SK281553B6 - Kokila na kontinuálne liatie kovu - Google Patents

Abstract

Kokila zahrnuje teleso (22) kokily, ktoré vymedzuje axiálny prietokový kanál (18) na roztavený kov a ktoré obsahuje okruh na chladenie tohto prietokového kanála (18). Teleso (22) kokily je obklopené aspoň sčasti prstencovou skriňou (44), v ktorej je axiálne podoprené hydraulickým/pneumatickým nosným zariadením, napríklad rotačne symetrickým valcom, ktorého os súmernosti je súosová s osou liatia. Toto hydraulické/pneumatické nosné zariadenie je výhodne riadené hydraulickou/pneumatickou ovládacou sústavou (72) vytvorenou na vyvolávanie kmitavého pohybu telesa (22) kokily okolo referenčnej polohy.ŕ

Description

Vynález sa týka kokily na kontinuálne liatie kovu.

Doterajší stav techniky

Takáto kokila na kontinuálne liatie kovu zahrnuje kokilovú rúru tvoriacu axiálny prietokový kanál na roztavený kov, ktorá sa intenzívne chladí chladiacou kvapalinou prúdiacou v chladiacom okruhu upravenom v tele kokily. Tým roztavený kov tuhne v styku s vnútornou stenou kokilovej rúry, čím sa vytvára na jeho povrchu obvodová kôra. Prichytenie alebo priľnutie tejto obvodovej kôry k vnútornej stene kokilovej rúry by mohlo spôsobiť odtrhnutie obvodovej kôry. Aby sa zabránilo prichyteniu alebo priľnutiu kôry k vnútornej stene, čo by malo škodlivé následky, je známe podrobenie kokily kmitavému pohybu pozdĺž osi liatia.

Na tento účel je známe, ako podoprieť kokilu na vibračnom stole, ktorý je spojený s najmenej jednou pákou so zariadením na generovanie mechanických kmitov. Zariadenie na generovanie kmitov a páka alebo páky, ktoré sú značne objemné, sú usporiadané pod kmitajúcim stolom, bočné k osi liatia. Prítomnosť tohto kmitajúceho stola a pák nielenže spôsobuje ťažkosti, pokiaľ ide o dostatočný priestor, ale tiež zvyšuje zotrvačnú hmotu, ktorú treba uvádzať do kmitavého pohybu.

Na pochopenie problémov, ktoré sú spojené so zariadením na uvádzanie kokily na kontinuálne liatie do kmitavého pohybu, je potrebné uviesť, že kokila na liatie oceľových sochorov má - so svojou kokilovou rúrou, telesom kokily, chladiacim okruhom naplneným chladiacou kvapalinou a prípadne s elektromagnetickým induktorom na miešanie roztaveného kovu - hmotnosť, ktorá ľahko dosiahne rádovo tri tony. Tejto hmote je potrebné udeľovať kmity s amplitúdou niekoľko milimetrov a s frekvenciou rádovo najmenej 5 Hz. Teda zariadenie na generovanie mechanických kmitov musí prekonávať zotrvačnosť nielen samotnej kokily, ale tiež zotrvačnosť podpornej konštrukcie (napríklad pák a kmitajúceho stola), ako aj sily vznikajúce trením medzi vnútornou stenou kokilovej rúry a roztaveným kovom. Čím väčšie sú zotrvačné hmoty, tým väčšia sila je potrebná na vyvolanie kmitov kokily a tým väčšie je namáhanie pákového mechanizmu použitého na prenášanie kmitavého pohybu na kokilu. Kĺbové spoje prenosových pák tvoria predovšetkým slabé miesta vzhľadom na to, že sa musí prenášať veľká sila, pričom vykonávajú relatívne pohyby s malou uhlovou amplitúdou, ale vysokou frekvenciou.

Na prekonanie uvedených nevýhod bolo navrhnuté, aby kokila bola podopretá podpornou konštrukciou s obvodovými listovými pružinami, čím vznikne harmonický oscilátor, ktorého hmotnosť zodpovedá hmotnosti kokily. Na generovanie vynútených kmitov v takejto mechanickej sústave stačí pôsobiť na kokilu oveľa menšou silou, pretože je možné výhodne využiť jav rezonancie pri vlastnom kmitočte sústavy. Bolo teda napríklad navrhnuté, aby sa vynútené kmity pružne uloženej kokily vytvárali použitím hydraulického valca s malou spotrebou energie, ktorý je upravený bočné medzi kokilou a jej podpornou konštrukciou. Axiálne vedenie kmitavého pohybu a kompenzácia mimoosového charakteru sily generovania produkovaného hydraulickým valcom sa potom dosahuje starostlivým dimenzovaním jednotlivých listových pružín. V praxi však dimenzovanie a uloženie obvodových listových pružín, ktoré musia niesť veľkú hmotnosť kokily a pritom dávať tejto sústave požadovanú pružnosť môže spôsobovať problémy. Okrem toho zaberá podporná konštrukcia, ktorá obklopuje kokilu a podopiera ju prostredníctvom uvedených obvodových listových pružín, veľa priestoru okolo kokily. Táto podporná konštrukcia, vybavená listovými pružinami, sa stáva predovšetkým namáhavou, ak je potrebné pracovať s elektromagnetickým miešadlom, ktoré je vymeniteľné a zvisle posúvateľné.

Podstata vynálezu

Účelom tohto vynálezu je navrhnúť kokilu, ktorá už nemusí byť zavesená v mechanizme s pákami alebo v mechanizme s listovými pružinami na to, aby sa mohla pohybovať pozdĺž osi liatia.

Tento cieľ sa dosiahne kokilou, pri ktorej je teleso kokily aspoň sčasti obklopené vedľajšou skriňou, v ktorej je axiálne zavesené pri použití hydraulického/pneumatického nosného zariadenia, ktoré je priamo pripojené medzi vonkajšou skriňou a telesom kokily.

Podľa tohto vynálezu je teleso kokily podopreté buď hydraulicky alebo pneumaticky vo svojej vonkajšej skrini, t. j. prostredníctvom nosného zariadenia zahrnujúceho buď tlakovú kvapalinu alebo tlakový plyn. Takéto nosné zariadenie zaberá oveľa menej priestoru ako pružiny. Okrem toho je známe, že upravovať jeho dynamické správanie je možné oveľa pružnejšie ako dynamické správanie pružinového zariadenia. Takto je napríklad možné pri tomto nosnom zariadení meniť tlak alebo druh kvapaliny v nosnom zariadení na účely zmeny jeho dynamického správania. V tejto súvislosti je potrebné poznamenať, že zmena dynamického správania závesu na listových pružinách je možná len ťažko, čo so sebou nesie nutnosť uskutočňovať najskôr veľmi prácne výpočty na dimenzovanie listových pružín.

Teleso kokily zavesené hydraulicky alebo pneumaticky, by pochopiteľne mohlo byť pripojené k akémukoľvek typu zariadenia na generovanie mechanických kmitov, napríklad k rotačnému motoru s vačkou alebo k hydraulickému valcu. Toto zariadenie na generovanie mechanických kmitov by potom podrobilo teleso kokily vynúteným vibráciám okolo referenčnej polohy, ktorá je pružne definovaná týmto hydraulickým/pneumatickým zariadením. Je však výhodné využiť prítomnosť tohto hydraulického/pneuma-tického zariadenia na ich ovládanie pomocou hydraulickéhopneumatického ovládacieho systému, navrhnutého na vytváranie, výhodne v uzavretom ovládacom okruhu, kmitov okolo referenčnej polohy. Je zrejmé, že sa týmto spôsobom vytvorí zvlášť kompaktná kokila, bez nutnosti použitia páky mechanických spojov pri generovaní a prenose kmitavého pohybu. Takáto kokila sa taktiež vyznačuje veľkou pružnosťou a presnosťou pri úpravách frekvencie, tvaru a amplitúde vytváraných kmitov.

Navrhované hydraulické/pneumatické nosné zariadenie zahrnuje výhodne rotačné symetrický vibrátor, ktorý je podopretý vo vnútornej skrini tak, aby jeho stredová os bola v podstate súosová s osou liatia. Teleso kokily sa potom podoprie v osi tohto prstencového vibrátora. Prvou výhodou tohto uskutočnenia je, že sily generované týmto prstencovým vibrátorom sa aplikujú, v dôsledku rotačnej symetrie, axiálne na teleso kokily, čím sa zabráni vzniku krútiaceho momentu, ktorý by musel byť absorbovaný axiálnym vedením telesom kokily. Jc potrebné poznamenať, že táto výhoda sa dá dosiahnuť upravením niekoľkých oddelených vibrátorov okolo telesa kokily, ktoré sú umiestnené a dimenzované tak, že výslednica síl pôsobiacich na teleso kokily je prakticky súosová s osou liatia. V porovnaní s uskutočnením používajúcim niekoľko oddelených vibrátorov má však prstencový vibrátor veľkú výhodu, že - pri malom priestore,

SK 281553 Β6 ktorý zaberá - sa vyznačuje veľkou plochou vystavenou tlaku nosnej tekutiny, čo umožňuje pracovať s pomerne malými tlakmi nosnej tekutiny. V tejto súvislosti je tiež potrebné poznamenať, že je podstate možné použiť ako nosnú tekutinu plyn, že je však výhodnejšie použiť hydraulickú kvapalinu, ak sa vyžaduje lepšia dynamická ozva sústavy na riadenie kmitavého pohybu.

Na zlepšenie dynamickej ozvy tejto sústavy sa výhodne volí dvojčinný vibrátor. Tento vytvára hydraulicko/pneumatickú silu, ktoré mení smer. Pri jednočinnom vibrátore by trenie počas pohybu dolu malo byť prekonané hmotnosťou telesa kokily, prípadne s pomocou najmenej jednej pružiny pôsobiacej na teleso kokily v smere liatia.

Pri výhodnom uskutočnení kokily zahrnuje vibrátor prvé puzdro a druhé puzdro, z ktorých jedno je uložené v druhom, a ktoré sú navzájom proti sebe posúvateľné pôsobením tlakovej tekutiny. Toto prvé puzdro je pripevnené k uvedenej vonkajšej skrini a druhé puzdro je pripevnené k telesu kokily. Jedno z týchto dvoch puzdier potom definuje prstencový piest, ktorý je axiálne pohyblivý v prstencovej komore vymedzenej v druhom puzdre. Je však potrebné poznamenať, že nie je vylúčené použitie prstencového vibrátora obsahujúceho článkovaný prstencový piest, pričom každý článok piesta je pohyblivý v oddelenej komore.

Pri prvom variante tohto uskutočnenia vymedzuje zmienený prstencový piest v uvedenej prstencovej komore, hornú prstencovú tlakovú komoru a dolnú prstencovú tlakovú komoru. Pri jednočinnom prstencovom vibrátore je homá tlaková prstencová komora spojená s atmosférou.

Pri druhom variante tohto uskutočnenia zahrnuje hydraulické/pneumatické nosné zariadenie najmenej jedno teleso nafúkovateľné tlakovou tekutinou, ktoré je umiestnené axiálne medzi povrchom tvoriacim časť vonkajšej skrine a povrchom tvoriacim časť telesa kokily. Toto uskutočnenie, pri ktorom nafúkovateľné teleso ohraničuje uzatvorenú tlakovú komoru, je výhodné tým, že je tu menej problémov s utesnením, ktoré je potrebné riešiť, než pri variante opísanom v predchádzajúcom odseku.

Hydraulické/pneumatické nosné zariadenie môže zahrňovať niekoľko nafúkovateľných telies, ktoré sú výhodne umiestnené tak, že výsledná hydraulická sila, pôsobiaca na teleso kokily, je prakticky súosová s osou liatia. Toto zariadenie však môže tiež zahrňovať jedno prstencové nafukovacie teleso, ktoré obklopuje teleso kokily, a ktorého os súmernosti je súosová s osou liatia.

Aby sa zachytili reakčné sily kolmé na os liatia, ktoré sú napríklad následkom výstupu liateho produktu z kokily, odporučuje sa upraviť vodiace zariadenie medzi telesom kokily a jeho vonkajšou skriňou. Týmto zariadením je výhodne hydrostatické vodiace zariadenie, ktoré je kompaktnejšie, nepodlieha vôbec žiadnemu oderu, vytvára nízke trenie a môže mať určité výhody na utesnenie. Tieto posledné uvedené výhody budú podrobnejšie opísané v nasledujúcom opise priložených vyobrazení.

Uvedené vodiace zariadenie môže tiež zahrňovať, buď ako príslušenstvo alebo samostatne, mechanické vodiace zariadenie, napríklad vodiace valčeky a/alebo klzné sane. Toto je výhodné v prípade, keď je os liatia zakrivená.

Je potrebné poznamenať, že vonkajšia skriňa výhodne tvorí vonkajší ochranný štít na teleso kokily, aspoň na vonkajšiu časť jeho výšky. Uvedené hydraulické/pneumatické nosné zariadenie je potom výhodne upravené medzi týmto štítom a telesom kokily tak, aby bolo chránené pred rozstrekovaným kovom a pred mechanickými nárazmi.

Teleso kokily výhodne tvorí jednotku, ktorá sa môže odstrániť ako celok, ktorý je navrhnutý tak, aby mohol byť zavedený axiálne, výhodne zhora otvorom na vkladanie hydraulického/pneumatického zariadenia. Týmto spôsobom sa môže teleso kokily zodvihnúť bez toho, aby bolo potrebné odstrániť hydraulické/pneumatické zariadenie. Toto zariadenie výhodne tvorí jednotku, ktorá sa môže odstrániť ako celok a ktorá je navrhnutá tak, aby sa mohla vložiť axiálne, výhodne zhora, do uloženia vo vonkajšej skrini. Takto je možné, ak sa vyskytnú dajaké problémy, ľahko ju nahradiť po odstránení telesa kokily výmenou za náhradnú jednotku.

Na podpornej konštrukcii obklopujúcej vonkajšiu skriňu je tiež možné inštalovať elektromagnetický induktor na miešanie roztaveného kovu. Preto by sa hmota tohto induktora nemala uvádzať do kmitavého pohybu. Napriek tomu toto umožňuje upraviť výšku umiestnenia induktora, aje známe, ako v prípade potreby vybrať induktor smerom hore.

Ďalšie výhody a charakteristické rysy vynálezu vyplývajú z podrobného opisu niekoľkých ďalej ako príklady uvedených uskutočnení s prihliadnutím k pripojeným vyobrazeniam, z ktorých: obr. 1 znázorňuje pozdĺžny prierez prvým uskutočnením kokily podľa vynálezu, obr. 2 znázorňuje priečny prierez kokilou podľa vynálezu, obr. 3 znázorňuje priečny prierez kokilou podľa vynálezu v inom uskutočnení, obr. 4 znázorňuje pozdĺžny prierez kokilou podľa vynálezu v inom uskutočnení, obr. 5 a 6 znázorňujú tyčky v priečnom priereze podrobnosti ďalších variantov uskutočnenia kokily podľa vynálezu, a obr. 7 znázorňuje schematicky v priečnom priereze ďalší variant uskutočnenia kokily podľa vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Vyobrazenia znázorňujú kokilu 10 na použitie, napríklad na kontinuálne liatie kovových sochorov, napríklad oceľových sochorov. Kokila 10 zahrnuje kokilovú rúru 12, ktorá má vnútornú stenu 14 a vonkajšiu stenu 16. Vnútorná stena 14 vymedzuje prietokový kanál 18 na roztavenú oceľ. Vzťahová značka 20 označuje stredovú os tohto kanála. Os 20 môže byť priama alebo zakrivená, ak je zakrivená, je najčastejšie časťou kruhového oblúka s polomerom niekoľkých metrov. Kokilovou rúrou je zvyčajne hrubostenná medená rúra. Jej vnútorný priečny prierez definuje priečny prierez odlievaného produktu. Obr. 2 a 3 predstavujú rúru so štvorcovým priečnym prierezom, tento prierez by však mohol byť tiež obdĺžnikový alebo kruhový, alebo by mohol mať akýkoľvek iný tvar. Šípka 21 naznačuje smer toku roztavenej ocele kokilovou rúrou 12.

Kokilová rúra sa intenzívne chladí, aby roztavená oceľ dotýkajúca sa vnútornej steny 14 kokilovej rúry 12 stuhla. Z tohto dôvodu tvorí rúra 12 časť telesa 22 kokily, ktoré obsahuje okruh chladiacej kvapaliny na chladenie vonkajšej steny 16 kokilovej rúry 12. Chladiaci okruh znázornený na obr. 1 a 4 je bežne známy. Kokilovú rúru 12 obklopuje po takmer celej jej výške vnútorný plášť 24, ktorý spolu s vonkajšou stenou 16 kokilovej rúry 12 vytvára prvý prstencový priestor 26 vymedzujúci prvý veľmi úzky kanál prstencového priečneho prierezu na chladiacu kvapalinu. Vonkajší plášť 28 na telese 22 kokily obklopuje vnútorný plášť 24 a vytvára s ním druhý prstencový priestor 30, ktorý obklopuje prvý prstencový priestor 26 a vymedzuje kanál na chladiacu kvapalinu, ktorý má podstatne väčší prstencový priečny prierez. Šípka 32 ukazuje schematicky prívod chladiacej kvapaliny do chladiaceho okruhu. Chladiaca

SK 281553 Β6 kvapalina vstupuje do druhého prstencového priestoru prípojkou 34 upravenou bočné na hornom konci kokily 10, preteká uvedeným priestorom 30 a vstupuje do prvého prstencového priestoru 26 na dolnom konci kokily 10. Chladiaca kvapalina preteká kanálom, tvoreným prstencovým priestorom 26 s veľmi malým priečnym prierezom, veľkou rýchlosťou opačným smerom, ako je smer 21 toku roztaveného kovu. Táto kvapalina potom vteká do prstencového zberného priestoru 36 upraveného na hornom konci telesa 22 kokily. Okruh na odtok chladiacej kvapaliny je schematicky znázornený šípkou 38.

Je potrebné poznamenať, že teleso 22 kokily, zahrnujúce kokilovú rúru a opísaný chladiaci okruh, výhodne tvorí jednotku, ktorá sa dá v celosti odstrániť a ktorá je na vonkajšej strane, po väčšej časti svojej dĺžky, vymedzená vonkajším plášťom 28. Na obr. 2 a 3 má tento plášť kruhový priečny prierez. Je však zrejmé, že by mohol mať tiež štvorcový, obdĺžnikový alebo akýkoľvek iný geometrický tvar.

Ako je zrejmé z obr. 1 a 4, spočíva kokila prostredníctvom základne 40 na nosnej konštrukcii, schematicky znázornenej dvoma nosníkmi 42. Táto základňa 40 tvorí, spoločne s vonkajšou skriňou 44, nosnú konštrukciu telesa 22 kokily. Vonkajšia skriňa 44 výhodne tvorí určitý druh vonkajšej ochrany na dolný koniec kokily 10. Na tento účel má tvar napríklad dutého valca, ktoiý je jedným svojím koncom pripevnený k základni 40 a prebieha zvisle k hornému koncu telesa 22 kokily.

Teleso 22 kokily je hydraulicky podopierané vo vonkajšej skrini 44 výhodne prstencovým, rotačné symetrickým vibrátorom obklopujúcim teleso 22 kokily tak, že jeho os súmernosti (stredová os) je súosová s osou liatia.

Tento prstencový vibrátor, ktorý výhodne tvorí jednotku odstrániteľnú ako celok, zahrnuje predovšetkým prvé puzdro 46, upravené po strane vonkajšej skrine 44, a druhé puzdro 48, upravené po strane telesa 22 kokily. Prvé puzdro 46 je výhodne upravené tak, aby ho bolo možné odstrániť, v uložení vo vonkajšej skrini 44. Má axiálny kanál 50 zahrnujúci dolný rozvádzači kanál 52 a horný rozvádzači kanál 54. Tieto dva rozvádzacie kanály 52 a 54 sú axiálne oddelené prstencovou komorou 56. Druhé puzdro 48 má dolný koniec 58, ktorý je osadený v dolnom rozvádzačom kanáli 52, a horný koniec 60, ktorý je usadený v hornom rozvádzačom kanáli 54. Na úrovni prstencovej komory 56 vymedzuje druhé puzdro 48 v sebe prstencový piest 62.

V uskutočnení znázornenom na obr. 1, ohraničuje tento prstencový piest 62 utesnene v prstencovej komore 56 dolnú tlakovú komoru 64 a hornú tlakovú komoru 66. Tieto tlakové komory 64 a 66 sú spojené hydraulickými kanálikmi 68 a 70 s hydraulickým okruhom 72. Tento hydraulický okruh 72 je bežne známy a umožňuje vytvárať pulzovanie tlaku hydraulickej tekutiny v každom z kanárikov 68 a 70. Týmto spôsobom je druhé puzdro 48 podrobené oscilujúcej hydraulickej sile. Prstencový vibrátor je tiež výhodne vybavený polohovým snímačom 76, znázorneným schematicky na obr. 1. Tento polohový snímač 76 prenáša signál spätnej väzby, čo umožňuje ovládať amplitúdu a frekvenciu vytváraných kmitov a neutrálnu polohu vibrátora v uzatvorenom regulačnom obvode.

Takto je možné vytvárať kmitavý pohyb druhého puzdra 48 proti prvému puzdru 46, ktorého frekvencia, tvar kmitov a - v medziach daných maximálne možnou dráhou prstencového piesta 62 v prstencovej komore 56 - amplitúda sa dá regulovať. Na znázornenie, frekvencia niekoľkých Hz a amplitúda niekoľkých mm predstavujú normálne hodnoty.

Druhé puzdro 48 obklopuje potom axiálny kanál 74, do ktorého sa zasúva teleso 22 kokily. Toto je možné zavádzať axiálne zhora do tohto axiálneho kanála 74. Je potrebné poznamenať, že teleso 22 kokily, akonáhle bolo zasunuté do kanála 74, spočíva svojím nákružkom na hornom konci druhého puzdra 48. Teleso 22 kokily je teda zavesené na druhom puzdre 48 a dá sa ľahko sňať na výmenu.

Je potrebné oceniť, že na podopretie telesa 22 kokily a na prekonanie trenia medzi rúrou 12 kokily a odlievaným výrobkom sa môže pracovať s nižším tlakom. Skutočne, prstencový pracovný priestor vymedzený prstencovým piestom 62 v tlakových komorách 64 a 66 nie je v žiadnom prípade zanedbateľný. V niektorých prípadoch môže byť výhodné, aby prstencový piest 62 vymedzoval v dolnej tlakovej komore 62 väčší pracovný priečny prierez, než aký je v homej tlakovej komore 66. Tento rozdiel medzi pracovnými priestormi piestu 62 môže byť napríklad určený tak, že teleso 22 kokily je hydrostatický podopierané, keď tlak dolnej tlakovej komory 64 a v homej tlakovej komore 66 sa rovná normálnemu tlaku. Je potrebné podotknúť, že na vedenie axiálneho pohybu telesa 22 kokily bolo navrhnutých niekoľko metód.

Prvý variant uskutočnenia tejto vodiacej sústavy je znázornený na obr. 1. Pri tomto variante uskutočnenia spolupôsobí dolný rozvádzači kanál 52, resp. horný rozvádzači kanál 54 prvého puzdra 46 s dolným koncom 58, resp. s horným koncom 60 druhého puzdra 48 a vytvárajú tak hydrostatické vedenie na druhé puzdro 48 v prvom puzdre 46. Tým môže byť napríklad hydraulická vodiaca sústava s klinovým prstencovým spojom, ako je schematicky znázornená na obr. 1, alebo hydraulická vodiaca sústava s väčším počtom axiálnych vreciek, ktoré sú rozmiestnené po obvode povrchov vymedzujúcich dolný kanál 52 a horný kanál 54. Výhodou takejto vodiacej hydraulickej sústavy je, že elegantne rieši problém axiálneho uzatvorenia tlakových komôr 64 a 66. Tlaková tekutina použitá na vytvorenie hydraulického vedenia sa odvádza na jednej strane z prstencovej komory 56 a na druhej strane potom z horného prstencového kanála 78 alebo z dolného prstencového kanála 80, kanálov, ktoré sú pripojené na nádržku (nezakreslenú). Týmto spôsobom hydraulického vedenia druhého puzdra 48 sa zároveň vytvára horný a dolný spoj s kvapalinovým tesnením na prstencovú komoru 56.

Druhý variant uskutočnenia vodiacej sústavy je znázornený na obr. 2. Tu je použitá zostava klzné sane/bežec. Klzné sane 82 sú napríklad pripojené k prvému puzdru 46 a bežcu 84 a k druhému puzdru 48. Výhodne sú upravené dve dvojice klzných saní 82 a bežcov 84, ležiacich diametrálne naproti sebe, tak na hornom, ako i na dolnom okraji vonkajšej skrine 44. Variant uskutočnenia znázornený na obr. 3 sa odlišuje od variantu na obr. 2 použitím zostavy klzné sane/bežec. Koľajnica 86 je výhodne upevnená na druhom puzdre 48, zatiaľ čo doska 90, o ktorú sa opierajú vodiace valce 88 je upevnená, výhodne vnútri, na vonkajšej skrini 44. Je potrebné poznamenať, že pri mechanickom vedení kmitavého pohybu je jednoduché vymedziť zakrivenú os na tento pohyb, napríklad kruhovú dráhu na tento pohyb, ktorá má polomer niekoľkých metrov.

Na obr. 4 je znázornený variant uskutočnenia tlakových komôr. Namiesto vymedzenia týchto komôr utesneným spôsobom prstencovým piestom 62 vnútri prstencovej komory 56 a namiesto použitia tesniacich prvkov na dvoch vstupných úsekoch prstencovej komory 56, pracuje sa pri uskutočnení znázorneného na obr. 4 s nafukovacími telesami vymedzujúcimi utesnenie tlakovej komory. Týmito telesami môžu byť napríklad nafukovacie podušky alebo rúrky alebo nafukovacie membrány. Prvé nafukovacie tele

SK 281553 Β6 so 92 je axiálne vložené medzi prstencový piest 62', ktorý už nemusí plniť tesniacu funkciu, a čelný povrch, ktorý vymedzuje prstencovú komoru 56' axiálne proti spodnej časti. Druhé nafukovacie teleso 94 je vložené medzi prstencový piest 62' a čelný povrch, ktorý vymedzuje prstencovú komoru 56' proti hornej časti. Pri použití membrán sú tieto vložené utesnene buď do prstencového piesta 62' alebo do čelných povrchov, ktoré axiálne vymedzujú prstencovú komoru 56'. Nafukovacie telesá 92 a 94 sú spojené s hydraulickým okruhom 72'. Ich deformácia pulzáciou tlakovej tekutiny vytvára požadované oscilácie. Výhodou variantu uskutočnenia znázorneného na obr. 4 je, že toto riešenie sa vyhne problémom s axiálnym utesnením vibrátora. Priamym dôsledkom toho je, že je možné pracovať s menej presným prispôsobením medzi členmi schopnými sa pohybovať navzájom proti sebe, ak je však zabezpečené uspokojivé axiálne vedenie kmitavého pohybu. Na obr. 4 je napríklad zjavné, že prvé puzdro 46' dosahuje iba k hornému koncu vonkajšej skrine 44'. Dolný koniec 58' druhého puzdra 48 je vedený vo vodiacom prstenci 93, ktorý je upevnený priamo vo vonkajšej skrini 44 alebo v základni 40. Prstencovú komoru 56' tvorí spoločne prvé puzdro 46' a povrch nákružku na vonkajšej skrini 44'.

Obr. 5 až 8 znázorňujú schematicky niekoľko ďalších variantov uskutočnenia.

Na obr. 5 je prstencový piest 62 pripojený k prvému puzdru 46 nesenému vonkajšou skriňou 44. Prstencová komora 56 je vymedzená druhým puzdrom 48 podopierajúcim teleso 22 kokily.

Na obr. 6 je dolná tlaková komora 64 spojená s hydraulickým okruhom 72, zatiaľ čo horná tlaková komora 66 je pripojená na atmosférický tlak. Vibrátorom je jednočinný vibrátor, a hmotnosť telesa kokily spôsobuje pohyb dolu. Pôsobenie zemskej tiaže môže byť podporené pružinami alebo inými pružnými členmi, ktoré sú upravené medzi telesom 22 kokily a jej podpornou konštrukciou tak, že vytvárajú pružnú silu v smere 21 toku roztaveného kovu. Na obr. 6 sú tieto pružiny znázornené symbolicky a označené vzťahovou značkou 94. Tieto pružiny však nemusia byť nevyhnutne súčasťou vibrátora.

Na obr. 7 je znázornený variant uskutočnenia, pri ktorom je prstencový piest nahradený dvoma piestovými segmentami 62 j a 62₂ obklopujúcimi teleso 22 kokily iba na časti jeho obvodu. Rovina súmernosti prechádzajúca medzi obidvoma týmito piestovými segmentami 62! a 62₂, zahrnuje výhodne (zakrivenú) stredovú os 20 prietokového kanála. To umožňuje vznik - následkom rozdielu veľkosti tlakov pôsobiacich na piestové segmenty 62_t a 62₂ - krútiaceho momentu, ktorý čiastočne (alebo aj úplne) vyrovnáva krútiaci moment vznikajúci pôsobením odlievaného produktu na teleso 22 kokily.

Na obr. 1 až 4 je označený vzťahovou značkou 100 induktor používaný na miešanie roztaveného kovu elektromagneticky v prietokovom kanáli 18. Tento induktor 100 obklopuje vonkajšiu skriňu 44 a je nesený napríklad základňou 40. Môže byť premiestňovaný axiálne pozdĺž vonkajšej skrine 44 a môže byť vyzdvihnutý k vrcholu kokily

10. Induktor 100 sa nezúčastňuje kmitavého pohybu telesa 22 kokily.

Priemyselná využiteľnosť

Navrhovaná kokila sa môže výhodne využiť na kontinuálne liatie roztaveného kovu. V porovnaní s doterajším stavom techniky v tejto oblasti sa vyznačuje oveľa menšou spotrebou energie pri uvádzaní do kmitavého pohybu a ďalšími konštrukčnými výhodami.

Claims (17)

1. Kokila na kontinuálne liatie kovov, zahrnujúca teleso kokily, ktoré vymedzuje axiálny prietokový kanál na roztavený kov a obsahuje okruh na chladenie tohto prietokového kanála, vyznačujúca sa tým, že teleso (22) je aspoň sčasti obklopené vonkajšou skriňou (44), v ktorej je axiálne nesené hydraulickým/pneumatickým nosným zariadením, ktoré je priamo pripojené medzi vonkajšou skriňou (44) a telesom (22)

2. Kokila podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že hydraulické/pneumatické nosné zariadenie je riadené hydraulickou/pneumatickou ovládacou sústavou (72) vytvorenou na vyvolávanie kmitavého pohybu telesa (22) okolo referenčnej polohy.

3. Kokila podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že uvedené hydraulické nosné zariadenie zahrnuje prstencový, rotačné symetrický vibrátor, ktorý je nesený vonkajšou skriňou (44) tak, že jeho os súmernosti je prakticky súosová s osou (20) liatia, a teleso (22) je axiálne podopreté týmto prstencovým vibrátorom.

4. Kokila podľa nároku 3, vyznačujúca sa t ý m , že prstencovým vibrátorom je dvojčinný vibrátor.

5. Kokila podľa nároku 3 alebo 4, vyznačujúca sa tým, že prstencový vibrátor zahrnuje prvé puzdro (46) a druhé puzdro (48), ktoré sú proti sebe navzájom pohyblivé pôsobením tlakovej tekutiny, pričom prvé puzdro (46) je pripevnené k vonkajšej skrini (44) a druhé puzdro (48) je pripevnené k telesu (22).

6. Kokila podľa nároku 5, vyznačujúca s a. t ý m , že jedno z oboch puzdier (48) vymedzuje prstencový piest (62), ktorý je axiálne pohyblivý v prstencovej komore (56) vymedzenej v prvom puzdre (46).

7. Kokila podľa nároku 6, vyznačujúca sa tým, že prstencový piest (62) vymedzuje, utesnene v prstencovej komore (56), hornú prstencovú komoru (66) a/alebo dolnú prstencovú komoru (64).

8. Kokila podľa nárokov laž 6, vyznačujúca sa t ý m , že hydraulické/pneumatické nosné zariadenie zahrnuje najmenej jedno teleso (92, 94) nafúkovatcľné tlakovou tekutinou, ktoré je umiestnené axiálne medzi povrchom tvoriacim časť vonkajšej skrine (44) a povrchom tvoriacim časť telesa (22).

9. Kokila podľa nároku 8, vyznačujúca sa t ý m , že hydraulické/pneumatické nosné zariadenie zahrnuje niekoľko nafokovateľných telies, ktoré sú umiestnené tak, že výslednica hydraulických/pneumatických síl pôsobiacich na teleso kokily je prakticky súosová s osou (20) liatia.

10. Kokila podľa nároku 8, vyznačujúca sa tým, že hydraulické/pneumatické zariadenie zahrnuje aspoň jedno nafukovateľné teleso (92, 94) obklopujúce teleso (22).

11. Kokila podľa nárokov laž 10, vyznačujúca sa tým, že zahrnuje vodiace zariadenie umiestnené medzi telesom (22) a jej vonkajšou skriňou (44).

12. Kokila podľa nároku 11, vyznačujúca sa t ý m , že vodiace zariadenie zahrnuje hydrostatické vodiace zariadenie.

13. Kokila podľa nároku 11 alebo 12, vyznačujúca sa tým, že vodiace zariadenie zahrnuje vodiace valce (88).

SK 281553 Β6

14. Kokila podľa nároku 11, 12 alebo 13, vyznali u j ú c a sa tým, že vodiace zariadenie zahrnuje klzné sane (82).

15. Kokila podľa nárokov lažlO, vyznačujúca sa tým, že vonkajšia skriňa (44) tvorí vonkajší ochranný štít na teleso (22), pričom hydraulické/pneumatické nosné zariadenie je upravené medzi týmto ochranným štítom a telesom (22).

16. Kokila podľa nárokov laž 15, vyznačujúca sa tým, že teleso (22) tvorí jednotku, ktorá sa môže odstrániť ako celok, ktorý je skonštruovaný tak, aby mohol byť spustený axiálne zhora otvorom (74) na prechod hydraulického/pneumatického nosného zariadenia, a hydraulické/pneumatické nosné zariadenie tvorí jednotku, ktorá môže byť vybratá ako celok, ktorý je skonštruovaný na axiálne zavedenie zhora do uloženia vo vonkajšej skrini (44).

17. Kokila podľa nárokov laž 16, vyznačujúca sa tým, že zahrnuje magnetický induktor (100) na miešanie roztaveného kovu, pričom tento induktor obklopuje vonkajšiu skriňu (44).

4 výkresy

SK 281553 Β6

Obr. 1

SK 281553 Β6

SK 281553 Β6

SK 281553 Β6