PL203933B1 - Wkład wlewu poziomego z kołpakiem ochronnym - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wkład wlewu poziomego do osadzania w formie odlewniczej, stosowanej do odlewania metalu, z korpusem wlewu poziomego, wykonanym z materiału egzotermicznego i/lub izolacyjnego, przy czym korpus wlewu poziomego posiada komorę wewnętrzną, ograniczoną przez ściany boczne i obszar pokrywy, jako pojemność wlewu, a w obszarze dna korpusu wlewu poziomego ukształtowany jest otwór wlewu jako połączenie z wnęką formy.

Wkład wlewu poziomego o wyżej wymienionych cechach jest znany z opisu DE 196 42 838 A1. Korpus wlewu poziomego, posiadający jako pojemność wlewu komorę wewnętrzną, zamkniętą w obszarze pokrywy, podczas formowania jest nasadzony na powierzchnię formowania formy odlewniczej. Podczas kształtowania wkładu wlewu poziomego istnieje problem tego rodzaju, że ciśnienie formowania, oddziałujące na piasek formierski, a tym samym również na korpus wlewu poziomego, może prowadzić do uszkodzenia korpusu wlewu poziomego.

W celu wyeliminowania tego problemu firma Chemex GmbH zaproponowała i stosuje wkład wlewu poziomego pod nazwą „teleskopowy wlew poziomy, w którym korpus wlewu poziomego składa się z dwóch wzajemnie przesuwnych części, które razem tworzą pojemność wlewu poziomego. Przy tym dolna część korpusu, nasadzana na powierzchnię formy, jest otwarta od góry i jest objęta od góry przez drugą część korpusu wlewu poziomego w postaci dzwonu, przy czym pod wpływem występującego ciśnienia formy części są wsuwane jedna w drugą i w tym celu średnica zewnętrzna dolnej części i średnica wewnętrzna górnej części w postaci dzwonu są dokładnie dopasowane do siebie.

W przypadku znanego ze względu na stosowanie wkł adu wlewu poziomego niedogodnością jest to, że ścier, powstający podczas wsuwania jedna w drugą górnej i dolnej części wkładu wlewu poziomego, wpada do obszaru pojemnościowego wlewu i podczas odlewania formy styka się z płynnym metalem, co może powodować zanieczyszczenia stopionego metalu. Dalsza niedogodność polega na tym, że dokładna wielkość pojemności wlewu poziomego, określonej przez obie części wkładu wlewu, w przypadku ukształtowanego wkładu wlewu poziomego, jest określona przez stopień wsunięcia górnej i dolnej części wkładu wlewu poziomego jedna w drugą, wskutek czego w przypadku ukształtowanego wkładu wlewu poziomego nie ma niezawodnej informacji o wielkoś ci pojemności wlewu. Tym samym ułatwione jest planowanie wkładu i wybór koniecznego wkładu wlewu poziomego. Zadaniem wynalazku jest takie ulepszenie wkładu wlewu poziomego o cechach odpowiadających gatunkowi, że pomimo zachowania jednolicie określonego obszaru pojemności wewnątrz wkładu wlewu poziomego utworzona jest ochrona wkładu wlewu poziomego przed oddziałującym ciśnieniem formy.

Zadanie to rozwiązano według wynalazku, włącznie z postaciami wykonania i rozwinięcia wynalazku, zgodnie z cechami zastrzeżeń patentowych, umieszczonych po treści opisu.

Główna idea przedmiotu wynalazku polega na tym, że na korpusie wlewu poziomego, umieszczony jest przesuwnie kołpak w postaci kapelusza, otaczający ściany zewnętrzne korpusu wlewu poziomego, z utworzeniem szczeliny izolacyjnej, i znajduje się w ustalonym położeniu względem korpusu wlewu poziomego przed kształtowaniem wkładu wlewu poziomego, przy czym między obszarem pokrywy korpusu wlewu poziomego a pokrywą kołpaka wlewu umieszczona jest co najmniej jedna przekładka z podatnego materiału, w ten sposób, że podczas kształtowania wkładu wlewu poziomego i nasadzania korpusu wlewu poziomego na powierzchnię formy, kołpak wlewu przesuwa się pod wpływem występującego ciśnienia formy względem korpusu wlewu, aż do szczeliny izolacyjnej, pozostającej między obszarem pokrywy kołpaka wlewu a korpusem wlewu poziomego.

Tak więc wynalazek odnosi się do zasady zastosowania drugiego korpusu wlewu poziomego w postaci kołpaka wlewu, maj ą cego kszta ł t kapelusza, jako ochrony dla korpusu wlewu poziomego, nasadzonego na powierzchnię formy. Dzięki temu, że za pomocą odpowiednich czynników, również w przypadku wsunię tego koł paka wlewu, mię dzy ś cianami bocznymi koł paka wlewu a korpusem wlewu, jak również między obszarami pokrywy, zapewniono powstanie lub zachowanie szczeliny izolacyjnej, poprawiono w całości bilans cieplny wkładu wlewu poziomego. Przed formowaniem, korpus wlewu poziomego i kołpak wlewu zostały w odpowiedni sposób ustalone względem siebie, przykładowo dzięki czemu umożliwiono łatwą manipulację wkładu wlewu poziomego przed jego kształtowaniem. Wskutek występującego ciśnienia formowania, miejsca sklejenia zostają rozłączone i kołpak wlewu może ustąpić pod wpływem oddziałującego ciśnienia formowania i przesuwać się względem korpusu wlewu, nasadzonego na powierzchnię formy. Ponieważ obszar pojemności wlewu, jak uprzednio, obejmuje wnętrze korpusu wlewu poziomego i jest zamknięty względem kołpaka wlewu, ewentualny

PL 203 933 B1 ścier nie może wnikać do wnętrza wlewu i wielkość pojemności wlewu jest ustalona przez dobór korpusu wlewu poziomego.

Zaleta wynalazku polega na tym, że podczas formowania znany korpus wlewu poziomego jest chroniony przed występującym ciśnieniem formowania. Dalsza zaleta polega na tym, że w celu wytworzenia wkładu wlewu poziomego według wynalazku mogą być użyte części standardowe; zastosowane dodatkowo kołpaki wlewu poziomego są również znane i stosowane, i wymagają jedynie niewielkiej modyfikacji w celu zastosowania zgodnie z wynalazkiem.

Zgodnie z wariantami wykonania wynalazku, przekładka umieszczona między obszarem pokrywy korpusu wlewu poziomego a pokrywą kołpaka wlewu jest wykonana ze styroporu, który to materiał ustępuje pod wpływem występującego ciśnienia formowania i osadza się, w zmniejszającej się podczas coraz dalszego wsuwania, szczelinie między kołpakiem wlewu a korpusem wlewu poziomego, a przy tym oddziałuje jako materiał izolacyjny. Alternatywnie jako przekładka może być zastosowany element sprężynowy, a w końcu rozpórka jest wykonana z materiału izolacyjnego, który podczas występowania ciśnienia formy powoduje powstanie szczeliny izolacyjnej między obszarem pokrywy korpusu wlewu poziomego a pokrywą kołpaka wlewu poziomego.

W celu zachowania wymaganej szczeliny izolacyjnej mię dzy obszarem pokrywy korpusu wlewu poziomego a pokrywą kołpaka wlewu na końcu drogi wsuwania, dla ograniczenia ruchu wsuwania kołpaka wlewu na korpusie wlewu poziomego na kołpaku wlewu lub korpusie wlewu poziomego ukształtowany jest ogranicznik ruchu.

Ponieważ podczas nasuwania kołpaka wlewu na korpus wlewu poziomego, między ścianami bocznymi kołpaka wlewu a korpusem powinna pozostać szczelina izolacyjna, to zgodnie z wariantem wykonania zastosowano odpowiednie elementy prowadzące. Te elementy prowadzące są wykonane z listew prowadzą cych, ukształ towanych na korpusie wlewu poziomego lub na koł paku wlewu, które korzystnie mają kształt trójkątny tego rodzaju, że wierzchołki listew prowadzących ślizgają się po naprzeciwległym elemencie konstrukcyjnym.

Alternatywnie ściany boczne korpusu wlewu poziomego i/lub kołpaka wlewu jako elementy prowadzące posiadają faliste wzniesienia.

Zgodnie z wariantem wykonania wynalazku, kołpak wlewu jest wykonany z materiału izolacyjnego.

Możliwe jest również wykonanie kołpaka wlewu z materiału egzotermicznego, który pomimo pozostawienia szczeliny izolacyjnej podlega zapłonowi pod wpływem promieniowania, dzięki czemu można ogólnie polepszyć gospodarkę cieplną wkład wlewu poziomego.

W koń cu, zgodnie z wariantem wykonania wynalazku, na wewnę trznej powierzchni górnej ś cian bocznych korpusu wlewu poziomego umieszczone są listwy Williams'a, wystające w kierunku wzdłużnym korpusu wlewu poziomego do obszaru pojemności wlewu.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym przedstawiony jest w przekroju wkład wlewu z korpusem wlewu poziomego i nasuniętym na niego kołpakiem wlewu, w widoku z boku.

Przedstawiony na rysunku wkład wlewu poziomego składa się ze znanego korpusu wlewu poziomego 11, którego ściany boczne 1 i obszar pokrywy 13 otaczają komorę wewnętrzną, jako pojemność wlewu poziomego 1. W obszarze dna 25 korpusu wlewu poziomego 11, przylegającym do ścian bocznych 12, ukształtowany jest otwór wlewu 15. Podczas kształtowania wkładu wlewu 10, korpus wlewu poziomego 1 jest nasadzony na powierzchnię 26 przynależnej formy odlewniczej.

Korpus wlewu poziomego 11 jest otoczony przez kołpak wlewu 16 w postaci kapelusza, posiadający pokrywę 17 i ściany boczne 18, przy czym kołpak wlewu 16 jest utrzymywany w pewnym odstępie od korpusu wlewu poziomego 11 za pomocą co najmniej jednej przekładki 21 z podatnego materiału, w ten sposób, że pod wpływem oddziałującego ciśnienia formowania w kierunku strzałki 27, kołpak wlewu 16 może odpowiednio ustępować i przesuwać się względem nieruchomego korpusu wlewu poziomego 11.

Przy tym wymiary kołpaka 16 względem korpusu wlewu 11 są tak dobrane, że ściany boczne 18 kołpaka 16 utrzymują odstęp od ścian bocznych 12 korpusu wlewu 11 i w ten sposób tworzą szczelinę izolacyjną 19. Aby ta szczelina izolacyjna 19 została zachowana podczas ruchu wsuwania kołpaka 16 na korpus wlewu 11, umieszczono szereg elementów prowadzących 22, korzystnie rozdzielonych na obwodzie korpusu wlewu. Elementy prowadzące mogą stanowić przykładowo listwy prowadzące, usytuowane w kierunku wzdłużnym korpusu wlewu 11 lub kołpaka 16 i zamocowane na odpowiednich ścianach bocznych 12 lub 18, które, w przypadku kształtu trójkątnego, ślizgają się swo4

PL 203 933 B1 imi wierzchołkami po odpowiednio drugim elemencie konstrukcyjnym. Możliwe są również inne postacie wykonania elementów prowadzących, przykładowo jako punktowe wzniesienia. Ponadto możliwe jest również zaopatrzenie ścian bocznych 12, 18 korpusu wlewu 11 i kołpaka 16, pojedynczo lub we współdziałaniu ze sobą, w odpowiednie faliste wzniesienia.

Ponieważ również po wsunięciu kołpaka 16 między obszarem pokrywy 13 korpusu wlewu 1 a pokrywą 17 kołpaka 16 ma pozostać szczelina izolacyjna 20, na pokrywie 17 kołpaka 16 lub na obszarze pokrywy 13 korpusu wlewu 11 może być umieszczony jeden lub więcej ograniczników ruchu 23.

Cechy przedmiotu zgłoszenia, ujawnione w powyższym opisie, w zastrzeżeniach patentowych, w skrócie i na rysunku mogą być istotne dla zrealizowania wynalazku w jego różnych postaciach wykonania, zarówno pojedynczo, jak również w dowolnych kombinacjach.

Claims (12)

1. Wkład wlewu poziomego z kołpakiem ochronnym do osadzania w formie odlewniczej, stosowanej do odlewania metalu, z korpusem wlewu poziomego, wykonanym z materiału egzotermicznego i/lub izolacyjnego, przy czym korpus wlewu poziomego posiada komorę wewnętrzną, ograniczoną przez ściany boczne i obszar pokrywy, jako pojemność wlewu, a w obszarze dna korpusu wlewu poziomego ukształtowany jest otwór wlewu jako połączenie z wnęką formy, znamienny tym, że na korpusie wlewu poziomego (11) umieszczony jest przesuwnie kołpak w postaci kapelusza, otaczający ściany zewnętrzne (12) korpusu wlewu poziomego (11), z utworzeniem szczeliny izolacyjnej (19), i znajduje się w ustalonym położeniu względem korpusu wlewu poziomego (11) przed kształtowaniem wkładu (10) wlewu poziomego, przy czym między obszarem pokrywy (13) korpusu wlewu poziomego (11) a pokrywą (17) kołpaka wlewu (16) umieszczona jest co najmniej jedna przekładka (21) z podatnego materiału, w ten sposób, że podczas kształtowania wkładu wlewu poziomego (10) i nasadzania korpusu wlewu poziomego (11) na powierzchnię formy (26), kołpak wlewu (16) przesuwa się pod wpływem występującego ciśnienia formy względem korpusu wlewu (1) aż do szczeliny izolacyjnej (20), pozostającej między obszarem pokrywy (13, 17) kołpaka wlewu (16) a korpusem wlewu poziomego (11).

2. Wkład według zastrz. 1, znamienny tym, że rozpórka (21) jest wykonana ze styroporu.

3. Wkład według zastrz. 1, znamienny tym, że jako rozpórka umieszczony jest element sprężynowy.

4. Wkład według zastrz. 1, znamienny tym, że rozpórka (21) jest wykonana z materiału izolacyjnego, który podczas występowania ciśnienia formy powoduje powstanie szczeliny izolacyjnej (20) między obszarem pokrywy (1) korpusu wlewu poziomego (11) a pokrywą (17) kołpaka wlewu poziomego (16).

5. Wkład według zastrz. 1-4, znamienny tym, że dla ograniczenia ruchu wsuwania kołpaka wlewu (16) na korpusie wlewu poziomego (11) na kołpaku wlewu (16) lub korpusie wlewu poziomego (11) ukształtowany jest ogranicznik ruchu.

6. Wkład według zastrz. 1-5, znamienny tym, że między ścianami bocznymi (12, 18) korpusu wlewu poziomego (11) a kołpakiem wlewu (16) umieszczone są elementy prowadzące (22) dla zachowania szczeliny izolacyjnej (19) podczas przesuwania kołpaka wlewu na korpusie wlewu poziomego (11).

7. Wkład według zastrz. 6, znamienny tym, że elementy prowadzące (22) są wykonane z listew prowadzących, ukształtowanych na korpusie wlewu poziomego (11) lub na kołpaku wlewu (16).

8. Wkład według zastrz. 7, znamienny tym, że listwy prowadzące mają kształt trójkątny, tego rodzaju, że wierzchołki listew prowadzących ślizgają się po naprzeciwległym elemencie konstrukcyjnym.

9. Wkład według zastrz. 6, znamienny tym, że ściany boczne (12, 18) korpusu wlewu poziomego (11) i/lub kołpaka wlewu (16) jako elementy prowadzące posiadają faliste wzniesienia.

10. Wkład według zastrz. 1-9, znamienny tym, że kołpak wlewu (16) jest wykonany z materiału izolacyjnego.

11. Wkład według zastrz. 1-9, znamienny tym, że kołpak wlewu (16) jest wykonany z materiału egzotermicznego.

PL 203 933 B1

12. Wkład według zastrz. 1-11, znamienny tym, że na wewnętrznej powierzchni górnej ścian bocznych (12) korpusu wlewu poziomego (1) umieszczone są listwy Williams'a, wystające w kierunku wzdłużnym korpusu wlewu poziomego (11) do obszaru pojemności wlewu (14).