PL239394B1 - Sposób wytwarzania wyprasek anizotropowych z ciepłowodami wprasowanymi wzdłużnie i urządzenie do wytwarzania wyprasek anizotropowych z ciepłowodami wprasowanymi wzdłużnie - Google Patents

Abstract

Pakiet giętkich liniowych ciepłowodów z materiału o wysokiej przewodności cieplnej wprowadza się bezpośrednio do komory zasypowej, przy czym ciepłowody mocuje się dolnymi końcami w dolnym stemplu zaś ich górne są swobodne i pozycjonowane, przestrzenie wokół ciepłowodów zasypuje się rozdrobnionym materiałem o niskiej sypkości wprawiając go podczas zasypywania w pulsacje, a następnie dokonuje się prasowania pulsacyjnego z dociskiem wertykalnym. W dolnym stemplu usytuowane są w rzędach przelotowe otwory (4) zaopatrzone w zaciski (5) do osadzania dolnych końców ciepłowodów (6) zaś w górnym stemplu (2) usytuowane są przelotowe otwory pozycjonujące dla ciepłowodów (6), w rzędach, w układzie odpowiadającym układowi rzędów otworów (4) dolnego stempla (3). Rzędy przelotowych otworów (4) dolnego stempla (3) i przelotowych otworów górnego stempla (2) wyznaczają układ szkieletu ciepłowodów (6) w strukturze wyrobu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wyprasek anizotropowych z Ciepłowodami wprasowanymi wzdłużnie poprzez prasowanie pulsacyjne na ciepło materiału rozdrobnionego o bardzo niskiej sypkości oraz urządzenie do wytwarzania z materiału rozdrobnionego wyprasek anizotropowych z ciepłowodami wprasowanymi wzdłużnie. Rozwiązania według wynalazku przeznaczone są do stosowania w szczególności przy wytwarzaniu nakładek hamulcowych.

Znany jest sposób prasowania na ciepło materiału rozdrobnionego o bardzo niskiej sypkości, z ciepłowodami w postaci pęków linek lub prętów osadzonych w otworach górnej blachy, do której zamocowana jest nierozłącznie poprzez elementy dystansowe dolna blacha. Po zasypaniu wolnych przestrzeni między ciepłowodami materiałem rozdrobnionym następuje quasi-statyczne prasowanie w matrycy stemplem działającym wertykalnie w dół. Osadzenie ciepłowodów w postaci linek lub prętów w blachach powoduje ich deformację w wyniku utraty stateczności, co skutkuje brakiem możliwości wykorzystania tychże ciepłowodów do jednoznacznie ukierunkowanego przewodzenia ciepła.

Znana jest z opisu patentowego PL 230 804 anizotropowa nakładka hamulcowa intensyfikująca odprowadzanie ciepła ze strefy tarcia. Nakładka składa się z metalowego szkieletu przytwierdzonego do podkładki stalowej oraz z wypełnienia mieszaniną cierną zawierającego w swojej strukturze ciepłowody w postaci luźnych włókien metalowych zorientowanych wertykalnie względem podkładki stalowej.

Znany jest ponadto sposób prasowania na ciepło materiału rozdrobnionego o bardzo niskiej sypkości, z wzmocnieniami w postaci grubych trzpieni osadzonych w otworach górnej blachy, do której zamocowana jest nierozłącznie poprzez elementy dystansowe dolna blacha. Po zasypaniu wolnych przestrzeni między trzpieniami materiałem rozdrobnionym następuje quasi-statyczne prasowanie na ciepło w matrycy stemplem działającym wertykalnie w dół. Takie osadzenie grubych ciepłowodów powoduje jedynie lokalne przewodzenie ciepła, co skutkuje przegrzewaniem stref między ciepłowodami.

Celem wynalazku jest wprowadzenie rozwiązania umożliwiającego uzyskanie wyrobu z integralnymi ciepłowodami w wyprasce, nieodkształconymi, w regularnym układzie.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że pakiet giętkich liniowych ciepłowodów z materiału o wysokiej przewodności cieplnej wprowadza się bezpośrednio do komory zasypowej, przy czym ciepłowody mocuje się dolnymi końcami w dolnym stemplu zaś ich górne końce są swobodne i pozycjonowane. Przestrzenie wokół ciepłowodów zasypuje się rozdrobnionym materiałem o niskiej sypkości wprawiając go podczas zasypywania w pulsacje, a następnie dokonuje się prasowania pulsacyjnego z dociskiem wertykalnym, przemieszczając górny stempel wzdłuż ciepłowodów w dół i doprowadzając do wzdłużnego osadzenia ciepłowodów w wyprasce. Obcina się dolne końce ciepłowodów zaś górne ich końce odcina się od odcinków pozostawionych do kolejnej operacji. Ciepłowody w pakiecie rozmieszcza się w układzie regularnym.

Istota urządzenia według wynalazku polega na tym, że w dolnym stemplu usytuowane są w rzędach przelotowe otwory zaopatrzone w zaciski do osadzania dolnych końców ciepłowodów zaś w górnym stemplu usytuowane są przelotowe otwory pozycjonujące dla ciepłowodów, w rzędach, w układzie odpowiadającym układowi rzędów otworów dolnego stempla. Rzędy przelotowych otworów dolnego stempla i przelotowych otworów górnego stempla wyznaczają układ szkieletu ciepłowodów w strukturze wyrobu.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest uzyskanie regularnego szkieletu nieodkształconych ciepłowodów w wyprasce, co polepsza przenikalność ciepła w strukturze gotowego sprasowanego wyrobu.

Empiryczne badania kalorymetryczne wykonanych próbek wykazały, że wartość współczynnika przenikania ciepła przez wyrób wykonany wg wynalazku jest o rząd większa od takiej wartości dla innych rozwiązań.

Rozwiązanie według wynalazku objaśnione jest z wykorzystaniem rysunków, które przedstawiają przykład wykonania urządzenia. Poszczególne figury rysunku obrazują schematycznie:

fig. 1 - stempel górny z otworami, fig. 2 - stempel dolny z otworami, fig. 3 - urządzenie ze stemplem górnym i dolnym w położeniu umożliwiającym wprowadzanie ciepłowodów, fig. 4 - urządzenie ze stemplem górnym i dolnym w położeniu napełniania pulsacyjnego komory zasypowej, fig. 5 - urządzenie ze stemplem górnym i dolnym w położeniu zamknięcia komory zasypowej z materiałem sypkim,

PL 239 394 B1 fig. 6 - urządzenie ze stemplem górnym i dolnym w położeniu po prasowaniu pulsacyjnym na ciepło, fig. 7 - urządzenie ze stemplem górnym i dolnym w położeniu wysunięcia pulsacyjnego wypraski, fig. 8 - wyrób finalny w postaci wypraski ze szkieletem ciepłowodów.

Urządzenie składa się z matrycy 1 wyposażonej w grzałki, zamykanej górnym stemplem 2 (fig. 1) oraz dolnym stemplem 3 (fig. 2). W dolnym stemplu 3 usytuowane są w rzędach otwory 4 zaopatrzone w zaciski 5 do osadzania dolnych końców ciepłowodów 6. Ciepłowody 6 mają postać giętkiego drutu lub linek. W górnym stemplu 2 usytuowane są przelotowe otwory 7 dla ciepłowodów 6, w rzędach w układzie odpowiadającym układowi rzędów otworów 4 dolnego stempla 3.

Po opuszczeniu górnego stempla 2, do wnętrza matrycy 1 na dolny stempel 3 wprowadza się pakiet ciepłowodów 6. Dolne końce ciepłowodów 6 osadza się w otworach 4 dolnego stempla 3 i unieruchamia zaciskami 5 (fig. 3).

Górne końce ciepłowodów 6 przechodzą przez otwory 7 górnego stempla 2 i nie są unieruchomione, ciepłowody 6 są pozycjonowane w rzędach przelotowych otworów 7.

Następnie do przestrzeni wokół ciepłowodów 6 pulsacyjnie zasypuje się lejem 8 rozdrobniony materiał 9 o bardzo niskiej sypkości (fig. 4). W wyniku pulsacyjnego oddziaływania dolnego stempla 3 powierzchnia górna rozdrobnionego materiału 9 zostaje wyrównana i opada, następuje dokładne wypełnienie przestrzeni wokół ciepłowodów 6. Górny stempel 2 zostaje na nią opuszczony i zamyka rozdrobniony materiał 9 od góry (fig. 5).

Górny stempel 2 porusza się dalej wertykalnie w dół i na dolnym stemplu 3 prasuje pulsacyjnie rozdrobniony materiał 9 wraz z osadzonymi w nim ciepłowodami 6 tworząc wypraskę 10 (fig. 6). Ciepłowody 6 wprasowywane są wzdłużnie, zgodnie ze swoim usytuowaniem w stemplu 2 i stemplu 3. Następnie górny stempel 2 zostaje uniesiony, a dolny stempel 3 wysuwa pulsacyjnie wypraskę 10 ponad matrycę 1 (fig. 7).

Dla uzyskania gotowego wyrobu - wypraski 10 ze szkieletem ciepłowodów 11 - dolne końce ciepłowodów 6 obcina się zaś górne ich końce odcina się od odcinków pozostawionych do kolejnej operacji (fig. 8).

Regularny szkielet 11 nieodkształconych ciepłowodów 6 osadzonych integralnie w wyprasce 10 umożliwia uzyskanie dobrej przenikalności ciepła w strukturze gotowego sprasowanego wyrobu.

Przekrój ciepłowodów 6 i ich koncentracja w wyprasce 10 może być zmieniany.

Claims (4)

1. Sposób wytwarzania wyprasek anizotropowych z ciepłowodami wprasowanymi wzdłużnie, w którym do prasowanego materiału wprowadza się ciepłowody odprowadzające ciepło, znamienny tym, że pakiet giętkich liniowych ciepłowodów z materiału o wysokiej przewodności cieplnej wprowadza się bezpośrednio do komory zasypowej, przy czym ciepłowody mocuje się dolnymi końcami w dolnym stemplu zaś ich górne końce są swobodne i pozycjonowane, przestrzenie wokół ciepłowodów zasypuje się rozdrobnionym materiałem o niskiej sypkości wprawiając go podczas zasypywania w pulsacje, a następnie dokonuje się prasowania pulsacyjnego z dociskiem wertykalnym, przemieszczając górny stempel wzdłuż ciepłowodów w dół i doprowadzając do wzdłużnego osadzenia ciepłowodów w wyprasce, po czym obcina się dolne końce ciepłowodów zaś górne ich końce odcina się od odcinków pozostawionych do kolejnej operacji.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ciepłowody w pakiecie rozmieszcza się w układzie regularnym.

3. Urządzenie do wytwarzania wyprasek anizotropowych z ciepłowodami wprasowanymi wzdłużnie, składające się z matrycy zamykanej górnym stemplem oraz dolnym stemplem, znamienne tym, że w dolnym stemplu (3) usytuowane są w rzędach przelotowe otwory (4) zaopatrzone w zaciski (5) do osadzania dolnych końców ciepłowodów (6) zaś w górnym stemplu (2) usytuowane są przelotowe otwory (7) pozycjonujące dla ciepłowodów (6), w rzędach, w układzie odpowiadającym układowi rzędów otworów (4) dolnego stempla (3).

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że rzędy przelotowych otworów (4) dolnego stempla (3) i przelotowych otworów (7) górnego stempla (2) wyznaczają układ szkieletu (8) ciepłowodów (6) w strukturze wyrobu.