PL207848B1 - Kokila - Google Patents

Abstract

Kokila do odlewania z metali lekkich obręczy kół samochodowych, składająca się z dolnej części z centralnym rdzeniem dolnym, płytowej części górnej z centralnym rdzeniem górnym i z szeregiem bocznych segmentów rdzeniowych, które utrzymywane są na górnej części z możliwością przesuwu poprzecznego, przy czym górna część jest przestawialna względem dolnej części w położenie odlewania, w którym pomiędzy górną częścią, dolną częścią i bocznymi segmentami rdzeniowymi powstaje wnęka odlewnicza, a górna część jest odstawialna od dolnej części w położenie wyjmowania, pozwalające na wyjęcie odlewu z formy, ponadto przewidziane są środki do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych w ściśnięte położenie odlewania do przytrzymania elementów kokili w położeniu odlewania podczas operacji odlewania oraz do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych w rozsunięte położenie wyjmowania przy otwieraniu kokili, charakteryzuje się tym, że dolną część (1) stanowi płyta, a środki do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych (5) w położenie odlewania do przytrzymania elementów kokili w położeniu odlewania oraz do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych (5) w położenie wyjmowania stanowią trzpienie prowadzące (9), które są rozmieszczone parami przeciwlegle do siebie i wystają rozbieżnie z płyty (1) przez przelotowe kanały prowadzące (10) ukształtowane w bocznych segmentach rdzeniowych (5) i przebiegające skośnie odpowiednio do ukierunkowania trzpieni prowadzących (9), oraz przez otwory (11) w płytowej części górnej (3), w które wchodzą końce (12) trzpieni prowadzących (9) kokili, znajdującej się w położeniu odlewania.

Description

Przedmiotem wynalazku jest kokila do odlewania z metali lekkich obręczy kół pojazdów, składająca się z dolnej części z centralnym rdzeniem dolnym, płytowej górnej części z centralnym rdzeniem górnym i z kilkoma bocznymi segmentami rdzeniowymi, które utrzymywane są na górnej części z możliwością przesuwu poprzecznego, przy czym górna część może być przestawiana wzglę dem dolnej części w położenie odlewania, w którym między górną częścią, dolną częścią i bocznymi segmentami rdzeniowymi powstaje wnęka odlewnicza, i górna część może być odstawiona od dolnej części w położenie wyjmowania, w którym odlew może być wyjęty z formy, przy czym przewidziane są środki do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych w ściśnięte położenie odlewania, do przytrzymania elementów kokili w położeniu odlewania podczas operacji odlewania oraz do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych w rozsunięte położenie wyjmowania przy otwieraniu kokili.

Znane są w stanie techniki tego rodzaju kokile. W jednej z tego rodzaju kokili na płytowej górnej części jest umieszczony w centralnym miejscu rdzeń górny. Oprócz tego rdzenia na górnej części są utrzymywane z możliwością przesuwu poprzecznego na przykład cztery boczne segmenty rdzeniowe. Dolna część ma kształt garnka ze zbieżnymi powierzchniami bocznymi, przy czym ze spodu dolnej części wystaje na środku centralny rdzeń dolny. Oprócz tego rdzenia dolnego są umieszczone na spodzie dolnej części wystające skośnie trzpienie prowadzące, które współdziałają z odpowiednimi kanałami prowadzącymi ukształtowanymi w przestawnych bocznych segmentach rdzeniowych. W stanie otwarcia kokili górna część z bocznymi segmentami rdzeniowymi jest odsunię ta od dolnej części, co umożliwia wyjęcie odlanego elementu konstrukcyjnego. Przed odlaniem nowego elementu górna część jest wprowadzana w garnkową część dolną. Przy tym zewnętrzne powierzchnie boczne bocznych segmentów rdzeniowych, które uformowane są stożkowo lub skośnie tak jak powierzchnie boczne dolnej części, przylegają do odpowiednio uformowanych powierzchni bocznych dolnej części i przez to nastę puje przesunię cie ku ś rodkowi bocznych segmentów rdzeniowych aż do osią gnię cia położenia odlewania. Trzpienie wystające z dolnej części wchodzą przy tym w odpowiednie kanały prowadzące bocznych segmentów rdzeniowych. Podczas otwierania kokili trzpienie prowadzące, które są osadzone w kanałach prowadzących bocznych segmentów rdzeniowych, powodują wymuszony ruch tych segmentów na zewnątrz. W tym ukształtowaniu środki służące do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych w ściśnięte położenie odlewania są utworzone przez stożkowe lub skośne fragmenty ścianek dolnej części, które współdziałają z odpowiednimi skośnymi lub stożkowymi fragmentami zewnętrznych ścianek bocznych segmentów rdzeniowych.

Środki do przytrzymywania elementów kokili w położeniu odlewania podczas operacji odlewania są utworzone również przez dwa fragmenty ścianek wspomnianych części, które w położeniu odlewania przylegają do siebie i służą do zespolenia tych części podczas odlewania, przy czym górna część jest jeszcze przytrzymywana odpowiednią siłą działającą w dół. Środki do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych w odsunięte od siebie położenie wyjmowania przy otwieraniu kokili są utworzone przez przebiegające skośnie kanały prowadzące współpracujące z ukierunkowanymi skośnie trzpieniami prowadzącymi.

Za wadę takiej kokili uważa się to, że dolna część kokili ma stosunkowo skomplikowany kształt.

W stanie techniki znana jest też kokila do odlewania obręczy kół pojazdów, w której górna część jest wykonana z płyty z centralnie wystającym rdzeniem górnym. Dolna część jest wykonana również z płyty z centralnie wystającym rdzeniem dolnym. Boczne segmenty rdzeniowe są utworzone z oddzielnych elementów. Wszystkie te części, a wię c boczne segmenty rdzeniowe jak i górna część są hydraulicznie doprowadzane w położenie odlewania albo są odsuwane od siebie w położenie wyjmowania, jednakże jest do tego potrzebny kosztowny napęd hydrauliczny.

Istnieje zatem zapotrzebowanie na stworzenie kokili podobnego rodzaju, która mając prostą budowę i nie mając kosztownego oprzyrządowania hydraulicznego umożliwia łatwe mechaniczne pozycjonowanie w różnych położeniach roboczych.

Kokila według wynalazku charakteryzuje się tym, że dolną część stanowi płyta, a środki do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych w położenie odlewania, do przytrzymania elementów kokili w położeniu odlewania oraz do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych w położenie wyjmowania stanowią trzpienie prowadzące, które są rozmieszczone parami przeciwlegle do siebie i wystają rozbieżnie z płyty, przez przelotowe kanały prowadzące ukształtowane w bocznych segmentach rdzeniowych i przebiegające skośnie odpowiednio do ukierunkowania trzpieni prowadzących,

PL 207 848 B1 oraz przez otwory w płytowej górnej części, w które wchodzą końce trzpieni prowadzących kokili znajdującej się w położeniu odlewania.

W porównaniu do znanych rozwią zań dolna część jest utworzona jako pł yta, a wię c nie jest ona elementem o kształcie „garnka”. Na tej płycie są ustalone odpowiednie trzpienie prowadzące, z których każdy współpracuje z odpowiednim kanałem prowadzącym ukształtowanym w bocznym segmencie rdzeniowym. Zarówno trzpienie prowadzące jak i kanały prowadzące są ukierunkowane skośnie tak, że przy zamykaniu kokili górna część z bocznymi segmentami rdzeniowymi jest naprowadzana na wolne końce trzpieni prowadzących i boczne segmenty rdzeniowe są przesuwane do wewnątrz przez trzpienie prowadzące. W położeniu odlewania wolne końce trzpieni prowadzących wchodzą w odpowiednio dopasowane otwory płytowej górnej części. Dzięki temu jest zapewnione, że podczas operacji odlewania jest tworzone sztywne połączenie między wszystkimi elementami tak, że boczne segmenty rdzeniowe nie mogą przesunąć się pod ciśnieniem odlewniczym. Po zakończeniu procesu odlewania można unieść górną część i odsunąć ją od dolnej części, przy czym trzpienie prowadzące, które wchodzą w kanały prowadzące bocznych segmentów rdzeniowych, powodują przesunięcie na zewnątrz bocznych segmentów rdzeniowych. W położeniu wyjmowania, w którym górna część jest wystarczająco oddalona od dolnej części, odlew jest całkowicie swobodny na zewnętrznej stronie. Dzięki ukształtowaniu według wynalazku zarówno przesunięcie bocznych segmentów rdzeniowych w położenie odlewania jak też przytrzymanie elementów kokili w położeniu odlewania oraz przesunięcie bocznych segmentów rdzeniowych w położenie wyjmowania odbywa się poprzez współdziałanie trzpieni prowadzących z kanałami prowadzącymi i otworami w płytowej części górnej. Tak więc kokila ma uproszczoną budowę w porównaniu z rozwiązaniami znanymi ze stanu techniki.

Korzystnie trzpienie prowadzące na wolnym końcu mają spłaszczenie na zewnętrznej powierzchni po stronie przeciwnej do środka kokili i każdy z otworów płytowej części górnej ma równoległą do spłaszczonej powierzchni zewnętrznej ściankę otworu, która przebiega równolegle do kierunku ruchu górnej części.

Dzięki takiemu ukształtowaniu uzyskuje się to, że w położeniu odlewania kokili trzpień prowadzący przylega spłaszczeniem do przebiegającej odpowiednio równolegle ścianki otworu tak, że ciśnienie powstające podczas odlewania jest dobrze przejmowane przez kokilę i nie ma niebezpieczeństwa poruszenia się bocznych segmentów rdzeniowych z ich zadanego położenia.

Ponadto przewidziano korzystnie, że trzpienie prowadzące mają pryzmatyczny, w szczególności prostokątny, korzystnie kwadratowy przekrój poprzeczny, przy czym kanały prowadzące bocznych segmentów rdzeniowych i otwory płytowej części górnej mają taki sam kształt przekroju poprzecznego.

Dzięki temu trzpienie prowadzące i odpowiednie kanały prowadzące wymuszają właściwe przemieszczanie bocznych segmentów rdzeniowych.

Szczególnie korzystnie kokila ma każdorazowo cztery boczne segmenty rdzeniowe, z których każdorazowo dwa są umieszczone przeciwlegle do siebie i tworzą układ krzyżowy, przy czym każdy boczny segment rdzeniowy jest prowadzony przez dwa umieszczone równolegle do siebie trzpienie prowadzące, które wychodzą pod kątem rozwartym z płyty tworzącej dolną część, przy czym ponadto trzpienie prowadzące przeciwległych do siebie bocznych segmentów rdzeniowych przebiegają rozbieżnie względem siebie w kierunku od płyty ku wolnemu końcowi, podobnie jak kanały prowadzące, które są ukształtowane parami w każdym z bocznych segmentów rdzeniowych.

Ponadto korzystnie trzpienie prowadzące w położeniu odlewania przylegają do ścianek kanałów prowadzących bocznych segmentów rdzeniowych po stronie środkowej osi pionowej kokili, a końce trzpieni prowadzących przylegają do ścianek otworów płytowej górnej po stronie przeciwnej do środkowej osi pionowej kokili, przy czym trzpienie prowadzące przy przestawianiu górnej części kokili z położenia odlewania w położenie wyjmowania przylegają do ścianek kanałów prowadzących po stronie przeciwnej do środkowej osi pionowej kokili i że w położeniu wyjmowania boczne segmenty rdzeniowe z kanałami prowadzącymi są odsunięte od wolnego końca trzpieni prowadzących.

Dzięki temu elementy kokili mogą poruszać się swobodnie względem siebie i nie wpływa to niekorzystnie na zachowanie przez kokilę dokładnych wymiarów.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zgodną z wynalazkiem kokilę ukazaną w widoku z góry w położeniu wyjmowania, fig. 2 jak wyżej, w przekroju wzdłuż linii II-II zaznaczonej na fig. 1, fig. 3 - kokilę ukazaną w widoku z góry w położeniu odlewania, fig. 4 - jak wyżej, w przekroju wzdłuż linii IV-IV zaznaczonej na fig. 3.

Na rysunkach przedstawiona jest kokila do odlewania z metali lekkich obręczy kół pojazdów.

Składa się ona z dolnej części 1 z centralnym rdzeniem dolnym 2, płytowej części górnej 3 z central4

PL 207 848 B1 nym rdzeniem górnym 4 oraz z czterech bocznych segmentów rdzeniowych 5, które utrzymywane są na górnej części 3 z możliwością poprzecznego przesuwu w kierunku zaznaczonym strzałką 6. Górna część 3 może być przestawiana z położenia wyjmowania zgodnego z fig. 1 i 2 w położenie odlewania zgodne z fig. 3 i 4. Odpowiedni przesuw zaznaczono strzałką 7. W położeniu odlewania według fig. 3 i 4 utworzona jest wnęka odlewnicza 8 między górną częścią 3, rdzeniem górnym 4, dolną częścią 1, rdzeniem dolnym 2, jak i bocznymi segmentami rdzeniowymi 5. Jeżeli nastąpi przestawienie górnej części 3 w kierunku strzałki 7 w położenie wyjmowania (fig. 1 i 2), to można wyjąć z kokili odlew w postaci obręczy koła z metali lekkich. Kokila ma środki do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych 5 z ich rozsuniętego położenia wyjmowania w ściśnięte położenie odlewania a także środki do przytrzymania elementów kokili w położeniu odlewania podczas operacji odlewania i wreszcie środki do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych 5 w rozsunięte położenie wyjmowania (fig. 1 i 2) przy otwieraniu kokili.

Środki te są ukształtowane w następujący sposób. Dolna część 1 jest utworzona w postaci płyty. Środki do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych 5, do przytrzymania elementów kokili w położeniu odlewania oraz do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych 5 w położenie wyjmowania są tworzone przez trzpienie prowadzące 9, które są rozmieszczone parami przeciwlegle do siebie i wystają z dolnej płyty 1 ku górnej płycie 3 wychodząc rozbieżnie z płyty 1, a także poprzez przelotowe kanały prowadzące 10 przebiegające skośnie odpowiednio do ukierunkowania trzpieni prowadzących 9 w bocznych segmentach rdzeniowych 5 i poprzez otwory 11 w płytowej części górnej 3, w które wchodzą końce 12 trzpieni prowadzących 9 kokili znajdującej się w położeniu odlewania, jak to pokazano zwłaszcza na fig. 4.

Jak widać również na fig. 4, trzpienie prowadzące 9 mają na wolnym końcu 12 spłaszczenie 13 na ich zewnętrznej powierzchni po stronie przeciwnej do środka kokili. Również otwory 11 płytowej części górnej 3 mają każdorazowo równoległy do spłaszczenia 13 obszar 14, który jest ukierunkowany równolegle do kierunku ruchu 7 górnej części 3.

W przykładzie wykonania wynalazku trzpienie prowadzące 9 mają kwadratowy przekrój poprzeczny, przy czym kanały prowadzące 10 bocznych segmentów rdzeniowych 5 i otwory 11 płytowej części górnej 3 mają odpowiedni kształt w przekroju poprzecznym. Ukierunkowanie trzpieni prowadzących 9 i kanałów prowadzących 10 dobrano tak, aby ich powierzchnie przebiegały równolegle lub też poprzecznie do kierunku przestawiania 6 bocznych segmentów rdzeniowych 5.

Przykładowo kokila ma każdorazowo cztery boczne segmenty rdzeniowe 5, z których po dwa są rozmieszczone przeciwlegle do siebie i w sumie tworzą układ krzyżowy, przy czym każdy boczny segment rdzeniowy 5 jest prowadzony przez dwa umieszczone równolegle do siebie trzpienie prowadzące 9 w odpowiednio ukształtowanych kanałach prowadzących 10. Trzpienie prowadzące 9 wystają pod kątem rozwartym z płyty 1 tworzącej dolną część, przy czym trzpienie prowadzące przeciwległych do siebie bocznych segmentów rdzeniowych 5 przebiegają od płyty 1 ku wolnemu końcowi skierowane rozbieżnie względem siebie, podobnie jak odpowiednie kanały prowadzące 10 bocznych segmentów rdzeniowych 5. Jak widać zwłaszcza na fig. 4, trzpienie prowadzące 9 w położeniu odlewania przylegają powierzchnią boczną do równoległej do niej ścianki przynależnego kanału prowadzącego 10 po stronie środkowej osi pionowej kokili. Końce 12 trzpieni prowadzących 9 przylegają do spłaszczenia 13 ścianki otworu 11 płytowej części górnej 3 po stronie przeciwnej do środkowej osi pionowej kokili. Przy przestawianiu górnej części 3 kokili z położenia odlewania według fig. 4 w położenie wyjmowania według fig. 2 ścianka każdego z kanałów prowadzących 10 przylega do odpowiedniej ścianki trzpieni prowadzących 9 po stronie przeciwnej do środkowej osi pionowej kokili. W położeniu wyjmowania ukazanym na fig. 2 boczne segmenty rdzeniowe 5 są odsunięte maksymalnie od siebie i są przestawione tak wysoko w górę w kierunku strzałki 7, że znajdują się w odstępie od wolnego końca trzpieni prowadzących 9.

Gdy kokila ma być przestawiona z położenia wyjmowania zgodnego z fig. 1 i 2 w położenie odlewania zgodne z fig. 3, górna część 3 przemieszcza się według strzałki 7 w dół w kierunku dolnej części 1. Trzpienie prowadzące 9 wchodzą najpierw swoimi wolnymi końcami a następnie całkowicie w kanały prowadzące 10 przesuwnych bocznych segmentów rdzeniowych 5 tak, że te ostatnie są wypierane z położenia przesuniętego na zewnątrz w położenie przesunięte do wewnątrz, jak to pokazano na fig. 4. W położeniu końcowym spłaszczenia 13 końców trzpieni prowadzących 9 przylegają do równoległych względem nich obszarów 14 powierzchni otworów 11. Dzięki temu kokila jest zablokowana w położeniu odlewania. Po zakończeniu operacji odlewania może nastąpić przestawienie górnej części 3 w kierunku strzałki 7 z położenia według fig. 3 i 4 w położenie według fig. 1 i 2, przy

PL 207 848 B1 czym najpierw następuje odblokowanie w obrębie spłaszczenia 13 i obszarów 14, a następnie boczne segmenty rdzeniowe 5 w wyniku współdziałania trzpieni prowadzących 9 z kanałami prowadzącymi 10 są przesuwane na zewnątrz aż do położenia końcowego. Potem górna część 3 jest unoszona jeszcze dalej, jak to pokazano na fig. 2.

Dzięki ukształtowaniu według wynalazku uzyskuje się dużą funkcjonalność kokili przy jej prostej konstrukcji, przy czym w położeniu wyjmowania odlew jest dobrze dostępny od strony promieniowo zewnętrznej.

Wynalazek nie ogranicza się do przykładu realizacji, lecz może być wielokrotnie zmieniany w ramach ujawnienia.

Wszystkie nowe, ujawnione w opisie i/lub na rysunku cechy indywidualne i złożone są traktowane jako istotne dla wynalazku.

Claims (5)

1. Kokila do odlewania z metali lekkich obręczy kół pojazdów, składająca się z dolnej części z centralnym rdzeniem dolnym, płytowej części górnej z centralnym rdzeniem górnym i z szeregiem bocznych segmentów rdzeniowych, które utrzymywane są na górnej części z możliwością przesuwu poprzecznego, przy czym górna część jest przestawna względem dolnej części w położenie odlewania, w którym pomiędzy górną częścią, dolną częścią i bocznymi segmentami rdzeniowymi powstaje wnęka odlewnicza, a górna część jest odstawialna od dolnej części w położenie wyjmowania pozwalające na wyjęcie odlewu z formy, przy czym przewidziane są środki do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych w ściśnięte położenie odlewania, do przytrzymania elementów kokili w położeniu odlewania podczas operacji odlewania oraz do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych w rozsunięte położenie wyjmowania przy otwieraniu kokili, znamienna tym, że dolną część (1) stanowi płyta, a środki do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych (5) w położenie odlewania, do przytrzymania elementów kokili w położeniu odlewania oraz do przesuwania bocznych segmentów rdzeniowych (5) w położenie wyjmowania stanowią trzpienie prowadzące (9), które są rozmieszczone parami przeciwlegle do siebie i wystają rozbieżnie z płyty (1), przez przelotowe kanały prowadzące (10) ukształtowane w bocznych segmentach rdzeniowych (5) i przebiegające skośnie odpowiednio do ukierunkowania trzpieni prowadzących (9), oraz przez otwory (11) w płytowej części górnej (3), w które wchodzą końce (12) trzpieni prowadzących (9) kokili znajdującej się w położeniu odlewania.

2. Kokila według zastrz. 1, znamienna tym, że trzpienie prowadzące (9) na wolnym końcu (12) mają spłaszczenie (13) na zewnętrznej powierzchni po stronie przeciwnej do środka kokili i każdy z otworów (11) płytowej części górnej (3) ma równoległą do spłaszczenia (13) obszar (14), który przebiega równolegle do kierunku ruchu - strzałka (7) - części górnej części (3).

3. Kokila według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że trzpienie prowadzące (9) mają pryzmatyczny, w szczególności prostokątny, korzystnie kwadratowy przekrój poprzeczny, przy czym kanały prowadzące (10) bocznych segmentów rdzeniowych (5) i otwory (11) płytowej części górnej (3) mają taki sam kształt przekroju poprzecznego.

4. Kokila według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienna tym, że kokila ma każdorazowo cztery boczne segmenty rdzeniowe (5), z których każdorazowo dwa są umieszczone przeciwlegle do siebie i tworzą układ krzyżowy, przy czym każdy boczny segment rdzeniowy (5) jest prowadzony przez dwa umieszczone równolegle do siebie trzpienie prowadzące (9), które wychodzą pod kątem rozwartym z płyty (1) tworzącej dolną część, przy czym ponadto trzpienie prowadzące (9) przeciwległych do siebie bocznych segmentów rdzeniowych (5) przebiegają rozbieżnie względem siebie w kierunku od płyty (1) ku wolnemu końcowi, podobnie jak kanały prowadzące (10), które są ukształtowane parami w każdym z bocznych segmentów rdzeniowych (5).

5. Kokila według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienna tym, że trzpienie prowadzące (9) w położeniu odlewania przylegają do ścianek kanałów prowadzących (10) bocznych segmentów rdzeniowych (5) po stronie środkowej osi pionowej kokili, a końce (12) trzpieni prowadzących (9) przylegają do obszaru (14) otworów płytowej górnej części (3) po stronie przeciwnej do środkowej osi pionowej kokili, przy czym trzpienie prowadzące (9) przy przestawianiu górnej części (3) kokili z położenia odlewania w położenie wyjmowania przylegają do ścianek kanałów prowadzących (10) po stronie przeciwnej do środkowej osi pionowej kokili, z tym, że w położeniu wyjmowania boczne segmenty rdzeniowe (5) z kanałami prowadzącymi (10) są odsunięte od wolnego końca (12) trzpieni prowadzących.