PL181127B1 - Sposób i urządzenie do ciągłego wytwarzania elementów kształtownikowych - Google Patents

Abstract

1. Sposób ciaglego wytwarzania elementów ksztaltownikowych, znamienny tym, ze wytlacza sie w sposób ciagly material (3) w stanie plastycznie od ksztalcalnym, przez kanal (2) oraz wirujaca matryce (5) stanowiaca element ksztaltujacy i formuje sie co najmniej jeden ksztaltowany wzdluznie podluzny element (11, 12) ksztaltownikowy, przy czym material (3), podczas jego przemieszczania sie ruchem postepowym, wtlacza sie do co najmniej jednego zaglebienia (10) utworzonego na zewnetrznej powierzchni (9) wirujacej matrycy (5) i formuje sie, podczas obracania sie tej wirujacej matrycy (5), usytuowane w pewnych odstepach od siebie, po- przeczne ksztaltowe czesci (13) na tych podluznych ele- mentach (11, 12) ksztaltownikowych, i/lub poprzecznie do nich, stanowiace integralne czesci tych podluznych elementów (11, 12) ksztaltownikowych. 3. Urzadzenie do ciaglego wytwarzania elemen- tów ksztaltownikowych, znamienne tym, ze zawiera wirujaca matryce (5) stanowiaca element ksztaltujacy usytuowana w otworze wylotowym kanalu (2) wytlacza- nego materialu, przy czym wirujaca matryca (5) jest osa- dzona obrotowo i posiada umieszczone na swojej... F i g . 2 PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy sposobu i urządzenie do ciągłego wytwarzania elementów kształtownikowych.

Znane są sposoby ciągłego odlewania, zgodnie z którymi można wytwarzać podłużnie kształtowane kształtowniki o różnorodnych silnie zróżnicowanych konfiguracjach przekrojów poprzecznych. Według tych znanych technologii możliwe jest wytwarzanie elementów kształtownikowych albo tylko o gładkich powierzchniach bocznych albo też o powierzchniach biegnących w postaci struktur użebrowanych biegnących wzdłużnie w stosunku do podłużnego elementu kształtownikowego. W znanych dotychczas rozwiązaniach nie ma możliwości wytwarzania elementów kształtownikowych użebrowanych poprzecznie lub posiadających wystające poprzecznie do nich części.

Jednym z oczywistych przykładów zapotrzebowania na kształtowniki tego drugiego typu, o jakim można tu wspomnieć, są różnorodne struktury kratownicowe, takie jak maszty antenowe rozgłośni radiowych i telewizyjnych. W przypadku wytwarzania tego rodzaju elementów w znanych rozwiązaniach wytwarza się podłużne kształtowniki, w których wierci się dużą liczbę otworów, zarówno otworów na końcach elementów w celu ich łączenia ze sobą w dłuższe odcinki przy pomocy łączników śrubowych, jak i rozmieszczone w równych odstępach otwory pomiędzy końcami tych elementów przeznaczone do łączenia, również za pomocą łączników śrubowych, poprzecznych rozporek pomiędzy tymi podłużnymi kształtownikami,

181 127 w celu budowy masztu. Wiercenie otworów w tych podłużnych elementach kształtownikowych oraz ich łączenie ze sobą a także z poprzecznymi rozporkami jest pracą czasochłonną wymagającą personelu o wysokich kwalifikacjach do montażu masztu dla zapewnienia bezpieczeństwa montowanej konstrukcji. Łączenie podłużnych sekcji i poprzecznych rozporek techniką spawania zamiast skręcania śrubami jest również czynnością pracochłonną..

Wynalazek zapewnia sposób umożliwiający wytwarzanie elementów kształtownikowych znacznie bardziej zróżnicowanych niż było to możliwe dotychczas, w tym kształtowników formowanych z poprzecznie biegnącymi profilowanymi częściami.

Wynalazek dotyczy również urządzenia do ciągłego wytwarzania elementów kształtownikowych.

Sposób ciągłego wytwarzania elementów kształtownikowych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wytłacza się w sposób ciągły materiał w stanie plastycznie odkształcalnym, przez kanał oraz wirującą matrycę stanowiącą element kształtujący i formuje się co najmniej jeden kształtowany wzdłużnie podłużny element kształtownikowy, przy czym materiał, podczas jego przemieszczania się ruchem postępowym, wtłacza się do co najmniej jednego zagłębienia utworzonego na zewnętrznej powierzchni wirującej matrycy i formuje się, podczas obracania się tej wirującej matrycy, usytuowane w pewnych odstępach od siebie, poprzeczne kształtowe części na tych podłużnych elementach kształtownikowych, i/lub poprzecznie do nich, stanowiące integralne części tych podłużnych elementów kształtownikowych.

Korzystnie, formuje się z poruszającego się ruchem postępowym materiału dwa równoległe podłużne elementy kształtownikowe, przy czym materiał wtłacza się w co najmniej jedno zagłębienie wirującej matrycy podczas jej wirowania oraz formuje się kształtowe części o przekroju poprzecznym w postaci poprzecznych elementów rozporkowych usytuowanych pomiędzy tymi elementami kształtownikowymi i stanowiące ich integralne elementy.

Urządzenie do ciągłego wytwarzania elementów kształtownikowych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera wirującą matrycę stanowiącą element kształtujący usytuowaną w otworze wylotowym kanału wytłaczanego materiału, przy czym wirująca matryca jest osadzona obrotowo i posiada umieszczone na swojej powierzchni zewnętrznej co najmniej jedno zagłębienie formujące kształtowe części podłużnych elementów kształtownikowych.

Korzystnie, wirująca matryca ma postać zespołu zawierającego korzystnie cztery matryce, które są tak rozmieszczone względem siebie, że oś obrotu każdej matrycy biegnie prostopadle do osi obrotu, co najmniej jednej sąsiedniej matrycy.

Wynalazek w przykładach wykonania przedstawiono na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia urządzenie według wynalazku w przekroju podłużnym, fig. 2 - urządzenie według wynalazku w innym przekroju podłużnym, fig. 3 - urządzenie według wynalazku w rzucie z góry, fig. 4 - urządzenie według wynalazku w przekroju płaszczyzną 4-4 na fig. 3, w powiększeniu, fig. 5 - urządzenie w innym przykładzie wykonania wynalazku, w rzucie perspektywicznym, w powiększeniu.

Sposób ciągłego wytwarzania elementów kształtownikowych w korzystnym przykładzie wykonania według wynalazku polega na tym, że materiał 3, na przykład ogrzany metal, wytłacza się pod wpływem stałego nacisku przez kanał 2 w postaci dwóch równoległych podłużnych elementów 1112 kształtownikowych, przy czym wytłaczany materiał 3 wtłacza się w zagłębienia 10 rozmieszczone na powierzchni 9 wirującej matrycy 5 równocześnie z jego wysuwaniem się przez kanał 2 i obracaniem się tej matrycy. W ten sposób formuje się rozmieszczone w równych odstępach poprzeczne kształtowe części 13 elementów 11, 12 kształtownikowych, korzystnie w postaci umieszczonych pomiędzy nimi rozporek.

Według korzystnego przykładu wykonania, otrzymany w wyniku takiej obróbki element kształtownikowy ma postać podobną do drabinki, w której podłużne pręty lub elementy kształtownikowe 11, 12 oraz tworzące poprzeczne rozporki części 13 tworzą łącznie pojedynczy ciągły element. W ten sposób można wytwarzać kształtowniki o znacznej długości, których części składowe, w przeciwieństwie do stosowanych dotychczas, nie wymagają dalszej obróbki, na przykład wiercenia w nich otworów, ani też nie ma potrzeby montowania ich za pomocą złączy śrubowych ani też żadnych innych. Tworzące poprzeczne rozporki części 13 można konfigurować na różne sposoby, zmieniając kształt zagłębień 10. Nie muszą one biec

181 127 pod kątami prostymi do wzdłużnego wymiaru elementów 11, 12 kształtownikowych w pokazany na rysunku sposób, natomiast mogą z równym powodzeniem być usytuowane skośnie pod dowolnym kątem odpowiednim do zamierzonego zastosowania.

Urządzenie 1 do ciągłego wytwarzania elementów kształtownikowych zawiera kanał 2, do którego doprowadza się materiał 3 w postaci materiału podatnego na formowanie plastyczne i/lub termiczne, w korzystnym przykładzie wykonania ogrzanego metalu, na który wywiera się stały nacisk w celu jego wytłoczenia ku przodowi w kierunku pokazanym strzałką 4 na fig. 1 i 2. W skład urządzenia 1 wchodzi wirująca matryca 5 osadzona w taki sposób, że może obracać się w kierunku pokazanym strzałką 6, dzięki panewkom 7 znajdującym się po obu stronach tej matrycy 5. Wirująca matryca 5 obraca się w styczności ze stacjonarną matrycą 8, zaś na jej obwodowej powierzchni 9 znajdują się rozmieszczone w równych odstępach zagłębienia 10.

Według pokazanego przykładu wykonania, urządzenie 1 ma dwa otwory wylotowe, którymi wypływaj ą w sposób ciągły dwa równoległe strumienie materiału 3 wtłaczane pomiędzy wirującą matrycę 5 a stacjonarną matrycę 8 w wyniku wytłaczania materiału 3 do przodu. Równocześnie z wysuwaniem się materiału oraz obracaniem się matrycy 5 materiał 3 wypełnia jednocześnie jedno zagłębienie, przy czym materiał ten jest integralny z podłużnymi elementami 11, 12 kształtownikowymi i tworzy rozmieszczone w równych odstępach poprzeczne kształtowe części 13 tego elementu lub rozporki.

Na figurze 5 pokazano inny przykład wykonania według wynalazku, w którym w skład urządzenia 1 wchodzą cztery matryce 14, 15, 16 i 17 tworzące zespół matrycy wirującej. Matryce te są tak rozmieszczone względem siebie tak, że oś obrotu 18, 19, 20 i 21 każdej z nich jest skierowana prostopadle do osi obrotu matryc sąsiednich. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwe jest wytwarzanie gotowych konstrukcji ramowych 22 już na etapie ciągłego wytwarzania kształtowników, co pokazano liniami przerywanymi. Cała konstrukcja jest jednym integralnym elementem, dokładnie takim samym jak elementy kształtownikowe we wcześniejszym przykładzie wykonania. Na przykładzie tym można łatwo zrozumieć uzyskiwaną znaczną oszczędność na czasie i na kosztach, wynikającą z eliminacji konieczności składania części w formie profilowanych sekcji i montażu z nich konstrukcji.

Urządzenie według wynalazku można stosować do wytwarzania różnorodnych elementów kształtownikowych z różnych materiałów. Dla potrzeb elektrotechniki można wytwarzać drabinkowe kable, na potrzeby przemysłu lotniczego, kolejowego, okrętowego i motoryzacyjnego, można wytwarzać lekkie kształtowniki aluminiowe, których wytrzymałość nie zależy wyłącznie od materiału, ale także od tego, że podczas wytwarzania za pomocą wirujących matryc uzyskuje się efekt walcowania, tj. zmianę struktury powierzchniowej warstwy materiału, z równoczesną eliminacją konieczności wiercenia otworów w poszczególnych elementach, co je osłabia. Urządzenie według wynalazku nadaje się również znakomicie do wytwarzania elementów kształtownikowych nadających się do wznoszenia różnych typów masztów, na przykład bezpiecznych w razie kolizji słupów do montażu świateł ulicznych i świateł regulujących ruch, które to słupki, po uderzeniu, poddają się i wyginają, a nie wbijają się w uderzający w nie pojazd. Również w wielu różnych innych sytuacjach, możliwe jest wykorzystanie kształtowników wytwarzanych sposobem i za pomocą urządzenia według wynalazku.

W związku z tym, wynalazek nie ogranicza się do opisanych i pokazanych tu przykładów wykonania, ale można go zmieniać na wiele sposobów w zakresie ujętym w załączonych zastrzeżeniach patentowych. Zamiast wytwarzania elementu kształtownikowego z poprzecznie wystającymi kształtowymi częściami, można zastosować wirującą matrycę 5 z zagłębieniami takiego typu, że podłużne elementy kształtownikowe 11 i 12 mają postać przypominającą zębatkę. Gotowa zębatka ma bardzo dużą wytrzymałość mechaniczną, ponieważ jej struktura powierzchniowa różni się od zębatki z wyciętymi zębami.

Claims (4)

1. Sposób ciągłego wytwarzania elementów kształtownikowych, znamienny tym, że wytłacza się w sposób ciągły materiał (3) w stanie plastycznie odkształcalnym, przez kanał (2) oraz wirującą matrycę (5) stanowiącą element kształtujący i formuje się co najmniej jeden kształtowany wzdłużnie podłużny element (11, 12) kształtownikowy, przy czym materiał (3), podczas jego przemieszczania się ruchem postępowym, wtłacza się do co najmniej jednego zagłębienia (10) utworzonego na zewnętrznej powierzchni (9) wirującej matrycy (5) i formuje się, podczas obracania się tej wirującej matrycy (5), usytuowane w pewnych odstępach od siebie, poprzeczne kształtowe części (13) na tych podłużnych elementach (11,12) kształtownikowych, i/lub poprzecznie do nich, stanowiące integralne części tych podłużnych elementów (11,12) kształtownikowych.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że formuje się z poruszającego się ruchem postępowym materiału (3) dwa równoległe podłużne elementy (11,12) kształtownikowe, przy czym materiał (3) wtłacza się w co najmniej jedno zagłębienie (10) wirującej matrycy (5) podczas jej wirowania oraz formuje się kształtowe części (13) o przekroju poprzecznym w postaci poprzecznych elementów rozporkowych usytuowanych pomiędzy tymi elementami (11,12) kształtownikowymi i stanowiące ich integralne elementy.

3. Urządzenie do ciągłego wytwarzania elementów kształtownikowych, znamienne tym, że zawiera wirującą matrycę (5) stanowiącą element kształtujący usytuowaną w otworze wylotowym kanału (2) wytłaczanego materiału, przy czym wirująca matryca (5) jest osadzona obrotowo i posiada umieszczone na swojej powierzchni zewnętrznej (9) co najmniej jedno zagłębienie (10) formujące kształtowe części (13) podłużnych elementów kształtownikowych (1112).

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że wirująca matryca (5) ma postać zespołu zawierającego korzystnie cztery matryce (14, 15, 16, 17), które są tak rozmieszczone względem siebie, że oś obrotu (18,19, 20, 21) każdej matrycy (14,15,16,17) biegnie prostopadle do osi obrotu co najmniej jednej sąsiedniej matrycy.