CZ279837B6 - Zařízení pro rotační přívod kapalné litiny pro plynulé odlévací zařízení - Google Patents

Abstract

Zařízení pro rotační přívod kapalné litiny plynulého odlévacího zařízení obsahuje zásobní kelímek (12) pro kapalnou litinu (F), ze kterého se vytvářená trubka (T) postupně extrahuje z chlazeného průvlaku (11). Kapalná litina (F) se v zásobním kelímku (12) a navazujícím chlazeném průvlaku (11) uvádí do pomalého otáčení tengenciálním přívodem této kapalné litiny s malým výkonem tangenciálním otvorem (18).ŕ

Description

Zařízení pro rotační přívod kapalné litiny pro plynulé odlévací zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro rotační přívod kapalné litiny pro plynulé odlévací zařízení za použití svislé trubky ze sferoidického grafitu typu, obsahujícího chlazený průvlak, tvořící zásobní kelímek pro kapalnou litinu, od kterého má vycházet trubka z litiny se sferoidickým grafitem, a to bez použití jádra pro vytvoření dutiny trubky.

Vynález se zejména týká zařízení pro přívod kapalné litiny do trubkového průvlaku, vytvářejícího vnější tvar trubky, a to buď z blokového sifonu (plnění spodem), nebo od licí pánve s nízkým tlakem plynu.

Dosavadní stav techniky

Rotační přivádění je u zařízení na odlévání kapalného kovu, například litiny, již déle známo například z francouzského patentového spisu č. 493 449, ze kterého je známo metat odstředivě kapalný kov a získat tak duté těleso, a ještě později z francouzského patentového spisu' č. 1 122 833, ze kterého je známo homogenizovat, to znamená rovnoměrně rozdělovat kapalný kov uvnitř formy nebo uvnitř kokily pro plynulé odlévání. Avšak toto rotační přivádění neuvádí lázeň do otáčení, zejména z toho důvodu, že litina padá svisle bez vodorovné složky otáčivé rychlosti.

Rovněž v publikaci Přesné lití, S. S. Feldman, Průmyslové nakladatelství, Praha 1952, je udáno, že při přesném lití se užívá odstředivé síly, a to buď tím způsobem, že se zaformovaný rám, umístěný ve středu stolu odstředivého stroje, otáčí kolem své osy, přičemž tekutý kov přichází do středního otvoru formy a odtud se odstředivou silou dopravuje do radiálně rozložených dutin formy, které tvoří obrysy budoucích odlitků, nebo tím způsobem, že se formy umisťují na okraj stolu odstředivého stroje, a kov se do nich vlévá zvláštním kelímkem. Při větším obsahu kelímku otáčí strojem elektromotor. Publikace se rovněž zabývá stroji na provádění takových způsobů, zejména stroji vertikálního typu pro odlévání odlitků větších rozměrů, kdy se používá spodního vtoku a středního jádra.

Podle další publikace Slévárenství II, Igor Macášek a kol., SNTL Praha 1978, str. 28 až 44, má vír taveniny se svislou osou příznivější účinky pro lití, než vír s vodorovnou osou. Vír kolem svislé osy může být vyvolán tangenciálním zaústěním proudu taveniny, což je obvyklé při lití odlitků rotačního tvaru (válců, trub a pod.) a umožní dosažení hladkého a čistého povrchu odlitku. Odlévání se provádí vtokovou soustavou, což je soustava kanálů ve formě, kterou je tekutý kov zaváděn do dutiny formy.

Nedávno bylo ve francouzském patentovém spisu č. 2 352 616 popsáno zařízení k uvádění kapalné litiny do otáčivého pohybu s odstředivou rychlostí za užití otáčivého magnetického^- pole kolem kelímku, obsahujícího kapalnou litinu, a to za účelem obdržet litinovou trubku plynulým vzestupným odléváním bez užití jádra..

-1CZ 279837 B6

Trvá však problém, jak uvádět v otáčení hmotu kapalné litiny rychlostí nižší, než je rychlost odstřeďování, za účelem homogenizace a regulace přívodu uvnitř pevného a chlazeného trubkového průvlaků, určujícího vnějšího tvar vytváření trubky bez užití jádra. Problém záleží v tom, jak udržovat trvalý otáčivý pohyb kapalné litiny v pevném a chlazeném trubkovém průvlaků za účelem zpravidelnit tloušťku vyráběné trubky na každém kruhovém průřezu této trubky a získat takto naprosto soustředné vnitřní a vnější stěny.

Podstata vynálezu

Vynález se týká přívodního zařízení pro pevný trubkový průvlek, kterým je tento problém rozřešen.

Toto zařízení pro otáčivý přívod podle vynálezu, typu obsahujícího chlazený průvlak, tvořící zásobní kelímek pro kapalnou litinu, z kteréhožto kelímku má být vytvořena litinová trubka se. sferoidickým grafitem, se vyznačuje tím, že alespoň v dolní části, zásobního kelímku obsahuje prostředky pro uvádění kapalné litiny, obsažené v tomto zásobním kelímku, do pomalého otáčení.

Podle jednoho provedení zařízení podle vynálezu je pro uvádění kapalné litiny do pomalého otáčení upraveno vedení pro tangenciální přivádění kapalné litiny, které ústí v dolní části zásobního kelímku v sousedství jeho dna tangenciálním otvorem.

Tento tangenciální přívod kapalné litiny může být vystaven rytmickým pulzacím, které podporují pomalé otáčení kapalné litinyTyto pomůcky pro uvádění do otáčivého pohybu mohou být rovněž plynné, za užití plynného prostředí, chemicky inertního vůči litině (argon, dusík).

Podle jiného provedení vynálezu sestávají prostředky pro uvádění kapalné litiny do pomalého otáčení z magnetů, nesených svislým otáčivým hřídelem, poháněným skupinou motoru a reduktoru, přičemž magnety jsou uloženy v uzavřené dutině středové vyvýšenijiy, souosé s osou zásobního kelímku, přičemž hřídel a magnety probíhají po celé výšce kapalné litiny.

Podle dalšího provedení vynálezu sestávají prostředky pro uvádění kapalné litiny do pomalého otáčení ze svislých grafitových tyčí, zavěšených na obvodovém okraji vodorovné desky nebo na koncích vodorovných ramen, přičemž tyče jsou uváděny v otáčení hřídelem, procházejícím souose s vůlí válcovou dutinou ve středové vyvýšenině o svislé ose, a poháněným skupinou motoru a reduktoru, a výška tyčí postačuje k tomu, aby jejich dolní konec byl ponořen do kapalné litiny v sousedství dna zásobního kelímku.

Ostatní znaky a výhody vynálezu vyplynou z následujícího popisu příkladů jeho provedení v souvislosti s výkresy.

-2CZ 279837 B6

Popis obrázků na výkresech

Obr. 1 je schematický pohled v řezu na přívodní zařízení podle vynálezu s tangenciálním přívodem kapalného kovu, který je. doplňkem osového přívodu.

Obr. 2 je pohled v řezu podle čáry 2-2 z obr. 1.

Obr. 3 je schematický pohled v šikmém průmětu, znázorňujšící tangenciální přívod jako doplněk osového přívodu zařízení podle, obr. 1.

Obr. 4, 5 a 6 jsou schematické pohledy v řezu v analogii k obr. 1 pro obměny zařízení podle vynálezu s magnetickými, popřípadě mechanickými, popřípadě plynnými prostředky pro uvádění litiny do otáčivého* pohybu.

Obr. 7 je pohled v řezu podle čáry 7-7 na obr. 6.

Obr. 8 je v analogii k obr. 1 schematický pohled v řezu na obměnu vynálezu s plynnými prostředky pro uvádění litiny do otáčivého pohybu.

Obr. 9 je v analogii k obr. 1 schematický pohled v řezu na jinou obměnu vynálezu s plynnými prostředky pro uvádění litiny do otáčení.

Obr. 10 je pohled v řezu podle čáry 10-10 v obr. 9.

Obr. 11 je částečný zvětšený pohled na injektor plynné tekutiny, použitý v zařízení podle obr. 9 a 10.

Obr. 12 je v analogii k obr. 1 schematický pohled na obměnu zařízení podle vynálezu s tangenciálním přívodem kapalné litiny a prostředky pro uvádění tohoto přívodu do rytmických pulzací.

Obr. 13 je pohled v řezu podle čáry 13-13 z obr. 12.

Obr. 14 je diagram pulzací hladiny kapalné litiny ve funkci - času.

Příklady provedení vynálezu

Podle příkladu provedení, znázorněného na obr. 1, je vynálezu užito pro vzestupné plynulé odlévání litinové trubky T, která je tenká z toho důvodu, že poměr její tloušťky k průměru je nepatrný, nižší než 10 %. Tloušťka paty, to znamená trubkové části, přilehlé k hrdlu, nepřekročuje 15 mm pro průměr 1 000 mm, 8 mm pro průměr 300 mm a 5 mm pro průměr 80 mm.

Zařízení obsahuje především přívod kapalné litiny pod nízkým tlakem plynu, dále sifonový blok pro tangenciální přívod do zásobního kelímku s kapalnou litinou, kterýžto blok tvoří shora uvedené hydraulické prostředky pro uvádění kapalné litiny do impulzů nebo do otáčení a pro udržení tohoto otáčení, dále zásobní kelímek, tvořený chlazeným trubkovým průvlakem, a neznázorněný extraktor vytvořené trubky T.

-3CZ 279837 B6

Nejdříve bude popsán osový přívod kapalné litiny pod nízkým tlakem plynu.

Licí tlaková pánev 1 typu konvice s plnicím hrdlem 2, které je šikmé a je uzavřeno víkem 3, obsahuje kapalnou litinu F. Svislá odlévací trubka 4 ze žáruvzdorného materiálu prochází horní stěnou uzavřené pánve 1. Trubka £ je ponořena téměř až ke dnu pánve £ a vystupuje značně nad horní stěnu pánve 1, kde ústí do zásobního kelímku chlazeného průvlaku, který bude popsán níže a pod kterým je umístěna pánev 1. Vzestupná licí trubka £ je těsně připojena na horní stěnu pánve 1 přírubovou komole kuželovitou tryskou o ose X-X stejné jako u trubky £. Komole kuželovitá tryska 5 slouží rovněž pro připojení vzestupné odlévací trubky £ o ose x-x na sifonový blok, níže popsaný.

Dále bude popsáno tangenciální přivádění kapalné litiny sifonovým blokem.

Spodek 6 ze žáruvzdorného materiálu, například křemičitohlinitého typu, obsahuje uvnitř dolní část licího vedení 7 v podobě L s vodorovnou nebo nepatrně šikmou základnou a se svislým tangenciálním otvorem 18 pro tangenciální napájení zásobního kelímku spodem, jak bude níže popsáno. Tangenciální otvor 18 má průchozí průřez menší než je průřez vzestupné odlévací trubky £. Spodek 6 slouží jako podpěra pro svislé odlévací vedení, tvořené svislým kanálem 9 o ose YY, rovnoběžné s osou XX svislé odlévací trubky £. Svislý kanál 9 je na své dolní části spojen s vodorovnou základnou licího vedení 7 a v horní části končí licí nálevkou 10 o ose YY. Výška kanálu 9 je stejná jako výška zásobního kelímku nebo průvlaku, jak bude popsáno níže. Kanál 9. a zásobní kelímek tvoří spojité nádoby. Odlévací vedení 7 má průměr menší než je průměr trubky £. Tento přiváděči celek 6-7-9-10 se nazývá sifonovým blokem.

Nyní bude popsáno, jak je zásobní kelímek tvořen ochlazeným průvlakem.

V ose XX vzestupné odlévací osové trubky nese spodek 6 sifonového bloku kelímek, tvořený grafitovým trubkovým průvlakem 11 jo ose XX a samotným spodkem 6, tvořícím dno nechlazené nádoby 12.

Průvlak 11 je zvenčí chlazen pláštěm 13., například měděným, v němž obíhá chladicí voda, vstupující vedením 14 a vystupující vedením 15. Plášť 13., který je ve styku s průvlakem 11, je umístěn tak, že obklopuje průvlak 11 téměř po celé jeho výšce, avšak s výjimkou jeho dolní části, která zůstává nechlazena. Za tím účelem je prstencová deska 16, podpírající plášť 13 a sestávající ze žáruvzdorného materiálu, například křemičito-hlinitého typu, avšak tepelně izolujícího, vložena mezi plášť 13 a spodek 6., aby se zabránilo chlazeni spodku 6 chladicím pláštěm 13.

U tohoto příkladu provedení je, což však není nutné, objem zásobního kelímku 11-6, tvořeného průvlakem 11 a spodkem 6, značně zmenšen a snížen na prstencový objem středovou vyvýšeninou 17 o ose XX, souosou se vzestupnou licí trubkou £, která jí prochází. Užití středové vyvýšeniny 17 je zvlášť výhodné pro odlévání trubky T o velkém průměru. Středová vyvýšenina 17 tvoří jeden celek se sifonovým blokem 6-7-9-10 a se zásobním kelímkem, tvoře-4CZ 279837 B6 ným kombinací spodku 6 a průvlaku 11, který je chlazen. Komole kuželová středová vyvýšenina 17 má velkou základnu nad podpěrou, tvořenou spodkem 6 o průměru značně menším než je vnitřní průměr vytvářené trubky T. Malá horní základna komole kuželovité středové vyvýšeniny 17 má nutně průměr značně nižší, než je průměr dutiny vyráběné trubky T.

Je výhodné, aby vyvýšenina 17 byla vyšší než průvlak 11, jelikož to umožňuje omezit objem kapalné litiny na prstencový prostor po celé výšce průvlaku 11, zatímco kdyby středová vyvýšenina 17 byla značně nižší než průvlak 11, byla by kapalná litina nad vrcholem vyvýšeniny 17, což by znamenalo zbytečný přebytek kapalné litiny.

Středová vyvýšenina 17 má v různých částech vybrání, a to od své horní strany až k dolní straně spodku 2, vyvolané válcovou dutinou pro průchod odlévací trubky, kterážto dutina je doplňková ke komole kuželovitému výstupku 5, který je přizpůsoben do tohoto hrdlového spojení. Tangenciální otvor 18 odlévacího vedení 7 tvaru L ústí na dolní části, to znamená v blízkosti prstencového objemu zásobního kelímku 6-11, tangenciálním způsobem. Zatímco průtokový průřez kapalné litiny svislou licí trubkou 4 je tak velký, jak je možné (osové napájení kapalnou litinou pod tlakem plynu), je s výhodou průtokový průřez kapalné litiny ve vodorovném odlévacím vedení 7. tvaru L až k tangenciálnímu otvoru 18, který je omezen šířkou prstencového prostoru mezi chlazeným průvlakem 11 a středovou vyvýšeninou 17 na dně zásobního kelímku 6-11, značně nižší než je průtokový průřez vzestupné osové odlévací trubky 4..

Extraktor litinové trubky v průběhu jejího vytváření není znázorněn. Obsahuje prostředek pro zachycení vznikající litinové trubky, například trubkovou napodobeninu nebo ocelovou objímku, jak je popsáno ve francouzské pat. přihlášce č. 84 00 382. Uvedený zachycovací prostředek napodobeniny M je zachycen mezi kladkami nebo válečky E pro vedení a unášení směrem vzhůru. Pro zachycení nebo pro upevnění vznikající trubky T na napodobenině M obsahuje tato napodobenina vybrání v podobě rybiny Ml.

Vysvětlení činnosti zařízení podle vynálezu je níže omezeno na uvádění kapalné litiny do otáčivého pohybu uvnitř zásobního kelímku 6-11, to znamená v prstencovém prostoru, vytvořeném mezi průvlakem 11 a středovou vyvýšeninou 17, jelikož když jednou byla kapalná litina uvedena do otáčení, pokračuje udržování tohoto otáčení stejným způsobem a jelikož postupné zvedání a tuhnutí hrdla trubky T, která je vytvářena, jsou stejné, jak bylo již popsáno ve francouzské pat. přihlášce č. 84 00 382.

Přivádění kapalné litiny nebo zásobování kapalnou litinou se provádí ve dvou fázích.

Především v hlavním neotáčivém přivádění kapalné litiny pod tlakem plynu, aby litina F naplnila zásobní kelímek s průvlakem a dnem 12.; tlaková tekutina se zavádí vedením 32 do konvicovité licí pánve 1. Litina F stoupá nad středovou -vyvýšeninu 17, vtéká do prstencového prostoru mezi středovou vyvýšeninou 17 a průvlakem 11 a stoupá ve svislém kanálu 9, kam se kapalná litina zavádí z otvoru 18 a od vodorovné základny odlévacího vedení 7.

-5CZ 279837 B6

V zavádění kapalné litiny F do prstencového prostoru zásobního kelímku 11-12 a do svislého kanálu 9 se pokračuje, až hladina kapalné litiny F je v místě N na horní části průvlaku 11, právě nad horním okrajem průvlaku 11 a vrcholem středové vyvýšeniny

17. Při srovhání s níže popsaným tangenciálním přiváděním nastává osové přivádění s vysokým výkonem.

Pomocné tangenciální přivádění kapalné litiny s malým výkonem (hydraulický prostředek k vyvolání otáčení), sloužící pro obnovení a pro otáčení kapalné litiny, neprovádí se okamžitě po předcházejícím přivádění s vysokým výkonem, jelikož se horní hladiny N dosáhne před začátkem odlévání trubky T, avšak v okamžiku naznačeném níže. Toto tangenciální přivádění, sloužící pro obnovu litiny a mající malý výkon, nastává podle šipky f svislým kanálem F a tangenciálním otvorem 18 a bude blíže popsáno níže. Ve srovnání s předcházejícím osovým přiváděním má tangenciální přivádění malý výkon, avšak velkou rychlost.

Pro odlévání hrdla litinové trubky a extrahování trubky tou měrou, jak je vytvářeno, se napodobenina M zavede do průvlaku 11 shora. Zatímco průvlak 11 není chlazen na svém dolním konci, je naopak chlazen na největší části své výšky až k jeho hornímu konci, a to chladicím pláštěm 13.

Litina tedy tuhne' ve styku s průvlakem 11 se vzrůstající tloušťkou až k napodobenině M, s kterou ve styku tuhne a na kterou se přichytí obloukovitým útvarem Ml. Napodobenina M se potom táhne vzhůru unášecími a vodícími kladkami nebo válečky E. Válečky E jsou poháněny krokovým motorem, a zvedají napodobeninu M postupně. Napodobenina M unáší ztuhlou část litiny směrem vzhůru, rovněž postupně. Když napodobenina M vytáhla vzhůru začátek litinové trubky T o dostatečné výšce, aby sama mohla být upnuta kladkami nebo unášecími válečky E, stane se napodobenina M zbytečnou a může být od trubky T kdykoli oddělena. V průběhu utváření tohoto počátku trubky T bylo třeba nalévat kapalnou litinu do nálevky 10, aby se nahradilo nebo obnovilo množství litiny, které posloužilo pro vytvoření uvedeného počátku trubky T. Při vytváření tohoto počátku trubky T se pečuje o to, aby hladina N kapalné litiny byla udržována při extrahování konstantní a poněkud nad .horní částí průvlaku 11 ve výšce, kde je litina ještě chlazena pláštěm 13.

Toto tangenciální přivádění se provádí podle schématu, znázorněného na obr. 3. Kapalná litina vstupuje tangenciálně otvorem 18 na dno prstencového objemu, vytvořeného mezi průvlakem 11 a středovou vyvýšeninou 17., vodorovnou rychlostí, postačující k tomu, aby celá prstencová hmota kapalné litiny F byla uváděna postupně v otáčení pomalou rychlostí, a aby toto otáčení kapalné litiny bylo udržováno. Pečuje se tedy takto o to, aby byla udržována konstantní hladina N kapalné litiny při extrahování trubky T poněkud nad horní částí pláště 11 ve výšce, kde litina je ještě chlazena chladicím pláštěm 13, přičemž se litinou F pomalu otáčí kolem osy XX.

Když se takto litinou pomalu otáčí kolem osy XX, homogenizuje se teplota kapalné litiny, obsažené v zásobním kelímku 11-12 a tloušťka trubky T na okrouhlém průřezu hrdla vytvářené trubky

-6CZ 279837 B6

T se stane pravidelnou. Uvedený okrouhlý průřez má tedy vnitřní a vnější stěny dokonale soustředné.

Extrahování ztuhlé trubky T vzhůru se provádí nespojitým způsobem krok za krokem, jak to je popsáno ve francouzské pat. přihlášce č. 84 00 382. Začátek hrdla trubky T se prodlužuje při každém vzestupném zdvihu, vyvolaném kladkami nebo válečky E, za udržení konstantní tloušťky na celém okrouhlém průřezu hrdla dík pomalému otáčení, vyvolanému tangenciálním přiváděním kapalné litiny svislým pláštěm 9. a tangenciálním otvorem 18.

Je třeba si připomenout, že homogenizace teploty lázně je do určité míry vázána na zpravidelnění tloušťky hrdla, vytvořeného při pomalém otáčení kapalné litiny v důsledku tuhnutí této kapalné litiny: litina je eutektická kapalina, jejíž tuhnutí je velmi odlišné od tuhnutí ocelí; při tuhnutí nepodléhá litina segregačnímu jevu a neobsahuje pevnou a kapalnou směs. Litina je eutektickou kapalinou, která přechází prudce z kapalné fáze do pevné fáze bez smísení obou fází a bez dendritů. Zjistili jsme, že nejmenších tlouštěk bylo dosaženo tam, kde lázeň byla nejteplejší a větších tlouštěk se dosáhlo při homogenizování a zpravidelňování otáčením kapalné litiny, což mělo uvedený vliv na teplotu lázně. Tímto otáčením obdrží trubka také pravidelnější tloušťku na kruhovém průřezu.

Když se takto obdrží dostatečná délka hrdla pro trubku T, přestane se nalévat kapalná litina do nálevky 10 a provádí se rychlé vyprázdnění prstencového prostoru mezi průvlakem 11 a středovou vyvýšeninou 17, například neznázorněným dolním otvorem, ze kterého se vytáhne zátka. Potom postačí vyzdvihnout vytvořenou trubku T úplně nad průvlak 11.

Pro vyvolání pomalého otáčení kapalné litiny za účelem homogenizace teploty lázně a zpravidelnění tloušťky trubky T na jejím kruhovém průřezu lze užít i jiných prostředků, než prostředků znázorněných na obr. 1 až 3, totiž tak zvaných hydraulických prostředků.

U provedení podle obr. 4, který je analogický zobrazení na .obr. 1, avšak obsahuje některé rozdíly, jsou tak zvané hydraulické prostředky pro uvádění kapalné litiny do pomalého otáčení nahrazeny prostředky magnetickými.

S ohledem na místo, které tyto magnetické prostředky zaujímají, jak to bude níže uvedeno, shora uvedené dvojité přivádění kapalné litiny nahrazeno jediným přiváděním svislým kanálem 9. po vynechání přivádění konvicovitou pánví pod tlakem plynu.

Středová vyvýšenina 34., uzavřená na své horní části, nahrazuje středovou vyvýšeninu 17 podle obr. 1. Obsahuje dutinu 35 pro uložení elektromagnetů nebo magnetů 36, nesených otáčivým hřídelem 37 o svislé ose XX, což je také osa středové vyvýšeniny 34 a kelímku, popřípadě zásobního kelímku 11-12.

Uvnitř dutiny 35 jsou magnety 36 a hřídel 37 chráněny před jakýmkoliv stykem s kapalnou litinou. Magnety 36 probíhají po celé výšce hmoty kapalné litiny F. Otáčivý hřídel 37 je uváděn v otáčení skupinou motoru a reduktoru 38.= Uvádění do otáčivého

-7CZ 279837 B6 pohybu se provádí pomalou rychlostí jako v předcházejícím případě, to znamená rychlostí řádově několik otáček za minutu, zatímco rychlost odstřeďování je daleko vyšší (například lOx vyšší pro velké průměry a lOOx vyšší pro nejmenší průměry). Přivádění kapalné litiny se provádí sifonovým blokem se svislým kanálem 9, vodorovným vedením 2, ústícím na dolní části prstencového objemu kapalné litiny, umístěné mezi středovou vyvýšeninou 34 a průvlakem 11, popřípadě tangenciálním otvorem 18 jako na obr. 1.

Avšak v tomto případě je vzhledem k použití magnetických prostředků, jako elektromagnetů nebo otáčivých magnetů 36, tangenciální otvor 18 fakultativní. Vedení pro přívod kapalné litiny může zcela jednoduše ústit na dnu 12 zásobního kelímku 11-12.

Vytváření hrdla trubky T se provádí stejným způsobem jako u předcházejícího provedení, znázorněného na obr. 1 až 3 s tím jediným rozdílem, že kapalná litina od počátku pochází pouze ze sifonového bloku se svislým kanálem 9. a že uvádění kapalné litiny do pomalého otáčení nastává pouze otáčením elektromagnetů 36, a to buď spojeným působením uvádění elektromagnetů 36 do otáčivého pohybu a tangenciální přivádění kapalné litiny tangenciálním otvorem 18., je-li tento otvor upraven jako na obr. 4.

Lze uvést ještě jiné prostředky pro uvádění kapalné litiny do otáčivého pohybu, jak je znázorněno v příkladu podle obr. 5.

U tohoto příkladu nahrazuje trubková středová vyvýšenina 39 s osou XX předcházející vyvýšeniny 17 a 34. Vyvýšeninou 39 prochází válcová dutina 40 s osou XX, kterou zase prochází s vůlí otáčivý hřídel 41 s osou XX, uváděný v otáčení skupinou 42 motoru a reduktoru. Otáčivý hřídel 41 nese na své horní části buď vodorovnou desku 43 , nebo vodorovná ramena 43 , na jejichž obvodovém okraji, nebo na jejichž obvodových koncích jsou zavěšeny svislé grafitové tyče 44, například v počtu dvou, tří, čtyř nebo více, podle rozměrů desky nebo ramen 43, přičemž výška tyčí je dostatečná k tomu, aby jejich dolní konec byl ponořen do kapalné litiny zásobního kelímku 11-12 v blízkosti jeho dna 12.· Zásobování kapalnou litinou se provádí pouze sifonovým blokem jako u příkladu podle obr. 4, případně tangenciálním otvorem 18 ve dnu 12 .zásobního kelímku 11-12. Uvnitř dutiny 40 je hřídel 41 chráněn před jakýmkoliv stykem s kapalnou litinou.

Vytváření trubky T, z níž je na obr. 5 vidět ztuhlý začátek, připojený k napodobenině M, se provádí stejně jako v obou předcházejících příkladech s tím jediným rozdílem, že unášení kapalné litiny v pomalém otáčení se provádí pomalým otáčením unášecích tyčí 44., které vyvolávají otáčení lázně kolem osy XX.

Ve všech předcházejících příkladech je zřejmé, že hrdlo trubky (obr. 5) se obdrží bez jádra, z čehož vyplývá užitečnost uvádění litiny do pomalého otáčení, aby se vyrovnala tloušťka hrdla na kterémkoliv kruhovém průřezu tohoto hrdla.

Tekuté plynné prostředky pro uvádění kapalné litiny do otáčení s pomalou rychlostí mohou být rovněž použity v jiných provedeních, znázorněných na obr. 6 až 11.

-8CZ 279837 B6

Podle provedení, znázorněného na obr. 6a 7, se kapalná litina přivádí sifonovým blokem 7-9-10. Vedení 7 ústí na dnu 12 prstencového objemu, vytvořeného mezi středovou vyvýšeninou 17 a průvlakem 11, a to netangenciálním otvorem 8..

U tohoto příkladu se plynná inertní látka, jako například dusík nebo argon, přivádí tangenciálně poblíže dna prstencového objemu kapalné litiny, vytvořeného mezi průvlakem 11 a středovou vyvýšeninou 17.

Plynná látka pro uvádění kapalné litiny do otáčivého pohybu se přivádí například dvěma vodorovnými trubkami 45, uloženými tangenciálně k válcové dutině zásobního kelímku a k válcové dutině 46 průvlaku 11 v prodloužení vnitřní válcové stěny průvlaku 11, ve hmotě spodku 6 a v sousedství dna 12,. Každá z obou trubek 45 obsahuje zátku nebo průlinčitou komole kuželovitou trysku 47, uloženou na dnu rovněž komole kuželovitého otvoru a ústící tangenciálně do dutiny 46, přičemž průlinčitá tryska 47 sestává ze žáruvzdorného materiálu, například hlinito-křemičitého (jakási dusací hmota o značné granulometrii, aby se dosáhlo vhodné průlinčitosti), dále obsahuje válcovou objímku 48 o stejném průměru jako má velká základna průlinčité trysky £7, přičemž objímka 48 je ze žáruvzdorného materiálu a prochází tloušťkou stěny spodku 6 souose s tryskou 47, a konečně obsahuje v ose válcové objímky 48 vedení 49 pro přívod' plynné látky až k průlinčité objímce 47, přičemž vedení 49 je spojeno s neznázorněným zdrojem tlakové plynné látky. Závěrná deska 50 je uložena na okraji vnějšího konce válcové objímky 48 a na nálitku 51, který je v jednom celku se spodkem 6, nebo je k němu připojen. Závěrnou deskou 50 prochází vedení 49. U tohoto provedení jsou znázorněny dvě trubky £5, dva nálitky 51, a dvě vedení 49.

Za účelem uvádění kapalné litiny do pomalého otáčení, přičemž tato litina je přiváděna pouze vzestupnou licí trubkou 4 pod tlakem plynu, zaváděného do konvicovité pánve 1, tlačí inertní plynná látka, jako dusík nebo argon, zaváděný oběma tangenciálními trubkami £5, postupně kapalnou litinu, obsaženou v zásobním kelímku, do pomalého otáčivého pohybu podle šipek f2 (obr.7). Jednoduchým kolísáním tlaku plynné látky se reguluje rychlost .otáčení kapalné litiny. Toto přivádění inertního plynu se provádí v podobě jemných bublinek, rozdělených v kapalné litině působením průlinčitých trysek £2, vložených mezi vedení 49 a kapalnou litinu.

U provedení podle obr. 8 je zařízení pro uvádění kapalné litiny F do otáčení dvojicí tangenciálních trubek 45 se zaváděním inertní plynné látky stejné, jako na obr. 6 a 7. Jediný rozdíl je ve způsobu přivádění tekuté litiny, které nastává konvicovitou pánví .1 pod tlakem plynu a odlévací tribkou £ svisle v ose XX, jako na obr. 1. Není zde sifonového bloku. Není zde ani středová vyvýšenina 17., takže objem kapalné litiny F, obsažený v zásobním kelímku 11-12, není již prstencovitý, ale válcovitý, a také dno 12 není samo již prstencovité. Komole kuželovitá trysky 5. a horní okraj vzestupné odlévací trubky £ ústi na dno nádržky 12 zásobního kelímku 11-12. Vynechání středové vyvýšeniny 17 je možné, když jde o odlévání trubky T malého průměru.

-9CZ 279837 B6

U příkladu podle obr. 1 až 3 může být středová vyvýšenina 17 rovněž vynechána, má-li být odlévána trubka T malého průměru. Naproti tomu je u příkladu podle obr. 4 středová vyvýšenina 34 nezbytná, jelikož slouží pro uložení elektromagnetu 36 nebo několika elektromagnetů 36, které vytvářejí otáčivé magnetické pole v prstencovém objemu kapalné litiny, obsažené v zásobním kelímku 11-12, na celé výšce tohoto zásobního kelímku. Středová vyvýšenina 39 je rovněž nezbytná u příkladu podle obr. 5 pro průchod hřídele 31, uvádějícího v otáčení žáruvzdorné tyče 44, které vyvolávají otáčení litiny.

Je třeba poznamenat, že v nepřítomnosti středové vyvýšeniny 17 je energie pro uvádění hmoty kapalné litiny do pomalého otáčení větší, než když objem litiny je prstencový, přičemž tento objem je rovněž větší, což se projevuje zvýšením tlaku a dodávky inertní plynné látky trubkami 45.

Existuje ještě další prostředek pro uvádění litiny do pomalého otáčení plynnou' látkou, přiváděnou tangenciálně.

Podle provedení, znázorněného na obr. 9, 10 a 11, se místo zavádění plynné látky tangenciálními trubkami 45 s průlinčitou zátkou 47 užije tangenciálních vstřikovacích trubek, které přímo foukají inertní plynnou látku do kapalné litiny, obsažené v zásobním kelímku 11-12. Každá vstřikovací trubka 52 je tvořena komole kuželovitou tryskou ze žáruvzdorného materiálu a je protínána vedením 53 a tangenciálně ústí do vyústění 54, které je ve styku se dnem 12 nádržky zásobního kelímku 11-12, který nemá středovou vyvýšeními. Tangenciální vstřikovací trubky 52 jsou u tohoto příkladu znázorněny v počtu osmi.

Každé vedení 53., zásobující vstřikovací trubku 52, ústí do okrouhlého hrdla 55, sloužícího jako rozváděč tlakového inertního plynu. Jediné vnější vedení 56., řízené kohoutkem 52, přivádí plynnou inertní látku pod tlakem do okrouhlého hrdla 55. Toto okrouhlé hrdlo 55 pro rozvádění inertní plynné látky je provedeno ve spodku 6, a to na jeho dolní části. Přivádění kapalné litiny se provádí stejně jako u provedení podle obr. 8 konvicovitou pánví a vzestupnou licí trubkou 4, ústící na dnu 12 zásobního kelím-ku 11-12 v jeho ose XX.

Na rozdíl od trubek 45 s průlinčitou zátkou 47, které vyfukují četné malé plynné bublinky, foukají vstřikovací trubky 52 velké plynné bubliny do kapalné litiny. Avšak jelikož trubky 52 ústí na dnu 12 zásobního kelímku 11-12, místo aby ústily na válcové stěně zásobního kelímku 11-12, snižují tření kapalné litiny, rotující na dnu 12. Jestliže se vstřikují plynové bubliny s velkou rychlostí, je dále kinetická energie pro uvádění kapalné litiny do otáčivého pohybu zvýšena.

Konečně je možné užít dalšího prostředku, který je možno označit jako hydraulický a pulzační, pro uvádění kapalné litiny do pomalého otáčení v zásobním kelímku 11-12.

Takové provedení je znázorněno na obr. 12 až 14 a užívá.

stejně jako provedení podle obr. 1 tangenciální přívodní zařízení. U tohoto provedení není upravena středová vyvýšenina 17, vytvářející prstencový objem kapalné litiny v zásobním kelímku

-10CZ 279837 B6

11-12, ale bylo by možno tuto vyvýšeninu také upravit. Přítomnost nebo nepřítomnost středové vyvýšeniny 17 závisí na průměru vytvářené trubky T. U tohoto příkladu provedení je tangenciální přivádění kapalné litiny v blízkosti dna 12 zásobního kelímku 11-12 prováděno zvláštním zařízením sifonového bloku s pánví 58 pod tlakem plynu.

Pánev 58 s kapalnou litinou F je opatřena sháněčkou a obsahuje svislou příčku 59., komoru 60 s uzavřenou klenbou, přijímající na horní části tlak plynu vedením 32., řízeným kohoutkem 33, šachtu 61, otevřenou na horní části nálevkou 62 pro přivádění kapalné litiny podle šipky f. Komora 60 a šachta 61 jsou navzájem ve spojení s otvorem 63., provedeným na dolní části příčky 59. Pánev 58 se sháněčkou obsahuje na dolní části komory 60 vodorovný, nebo téměř vodorovný licí žlab 64, jehož odlévací vedení je připojeno ke spodku-6 a ústí tangenciálně do válcové dutiny 46. zásobního kelímku 11-12 v blízkosti dna 12 tohoto kelímku tangenciálním otvorem 65.

Hladina kapalné litiny v zásobním kelímku 11-22 může kolísat mezi horní hladinou N, nacházející se v horní části průvlaku 11, a mezi dolní hladinou NI, nacházející se pod hladinou N nedaleko horní části průvlaku 11; těmto úrovním, totiž horní úrovni N a dolní úrovni Ni v průvlaku 11 odpovídají stejné úrovně, totiž horní úroveň N a dolní úroveň NI v šachtě 61 pánve 58 se sháněčkou, a to v důsledku spojitých nádob, které jsou navzájem ve spojení přes otvor 63 a licí žlab 64. Naproti tomu odpovídají této horní hladině N a dolní hladině NI v průvlaku 11 dolní hladina N2 v komoře 60 a horní hladina N3, které jsou odlišné od hladin N a Nl. Pro dosažení horní hladiny N, odpovídající dolní hladině N2 v komoře 60 pod tlakem plynu je třeba maximálního tlaku PÍ plynu, zatímco pro dosažení dolní hladiny Nl v průvlaku 11, odpovídající horní hladině N3 v komoře 60 pánve 58, je zapotřebí minimálního tlaku P2 plynu.

Pro zhotovení trubky se postupuje tak, jak je popsáno u prvního příkladu provedení, přičemž se ze začátku použije neznázorněné napodobeniny M. Do komory 60 pánve 58 se sháněčkou se zavede maximální tlak PÍ plynu bez pulzací tohoto tlaku, aby se vyvolalo Stoupání litiny ve styku s napodobeninou M za účelem dobrého přichycení, což způsobí pokles hladiny kapalné litiny z hladiny N na N2.

Aby se pak kapalnou litinou nahradila litina, která ztuhla ve styku s napodobeninou M, způsobí se opětný vzestup hladiny z úrovně N2 na úroveň N v zásobním kelímku 11-12 tím, že se zavede kapalná litina podle šipky f do šachty 61 pánve 58 se sháněčkou. Potom se periodicky a pravidelně mění tlak plynu v komoře 60 vedením 32 mezi maximální hodnotou PÍ a minimální hodnotou P2, přičemž se pokračuje v obnovování kapalné litiny v šachtě 61 při postupném extrahování trubky. Pulzace tlaku plynu se provádí podle sinusové křivky, znázorněné na obr. 14, což je diagram změny tlaku P plynu, vpouštěného vedením 32 do komory 60 v závislosti na času t. Maximálnímu tlaku PÍ odpovídají hladiny N v průvlaku, popřípadě N2 v komoře 60, a minimálnímu tlaku P2 odpovídají hladiny N3 v komoře 60 a Nl v průvlaku 11. Toto pulzování tlaku plynu, které je provázeno pulzací úrovně kapalné litiny v zásobním kelímku 11-12, vytváří čerpací soustavu pro kapalnou litinu,

-11CZ 279837 B6 přicházející tangenciálně otvorem 65. Tato soustava čerpání nebo pulzace, nebo periodické změny tlaku plynu pro tangenciální přivádění kapalné litiny, vyvolává pomalé otáčení kapalné litiny podle šipky f2 v zásobním kelímku 11-12. Regulací frekvence a amplitudy pulzací, to znamená hodnot tlaků Pia P2 (obr. 14), tedy hladin N, N2, a NI, N3 reguluje se přesně rychlost otáčení kapalné litiny a dosáhne se pravidelné tloušťky vytvořené trubky.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (11)

1. Zařízení pro rotační přívod kapalné litiny pro plynulé odlévací zařízení za použití svislé trubky ze sferoidického grafitu,, typu, obsahujícího chlazený průvlak, tvořící zásobní kelímek pro kapalnou litinu, od kterého má vycházet trubka z litiny se sferoidickým grafitem, vyznačující se tím, že alespoň v dolní části zásobního kelímku (11, 12) obsahuje prostředky (7, 18, 36, 44, 45, 52, 53, 64, 65) pro uvádění kapalné litiny, obsažené v tomto zásobním kelímku (11, 12), do pomalého otáčení.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím,, že pro uvádění kapalné litiny (F) do pomalého otáčení je upraveno vedení (7, 64) pro tangenciální přivádění kapalné litiny (F), které ústí v dolní části zásobního kelímku (11, 12) v sousedství jeho dna (12) tangenciálním otvorem (18, 65).

3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že vedení (64) pro tangenciální přivádění kapalné litiny (F) do dolní části zásobního kelímku (11, 12) vychází z pánve (58), opatřené sháněčkou, pro kapalnou litinu (F), vystavenou tlaku plynu, periodicky proměnlivému nebo pulzujícímu.

4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že prostředky pro uvádění kapalné litiny (F) do pomalého otáčení sestávají z vodorovných trubek (45, 52), probíhajících tangenciálně k zásobnímu kelímku (11, 12) u jeho dna (12), přičemž tyto trubky (45, 52) slouží pro přívod inertního plynu do kapalné litiny (F).

5. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že každá trubka (45) obsahuje dmýchací vedení (49), které je zakončeno průlinčitou tryskou (47) ze žáruvzdorného materiálu pro rozvádění inertního plynu do litiny (F) v podobě jemných bublinek.

6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se t.í m, že každá trubka (45) obsahuje průlinčitou trysku (47), ústící tangenciálně do válcové dutiny (46) zásobního kelímku (11, 12).

7. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tí m, že každá trubka (52) je tvořena komole kuželovitou žáruvzdornou tryskou (52), kterou prochází vedení (53), ústící přímo do

-12CZ 279837 B6 zásobního kelímku (11, 12) na jeho dnu (12) za účelem foukání plynu do kapalné litiny.

8. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že prostředky pro uvádění kapalné litiny (F) do pomalého otáčení sestávají z magnetů (36), nesených svislým otáčivým hřídelem (37), poháněným skupinou (38) motoru a reduktoru, přičemž magnety (36) jsou uloženy v uzavřené dutině (35) středové vyvýšeniny (34), souosé s osou (XX) zásobního kelímku (11, 12), přičemž hřídel (37) a magnety (36) probíhají po celé výšce kapalné litiny (F).

9. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že prostředky pro uvádění kapalné litiny do pomalého otáčení sestávají ze svislých grafitových tyčí (44), zavěšených na obvodovém okraji · vodorovné desky (43), nebo na koncích ramen (43), přičemž tyče (44) jsou uváděny v otáčení hřídelem (41), procházejícím souose s vůlí válcovou dutinou (40) ve středové vyvýšenině (39) o svislé ose (XX) a poháněným skupinou (42) motoru a reduktoru, a výška tyčí (44) postačuje k tomu, aby jejich dolní konec byl ponořen do kapalné litiny (F) v sousedství dna (12) zásobního kelímku (11, 12).

10. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že obsahuje vedení (7) s tangenciálním otvorem (18), ústícím v dolní části zásobního kelímku (11, 12), pro uvádění kapalné litiny (F) v pomalé otáčení hydraulickým způsobem, a kromě toho obsahuje svislou trubku (4) pro osové vzestupné přivádění kapalné litiny, pocházející z licí pánve pod tlakem plynu, umístěné pod zásobním kelímkem (11, 12), přičemž uvedená svislá trubka (4) má průchozí průřez větší než je průchozí průřez tangenciálního otvoru (18).

11. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že zásobní kelímek (11, 12) pro kapalnou litinu (F) je opatřen středovou žáruvzdornou vyvýšeninou (17, 34, 39) o stejné svislé ose (XX), jakou má zásobní kelímek (11, 12), pro uvedení kapalné litiny (F) do tvaru prstence.