4a, 5a a 6c.

V prípade kužeľovitého, dvojrozmerného difuzéra je obvyklé obmedzovanie uhla špičky kužeľa na približne 8°, aby sa predchádzalo nežiaducim stratám tlaku v dôsledku vznikajúceho rozdeľovania prúdu. Obdobne v prípade jednorozmerného obdĺžnikového difuzéra, v ktorom j e jedna dvojica stien rovnobežná, by sa mala druhá proti sebe postavených stien rozširovať o uhol, ktorý nie je väčší ako 16°, t. j. plus 8° od osi, pokiaľ ide o jednu stenu a mínus 8° od osi, pokiaľ ide o opačnú stenu. Napríklad v rozptyľovacej prechodovej oblasti 34, nakreslenej na obr. Ib 2,56° strednej hodnoty zbiehavosti predných stien a 5,2° rozbiehavosti bočných stien poskytujú ekvivalent jednorozmernej rozbiehavosti bočných stien 10,4 - 4,3 = 5,1° (približne), čo je menej ako 8° limit.

Obr. 4a, 5a a 6c sú priečne rezy, vzaté podľa príslušných rovín 4a - 4a, 5a - 5a a 6c - 6c, nakreslených na obr. Ib a 2a a príslušne zoradených pod rovinou 3a - 3a. Obr. 4a predvádza štyri vstupujúce rohy s veľkým polomerom, obr. 5 a predvádza štyri vstupujúce rohy so stredne veľkým polomerom a obr. 6c predvádza štyri vystupujúce rohy s malým polomerom.

Delič 32 toku prúdu je umiestnený pod prechodom a tým vytvára dve osi. Uhol špičky deliča toku prúdu v podstate zodpovedá uhlu rozširovania výstupných stien. Plocha roviny 3a - 3a je väčšia ako plocha priečneho rezu obidvoch výstupov 35 a 37, vedených v určitom uhle; a prúd, vytekajúci z výstupov 35 a 37 má nižšiu rýchlosť, ako prúd v kruhovom rúrovitom úseku 30b. Toto zníženie strednej hodnoty rýchlosti prúdu obmedzuje vírenie, vznikajúce v tekutom kove, vytekajúcom z dýzy do formy.

Celkové odchýlenie je súčtom toho, čo je vytvorené v hlavnej prechodovej oblasti 34 a toho, čo vzniká približne rozširovaním výstupných stien. Bolo zistené, že celkový uhol odchýlenia približne 30° je takmer optimálny na plynulé liatie tenkých plosiek, majúcich šírku v rozsahu od 975 mm do 1625 mm, alebo 38 do 64 palcov a hrúbky v rozsahu od 50 mm do 60 mm. Optimálny uhol odchýlenia závisí od šírky ploský a do určitej miery od dĺžky, šírky a hĺbky vypuklého tvaru B formy. Taký vypuklý tvar môže typicky mať dĺžku od 800 mm do 1100 mm, šírku od 150 mm do 200 mm, hĺbku od 700 mm do 800 mm.

Na obr. 1 a 2 je uvedená alternatívna lejacia dýza, ktorá je všeobecne označovaná vzťahovou značkou 30. Horný koniec dýzy obsahuje prívodný vstup 30a dýzy, ktorý končí v rúrovitom úseku 30b, ktorý má vnútorný priemer 76 mm a pokračuje smerom nadol tak, ako je uvedené na obr. 1 a 2. Os rúrového úseku 30b sa považuje za os S dýzy. Rúrový úsek 30b končí pri rovine 3-3, ktorá, ako je vidieť na obr. 3, má v priečnom reze tvar kruhu, ktorého plocha je 4536 mm². Následne prúd vstupuje do hlavného prechodu, ktorý je všeobecne označovaný vzťahovou značkou 34 a má výhodne šesť stien 34a až 34f. Bočné steny 34c a 34f sa vzájomne rozbiehajú pod určitým uhlom, ktorým je výhodne uhol 10°, od zvislice. Čelné steny 34d a 34e sa umiestňujú pod malými uhlami vo vzájomnom vzťahu tak, ako zadné steny 34a a 34b. Toto bude vysvetlené podrobnejšie v nasledujúcom texte. Predné steny 34d a 34c sa zbiehajú so zadnými stenami 34a a 34b pod uhlom, majúcom strednú hodnotu zhruba 3,8° od zvislice.

V prípade kužeľovitého, dvojrozmerného difuzéra je obvyklé obmedzovanie uhla špičky kužeľa na približne 8°, aby sa predchádzalo nežiaducim stratám tlaku v dôsledku vznikajúceho rozdeľovania prúdu. Obdobne v prípade jednorozmerného obdĺžnikového difuzéra, v ktorom j e jedna dvojica stien rovnobežná, by sa mala druhá proti sebe postavených stien odchyľovať pod uhlom, ktorý nie je väčší ako 16°, t. j. plus 8° od osi, pokiaľ ide o jednu stenu, a mínus 8° od osi, pokiaľ ide o opačnú stenu. V rozptyľovacom hlavnom prechode 34, nakreslenom na obr. Ib 3,8° strednej hodnoty zbiehavosti predných stien a zadných stien poskytujú ekvivalent jednorozmernej rozbiehavosti bočných stien 10 - 3,8 = 6,2° (približne), čo je menej ako 8° limit.

Obr. 4, 5, 6 sú priečne rezy, ktoré sú vzaté podľa príslušných rovín 4-4, 5-5a6-6 nakreslených na obr. 1 a 2, keď tieto roviny sú príslušne zoradené vo vzdialenostiach 100 mm, 200 mm a 351,6 mm pod rovinou

3-3. Zovretý uhol medzi prednými stenami 34e a 34d je o niečo menší ako 180°, čo je obdobou zovretého uhla medzi zadnými stenami 34a a 34b. Obr. 4 uvádza štyri vystupujúce rohy s veľkým polomerom, obr. 5 uvádza štyri vystupujúce rohy so stredne veľkým polomerom a obr. 6 uvádza štyri vystupujúce rohy s malým polomerom. Na pretínanie zadných stien 34a a 34b sa môže vytvoriť zaoblenie alebo polomer, čo rovnako platí aj pre pretínanie predných stien 34d a 34e. Dĺžka prietokového priechodu je 111,3 mm, v prípade obr. 4

146,5 mm, v prípade obr. 5 a 200 mm, v prípade obr. 6.

Na obr. 6a je vidieť, že tvar priečneho rezu v rovine 6-6 môže mať alternatívne štyri vystupujúce rohy, ktorých polomer sa v podstate rovná nule. Predné steny 34a a 34d a zadné steny 34a a 34b smerujú podľa ich línií pretínania 17,6 mm dolu pod rovinu 6 -6 ku hrotu 32a deliča 32 toku prúdu. Tým sa vytvárajú dva výstupy 35 a 37, ktoré sú vedené v plus a mínus 10° uhloch vo vzťahu k zvislici. Ak sa vezme do úvahy to, že prechodová oblasť 34 má ostré vystupujúce rohy v rovine 6-6, ako je to uvedené na obr. 6a, potom budú výstupy, vedené v určitých uhloch obdĺžnikové, budú mať šikmú dĺžku 101,5 mm a šírku 28,4 mm a získajú celkovú plochu prierezu 5776 mm².

Pomer plochy v rovine 3 - 3 k ploche dvoch výstupov 35 a 37, vedených v určitých uhloch je π/4 = 0,785; a prúd, vytekajúci z výstupov 35 a 37 má 78,5 % rýchlosti, ktorá existuje v kruhovom rúrovom úseku 30b. Toto obmedzenie strednej hodnoty rýchlosti prúdenia znižuje výskyt vírenia tekutého kovu vytekajúceho z dýzy do formy. Prúd, vytekajúci z výstupov 35 a 37 vstupuje do príslušných zakrivených obdĺžnikových, rúrových úsekov 38 a 40. V nasledujúcom texte bude uvedené, že sa tok v hlavnej prechodovej oblasti 34 v podstate rozdeľuje na dva prúdy s vyššími prietokovými rýchlosťami pri bočných stenách 34c a 34f s nižšími prietokovými rýchlosťami pri osi. Toto v sebe zahŕňa vybočovanie prúdu v hlavnej prechodovej oblasti 34 do dvoch opačných smerov, ktoré sa blížia plus a mínus 10°. Zakrivené, obdĺžnikové rúry odchyľujú prúdy o ďalšie uhly 20°. Zakrivené úseky končia v línii 39 a 41. V smere prúdenia sú umiestnené priame, obdĺžnikové, rúrové úseky 42 a 44, ktoré takmer vyrovnávajú rozloženie rýchlosti prichádzajúcej zo zakrivených úsekov 38 a 40. Otvory 46 a 48 plnia funkciu výstupov z príslušných priamych úsekov 42 a 44. Je potrebné, aby vnútorné steny 38a a 40a príslušných zakrivených úsekov 38 a 40 mali primeraný polomer zakrivenia, a to výhodne nie menej ako polovicu polomeru vonkajších stien 38b a 40b. Vnútorné steny 38a a 40a môžu mať polomer 100 mm; a vonkajšie steny 38b a 40b by mohli mať polomer 201,5 mm. Steny 38b a 40b sú vymedzené deličom 32 toku prúdu, ktorý má ostrú nábehovú hranu so zovretým uhlom 20°. Delič 32 takisto vy medzuje steny 42b a 44b priamych obdĺžnikových úsekov 42 a 44. Bude pochopiteľné, že v blízkosti vnútoiných stien 38a a 40a existuje nízky tlak a tým i vysoká rýchlosť, zatiaľ čo v blízkosti vonkajších stien 38b a 40b existuje vysoký tlak a tým nízka rýchlosť. Malo by sa vziať do úvahy, že tento rýchlostný profil v zakrivených úsekoch 38 a 40 je opakom rýchlostného profilu dýz podľa doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky, ktoré sú zakreslené na obr. 17 a 18. Priame úseky 42 a 44 umožňujú vysokorýchlostné a nízkotlakové prúdenie v blízkosti vnútorných stien 38a a 40a v primeranom rozsahu vzdialenosti pozdĺž stien 42a a 44a, kde sa toto prúdenie rozptyľuje na znižovanie rýchlosti a zvyšovania tlaku.

Celkové odchýlenie je plus a mínus 30°, pričom 10° odchýlenie sa vytvára v hlavnej prechodovej oblasti 34 a ďalších 20° vytvárajú zakrivené rúrové úseky 38 a 40. Bolo zistené, že tento uhol je takmer optimálny na plynulé liatie tenkých plosiek majúcich šírky v rozsahu od 975 mm do 1625 mm alebo od 38 do 64 palcov a hrúbky v rozsahu od 50 mm do 60 mm. Optimálny uhol odchýlenia závisí od šírky ploský a do určitej miery od dĺžky, šírky a hĺbky vypuklej časti B formy. Taký vypuklý tvar môže typicky mať dĺžku od 800 mm do 1100 mm, šírku od 150 mm do 200 mm a hĺbku 700 do 800 mm. Samozrejme bude pochopiteľné, že tak ako tvar prierezu v rovine 6-6 uvedený na obr. 6, nebudú tvary prierezu rúrových úsekov 38, 40, 42 a 44 naďalej dokonale obdĺžnikové, ale pôjde o všeobecnú podobnosť s obdĺžnikovými tvarmi. Ďalej bude ocenené, že bočné steny 34c a 34f môžu mať v podstate tvar oblúka bez priamych častí, ako je to uvedené na obr. 6. Pretínanie zadných stien 34a a 34b je uvedené ako veľmi ostré a vedené pozdĺž línie, aby sa zlepšila znázorňovacia zrozumiteľnosť vyobrazenia. Na obr. 2 je vidieť, že vzťahové značky 340b a 340d predstavujú pretínanie bočnej steny 34c s príslušnou prednou stenou 34b a zadnou stenou 34d, čím sa vytvárajú štvorcové vystupujúce rohy tak, ako je to uvedené na obr. 6a. Ale v dôsledku zaoblenia štyroch vystupujúcich rohov nad rovinou 6-6 proti smeru prúdenia uvedenej línie 340b a 340d zmiznú. Zadné steny 34a a 34b sú opačne prehnuté vo vzťahu k sebe, pričom prehnutie v rovine 3 - 3 je nulové a v rovine 6 - 6 je takmer najväčšie. Predné steny 34d a 34 sú prehnuté podobne. Steny 38a a 42a môžu byť považované za nálevkovité rozšírenie zodpovedajúcich bočných stien 34f a 34c uvádzanej hlavnej prechodovej oblasti 34.

Ak vezmeme teraz do úvahy odkaz na obr. la, bude možné opísať delič 32 toku prúdu, ktorý je nakreslený vo zväčšenej mierke a ktorý má zaoblenú nábehovú hranu. Polomer zakrivených stien 38b a 40b je zmenšený o 5 mm, napríklad z 201,5 mm na 196,5 mm. Toto vytvára napríklad hrúbku väčšiu ako 10 mm, ktorá umožňuje zhotovenie zaoblenej nábehovej hrany s takým polomerom zakrivenia, ktoré stačí na umiestnenie požadovaného rozsahu bodov rozbiehania bez vytvárania laminámeho rozdeľovania. Hrot 32b deliča 32 môže mať tvar časti elipsy s úsekom zvislej osi. Hrot 32b má obrys tvaru krídla ako napríklad NACA 0024 symetrický úsek krídla pred 30 % polohou/y pása nosníka s maximálnou hrúbkou. Na základe toho môže byť šírka výstupov 35 a 37 zväčšená o 1,5 mm na 29,9 mm, čím sa bude udržiavať plocha výstupu 5776 mm².

Na obr. 7 a 8 je vidieť, že horná časť kruhového rúrového úseku 30b dýzy je na týchto vyobrazeniach vynechaná. V rovine 3 - 3 je tvar prierezu kruhový. Rovina 16 - 16 sa nachádza 50 mm pod rovinou 3-3. Prierez je obdĺžnikový, má dĺžku 76 mm a šírku 59,7 mm, takže celková plocha je znova 4536 mm². Prechod 52 s tvarovou zmenou prierezu z kruhu na obdĺžnik medzi rovinami 3-3al6-16 môže byť pomerne krátky, pretože sa neprejavuje žiadne rozptyľovanie. Prechod 52 je pripojený k 25 mm vysokej, obdĺžnikovej rúre 53, ktorá končí v rovine 17 - 17 preto, aby stabilizovala prúd z prechodu 52 pred jeho vstupom do rozptyľujúcej hlavnej prechodovej oblasti 34, ktorá je teraz celkom obdĺžniková. Táto oblasť 34 má medzi rovinami 17 - 17 a 6 - 6 opäť výšku 351,6 mm, pričom tvar prierezu v rovine 6 - 6 má podobu presného šesťuholníka, aký je uvedený na obr. 6a. Bočné steny 34c a 34f sa rozširujú pod uhlom 10° od zvislice a predné steny a zadné steny sa približujú pod uhlom, ktorý má v tomto prípade strednú hodnotu približne 2,6° od zvislice. Ekvivalent uhla steny jednorozmerného difuzéra je teraz 10° - 2,6° = 7,4° (približne), čo je stále menej, ako všeobecne používané maximum 8°. Ak existuje taký zámer, môže sa obdĺžnikový rúrový úsek 54 vynechať a v takom prípade sa prechod 52 priamo pripojuje k hlavnej prechodovej oblasti 34. V rovine 6 - 6 je dĺžka znova 200 mm a šírka nadväzujúcich stien 34c a 34f opäť 28,4 mm. Pri stredovej osi dýzy je šírka akosi väčšia. Tvary prierezov v rovinách 4-4a5-5sa podobajú tvarom uvedeným na obr. 4 a 5 s výnimkou toho, že štyri vystupujúce rohy sú ostré namiesto zaoblených rohov. Zadné steny 34a a 34b a predné steny 34d a 34e sa pretínajú pozdĺž línií, ktoré sa stretávajú s hrotom 32a deliča 32 toku prúdu v bode, nachádzajúcom sa

17,6 mm pod rovinou 6 -6. Uhlové obdĺžnikové výstupy 35 a 37 majú znova šikmú dĺžku 101,5 mm a šírku

28,4 mm, čo poskytuje celkovú výstupnú plochu 5776 mm². Ohýbame prednej steny 34b a zadnej steny 34d je jasne vidieť na obr. 8.

Rovnako ako na obr. 1 a 2 je i na obr. 7 a 8 vidieť, že prúdy z výstupu 35 a 37 prechodovej oblasti 34 prechádzajú príslušnými obdĺžnikovými smerovacími úsekmi 38 a 40, v ktorých sa príslušné prúdy odchyľujú o ďalších 20° vo vzťahu ku zvislici a pokračujú cez príslušné, priame, obdĺžnikové, vyrovnávacie úseky 42 a

44. Prúdy z úsekov 42 a 44 majú opäť celkové odchýlenie plus a mínus 30° od zvislice. Nábehová strana deliča 32 prúdu má tiež zovretý uhol 20°. Znova je výhodné, ak má delič 32 toku prúdu zaoblenú nábehovú hranu a hrot 32b, ktorý má obrys časti elipsy alebo krídla, ako je to nakreslené na obr. la.

S odkazom na obr. 9 a 10 bude zistené, že medzi rovinami 3 - 3 a 19 -19 sa nachádza prechod 56 s rozptýlením meniaci tvar svojho prierezu z podoby kruhu do podoby štvorca. Plocha roviny 19 - 19 je 76² = = 5776 mm². Vzdialenosť medzi rovinami 3 - 3 a 19 - 19 je 75 mm; čo je ekvivalent kužeľovitého difuzéra, v ktorom stena tvorí uhol 3,4° vo vzťahu k osi a celkový zovretý uhol medzi stenami je 7°. Bočné steny 30c a 30f prechodu 34 sa rozširujú pod uhlom 20° od zvislice, zatiaľ čo zadné steny 34a a 34b a predné steny 34d a 34e sa zbiehajú takým spôsobom, aby vytvorili dvojicu obdĺžnikových výstupov 35 a 37, ktoré sú vedené v 20° uhloch vo vzťahu ku zvislici. Rovina 20 - 20 leží 156,6 mm pod rovinou 19 - 19. V tejto rovine existuje medzi stenami 34c a 34f vzdialenosť 190 mm. Línia pretínania zadných stien 34a a 34b a predných stien 34d a 34e meria 34,6 v úseku od roviny 20 - 20 smerom nadol k hrotu 31a deliča 32. Dva obdĺžnikové výstupy 35 a 37, vedené v uvedenom uhle, majú šikmú dĺžku 101,1 mm a šírku 28,6 mm, čo poskytuje výstupnú plochu 5776 mm², ktorá je rovnako veľká, ako plocha vstupu do prechodu v rovine 19 - 19. V prechodovej oblasti 34 neexistuje žiadne čisté rozptyľovanie. Pri výstupoch 35 a 37 sa nachádzajú obdĺžnikové smerovacie úseky 38 a 40, ktoré v tomto prípade odchyľujú každý z prúdov len o ďalších 10°. Nábehová hrana deliča 32 toku prúdu má zovretý uhol 40°. Po smerovacích úsekoch 38 a 40 nasledujú príslušné priame úseky 42 a 44. Vnútorné steny 38a a 40a úsekov 38 a 40 môžu mať opäť polomer 100 mm, čo je takmer polovica 201,1 mm polomeru vonkajších stien 38b a 40b. Celkové odchýlenie je znovu plus a mínus 30°. Delič 32 toku prúdu výhodne obsahuje zaoblenú nábehovú hranu a hrot 32b, majúci taký obrys, ktorý sa podobá časti elipsy alebo krídla v dôsledku skrátenia polomerov stien 38b a 40b a ktorý, ak je to žiaduce, zodpovedajúcim spôsobom zväčšuje šírku výstupov 35 a 37.

S odkazom na obr. 11 a 12 je možné uviesť, že prierez v rovine 3 - 3 je opäť kruhový a v rovine 19 -19 je tvar prierezu štvorcový. Medzi rovinami 3-3al9-19sa nachádza prechod 56 s rozptýlením, ktorý mení tvar svojho prierezu z kruhu na štvorec. Oddeľovanie v diíuzéri je opäť zbytočné v dôsledku vytvorenia 75 mm vzdialenosti medzi rovinami 3-3al9-19. Plocha roviny 19 - 19 je znova 76² = 5776 mm². Medzi rovinou 19-19 a rovinou 21 - 21 sa nachádza jednorozmerný difuzér 58, meniaci tvar svojho prierezu zo štvorca na obdĺžnik. V rovine 21 - 21 je dĺžka (4/ϊγ)76 = 96,8 mm a šírka je 76 mm, čo poskytuje plochu 7354 mm². Výška difuzéra 58 je tiež 75 mm, pričom jeho bočné steny sa rozširujú v uhloch 7,5° od zvislice. V hlavnej prechodovej oblasti 34 sa teraz každá z bočných stien 34c a 34f rozširuje pod uhlom 30° od zvislice. Aby nedochádzalo k rozdeľovaniu prúdu pri existencii takých veľkých uhlov, prechod zaisťuje výhodný tlakový gradient, lebo plocha prierezu výstupov 35 a 37 je menšia, ako plocha prierezu v rovine 31 - 31. V rovine 22 až 22, ktorá leží 68,7 mm pod rovinou 21 - 21, existuje medzi stenami 34c a 34f vzdialenosť 175 mm. Výstupy 35 a 37, ktoré sú vedené v určitom uhle, majú šikmú dĺžku 101,0 mm a šírku 28,6 mm, pričom plocha výstupu je 5776 mm². Línia pretínania zadných stien 34a, 34b a predných stien 34d, 34e prechádza 50,5 mm od roviny 22 - 22 smerom nadol k hrotu 32a a deliča 32. Na výstupy 35 a 37 príslušne nadväzujú dva priame obdĺžnikové úseky 42 a 44. Úseky 42 a 44 sú výhodne podlhovasté, aby obnovovali vychyľované prúdenie po stratách v prechodovej oblasti 34. V tomto prípade neexistujú žiadne smerujúce úseky 38 a 40, pričom uhly vychyľovania sú opäť plus a mínus 30°, teda sú rovnaké, ako uhly vytvárané hlavnou prechodovou oblasťou 34. Delič 32 toku prúdu má tvar trojuholníkového klina, ktorého nábehová hrana má zovretý uhol 60°. Je výhodné, keď delič 32 má zaoblenú hranu a hrot 32b, ktorý má obrys, podobajúci sa na časť elipsy alebo krídla, takže steny 42a a 42b vedú vonkajším smerom a zväčšujú dĺžku základne deliča 32. Nárast tlaku v difuzéri 58 je pri zanedbateľnom trení rovnaký ako pokles tlaku, ktorý sa prejavuje v hlavnej prechodovej oblasti 34. Zväčšením šírky výstupov 35 a 37 sa môže rýchlosť ďalej znižovať pri stálom dosahovaní výhodného tlakového gradientu v prechodovej oblasti 34.

Na obr. 11 vzťahová značka 52 predstavuje ekvipotenciál prúdu v blízkosti výstupov 35 a 37 hlavnej prechodovej oblasti 34. Je vidieť, že ekvipotenciál 52 smeruje kolmo na steny 34c a 34f a v blízkosti týchto stien existuje nulové zakrivenie. Čím viac sa ekvipotenciál približuje k stredu prechodovej oblasti 34, tým viac sa zakrivenie zväčšuje až na maximálnu hodnotu zakrivenia v strede prechodovej oblasti 34, keď tento stred zodpovedá osi S. V tomto zmysle zaisťuje šesťuholníkový prierez prechodu smerovania prúdov vo vlastnej prechodovej oblasti 34. Existuje presvedčenie, že stredná hodnota účinnosti odchyľovania šesťuholníkového hlavného prechodu je väčšia ako 2/3 a možno 3/4 alebo 75 % skutočného odchyľovania uskutočneného bočnými stenami.

S odkazom na obr. 1 a 2, ako i 7 a 8 je možné uviesť, že 2,5° strata z 10° v hlavnom prechode sa takmer úplne vyrovnáva v zakrivených smerovacích úsekoch a priamych úsekoch. V prípade odkazu na obr. 9 a 10 sa 5° strata z 20° v hlavnom prechode takmer úplne vyrovnáva v zakrivených smerovacích úsekoch a priamych úsekoch. Obr. 11 a 12 dokazujú, že 7,5° strata z 30° sa takmer vyrovnáva v pozdĺžnych priamych úsekoch.

Na obr. 13 a 14 je modifikácia uskutočnenia, uvedeného na obr. 1 a 2, keď hlavná prechodová oblasť 34 má len štyri steny, pričom zadná stena je označená vzťahovou značkou 34ab a predná stena je označená vzťahovou značkou 34de. Prierez v rovine 6-6 môže byť celkove obdĺžnikový, ako je to uvedené na obr. 6b. Prierez môže mať alternatívne ostré rohy s nulovým polomerom. V inom prípade môže byť tvar priečneho rezu bočných stien 34c a 34f oblúkový bez akejkoľvek priamej časti, ako je to vyhotovené na obr. 17b. Prierezy v rovinách 4-4a5-5sú všeobecne uvedené na obr. 4 a 5 s výnimkou toho, že zadné steny 34a a 34b ležia samozrejme v rovnakej priamke rovnako tak, ako predné steny 34c a 34d. Obidva výstupy 35 a 37 ležia v rovine 6-6. Priamka 35a predstavuje uhlový vstup do smerovacieho úseku 38 a priamka 37a predstavuje uhlový vstup do smerovacieho úseku 40. Delič 32 toku prúdu má ostrú nábehovú hranu so zovretým uhlom 20°. Odchyľovanie prúdu v pravých a ľavých častiach prechodovej oblasti 34 je pravdepodobne 20 % z 10° uhlov bočných stien 34c a 34f alebo, vyjadrené inak, strednou hodnotou odchyľovania plus a mínus 2°. Uhlové vstupy 35a a 37a smerujúcich úsekov 38 a 40 vytvárajú podmienky na odchyľovanie prúdu v prechodovej oblasti 34 pod uhlom 10°. Smerujúce úseky 38a a 40 a rovnako tak i nasledujúce priame úseky 42 a 44 budú vyrovnávať väčšinu z 8° straty odchyľovania v prechodovej oblasti 34, ale sa nedá očakávať, že odchýlenia z otvorov 46 a 48 budú väčšie ako plus a mínus 30°. Je výhodné, keď delič 32 má zaoblenú nábehovú hranu a hrot 32b, ktorý má obrys, podobajúci sa na časť elipsy alebo krídla, ako je to vidieť na obr. la.

Na obr. 15 a 16 je uvedená ďalšia dýza, ktorá sa podobá dýze, nakreslenej na obr. 1 a obr. 2. Hlavná prechodová oblasť 34 má opäť len štyri steny, pričom zadná stena je označená vzťahovou značkou 34ab a ukazuje stena je označená vzťahovou značkou 34de. Prierez v rovine 6-6 môže mať zaoblené rohy, ako predvádza obr. 6b, alebo alternatívne môže byť obdĺžnikový s ostrými rohmi. Prierezy v rovinách 4-4a5-5sú všeobecne uvedené na obr. 4 a 5 s výnimkou toho, že zadné steny 34a a 34b ležia samozrejme v rovnakej priamke rovnako tak, ako predné steny 34e a 34d. Obidva výstupy 35 a 37 ležia v rovine 6 - 6. V tomto uskutočnení prihlasovaného vynálezu sa predpokladá, že uhly, odchyľované u výstupov 35 a 37 majú 0°. Smerujúce úseky 38 a 40 odchyľujú svoje príslušné prúdy v rozsahu 30°. Keby v tomto prípade musel mať delič 32 ostrú nábehovú hranu, vznikol by prirodzene hrot so zovretým uhlom 0°, ktorého konštrukcia by bola nepraktická. V súvislosti s tým majú steny 38b a 40b zmenšený polomer, takže nábehová hrana deliča 32 toku prúdu je zaoblená a hrot 32b má obrys, podobajúci sa na časť elipsy alebo uprednostňovanú časť krídla. Celkové odchýlenie je plus a mínus 30° a toto odchýlenie zaisťuje výhradne funkcie smerujúcich úsekov 38 a 40. Výstupné otvory 46 a 48 priamych úsekov 42 a 44 sú vedené pod uhlom menej ako 30° od zvislice, čo predstavuje odchýlenie prúdu od zvislice.

Steny 42a a 44a sú viditeľne dlhšie ako steny 42b a 44b. Pretože tlakový gradient stien 42a a 44a je nevýhodný, je vytvorená väčšia dĺžka na rozptyľovanie. Priame úseky 42 a 44, uplatnené v uskutočnení nakreslenom na obr. 15 a 16, sa môžu využívať i v uskutočneniach, vyobrazených na obr. 1 a 2, obr. 7 a 8, obr. 8 a 10, ako i na obr. 13 a 14. Také priame úseky môžu byť uplatnené i v uskutočnení, nakreslenom na obr. 11a 12, ale úžitok nebude veľký. Bude zaznamenané, že v začiatočnej prvej tretine smerujúcich úsekov vytvoria steny 38a a 40a menšie zrejmé odchýlenie ako zodpovedajúce bočné steny 34f a 34c. Ale za touto prvou tretinou v smere prúdenia vytvoria nálevkovito sa rozširujúce steny 38a a 40a a nálevkovito sa rozširujúce steny 42a a 44a väčšie zrejmé odchýlenie, ako zodpovedajúce bočné steny 34f a 34c.

Prvotné konštrukčné riešenie, ktoré sa podobá vyobrazeniam na obr. 13 a 14, a ktoré bolo po zostavení úspešne odskúšané, majú obidve bočné steny 34c a 34f uhol rozširovania 5,2° od zvislice, pričom zadná stena 34ab a predná stena 34de sa k sebe približujú pod uhlom 2,65° od zvislice. V rovine 3-3 bol prierez prúdu kruhový s priemerom 76 mm. V rovine 4-4 mal prierez prúdu dĺžku 95,5 mm a šírku 66,5 mm s polomermi

28,5 mm v štyroch rohoch. V rovine 5-5 mal prierez dĺžku 115 mm a šírku 57,5 mm s polomermi 19 mm v rohoch. V rovine 6-6, ktorá leží 150 mm (namiesto 151,6 mm) pod rovinou 5-5, mal prierez dĺžku 144 mm a šírku 43,5 mm s polomermi 5 mm v rohoch, pričom prietoková plocha bola 6143 mm². Smerujúce úseky 38 a 40 boli vynechané. Steny 42a a 44a priamych úsekov 42 a 44 pretínali príslušné bočné steny 34f a 34c v rovine 6-6. Steny 42a a 44a sa opäť rozširovali o uhol 30° od zvislice a boli vedené 95 mm smerom nadol od roviny 6 - 6 do siedmej vodorovnej roviny. V tejto siedmej rovine bol umiestnený trojuholníkový delič 32 prúdu a ostrou nábehovou hranou majúci zovretý uhol 60° (ako na obr. 11). Základňa deliča sa nachádza 110 mm pod siedmou rovinou. Výstupné otvory 46 a 48 mali šikmú dĺžku 110 mm. Bolo zistené, že vrchy výstupných otvorov 46 a 48 by mali byť ponorené prinajmenšom 150 mm pod meniskom. Pri pomere liatia

3,3 tony za minútu, uplatňovanom pri odlievaní ploský, majúcej šírku 1634 mm, bola výška stojatých vín len 7 mm až 12 mm, v menisku sa nevytvárali žiadne víry, v prípade šírok formy menších ako 1200 mm nebolo zaznamenané žiadne kmitanie a v prípade väčších šírok formy ako uvedených 1200 mm bolo výsledné kmitanie minimálne. Existuje presvedčenie, že toto minimálne kmitanie vo formách s veľkou šírkou môže byť spôsobené rozdeľovaním prúdu na stenách 42a a 44a vplyvom nesúvislého koncového odchyľovania prúdu a vplyvom rozdeľovania prúdu za ostrou nábehovou hranou deliča 32 toku prúdu. V tomto prvotnom konštrukčnom riešení pokračovalo 2,65° približovania prednej steny 34ab a zadnej steny 34de v predĺžených priamych úsekoch 42 a 44. V tejto súvislosti neboli tieto úseky obdĺžnikové s 5 mm polomermi v rohoch, ale namiesto toho boli mierne lichobežníkové, pričom vrchná strana výstupných otvorov 46 a 48 mala šírku 35 mm a dolná strana výstupných otvorov 46 a 48 mala šírku 24,5. Takú časť, ktorá je mierne lichobežníková, všeobecne považujeme za obdĺžnikovú.

Na obr. 23 až 29 sú uvedené alternatívne uskutočnenia prihlasovaného vynálezu. Tieto lejacie dýzy sa podobajú vynálezcovským lejacím dýzam, ktoré už boli opísané, ale rozdiel spočíva v tom, že v tomto prípade lejacie dýzy majú usmerňovače 100 až 106, vytvárajúce niekoľko stupňov rozdeľovania toku do oddelených prúdov s nezávislým odchyľovaním týchto prúdov vnútri dýzy. Skúsení odborníci v tejto oblasti by si mali uvedomiť, že také usmerňovače sa nemusia používať v dýzach podľa prihlasovaného vynálezu, ale ich používanie je možné v prípade akýchkoľvek, v tejto oblasti techniky známych lejacích alebo ponorných vtokových dýz potiaľ, pokiaľ sa tieto usmerňovače 100 až 106 používajú na vytváranie niekoľkých stupňov rozdeľovania toku do oddelených prúdov s nezávislým odchyľovaním týchto prúdov vnútri dýzy.

So zameraním na obr. 23 až 27 je možné uviesť, že na týchto vyobrazeniach je uvedená lejacia dýza 30 podľa prihlasovaného vynálezu, ktorou je lejacia dýza majúca prechodovú oblasť 34, v ktorej prechod z osovej súmernosti do rovinnej súmernosti zaisťuje rozptyľovanie alebo spomaľovanie prúdu a tým znižuje zotrvačnú silu prúdu, vytekajúceho z dýzy 30. Po prietoku roztaveného kovu prechodovou oblasťou 34 sa prúd dostáva do styku s usmerňovačmi 100, 102, ktoré sa nachádzajú vnútri dýzy 30. Usmerňovače by mali byť výhodne umiestnené tak, aby príslušné horné hrany 101, 103 usmerňovačov 100, 102 boli pred výstupnými otvormi 46, 48. Príslušné dolné hrany 105, 107 usmerňovačov 100, 102 môžu, ale nemusia byť umiestnené pred výstupnými otvormi 46, 48, pretože sa uprednostňuje, aby dolné hrany 105, 107 boli umiestnené pred výstupnými otvormi 46, 48.

Usmerňovače 100, 102 slúžia na rozptyľovanie tekutého kovu prúdiaceho dýzou 30 v niekoľkých stupňoch. Usmerňovače najprv rozdeľujú tok do troch oddelených prúdov 108,110,112. Prúdy 108 a 112 sa považujú za vonkajšie prúdy, zatiaľ čo prúd 110 sa považuje za stredný prúd. Usmerňovače 100,102 majú príslušné horné strany 114,116 a príslušné dolné strany 118 a 120. Usmerňovače 100, 102 spôsobujú nezávislé odchyľovanie dvoch vonkajších prúdov 108 a 112 v opačných smeroch riadených hornými stranami 114,116 usmerňovačov. Usmerňovače 100,102 by mali byť konštruované a umiestňované tak, aby vytvárali uhol odchyľovania približne 20° až 90°, uprednostňované 30° od zvislice. Stredový prúd sa rozptyľuje vplyvom rozbiehavosti dolných strán 118, 120 usmerňovačov. Delič 32 toku prúdu následne rozdeľuje stredový prúd 110 do dvoch vnútorných prúdov 122,124, ktoré sa opačne odchyľujú v rovnakých uhloch, v akých sa odchyľujú vonkajšie prúdy 108 a 112, a to v uhloch 20° až 90°, uprednostňované 30°, od zvislice.

Vzhľadom na to, že dva vnútorné prúdy 122 sa opačne odchyľujú v rovnakých uhloch, v akých sa odchyľujú i vonkajšie prúdy 108 a 112, dochádza následne k opätovnému skombinovaniu príslušných vnútorných prúdov s príslušnými vonkajšími prúdmi vnútri dýzy pred tým, ako prúdy tekutého kovu vytekajú z dýzy 30 do formy.

Vonkajšie prúdy 108,112 sa v dýze 30 opätovne kombinujú s príslušnými vnútornými prúdmi 122,124 z ďalšieho dôvodu. Tento ďalší dôvod spočíva v tom, že ak sa nenachádzajú dolné hrany 105,107 usmerňovačov 100, 102 pred výstupnými otvormi 46, 48, keď neúplne zasahujú do výstupných otvorov 46, 48, nie sú vonkajšie prúdy 108, 112 naďalej fyzikálne oddeľované od vnútorných prúdov 122, 124 pred výtokom prúdov z dýzy 30.

Obr. 28 a 29 predvádzajú alternatívne uskutočnenie lejacej dýzy 30 podľa prihlasovaného vynálezu. V tomto uskutočnení sú horné hrany 130,132, ale nie dolné hrany 126,128 usmerňovačov 104,106 umiestnené pred výstupnými otvormi 46, 48. Toto opatrenie úplne rozdeľuje vonkajšie prúdy 108 a 112 a vnútorné prúdy 122,124 vnútri dýzy 30. Navyše v tomto uskutočnení nie sú uhly odchyľovania vonkajších prúdov 108 a 112 a vnútorných prúdov 122, 124 rovnaké. Výsledkom toho je skutočnosť, že vonkajšie prúdy 108 a 112 a vnútorné prúdy 122,124 sa vnútri dýzy 30 opätovne nekombinujú.

Je výhodné, keď sa usmerňovače 104,106 a delič 32 toku prúdu konštruujú a umiestňujú tak, aby sa vonkajšie prúdy 108,112 mohli odchyľovať pod uhlom 45° od zvislice a aby sa vnútorné prúdy 122 a 124 mohli odchyľovať pod uhlom 30° od zvislice. V závislosti od požadovaného rozvádzania prúdu vo forme toto uskutočnenie umožňuje nezávislé zoraďovanie uhlov odchyľovania vonkajších a vnútorných prúdov.

S odkazom na obr. 30 a 31 je možné uviesť, že tieto vyobrazenia uvádzajú ďalšie alternatívne uskutočnenia prihlasovaného vynálezu. V tomto prípade je vytvorená rozdvojená lejacia dýza 140, ktorá má dva výstupné otvory 146, 148 a ktorá sa podobá ďalším uskutočneniam lejacej dýzy podľa prihlasovaného vynálezu. Ale lejacia dýza 140 nakreslená na obr. 30 a 31, má vnútornú geometriu s fazetami, alebo vnútornú geometriu podobajúcu sa zozadu štruktúre diamantu, ktorá poskytuje dýze väčšiu plochu prierezu pri stredovej osi alebo stredovej priamke CL, ako pri okraji dýzy.

V blízkosti dolného alebo výstupného konca priechodového úseku 134 lejacej dýzy 140 sa nachádzajú dve uhlové, susediace hrany 142, ktoré sú vedené smerom nadol od stredu každej z vnútorných širokých strán lejacej dýzy 140 k vrchom výstupných otvorov 146, 148. Hrany 142 výhodne vytvárajú vrchol 143 medzi úsekmi B - B a C - C, keď tento vrchol 143 smeruje nahor ku vstupnému otvoru 141 a obsahuje horné hrany vnútorných smerovacích faziet 144a a 144b. Tieto smerujúce fazety 144a a 144b majú vnútornú geometriu dýzy 140 podobajúcu sa zozadu štruktúre diamantu. Zbiehajú sa pri stredovej hrane 143a a zvažujú sa od stredovej hrany 143a smerom k výstupným otvorom 146,148.

Je výhodné to, že horné hrany 142 celkove zodpovedajú výpustnému uhlu výstupných otvorov 146, 148, čím podporujú odchyľovanie prúdu alebo smerovanie prúdu tekutého kovu podľa teoretického výpustného uhla výstupných otvorov 146 a 148. Výpustný uhol výstupných otvorov 146 a 148 by mal byť vedený približne 45° až 80° smerom nadol od zvislice.

Na základe toho, že horné hrany 142 zodpovedajú výpustnému uhlu výstupných otvorov 146 a 148, minimalizuje sa rozdeľovanie prúdu privrchu výstupných otvorov a súčasne sa minimalizuje oddeľovanie od okrajov bočnej steny vtedy, keď prúd preteká k výstupným otvorom. Navyše, ako je najlepšie vidieť na obr. 30, 30C a 30D, smerovacie fazety 144a a 144b sú umiestnené vo väčšej vzdialenosti od pozdĺžnej osi LA pri stredovej hrane 143a ako pri hornej hrane 142 v tom istom vodorovnom priečnom reze. Výsledkom toho je vytvorenie väčšej plochy vnútorného prierezu v blízkosti stredovej osi lejacej dýzy, ako pri hranách.

Na obr. 30EE je vidieť, že vnútorná geometria, podobajúca sa stredozadnej štruktúre diamantu spôsobuje, že výstupné otvory 146 sú širšie pri ich spodku ako pri ich vrchu, čo znamená, že sú širšie pri deliči 149 toku prúdu v prípade jeho neprítomnosti. Výsledkom toho je skutočnosť, že tvar otvoru, podobajúci sa na stredozadnú štruktúru diamantu, prirodzenejšie upravuje rozloženie dynamického tlaku prúdu vnútri dýzy v oblasti výstupných otvorov 146 a 148 a tým vytvára stálejšie výstupné prúdy.

S odkazom na obr. 32 až 34 je možné uviesť, že na týchto vyobrazeniach je ďalšie alternatívne uskutočnenie prihlasovaného vynálezu. Lejacia dýza 150, nakreslená na obr. 32 až 34, sa podobá ďalším uskutočneniam lejacej dýzy podľa prihlasovaného vynálezu. Ale lejacia dýza 150 je usporiadaná na úmerné rozvádzanie množstva prúdu tekutého kovu medzi príslušnými hornými a dolnými výstupnými otvormi 153 a 155 a na vytváranie účinných výpustných uhlov horných výstupných prúdov, ktoré vytekajú nad výstupnými otvormi 153 v závislosti od prietokového výkonu lejacej dýzy 150, cez ktorú preteká tekutý kov.

Na obr. 32 a 33 je uvedené, že lejacia dýza 150 výhodne obsahuje niekoľko stupňov rozdeľovania prúdu rovnako tak, ako to bolo v prípade už opisovaných uskutočnení tohto vynálezu. Lejacia dýza 150 obsahuje usmerňovače 156, ktoré sú spolu s dolnými hranami 160a bočných stien 160 a hornými stranami 156a usmerňovačov 156 vymedzujú horné výstupné kanáliky 152, ktoré vedú do horných výstupných otvorov 153.

Lejacia dýza 150 môže prípadne obsahovať dolný delič 158 prúdu, ktorý je umiestnený v podstate na stredovej priamke CL lejacej dýzy 150 a za usmerňovačmi 156 v smere prúdenia v dýze. V prípade uplatnenia dolného deliča 158 by dolné strany 156b usmerňovačov 156 a horné strany 158a dolného deliča prúdu 158 vymedzovali dolné výstupné kanáliky 154, ktoré vedú do dolných výstupných otvorov 155.

Bočné steny 160 usmerňovača 156 a delič 158 prúdu sú výhodne upravené tak, aby teoretický výpustný uhol horných výstupných otvorov sa rozširoval od teoretického výpustného uhla horných výstupných otvorov o prinajmenšom približne 15°. Bočné steny 160 a usmerňovače 156 výhodne vytvárajú horné výstupné otvory 153, majúce teoretický výpustný uhol približne 0° až 25°, najvýhodnejšie približne 7° až 10° smerom nadol od zvislice. Usmerňovače 156 a dolný delič 158 prúdu výhodne vytvárajú dolné výstupné otvory 155, majúce teoretický výpustný uhol približne 45° až 80°, najvýhodnejšie približne 60° až 70°, smerom nadol od zvislice.

Pokiaľ lejacia dýza 150 nemá delič 158 prúdu, potom v takej dýze 150 existuje len jeden dolný výstupný otvor 155 (nie je uvedený), ktorý je vymedzený dolnými stranami 156b usmerňovačov 156. V takom prípade by dolný výstupný otvor mal teoretický výpustný uhol približne 45° až 90°.

S odkazom na obr. 32 až 34 je možné uviesť, že v prevádzkových podmienkach usmerňovača 156 najskôr rozdeľujú tok tekutého kovu prechádzajúceho vedením 151 do troch oddelených prúdov, a to menovite do dvoch vonkajších a jedného stredového prúdu. Dva vonkajšie prúdy sa odchyľujú vplyvom nasmerovania horných výstupných otvorov 153 podľa teoretického výpustného uhla približne 0° až 25° smerom nadol od zvislice a v opačných smeroch od stredovej priamky CL. Tieto vonkajšie prúdy sa vypúšťajú z horných výstupných otvorov 153 ako horné výtokové prúdy do formy.

Medzitým stredový prúd postupuje nadol cez vedenie 151 a medzi usmerňovačmi 156. Tento stredový prúd sa ďalej rozdeľuje vplyvom umiestnenia dolného deliča 158 prúdu do dvoch vnútorných prúdov, ktoré sa opačne odchyľujú od stredovej priamky CL, dýzy 150 podľa zakrivenia dolných strán 156b usmerňovačov 156 a horných strán 158a dolného deliča 158 prúdu.

Zakrivenie alebo tvarovanie horných strán 156a usmerňovačov 156 alebo tvarovanie vlastných usmerňovačov 156 by malo postačovať na vedenie dvoch vonkajších prúdov podľa teoretického výpustného uhla horných výstupných otvorov 153 približne 0° až 25° od zvislice, pretože sa uprednostňuje približne 7° až 10°. Navyše usporiadanie alebo tvarovanie dolných strán 160a bočných stien a usmerňovačov 156 vrátane zakrivenia alebo zošikmenia horných strán 156a, by malo postačovať pre udržiavanie v podstate stálej plochy prierezu horných výstupných kanálikov 152, vedúcich do horných výstupných otvorov 153.

Zakrivenie alebo tvarovanie dolných strán 156a usmerňovačov 156 a horných strán 156a a deliča 158 prúdu by malo postačovať na vedenie dvoch vnútorných prúdov podľa teoretického výpustného uhla dolných výstupných otvorov 155 približne 45° až 80° smerom nadol od zvislice, pretože sa uprednostňuje približne 60° až 70°. To predstavuje značné odchýlenie od výhodného teoretického výpustného uhla horného výstupného otvoru 153, majúceho 7° až 10°.

Umiestnenie nábehových hrán 156c usmerňovačov 156 vo vzťahu k prierezu vnútorného vedenia lejacej dýzy bezprostredne nad nábehovými hranami 156c (napríklad obr. 32E) vymedzuje teoretickú úmernosť toku, ktorý je rozdelený do dvoch vonkajších prúdov a jedného stredného prúdu. Usmerňovače 156 sú umiestnené výhodne tak, aby vytvárali súmerné rozdeľovanie toku (to znamená ekvivalentné prúdenie v každom z vonkajších prúdov pretekajúcich hornými vstupnými otvormi 153).

Je výhodné, keď sa väčší podiel celkového toku nachádza v stredovom prúde ako vo vonkajších prúdoch. Obzvlášť je výhodné, keď sa v konštrukcii lejacej dýzy 150 uskutoční umiestnenie nábehových hrán 156c usmerňovačov 156 vo vzťahu k prierezu vnútorného vedenia lejacej dýzy bezprostredne nad nábehovými hranami 156c tak, aby približne 15 % až 45 %, výhodne približne 25 % až 40 % celkového toku, pretekajúceho cez lejaciu dýzu 150 prináležalo ku dvom vonkajším prúdom, vytekajúcim z horných výstupných otvorov 153 a zostávajúcich 55 % až 85 %, výhodne približne 60 % až 75 % prináležalo k strednému prúdu, ktorý vyteká v podobe dvoch vnútorných výtokov z dolných výstupných otvorov 155 (alebo jedného stredového prúdu pri dolnom výstupnom otvore 155 vtedy, keď lejacia dýza 150 nemá dolný delič 158 prúdu). Pomerné delenie toku medzi hornými a dolnými výstupnými otvormi 153 a 158, ktoré sa uskutočňuje tak, aby dolné výstupné otvory 155 vypúšťali väčší podiel tekutého kovu ako horné výstupné otvory 153, ako už bolo uvedené, takisto spôsobuje, že účinný výpustný uhol prúdu vytekajúceho z horných výstupných otvorov 153 je ovplyvňovaný celkovým prietokovým výkonom.

Obr. 34A až 34C predvádzajú zmeny účinného výpustného uhla prúdov vytekajúcich z horných a dolných výstupných otvorov, keď tieto zmeny sú funkciou prietokového výkonu. Obr. 34A až 34C predvádzajú príslušné účinné uhly prúdov vytekajúcich pri lejacej dýze 150 pri nízkom, strednom a vysokom prietokovom výkone. Nízky prietokový výkon bude napríklad menej ako alebo približne 1,5 až 2 tony za minútu, stredný prietokový výkon približne 2 až 3 tony za minútu a vysoký prietokový výkon približne 3 a viac ton za minútu.

Na obr. 34A je vidieť, že pri nízkom prietokovom výkone sú prúdy vytekajúce z horných výstupných otvorov 153 znázornené šípkami 162 nezávisle od dolných výtokových prúdov znázornených šípkami 164 a v podstate dosahujú teoretický výpustný uhol horných výstupných otvorov 153 (výhodne približne 7° až 10°).

V dôsledku zvyšovania prietokového výkonu (obr. 34B a 34C) sa horné výtokové prúdy 162 sťahujú nadol k stredovej priamke CL lejacej dýzy 150 účinkom vyššej hybnosti súvisiacej s dolnými výtokovými prúdmi 164 vytekajúcimi z dolných výstupných otvorov 155. Takto sa vplyvom zväčšovania prietokového výkonu účinný výpustný uhol horných výtokových prúdov 162 zväčšuje od teoretického výpustného uhla (vytvára sa väčší uhol smerom nadol od zvislice). Účinné výpustné uhly horných výtokových prúdov 162 sa tiež menej rozbiehajú od výpustného uhla dolných výtokových prúdov v dôsledku zvyšovania prietokového výkonu.

Na obr. 34B a 34C je vyhotovené, že v súvislosti so zvyšovaním prietokového výkonu sa dolné výtokové prúdy 164 vytekajúce z dolných výstupných otvorov 155 taktiež akosi menia. Dolné výtokové prúdy 164 sa priťahujú smerom nahor od stredovej priamky CL lejacej dýzy 150. Na základe toho sa pri zvyšovaní prietokového výkonu účinný výpustný uhol dolných výtokových prúdov 164 mierne zväčšuje vo vzťahu k teoretickému výpustnému uhlu (menši uhol smerom nadol od zvislice).

Malo by sa vziať do úvahy, že na ciele prihlasovaného vynálezu nemajú presné hodnoty nízkeho, stredného a vysokého prietokového výkonu žiadnu zvláštnu dôležitosť. Len je nutné si uvedomiť, že bez ohľadu na tieto hodnoty sa bude účinný výpustný uhol horných výtokových prúdov rozširovať od teoretického výpustného uhla (tzn. vytvárať väčší uhol smerom nadol od zvislíc) vtedy, keď sa bude prietokový výkon zvyšovať.

Obmieňame účinného výpustného uhla horných výtokových prúdov 162 v súvislosti s pomerom prietokového výkonu je vysoko výhodné. Pri nízkom prietokovom výkone je možné rovnomerne privádzať teplý tekutý kov, vtekajúci do meniskovej oblasti tekutej hmoty vo forme tak, aby bola zaisťovaná podpora dobrého prenosu tepla na formový prášok a tým sa dosahovalo dobré mazanie. Plytký účinný výpustný uhol horných výtokových prúdov 162, existujúci pri nízkom prietokovom pomere, tento zámer dosahuje. Na rozdiel od toho platí, že pri vyššom prietokovom výkone je energia miešania dodávaná týmito výtokovými prúdmi do formy podstatne vyššej. V dôsledku toho existuje v podstate vyšší potenciál na nadmerné vírenie a/alebo poruchy menisku v tekutom kove, nachádzajúcom sa vo forme. Prudšie sa zvažujúci alebo viac nadol vedený účinný výpustný uhol horných výtokových prúdov 162 obmedzuje pri vyššom prietokovom výkone také vírenie alebo poruchy menisku. V súlade s tým lejacia dýza 150 nakreslená na obr. 32 a 34 zlepšuje privádzanie a rozvádzanie tekutého kovu vo forme v podstatnom rozsahu prietokových výkonov lejacej dýzy 150.

Na obr. 35 a 36 je vyhotovené ďalšie alternatívne uskutočnenie prihlasovaného vynálezu. Lejacia dýza 170, vyhotovená na obr. 35 a 36 kombinuje znaky lejacej dýzy 140, nakreslenej na obr. 30 a 31 a znaky lejacej dýzy 150, nakreslenej na obr. 32 a 34.

Viacfazetovaná, stredozadná diamantová vnútorná geometria lejacej dýzy 140, nakreslená na obr. 30 a 31, je včlenená do lejacej dýzy 170 tak, že horné hrany 172 smerujúcich faziet 174 vyrovnane nadväzujú na teoretický výpustný uhol dolných výstupných otvorov 176 napríklad približne 45° až 80° smerom nadol od zvislice, nakoľko je uprednostňované 60° až 70°. Preto sú smerujúce fazety celkove umiestnené v blízkosti stredového prúdu, ktorý preteká medzi usmerňovačmi 178. Stredozadná diamantová geometria podporuje hladké smerovanie a rozdeľovanie stredového prúdu v smere výpustných uhlov dolných výstupných otvorov 176 bez prerušovania prúdenia na dolných stranách 178a usmerňovačov 178. Na obr. 35RR je vidieť, že dolný výstupný otvor 176 sa výhodne rozširuje viac smerom k vrchu ako ku spodku a preto je širší v blízkosti deliča

180 prúdu. Na obr. 35QQ je uvedené, že horný výstupný otvor 182 sa výhodne rozširuje smerom k vrchu ako ku spodku a preto je najširší v blízkosti dolných strán 184a bočných stien 184.

V prípade lejacej dýzy 150, uvedenej na obr. 32 až 34, sa navyše tok, prúdiaci lejacou dýzou 170 výhodne rozdeľuje vplyvom usmerňovačov 178 do prúdov, ktoré vytekajú príslušnými hornými a dolnými výstupnými otvormi 182 a 176, pričom rozdeľovanie tohto toku prúdiaceho dýzou 170 je výhodne proporcionálne, aby na základe prietokového výkonu zaisťovalo menenie účinného výpustného uhla prúdov, vytekajúcich z horných výpustných otvorov.

Účinný výpustný uhol horných výpustných otvorov 182 sa bude meniť podobným spôsobom, aký je uplatnený v prípade lejacej dýzy 150 nakreslenej na obr. 34A až 34C. Ale v dôsledku viacfazetovej, stredozadnej diamantovej vnútornej geometrie vytvára lejacia dýza 170 v porovnaní s lejacou dýzou 150 stálejšie výtokové prúdy, vytekajúce z dolných výstupných otvorov 176 pri vyššom prietokovom výkone s menšími zmenami účinného výpustného uhla a dôslednejšie ovládanie zmien menisku vplyvom vírenie vo forme.

Navyše viacfazetová stredozadná diamantová vnútorná geometria lejacej dýzy 170 prispieva k účinnejšiemu oddeľovaniu väčšieho podielu toku, vytekajúceho z dolných výstupných otvorov 176 ako pri horných výstupných otvoroch 182. Stredozadná diamantová vnútorná geometria je výhodne usporiadaná tak, aby približne 15 % až 45 %, výhodne približne 25 % až 40 %, celkového toku vytekalo z horných výstupných otvorov 182, zatiaľ čo 55 % až 85 %, výhodne približne 60 % až 75 %, celkového toku vytekalo z dolných výstupných otvorov 176 alebo jediného výstupného otvoru 176 vtedy, keď lejacia dýza 170 nemá dolný delič 180 prúdu.

Bude zistené, že sme dosiahli prinajmenšom jeden z cieľov nášho vynálezu. Vytváraním rozptyľovania a spomaľovania rýchlosti prúdenia medzi prívodným vedením a výstupnými otvormi sa rýchlosť výtoku z otvorov spomaľuje, celkove rovnomerné rozloženia po dĺžke a šírke otvorov sa zlepšuje a kmitanie stojatej vlny vo forme sa obmedzuje. Odchyľovanie dvoch opačne nasmerovaných prúdov sa dosahuje uplatnením deliča prúdu, ktorý sa umiestňuje pod priechodom od axiálnej súmernosti k rovinnej súmernosti. Vplyvom rozptyľovania a spomaľovania prúdenia pri priechode je možné dosahovať celkové odchyľovanie prúdu plus a mínus 30° od zvislice pri udržiavaní rovnomerných výtokových prúdov so stálou rýchlosťou.

Navyše odchyľovanie dvoch opačne nasmerovaných prúdov sa môže čiastočne dosahovať vytváraním podtlakov pri vonkajších častiach prúdov. Tieto podtlaky vznikajú čiastočne v dôsledku zväčšenia uhlov bočných stien hlavného priechodu, rozširujúceho sa smerom nadol. Odchyľovania môžu vytvárať zakrivené úseky, ktorých vnútorný polomer je zjavnou časťou vonkajšieho polomeru. Odchyľovanie prúdu v samostatnom hlavnom priechode sa môže dosahovať vytvorením priechodu so šesťuholníkovým prierezom majúcim príslušné dvojice zadných a predných stien, ktoré sa pretínajú v zovretých uhloch menších ako 180°. Delič prúdu má nábehovú hranu, ktorej zaoblenie má taký polomer, ktorý znemožňuje nepravidelnosti v bode rozbiehania, vzniknuté alebo pri výrobe, alebo miernym kmitaním prúdu na nábehovej hrane, vedenej zreteľne smerom nadol.

Lejacie dýzy nakreslené na obr. 23 až 28 zlepšujú správanie prúdu, súvisiaceho s privádzaním tekutého kovu do kovu cez lejaciu dýzu. V prípade dýz podľa doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky spôsobujú značné sily zotrvačnosti tekutého kovu, pretekajúceho vnútorným vedením, rozdeľovanie prúdu v oblasti výstupných otvorov, čím vyvolávajú značne rýchle, nestále, vírivé výtokové prúdy, ktoré nevytekajú v stanovených uhloch odchyľovania prúdov.

V prípade lejacích dýz nakreslených na obr. 23 až 28 sa sily zotrvačnosti rozdeľujú a lepšie ovládajú rozčleňovaním toku do oddelených a nezávislých prúdov vnútri vnútorného vedenia dýzy v niekoľkých stupňoch. Výsledkom toho je odstránenie porúch prúdu a obmedzovanie vírenia, výtokové prúdy sú ustálené a je dosiahnutý požadovaný uhol odchyľovania.

Navyše lejacia dýza nakreslená na obr. 28 a 29 poskytuje schopnosť dosahovať nezávislé uhly odchyľovania vonkajších a vnútorných prúdov. Tieto lejacie dýzy sú obzvlášť vhodné na také postupy liatia, ktoré využívajú formy s uzavretou geometriou. V týchto prípadoch je žiaduce privádzať tekutý kov spôsobom väčšieho rozptyľovania.

V prípade lejacej dýzy nakreslenej na obr. 30 a 31 je uplatnená viacfazetová vnútorná geometria, podľa ktorej má vnútorné vedenie dýzy väčšiu hrúbku pri stredovej priamke dýzy ako pri okrajoch, čo vytvára stredozadnú diamantovú vnútornú geometriu. Výsledkom toho je skutočnosť, že vo vnútornom vedení dýzy je možné vytvárať väčšiu otvorenú plochu bez zväčšovania vonkajších rozmerov dýzy okolo okrajov úzkych strán bočných stien. Preto konštrukčné riešenie dýzy vytvára podmienky na spomaľovanie prúdu, rozptyľovanie toku a stálosť prúdenia vo vnútornom vedení dýzy a tým zdokonaľuje privádzanie tekutého kovu do formy pokojným a rovnomerným spôsobom. Navyše stredozadná diamantová geometria je obzvlášť použiteľná na vypuklú formu alebo s formou geometrie v podobe koruny, keď taká forma je hrubšia uprostred širokej strany a užšia bližšie k úzkym stranám bočných stien, pretože lejacia dýza lepšie využíva priestor, ktorý je vo forme k dispozícii, na podporovanie účinného vzorca prúdenia.

V prípade viacotvorovej lejacej dýzy nakreslenej na obr. 32 až 34 sa privádzanie tekutého kovu do formy a rozvádzanie tekutého kovu vo forme zdokonaľuje v široko využiteľnom rozsahu celkových prietokových výkonov lejacej dýzy. Na základe správneho členenia úmerného množstva toku, ktoré sa rozdeľuje medzi hornými a dolnými výstupnými otvormi viacotvorovej lejacej dýzy, a oddeľovania teoretického výpustného uhla horných a dolných otvorov o prinajmenšom 15°, sa bude účinný výpustný uhol horných výstupných otvorov využiteľné meniť v súvislosti so zvyšovaním alebo znižovaním prietokového výkonu lejacej dýzy. Výsledkom takých uhlových zmien je rovnomerný a pokojný meniskus vo forme s účinným prenášaním tepla na formový prášok pri nízkych prietokových výkonoch a v prípade vysokých prietokových výkonov je výsledkom týchto uhlových zmien podporovanie stálosti menisku. Preto je v porovnaní s doterajším stavom v tejto oblasti techniky možné využiteľné uplatňovať široký rozsah prevádzkových prietokových výkonov bez kvalitatívneho znižovania charakteristík prúdu.

V prípade lejacej dýzy nakreslenej na obr. 35 a 36 sa účinný výpustný uhol horných výstupných otvorov výhodne obmieňa na základe prietokového výkonu podobne ako v prípade lejacej dýzy nakreslenej na obr. 32 a 34 a v kombinácii s viacfazetovou, stredozadnou diamantovou vnútornou geometriou, podobajúcou sa na geometriu lejacej dýzy na obr. 30 a 31, takže lejacia dýza podľa obr. 35 a 36 vytvára pri vysokom prietokovom výkone rovnomerné prúdy, ktoré vytekajú z dolných výstupných otvorov s malými odchýlkami od účinného výpustného uhla, a zaisťuje podstatne dokonalejšie ovládanie zmien menisku vo forme.

Bude pochopiteľné, že určité znaky a od nich odvodzované kombinácie sú využiteľné a môžu byť uplatňované bez odkazu na ďalšie znaky a odvodzované kombinácie. Toto pokrývajú patentové nároky. Preto by malo byť prijaté ako skutočnosť, že predložený vynález nie je obmedzený len na konkrétne uvedené a opísané uskutočnenia.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (10)

1. Lejacia dýza na prietok tekutého kovu, vyznačujúca sa tým, že obsahuje podlhovasté vnútorné vedenie majúce stredovú os (CL), aspoň jeden vstupný otvor (141) a aspoň jeden výstupný otvor, toto vnútorné vedenie má zväčšenú časť na vytvorenie väčšej plochy priečneho prierezu v blízkosti stredovej osi (CL) než v blízkosti okrajov vnútorného vedenia, pričom táto zväčšená časť obsahuje aspoň dve smerovacie fazety (144a, 144b), kde každá z týchto faziet (144a, 144b) je vedená od bodu v rovine, ktorá je v podstate rovnobežná so stredovou osou (CL) a túto stredovú os pretína, k dolnému okraju vnútorného vedenia.

2. Lejacia dýza podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že ďalej obsahuje delič (149) toku prúdu na rozdelenie aspoň jedného výstupného otvoru do dvoch výstupných otvorov (146,148) a na rozdelenie toku roztaveného kovu pretekajúceho vnútorným vedením do dvoch prúdov, opúšťajúcich dýzu (140) cez dva výstupné otvory (146,148).

3. Lejacia dýza podľa nároku 2, vyznačujúca 144b) má hornú hranu (142).

4. Lejacia dýza podľa nároku 3, vyznačujúca nadväzujú na seba a vytvárajú vrchol (143) smerujúci (146,148).

5. Lejacia dýza podľa nároku 4, vyznačujúca k sebe priliehajú v stredovej hrane (143a).

6. Lejacia dýza podľa nároku 5, vyznačujúca sa t ý sa tý celkovo m , že každá smerovacia fazeta (144a, m, že aspoň dve z horných hrán (142) k aspoň jednému výstupnému otvoru sa t ý m , že smerovacie fazety (144a, 144b)

6. Lejacia dýza podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že vo vodorovnom priečnom reze sa stredová hrana (143 a) každej smerovacej fazety (144a, 144b) nachádza vo väčšej vzdialenosti od pozdĺžnej vodorovnej osi (LA) ako horná hrana (142) smerovacej fazety (144a, 144b).

7. Lejacia dýza podľa nároku 3, vyznačujúca sa tým, že každá horná hrana (142) vystupuje v uhle smerom k výstupnému otvoru (146,148), pričom tento uhol celkovo zodpovedá výstupnému uhlu výstupného otvoru (146, 148).

8. Lejacia dýza podľa nároku 7, vyznačujúca sa tým, že výtokový uhol každého výstupného otvoru (146, 148) je v rozsahu od 45° do 80° smerom nadol od horizontály.

9. Lejacia dýza podľa nároku 7, vyznačujúca sa tým, že výtokový uhol každého výstupného otvoru (146, 148) je v rozsahu od 60° do 70° smerom nadol od horizontály.

10. Lejacia dýza podľa nároku 7, vyznačujúca sa tým, že aspoň jeden výstupný otvor (146,148) má vrch a spodok a je širší naspodku ako navrchu.