180686. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nem-vas fémek közvetlen kokilla öntésére
3 180686 4 A feladatot a találmány értelmében nem-vas fémek, különösen alumínium és alumíniumbázisú ötvözetek közvetlen kokillaöntésénél, ahol az öntés vízzel hűtött kokillával történik, úgy oldjuk meg, hogy az öntési művelet során az olvadt folyékony fémet merev, hőszigetelő anyagból készült bélés belsejébe juttatjuk, amely a kokillán belül, ahhoz viszonyítva mozgatható a folyékony fém áramlása irányában, miáltal megnöveljük a koküla és a bélés közötti átfedést, továbbá hogy a kokilla üregben levő' folyékony fém kerülete környezetében arra nyomást gyakorolunk, miáltal megváltoztatjuk a kokilla fal folyékony fémmel érinthező belső' felületének hosszát, éspedig kokillában és a bélésben levő folyékony fém mennyiségétől függetlenül. Az eljárás előnyös foganatosítási módjánál a kokillafal folyékony fémmel érintkező belső felületének hosszát előre meghatározott értékre csökkentjük, s ezt az állandósult öntési feltételek és körülmények fennmaradása idejére lényegileg állandó értéken tartjuk, majd az öntési művelet befejezésekor megnöveljük. A kokilla megolvadt fémmel érintkező belső felületének hosszát az öntési művelet megkezdése előtt előnyösen 15 cm-ig, a bélés legalsó helyzetében pedig 10 cm-ig választjuk meg, de egyes esetekben ez a hossz a bélés legalsó helyzetében 6 mm alatt is lehet. A bélés legalsó helyzetében a kiemelkedő öntvényt oldalirányban gázpárnával, vagy elektromágneses erővel célszerű megtámasztani azon hely felett, ahol a hűtővíz az öntvény felületére van vezetve. Amikor a bélés lefelé süllyed, azzal egyidejűleg lefelé süllyesztjük a hűtővíznek az öntvény felületre való vezetési helyét is, mégpedig a bélés mozgásával összehangolt módon. Az eljárás egyik előnyös foganatosítási módjánál a bélés legalsó helyzetében tömítjük a bélés és kokilla közötti rés fel ső részét, majd a résbe nyomás alatt álló gázt juttatunk és így szabályozzuk a résben levő folyékony fém szintjét. Gáz ként levegőt, nitrogént vagy argont célszerű alkalmazni. Egyes esetekben előnyös lehet, ha a kokilla és a bélés kö zötti résbe kenőanyagot juttatunk be. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló talál mány szerinti berendezésnek merev, hőálló anyagból készüli bélése van, melynek mérete és alakja olyan, hogy réssel lehes sen beszerelni a kokillába, és a kokillának a fémbeömlésse’ ellentétes végénél helyezkedik el, továbbá mechanikus eszközei vannak a kokilla és a bélés egymáshoz viszonyított mozga tására, vannak továbbá a folyékony fémet a bélésen át a kokillába juttató eszközei, végül nyomáskeltő eszközei, ame lyekkel a kokilla üregben levő folyékony fémre annak kerületi tartományában nyomás gyakorolható. Ily módon változtatni lehet a kokillafal belső felületének a folyékony fémmel érintkező hosszát. Az egyik előnyös kiviteli alaknál a bélés olyan közel helyezkedik el a kokillafal belső felületétől, hogy a folyékony fém nem tud a kokilla és a bélés közé behatolni. Nyomáskeltő eszközként ilyenkor a bélés végfelülete szolgál, amelyet a belső homlokoldalán kb. 45°-os szög alatt ferdén célszerű kialakítani. Kialakítható azonban a bélés végfelülete úgy is, hogy közelítőleg kövesse a kokillafal belső felületének köze lében kialakult folyékony fém-felszín görbületét. A bélés végfelületére adott esetben hajlékony tűzálló anyagból levő, vagy szénszálakkal készült anyagcsík erősíthető, amely súrlódó kapcsolatban van a kokillával. A bélés külső felülete célszerűen úgy lejt, hogy a bélés és a kokilla között kialakult rés a kokilla tetejénél legyen a leg nagyobb. A berendezés egy másik kiviteli alakjánál a bélés olyan tá volságra van a kokillafal belső felületétől, hogy a folyékony fém be tud hatolni az így kialakult résbe, nyomáskeltő esz közként pedig a résnél elhelyezett, csőből és szelepből álló gázbevezetés szolgál. Előnyös az a kivitel, ahol a kokilla alatt, azzal egybevágó gyűrűalakú, porózus diafragma helyezkedik el, továbbá a kiemelkedő öntvény tartására a diafragmán át nyomás alatt álló gázt bevezető eszközei vannak. A találmányt a továbbiakban annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül: Az 1. és 2. ábra vázlatos, függőleges metszetben mutatja be a találmány szerinti berendezés egy részét, amely nem-vas fémek függőleges kéregöntéséhez szolgál és látható rajta a hőszigetelő anyagból készült mozgatható bélés különféle helyzetekben, a 3. ábrán egy megváltoztatott elrendezés látható a 2. ábra szerinti helyzetben, 4. ábránk egy, az előzőektől eltérő konstrukció hasonló ábrázolásmóddal, az 5., 6., és 7. ábrán egy további konstrukciós változatot láthatunk, lényegileg az 1. ábrának megfelelő ábrázolással, a 8. ábra a 4. és 5. ábrán bemutatott szerkezeti kialakítás kombinációját tünteti fel, a 9., 10. és 11. ábra az 5. ábra szerinti elrendezés további változatait mutatja be, 12. ábránkon vázlatosan látható egy nyitott koküla mozgatható nyomófejjel, mozgatható béléssel és olyan ellenőrző berendezéssel, amely félautomatikus vagy automatikus öntést biztosít, a 13. ábra diagrammot mutat, melyen a nyomófej-sebesség és a hűtési mélység közötti összefüggés látható, a 14. ábrán olyan diagrammot mutatunk be, amely a nyomófej-sebesség változását mutatja az öntési hossz függvényében. Visszatérve mármost az 1. ábrára, az ott bemutatott berendezésnek nyitott végű (azaz gyűrűalakú) 1 fémkokülája van, amelynek egyesített 2 vízcsatornájából hűtővíz juthat az emelkedő öntvényre a 3 nyílásokon át. A gyűrű-alakú merev 4 szigetelő bélést a 37 gyűrű tartja, amely viszont az 5 üreges dugattyúk felső végeire támaszkodik. Az 5 dugattyúk az 1 kokillában kialakított 38 hengerekben mozoghatnak. Ily módon tehát a 4 bélés gyorsan mozgatható felfelé vagy lefelé az 1 kokillán belül azáltal, hogy nyomás alatt álló levegőt juttatunk a 38 hengerekbe a 6 csöveken keresztül. A 4 bélés tűzálló szálakból, például alumíniumszilikát szálakból készült, ismert módon merevítve, amüyen a kereskedelemben is kapható. Alsó 7 végfelülete kb. 45°-os szög alatt hajlik és a szalagcsík van rárögzítve, amely olyan anyagból van, mint például a Fiberfrax (bejegyzett védjegy) és csúszó kapcsolatban van a kokilla fal 35 belső felületével annak érdekében, hogy megakadályozza a folyékony fémömledék felfelé való áramlását az 1 kokilla és a 4 bélés között. Egy másik változatnál szénszálakból összefont fonal-pászmákat helyezünk el a 4 bélésben kialakított — nem ábrázolt - külső horonyban annak érdekében, hogy súrlódjon az 1 koküla falán. Működés közben a 4 bélés felemelődik - miként az 1. ábrán látható - annak érdekében, hogy a kokülafal 35 belső felületének jelentős nagyságú D, hossza érintkezik a fémömledékkel, az öntés megkezdésének megkönnyítése céljából. A folyékony fémet a 8 kokillaüregbe egy - nem ábrázolt - lefolyócsövön át tápláljuk be, vagy felszínről öntő berendezést alkalmazhatunk. Miután létrehoztuk a fémáramlást, a 4 bélést a 2. ábrán látható helyzetébe süllyesztjük le, aminek eredményeképpen az 1 kokilla 35 belső felületének azon hossza, amely érintkezik a folyékony fémmel, D2-re csökken. A 3. ábra keresztmetszetben mutatja be a 4 bélés egy változatának alakját, amelynél annak alsó 7 végfelülete úgy van kialakítva, hogy közelítőleg kövesse a folyékony fém felszínének görbületét a kokillafal 35 belső felületének közelében. A 4 bélés külső felülete szintén lejtős, éspedig úgy, hogy a 4 bélés és az 1 koküla közötti 9 rés az 1 koküla tetejénél legyen a legnagyobb. A 4 bélés s az 1 kokilla közötti 9 résbe kenőanyagot juttathatunk bármüyen ismert módon - az ábrán ez nem szerepel -, például olajhornyok 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 2
