CS248117B1 - Zariadenie na plynulú výrobu odliatkov vákaovým tavením - Google Patents

Description

248117

Vynález sa týká zariadenia na plynulávýrobu odliatkov v odbore vákuovej meta-lurgie s priamym ohrevom odlievacej formy,ktoré je konstrukčně převedené ako dvoj-komorová vakuová pec s naděným ovládá-ním přepravy a posuvu odlievacích foriem,so suv.ne uloženým snímatelným taviacímtéglikom. V odbore vákuovej metalurgie a odlieva-nia. dielov vo vákuu, obzvlášť pri výrobě od-liatkov z veťmi čistých kovov s vysokýmipožiadavkami na kvalitu je při súčasnom sta-ve techniky problematická najma manipulá-cia s taviacím téglikom, vyhrievanie achladenie odlievacej formy alebo· kokily, kdevznikajú značné energetické a časové stra-ty. V súčasnosti sa pri odlievaní dielov vovákuu pracuje tak, že na přípravu kovovějtaveniny sa používá indukčný ohřev, pričomtaviací téglik je pevne zmontovaný a tepel-ne zaizolovaný do indukčnej cievky. Po do-siahnutí požadovanej kvality taveniny a tep-loty odlievania sa táto vyleje cez okraj tég-lika do formy alebo kokily, obvykle naklo-něním téglika. Pri takejto mainipulácii s ta-viacím téglikom, hlavně pri odlievaní čis-tých kovov vzniká nebezpečie, že sa do ta-veniny dostávajú aj znečisťujíce zložky zokolia. Forma alebo kokila bývá obyčajnevyhriata v samostatnej peci na určitá teplo-tu. Pri výrobě odliatkov sposobom přesné-ho odlievania bývá forma vyhriata až nateplotu okolo 1000 °C. Pri použití škrupino-vých keramických foriem sa používá na o-hrev foriem tunelová pec. Pri uvedenom spo-sobe odlievania v sériovej výrobě sa musípoužiť dvojkomorová vákuová pec s vyklá-pacím mechanizmom taviaceho téglika. Navsádzkovanie východiskového materiálu sapoužívá vsádzkovací mechanizmus, cez ot-vor ktorého sa do taviaceho téglika dosta-ne vsádzka určitého limitujáceho rozměru.

Uvedené nedostatky odstraňuje zariade-nie podťa vynálezu, ktorého podstatou je,že celé zariadenie je usporiadané ako uzav-retý celok s dvojkomorovým rozdělením, kdejedna komora je manipulačná, slážiaca nazasávanie, vyberanie a ochladzovanie sá-stavy taviaceho a odlievacieho zariadeniaa druhá komora je pracovná, vytvárajáca va-kuový priestor. Celá zostava je opatřená te-pelnoizolačným plášťom a izolačná vrstvaje oddělená od indukčnej cievky. Zariade-nie je konstrukčně usporiadané tak, že ta-viaci téglik je uložený na formě umiestne-nej na držiaku formy, ktorý je v stabilnejpolohe uložený na troch výsuvných kolí-koch usporiadaných vo vodorovnej rovinětak, že navzájom zvierajú uhol 120°. Preovládanie týchto výsuvných kolíkov je za-riadenie opatřené elektropneumatickýmivalcami. Okolo zostavy taviací téglik, for-ma a držiak formy sá nasunutá tepelno-izo-lačné prstence vytvárajúce tepelno-izolač-ný plášť. Indukčná cievka je usporiadanáv tesnej blízkosti tohoto tepelno-izolačné-ho plášťa, a na dne recipienta je indukčná cievka podopretá elektricky nevodivými pod-ložkami. Pracovná komora, vytvárajáca vá-kuový priestor, je zo spodu uzatvorená doš-kovým ventilom a pre přechod piestu hyd-raulického valca přepravného zariadenia jevytvořená vákuová prechodka. Manipulač-ná komora, konštrukčne riešená v tvare fu-něla, je opatřená přepravným zariadením napremiesťovanie naplněných prázdných fo-riem do, resp. z pracovného priestoru. Ovlá-danie přepravného zariadenia je riešené hyd-raulickým valcom ukončeným piestom a nos-nou doskou opatřenou vybraniami.

Piest je chráněný mechom. Manipulačnákomora je tiež opatřená dverami pre pre-miesťovanie foriem, připadne i taviacehotéglika. Taviací téglik je v hornej časti opa-třený tromi otvormi, v ktorých sú zasunutétri kolíky vyčnievajáce smerom von z ta-viaceho téglika pre jeho zavesenie na tepel-no-izolačný plášť. Zhora je nad taviacím tég-likom uspo'riadaná doska, uložená s presa-hom cez rozměry tepelno-izolačného plášťaa indukčnej cievky, ktorá má v prostried-ku otvor a nad touto doskou z vrchnej stra-ny sá umiestnené tri stípiky, nad ktorýmiešte sá suvne usporiadané tri tlačníky prevytváranie sily na prekonanie vztlaku vy-vinutého pri plnění formy kovom. Celé za-riadenie je zhora uzavreté vekom uloženýmna ráme recipienta a veko je opatřené va-kuovými prechodkami pře přechod tlační-kov do vákuového priestoru. Zhora na vekuje usporiadané osadenie pre přípoj vsádz-kového zariadenia.

Usporiadanie tepelno-izolačného plášťa jevýhodné, lebo veťmi účinné zabraňuje uni-kaniu tepla z taviaceho téglika a formy vy-žiarovaním do vákua. Riešenie s použitímdošky a usporiadanie tlačníkov, působiacichcez vákuové prechodky vo veku, účinné od-straňuje problém prekonania vztlakovýchsil vznikajácich už pri plnění a po naplně-ní formy kovom. Z hťadiska výroby má za-riadenie nenáročná konštrukciu. Výměna aoprava poškodených dielov je veťmi jedno-duchá. Získá sa výrazná úspora elektrickejenergie vzhťadom na sposob súčasného o-hrevu vsádzky, taviaceho téglika a formy,pretože tieto diely nie sá v priamom stykus indukčnou cievkou, ktorá je chladená vo-dou. Pokrokovým riešením zariadenia je to,že jeho použitie zvyšuje technická úroveňpracovného cyklu, pozostávajáceho z ohře-vu vsádzky na teplotu odlievania, jej rafi-nácie vo vákuu, tavenia, rafinácie a odlie-vania v aktívnom prostředí, alebo v inert-nom plyne a plnenia formy kovom. Všet-ky operácie sa konajú plynulým sposoboma tak vytvárajá předpoklady na vývoj plno-automatizovaného výrobného zariadenia. Vtom sáčasne spočívá i vyšší účinok před-mětného riešenia výroby odliatkov. Pokro-kové riešenie zariadenia je prínosom hlav-ně pre odlievanie veťmi čistých kovov s vy-sokými nárokmi na kvalitu odliatkov. 248117

S

Na pripojenom výkrese je v nárysnom ře-ze znázorněný příklad zariadenia na výro-bu odliatkov podlá vynálezu.

Zariadenle podlá vynálezu je konstrukč-ně převedené ako dvojkomorová vákuovápec s ovládáním premiesfovania a posuvuodlievacích foriem, je upravené ako' uzavre-tý celok, kde jednotlivé časti sú usporiada-né tak, že taviací téglik 1, v hornej častiopatřený tromi otvormi 23, v ktorých sú za-sunuté tri kolíky 24, vyčnlevajúce smeromvon z téglika pre jeho z,avesenie na tepelno--izolačný plášť 6 a na spodnej straně opa-třený ctvorom pre výpustenie taveniny, jeuložený na formě 2 umiestenej na držiakuformy 3, ktorý je v stabilnej polohe ulože-ný na troch výsuvných kolíkoch 4, usporia-daných v>o vodorovnej rovině tak, že na-vzájom zvierajú uhol 120° a pre ovládanietýchto výsuvných kolíkov 4 je zariadenieopatřené elektropneumatickými valcami 5.Okolo zostavy taviací téglik 1, forma 2 a dr-žiak formy 3 sú nasunuté tepelno-izolačnéprstence 6 vytvárajúce tepelno-izolačnýplášť a v blízkosti tohoto je umiestená in-dukčná cievka 7, ktorá je na dne recipien-ta 8 podopretá nevodivými podložkami 9.Pracovná komora 10, vytvárajúca vákuovýpriestor, je zo spodu uzatvorená doškovýmventilom 11 a zhora nad taviacím téglikom1 je s presahom cez okraje tepelno-izolač-ného1 plášťa B a indukčnú cievku 7 uloženádoska 12 opatřená otvorom 2B, na ktoreješte z vrchnej strany sú umiestené tri stí-piky 13 a nad týmito suvne usporiadané tritlačníky 14 pre vytváranie sily na překoná-me vztlaku vyvinutého pri plnění a po na-plnění formy 3 kovom. Pre přechod tlační-kov 14 je veko 16, uložené na ráme reci-pienta 8, opatřené vákuovými prechodkami 15. Zariadenie ďalej pozostáva z manipulač-nej komory 17 konštrukčne prevedenej vtvare tunela. Manipulačná komora 17 je o-patrená přepravným zariadením na premies-ťovanie naplněných alebo prázdných fo-riem 2, umiestených na držiaku formy 3do, resp. z pracovného priestoru 10.

Ovládanie přepravného zariadenia je za-bezpečené hydraulickým valcom 21 ukonče-ným piestom 18 s nosnou doskou 19 opatře-nou vybraniami 25, pričom piest 18 je chrá-něný mechom 20. V čelnej stene manipu-lačnej komory 17 sú usporiadané dveře 22pre premiestenie formy. Na veku 16 je ešteusporiadané osadenie pre přípoj vsádzkova-cieho zariadenia.

Zariadenie podťa vynálezu pracuje tak,že dveře 22 a veko 16 sú otvorené. Nosnádoska 19 sa ustaví v spodnej krajnej polo-he. Na túto nosnú došku 19 sa uloží držiakformy 3 a na tento sa uloží forma 2 při-pravená na odlievanie. Otvorí sa doškovýventil 11, pričom výsuvné kolíky 4 sú v za-sunuté] polohe. Ovládáním hydraulického(připadne aj pneumatického] valca 21 sacelá zostava uložená na nosnej doske 19,zdvihne do hornej krajnej polohy. Potom sa výsunů výsuvné kolíky 4 a nosná doska19 sa spustí dole pod úroveň doškového ven-tilu 11, pričom sa forma 2 zachytí v poža-dovanej polohe na výsuvných kolíkoch 4.Potom sa ventil 11 zatváří a zatvoria sa ajdveře 22. Cez veko 16 sa na formu 2 položítaviací téglik 1, ktorý má v otvoroch 23 za-sunuté kolíky 24 vyčnievajúce z téglika 1smerom von. Na téglik 1 sa položí doska12, ktorá má v střede otvor 26, pričom dos-ka 12 rozměrově prečnieva nad priemer in-dukčnej cievky 7. Do taviaceho téglika 1 savloží vsádzka.

Na došku 12 sa uložia v presne vymedze-nej polohe tri stípiky 13 a pracovná komora10 sa uzatvorí vekom 18 s následným eva-kuovaním. Indukčným ohrevom sa roztavívsádzka, prevedie rafinácia taveniny a sú-Časne sa vyhřeje forma 2 na požadovanúteplotu. Keď sa dosiahne požadovaná teplo-ta odlievania a teplota formy 2, vyvinie sapomocou tlačníkov 14 na sústavu taviacítéglik 1 a forma 2 požadovaná přítlačná si-la, ktorá musí byť vačšia než možná vztla-ková sila vzniklá po naplnění formy 2 ko-vom.

Na to sa tavenina vypustí otvorom cezdno taviaceho téglika 1 do fermy 2. V tom-to stave procesu odlievania sa nastaví výdržpretrvávajúca až do ukončenia tuhnutia ta-veniny vo formě. Potom sa anuluje přítlač-ná sila, vyčerpá sa vzduch z manipulačnejkomory 17, otvorí sa doškový ventil 11 anosná doska 19 sa vysunie do hornej kraj-nej polohy, v důsledku čoho sa zdvihne ce-lá sústava pozostávajúca z držiaka formy 3,samotnej formy 2 a z taviaceho téglika 1o niekoťko milimetrov smerom nahor. Vý-suvné kolíky 4 sa pomocou eletkropneuma-tických valcov 5 premiestia do zasunutejpolohy. Potom nosná doska 19 sa začne posú-vať smerom nadol až do spodnej krajnejpolohy, pričom sa najprv od celej sústavyoddělí doska 12 spolu so stípikmi 13 a u-loží sa na indukčnej cievke 7, kde sa ne-chá a za krátko na to a od formy 2 oddělítaviací téglik 1, ktorý sa pomocou kolíkov24 zavěsí na tepelno-izolačný plášť 6 a for-ma. 2 sa presunie až do manipulačnej komo-ry 17. V ďalšom sa odliatok spolu s formou2 a. držiakom formy 3 ešte v horúcom sta-ve premiesti prepravovacím zariadením ojeden krok ďalej a na nosnú došku 19 sauloží nová forma 2 usadená na držiaku for-my 3, připravená na odlievanie. Táto sazasunie do pracovnej komory 10 do príprav-nej pracovnej polohy. Po uložení formy 2spolu s taviacím téglikom 1 na výsuvné ko-líky 4 sa nosná doska spustí pod úroveň doš-kového' ventilu 11 a tento sa uzatvorí. Po-mocou vsádzkového zariadenia sa do tavia-ceho téglika 1 vloží vsádzka a celý pracov-ný postup sa opakuje.

Využitie zariadenia v technickej praxi jevhodné tak pre kusovú, ako aj sériovú vý-robu alebo aj úplné automatizovanú výro-

Claims (1)

1. Zariadenie na plynulú výrobu odliatkov vákuovým tavením s priamym ohrevom odlievacej formy vyhotovené ako dvojkomorová vákuová pec s ovládáním premíestňovania a posuvu odlievacích foriem a taviacim téglikom, suvne uloženým v osi zariadenia s vypúšťacím otvorom na dne, vyznačujúce sa tým, že je vytvořené ako uzavretý clok, pričom taviaci téglik (1) je v hornej časti opatřený tromi otvormi (23J a je zavesený na tepelno-izolačných prstencoch (6) na kolíkoch (24), zasunutých v otvoroch (23) a vyčnievajúcich smerom von z taviaceho téglika (1), je uložený na formě (2) umiestne· nej na držiaku (3) formy (2j, ktorý je v stabilnej polohe uložený na troch výsuvných kolíkoch (4), usp orla daných vo vodorovnej rovině, navzájom zvierajúcich uhol 120’ a spojených so zariadením, vybaveným elektropneumatickými valcami (5) a kde okolo zostavy taviaci téglik (lj, forma (2) a držiak (3j formy (2) sú nasunuté tepelnoizolačné prstence (6) vytvárajúce tepelno-izolačný plášť a v jeho· tesnej blízkosti je umiestnená indukčná cievka (7),

   YNÁLEZU ktorá je na dne recipienta (8) podopretá nevodivými podložkami (9j, dalej zariadenie pozostáva z pracovnej komory (10) vytvárajúcej vákuový priestor, ktorý je zospodu uzatvorený doškovým ventilom (11) a zhora vekom (16) uloženým na ráme recipienta (8j, z došky (12) rozmerovo presahujúcej okraj indukčnej cievky (7), na vrchnej straně došky (12) sú umiestnené tri stípiky (13) a nad týmito suvne usporiadané tri tlačníky (14), prechádzajúce vekom (16) prostredníctvom vákuavých prechodíek (15), pričom tlačníky (14) sú v hornej časti opatřené hydraulickými valcami (27), dalej pozostáva z manipulačněj komory (17) v tvare tunela, ktorá je opatřená propravným zariadením naplněných a prázdných foriem (2j, z pracovného priestoru (10), ktoré je vybavené hydraulickým valcom (21) ukončeným piestom (18) opatřeným nosnou doskou (19) s vybraniami (25), pričom piest (18) je obklopený mechom (20) a v čelnej stene manipulačnej komory (17] sú dveře (22) a na veku (16) je usporiadané osadenie pre přípoj vsádzkovacieho zariadenia.