HU209419B - Fire-proof plate system for latch consists of three plates - Google Patents

Description

A találmány tárgya tűzálló lemezrendszer három lemezből álló tolózárhoz.

A találmány szerinti lemezrendszer különösen rúdöntő kokilláknál az acélolvadék kifolyását szabályozó tolózár tűzálló lemezrendszereként alkalmazható. A tűzálló lemezrendszernek a lemezek átömlőnyílásai által képzett olyan olvadék áteresztő csatornája van, amelynek az átömlési keresztmetszetét a tolózárlemez beállításával lehet szabályozni. Ezzel a szabályozással tulajdonképpen az a kritikus keresztmetszet állítható be, ami a kívánt átfolyási mennyiséget eredményezi. A tolózárlemez rögzített belépőlemez, és olyan ugyancsak rögzített tűzálló, pl. öntőcső vagy kiömlőcsonk alakú kifolyónyílást hordozó kilépőlemez között helyezkedik el, amelynek az átömlőnyílása az olvadék teljes kiömlését lehetővé teszi a tolózárlemez átömlőnyílásából a zárási művelet közben.

A három tűzálló lemezből összeállított rendszerrel kiképzett tolózár tudvalevőleg kiváltképpen rúdöntő kokilla köztes tégelyéből a kifolyatott olvadékmennyiség szabályozására szolgálhat. Az öntési üzemben szabályozástechnikai szempontból alapvető, hogy a lemezrendszer alkotta tolózár által megszabott közbenső átfolyási keresztmetszet - a szabályozási tartományon belül - a tolózárlemez mind zárási irányú, mind nyitási irányú elmozdulása során kialakul.

A közbenső szűkített álláshoz képest kivételt jelent az az eset, amikor az öntés kezdetén teljesen nyitott az olvadék áteresztő csatorna, amikoris a belépőlemez és kilépőlemez átömlő nyílásai egymáshoz képest amúgy is rögzített fedő helyzetben vannak, és emellett a tolózárlemez átömlőnyílása is az előbbi kettővel fedésben van.

Különben - más helyzetekben — a tolózárlemez átömlőnyílásának szűkítőéle a belépőlemez és kilépőlemez átömlőnyílásainak széleihez képest előre - befelé - áll és a tolózár áteresztő csatornájában az olvadékáram illetve az öntősugár éles eltolását okozza a zárási irányba mutató kihajlást, kidomborodást tükröző görbe vonal szerint. Ilyen áramlási kép mellett a görbe vonalú áramlásból származó nyomás egyes helyeken megnő, így különösen a tolózárlemez alatt az áramlás útjában álló szerkezetrészeknél, így a kilépőlemez átömlőnyílásának az áramlást ütköztető részénél, továbbá a kifolyás útjában alább lévő részeknél is. Ezeken a helyeken ezért különösen nagy a tűzálló anyag termikus és eróziós igénybevétele, aminek következtében ezek a szerkezeti elemek rendkívül gyorsan kopnak, emiatt korai cserére szorulnak.

Ezenkívül a kilépőlemeznek az áramlás útjába eső nyíláspereménél a folyékony fém örvénylése következtében az olvadékból lerakódások válnak ki, amelyek az áteresztő csatornát járulékosan szűkítik.

A technika ismert állása szerinti, három lemezből álló tolózárakat a 28 36 434 számú DE szabadalmi leírás ajánlása után készítik. A megjelölt nyomtatvány szerint ugyan nem vizsgálják az átömlőnyíláson belül az áramlási viszonyokat, de amely javasolja rögzített kilépőlemezben az átömlőnyílás zárási irányba terjedő nyújtását azért, hogy a tolózárlemez átömlőnyílásából biztosítva legyen az olvadék maradéktalan kifolyása a zárási művelet során. Ilyen nyújtott nyílás azonban különösen a tűzálló lemezen csak nehezen és fáradtságosán hozható létre, különösen akkor, ha a nyújtott nyílást olyan kiömlési keresztmetszettel kell biztosítani, amelynek a csatlakoztatható öntőcső belépő keresztmetszetének kell megfelelnie. Ezenkívül az olyan nyújtott nyílással ellátott kilépőlemez, amelynek a keresztmetszete nagyobb, mint a szokásos átfolyónyílások keresztmetszete, főképpen hajlítószilárdság tekintetében tetemesen gyengébb.

A találmány feladata, hogy egyszerű technikai eszközökkel, a lemezek viszonylagosan magas élettartama mellett a három lemezből álló lemezrendszer szűkített állásában az olvadék kedvezőbb áramlását biztosítja.

A találmány szerinti egyszerű technikai eszközök azt jelentik, hogy a kilépőlemez átömlőnyílása a belépőlemez átömlőnyílásához képest a tolózárlemez zárási irányában el van tolva és a kilépőlemez átömlőnyílása a beömlés felőli részénél legalább egyik oldalra, mégpedig a tolózárlemez nyitási irányába kúposán kibővített. A kilépőlemez ilyen kialakítását a szokásos kivitelezés keretei között akadálytalanul meg lehet valósítani, anélkül, hogy a kilépőlemez szilárdsága csökkenne, például az üzem közben fellépő hajlító igénybevétellel szemben. Emellett a lemezrendszer elhasználódási üteme is lassul, mert az olvadék áramlása az áteresztő csatornában ütközésmentesen történik. Ily módon a viszonylag csekély szerkezeti változtatással jelentős eredményt lehet elérni, különösen a kilépőlemeznél és a kifolyás útjába eső szerkezeti elemeknél, amelyek mindegyikének élettartama egyértelműen növekszik és amelyek messzemenően mentesülnek az olvadékból származó lerakódásoktól.

Egyes esetekben célszerű, ha az átömlőnyílások keresztmetszetei a különböző lemezeknél eltérő nagyságúak. A belépőlemez és kilépőlemez átömlőnyílásai középvonalainak eltérését, azaz a tengelyeltolás mértékét az átömlőnyílások átmérőinek 10-50%-a közötti értékben célszerű megválasztani.

A kilépőlemez kúpos kibővítésénél a találmány értelmében úgyis eljárhatunk, hogy a kilépőlemez átömlőnyílásának a tolózárlemez felé eső végénél a tolózárlemez mozgásirányában átellenes helyzetű két bővített mezőt alakítunk ki, vagy egyetlen bővített mezőt képezünk, amely viszont a tolózárlemez nyitási irányában bővíti a kilépőlemez átömlőnyílásának a belépő részét. Mindkét kivitel egyszerűen elkészíthető pl. egy tágítófúró ferde állású használatával, ami a kilépőlemez szilárdsági tulajdonságait nem befolyásolja kedvezőtlenül. Előnyös, ha az említett bővített mező okozta legnagyobb kibővítés legalább akkora, mint a tengelyeltolás, emellett a kilépőlemez átömlőnyílásának átmérője legfeljebb a tengelyeltolás kétszeresével lehet kisebb a belépőlemez átömlőnyílása átmérőjénél.

A következőkben a találmány szerinti szerkezetet példaként! kivitelek kapcsán a rajzokon szereplő vázla2

HU 209 419 B tos ábrázolás segítségével magyarázzuk részletesebben, A rajzokon az

1. ábra az ismert lemezrendszert mutatja metszetben, szűkített állás mellett. A

2. ábra a találmány szerinti lemezrendszer metszete, annak nyitott állásában. A

3. ábra a 2. ábra szerinti lemezrendszer kilépőlemezének feliilnézete. A

4. ábra a találmány szerinti lemezrendszer egy másik példakénti kivitelét szemlélteti metszetben, annak nyitott állásában. Az

5. ábra a 4. és 6. ábra szerinti megoldásban szereplő kilépőlemez feliilnézete. A

6. ábra a 4. ábra szerinti lemezrendszert mutatja szűkített állásában. A

7. ábra a találmány szerinti lemezrendszer egy újabb példakénti kiviteli alakját mutatja metszetben, a szerkezet nyitott átömlésű helyzetében. A

8. ábra a 7. és 9. ábra szerinti megoldás kilépőlemezének feliilnézete. A

9. ábra a 7. ábra szerinti lemezrendszert szemlélteti szűkített állása mellett.

A három lemezből álló tolózár ismert, szokásos lemezrendszere az 1. ábra szerint a 4 átömlőnyílással ellátott rögzített 1 belépőlemezből, az 5 átömlőnyílással rendelkező mozgatható 2 tolózárlemezből és abból a 6 átömlőnyílással ellátott, rögzített 3 kilépőlemezből áll, amelyhez a tűzálló 7 kifolyócső csatlakozik. Valamennyi 4, 5, 6 átömlőnyílásnak az átmérője egyforma és nyitott állásban egymással fedésben helyezkednek el. Ezek az olvadék részére olyan áteresztő csatornát képeznek, amelyen az a nem ábrázolt tégelyből a tolózárhoz és a 7 kifolyócsövön keresztül szabályozva folyhat át az ugyancsak nem ábrázolt kokillába. A 2 tolózárlemez állításával a 8 zárási irányba és vissza, a lényegében az áteresztő csatorna keresztmetszetét lehet változtatni és eközben a teljesen nyitott állás és a teljesen zárt állás között minden elképzelhető szűkített helyzet beállítható azért, hogy például egy rúdöntő kokilla töltésszintjét a megkívánt értéken lehessen tartani. Ilyenkor az 1. ábrán feltüntetett, körülbelül feles szűkített helyzet a normális öntőállás, melynek körülbelül azonos tartaléka van mind a nyitás, mind a zárás irányában.

Az ilyen szűkített helyzetben az olvadékáramot a 2 tolózárlemez kiugró 9 szűkítőéle élesen eltéríti. Ilyenkor az olvadékáramlás, illetve az öntősugár örvényképződés közben elsősorban a 3 kilépőlemeznek a záróirányába eső 10 nyílásperemére és a 7 kifolyócsőnek az ez alatt lévő 11 csőrészletére hat, ami gyors elhasználódást okoz a 3 kilépőlemez és a 7 kifolyócső használati idejére gyakorolt hátrányos hatással.

Ennek ellentéte a 2. és 3. ábrának megfelelő találmány szerinti kivitel, ahol a rögzített 3 kilépőlemez 12 átömlőnyílása nincs fedésben, azaz nem koaxiális a rögzített 1 belépőlemez 4 átömlőnyílásával, hanem a 2 tolózárlemez 8 zárási irányában x tengelyeltolással helyezkedik el. Ezáltal valósul meg az, hogy a 2. ábrán a 2 tolózárlemez szaggatott vonalakkal jelölt szűkítő állásában az olvadékáramlás a 7 kifolyócsőbe egyenesvonalúan van vezetve, így az említett kritikus helyeken nem lép fel idő előtti elhasználódás. Kiegészítésképpen a 4, 5 és 12 átömlőnyílások öntés közben a feltapadás és lerakódás következtében létrejövő elzáródásoktól nagymértékben szabadok maradnak, kiváltképpen a 2 tolózárlemeznek a 3. ábrán pont-vonallal jelölt 13 zárt állásába történő elmozdulásakor, amikor ennek 5 átömlőnyílása teljesen üressé tud válni. Hasonló módon az a kúpos 14 kibővítés, amely a 3 kilépőlemez 12 átömlőnyílásának a belépőoldalán van és célszerű módon szokásos süllyesztésként van kiképezve, de elnyújtott alakja is lehet.

Ennek megfelelően a 4-6. ábrák szerint a 3 kilépőlemezen a kibővítés olyan 15 bővített mezőből áll, amely a 2 tolózárlemez eltolási irányában szemben van azzal a 16 átömlőnyílással, amelynek az átmérője kisebbre van választva, mint a 4 és 5 átömlőnyílások átmérői, azért, hogy az öntősugarat megszabja. Emellett az is lehetséges, hogy amint a 6. ábrán látható, szűkített állásban az olvadék a 4, 5 és 16 átömlőnyílással képzett átvezető csatornán közelítőleg eltérítés nélkül folyhasson át.

Ezen kívül sok esetben, például a 7-9. ábrák szerinti esetben elegendő a 3 kilépőlemez 18 átömlőnyflásánál egyetlen 17 bővített mező, mégpedig a 2 tolózárlemez nyitásának irányában. Ekkor arra kell ügyelni, hogy a 9. ábrán látható szűkített állásban a kilépőlemez 19 élkiugrása a lehető legkisebb legyen.

A példaként a rúdöntő berendezések részére leírt találmány szerinti lemezrendszer az olyan öntőeljárásokhoz is alkalmas, amelyeknél a 7 kifolyócső helyett a 3 kilépőlemezhez kifolyóhüvely csatlakozik.

Claims (6)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Tűzálló lemezrendszer három lemezből álló tolózárhoz, különösen rúdöntő kokilláknál acélolvadék kifolyásának szabályozására a lemezek átömlőnyílásai által képzett olyan olvadék áteresztő csatornával, amelynek kritikus átömlési keresztmetszetét állító szabályozó tolózárlemeze van, amely rögzített belépőlemez és ugyancsak rögzített, egy tűzálló kiömlőcsonkot tartó kilépőlemez között helyezkedik el, azzal jellemezve, hogy a kilépőlemez (3) átömlőnyílása (12, 16, 18) a belépőlemez (1) átömlőnyílásához (4) képest, a tolózárlemez (2) zárási irányában (8) tengelyeltolással (x) helyezkedik el, és a kilépőlemez (3) átomlőnyílásának (12, 16, 18) a beömlés felőli részénél legalább a tolózárlemez (2) nyitási irányába kiterjedő kúpos kibővítés (14) vagy bővített mező (15, 17) van.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti lemezrendszer, azzal jellemezve, hogy a tengelyeltolás (x) a belépőlemez (1) átömlőnyílása (4) átmérőjének tíz-Ötven százaléka.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti lemezrendszer, azzal jellemezve, hogy a bővített mezői (15) a kilépőle3

   HU 209 419 B meznek (3) a tolózárlemez (2) mozgás irányában vett átellenes furatéleinél vannak.
4. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti lemezrendszer, azzal jellemezve, hogy egyetlen bővített mezője (17) a tolózárlemez (2) nyitásának irányában van.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti lemezrendszer, azzal jellemezve, hogy a kibővítés (14) vagy a bővített mező (15, 17) legnagyobb bővülete legalább akkora, mint a tengelyeltolás (x).
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti lemezrendszer, azzal jellemezve, hogy a kilépőlemez (3) át5 ömlőnyílásának (16) átmérője legfeljebb a tengelyeltolás (x) kétszeres méretével kisebb, mint a belépőlemez (1) átömlőnyílásának (4) átmérője.