FI95671C - Menetelmä ja laitteisto metallikappaleen valmistamiseksi - Google Patents

Description

95671

MENETELMÄ JA LAITTEISTO METALLIKAPPALEEN VALMISTAMISEKSI

Tämä keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteistoon seostetun ja edullisesti määräpainoisen metallikappaleen valmistamiseksi valamalla niin, että seosaineet lisätään päämetallivirtaan päämetallin sulatuksen jälkeen.

Valettaessa seostettuja metallikappaleita seosaineet lisätään tavallisesti päämetallin sulatuksen yhteydessä samaan sulatusuuniin kiinteässä muodossa. Ennen valamista on sulatusuunista otettava analyysinäyte oikean kokoomuksen selville saamiseksi, mikä lisää, olennaisesti valukierron aikaa. Lisäksi haluttaessa valaa eri seosaineita sisältäviä seoksia samalla sulatusuunilla pitää sulatusuuni tyhjentää olennaisesti kokonaan, jotta eri seokset eivät sekoittuisi keskenään.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tekniikan tason haittapuolia ja aikaansaada entistä parempi ja toimintavarmempi menetelmä ja laitteisto seostettujen ja olennaisesti määräpainoisten metallikappaleiden valmistamiseksi valamalla siten, että seosaineita ei tarvitse syöttää päämetallin sulatuksessa käytettävään sulatusuuniin, vaan seosaineet syötetään vasta sulatusuunin ja valumuotin väliseen päämetallisulavirtaan. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit selviävät oheisista patenttivaatimuksista.

Keksinnön mukaisesti päämetallin sulatusuunista johdetaan sulaa metallia edullisesti uunin sulatuskapasiteetin sallimalla nopeudella sulatusuunin ja metallisulan annostuselimen . väliin asennettuun ainakin yhteen yhdyskanavaan, jota voi daan liikuttaa olennaisesti sivuttaissunnassa ja korkeus-suunnassa. Yhdyskanavaan johdettavan sulan määrää säädetään ohjauselimillä niin, että aikaansaadaan olennaisen jatkuva metallisulan syöttö sulatusuunista yhdyskanavaan. Seostettavat metallit, joita on yksi tai useampia, johdetaan \ halutussa määrin sulatusuunin ja valumuotin väliseen sula- virtaan niin, että päämetallivirtaa säätävillä ohjaus- 2 95671 elimillä säädetään edullisesti myös seosmetallin tai seos-metallien syöttömäärää haluttujen seossuhteiden ja valettavan metallikappaleen painon mukaisesti. Seosmetallit voidaan johtaa päämetallivirtaan sulana tai kiinteänä joko sulatusuunin ja metallisulan annostuselimen väliseen yhdyskanavaan tai suoraan metallisulan annostuselimeen.

Sulatusuunin ja annostuselimen välisestä yhdyskanavasta sula metalli johdetaan annostuselimeen edullisesti siten, että yhdyskanavaa liikutetaan alaspäin pystysuuntaisesta liikuntaelimien avulla ja sula alkaa virrata yhdyskanavasta valumuotin annostuselimeen. Olennaisesti sulan virtaamisen ajaksi yhdyskanavasta annostuselimeen voidaan sulan syöttö-nopeutta sulatusuunista yhdyskanavaan ja vastaavasti seosmetallien syöttönopeutta yhdyskanavaan tai haluttaessa suoraan annostuselimeen lisätä. Sulan syöttö yhdyskanavasta annostuselimeen ja siitä aiheutuva metalliseoksen pyörteily tehostaa edullisesti metalliseoksen edullista seostumista.

Annostuselin vastaanottaa yhdyskanavasta syötettävän metallisulavirran ja lisäksi mahdollisesti annostuselimeen suoraan syötettävän ainakin yhden seosmetallivirran. Kun annostuselimeen syötetään samaa sulaa metalliseosta kuin edellisellä valukierroksella, on annostuselimessä jäljellä edelliseltä valukierrokselta edullisesti vähäinen määrä kyseistä metalliseosta, jolloin voidaan edullisesti huomioida esimerkiksi metallisulan räiskymisestä aiheutuvat metallihäviöt, samoin kuin annostuselimen pohjaan tarttumisesta aiheutuvat metallihäviöt. Tällöin annostuselimeen syötetään metallikappaleen painon verran lisää metalli-seossulaa. Mikäli valettavaa metalliseosta halutaan vaihtaa, syötetään annostuselimeen seostettua metallisulaan ainostaan niin paljon, että annostuselimessä olevan sulan määrä vastaa valettavan metallikappaleen painoa.

Kun haluttu sulamäärä on syötetty annostuselimeen, sula-virtaus annostuselimeen lopetetaan edullisesti esimerkiksi nostamalla yhdyskanava sekä seosmetallien syöttöelimet 3 95671 yläasentoonsa. Annostuselimestä valukappaleen painoa vastaava seostettu metallisulamäärä johdetaan valumuottiin kallistamalla annostuselintä. Ainoastaan haluttaessa vaihtaa valettavaa metalliseosta annostuselin tyhjennetään kokonaan, muulloin annostuselimeen jätetään edullisesti vähäinen määrä valettavaa seostettua metallisulaa pöhjapanokseksi.

Valettavan metallikappaleen päämetallin syöttö sulatusuunista sulatusuunin ja annostuselimen väliseen ainakin yhteen yhdyskanavaan tapahtuu edullisesti kaksivaiheisesti siten, että yhdyskanavan ollessa yläasennossaan, jolloin sulavirtausta annostuselimeen ei tapahdu, vain sulaa päämetallia syötetään yhdyskanavaan. Tällöin yhdyskanava toimii edullisesti sulan päämetallin välisäiliönä, jolloin erillistä välisäiliötä ei tarvita ja vältytään siten yhdeltä kuonaa aiheuttavalta sulan siirtämisestä säiliöstä toiseen. Sen sijaan yhdyskanavan ollessa ala-asennossaan, jolloin sula virtaa yhdyskanavasta annostuselimeen, sulan päämetallin syöttönopeutta sulatusuunista yhdyskanavaan lisätään. Olennaisen samanaikaisesti päämetallin syöttönopeuden lisäämisen kanssa myös seosaineen tai seosaineiden syöttö kytketään päälle ja seosaineet syötetään joko kiinteänä tai sulana yhdyskanavassa olevaan päämetallisulavirtaan tai suoraan annostuselimeen. Näin sulatusuunissa oleva pää-metallisula pysyy puhtaana seosaineista ja valettavaa metalliseosta voidaan vaihtaa yksinkertaisesti muuttamalla joko seosaineen määrää, seosainesuhdetta tai seosainetta ja syöttämällä seosaine tai seosaineet sulatusuunista jo poistettuun päämetallisulavirtaan sulatusuunin ja valumuotin välillä. Seosaineen tai seosaineiden syöttö yhdyskanavaan aloittaa lisäksi päämetallisulan seostumisen edullisesti jo ennen annostuselintä.

Käytettäessä keksinnön mukaista menetelmää ja laitteistoa metallikappaleen valmistamiseksi voidaan metallikappaleen seosaineen määrää, seosainesuhdetta tai seosainetta muuttaa ; olennaisesti ilman tuotantokatkosta. Samoin jokaisessa metallikappaleessa on olennaisen tarkasti haluttu määrä 4 95671 seosmetalleja ja raetallikappale on olennaisen tarkasti halutun painoinen. Edelleen seosaineen määrää, seossuhdetta tai seosaineita muutettaessa ei synny väärin seostettuja metallikappaleita ja näin analyysinäytteet ovat olennaisesti tarpeettomia. Lisäksi käytettäessä keksinnön mukaista menetelmää ja laitteistoa tilan ja työvoiman tarve on olennaisen pieni. Laitteisto tarvitsee yksinkertaisuutensa vuoksi olennaisen vähän itse tuotantotiloissa tapahtuvaa rakennus- ja asennustyötä ja laitteisto on siten olennaisen nopeasti asennettavissa, mikä lisää keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteiston käyttökelpoisuutta.

Keksintöä selostetaan tarkemmin seuraavassa viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää erästä keksinnön edullista sovellutusmuotoa kaaviomaisesti esitettynä ja päältäpäin katsottuna.

Kuvion mukaisesti seostettavan metallikappaleen päämetalli sulatetaan sulatusuunissa 1. Sulatettu päämetalli johdetaan sulatusuunista 1 yhdyskanavaan 2 edullisesti pumpulla 3, jonka kautta kulkevaa sulavirtaa voidaan edullisesti säätää sulatusuunin 1 kapasiteettia vastaavaksi. Pumpun 3 syöttämää sulamäärää yhdyskanavaan 2 säädetään ohjauselimen 4 avulla. Sulan syöttönopeus säädetään niin, että yhdyskanavan 2 ollessa yläasennossa eli annostuselimen 5 tyhjennysvaiheen aikana sulan syöttönopeus pidetään edullisesti sellaisena, että vain vähäinen määrä sulaa virtaa kourumaiseen yhdyskanavaan 2. Sen sijaan yhdyskanavan 2 ollessa ala-asennossaan eli annostuselimen 5 täyttövaiheen aikana sulan syöttönopeutta suurennetaan ja olennaisen samanaikaisesti syöttönopeuden lisäämisen kanssa seosaineita aletaan syöttää yhdyskanavaan 2. Seosaineista toinen sulatetaan ensin seosainesulatusuunissa 6 ja haluttu seosainemäärä yhtä metallikappaletta kohden johdetaan seosaineannosteluelimen 7 kautta yhdyskanavaan, kun taas kiinteänä sulavirtaan syötettävää toista seosainetta syötetään haluttu määrä seosainesyöttimen 8 kautta yhdyskanavassa 2 virtaavaan 5 95671 metallisulaan. Myös seosaineiden syöttämistä yhdyskanavaan 2 ohjataan edullisesti samalla ohjauselimellä 4.

Yhdyskanavasta 2 seostettu metallisula johdetaan jaksottaisesti ja halutuin määräpanoksin annostuselimeen 5. Määrä-panos vastaa olennaisesti valettavan metallikappaleen painoa. Annostuselimeen 5 syötetään kuitenkin keksinnön mukaista menetelmää käyttäen ensimmäisellä annostuskerralla metallikappaleen seostuksen muuttumisen jälkeen panos, joka vastaa valettavan metallikappaleen ja annostuselimeen 5 tyhjennyksen jälkeen jätettävää pohjapanoksen painoa. Tämä pohjapanos poistetaan ennen metallikappaleen seostuksen muuttumista tapahtuvan viimeisen annostuselimen 5 tyhjennyksen yhteydessä.

Annostuselimestä 5 valettavaa metallikappaleen painoa vastaava määrä seostettua metallisulaa tyhjennetään valu-muottiin 9. Valumuotteja 9 voi olla useita niin, että valumuotit 9 on sijoitettu samalle pyörivälle valuradalle 10. Valumuotit 9 voidaan sijoittaa myös liikkumattomasti edullisesti esimerkiksi kaaren muotoon niin, että annostus-elin 5 sijoitetaan kaarta vastaavan ympyrän keskipisteeseen kääntyvästi.

Vaikka edellä on kuvattu yhtä keksinnön edullista sovellutusmuotoa, voidaan keksintöä muunnella laajastikin patenttivaatimusten esittämissä puitteissa. Esimerkiksi annostuselin 5 voi olla edullisesti yhteinen kahdelle tai usemmalle yhdyskanavalle 2. Tällöin on mahdollista seostaa suuriakin metallikappaleita olennaisen edullisella tarkkuudella ja nopeudella.

Claims (9)

1. Menetelmä määräpainoisen, ainakin yhdellä seosaineella seostetun metallikappaleen valmistamiseksi valamalla, jossa menetelmässä käytetään annostuselintä halutun metalliseos-sulamäärän syöttämiseksi valumuottiin, tunnettu siitä, että päämetalli- ja seosainevirtaa ohjataan niin, että pää-metallin syöttö sulatusuunin (1) ja annostuselimen (5) väliseen yhdyskanavaan (2) tapahtuu olennaisesti jatkuva-toimisesti ja että seosaine syötetään sulaan päämetalli-virtaan päämetallin sulatukseen käytettävän sulatusuunin (1) ja valumuotin (9) välillä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seosaine syötetään sulaan päämetallivirtaan sulatusuunin (1) ja annostuselimen (5) välisessä yhdyskanavassa (2) .

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seosaine syötetään sulaan päämetallivirtaan annostus-elimessä (5) .

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seosaine syötetään päämetallivirtaan jaksottaisesti.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seosaine syötetään päämetallivirtaan sulana.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seosaine syötetään päämetallivirtaan kiinteänä.

6 95671

7. Laitteisto patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, joka laitteisto käsittää sulatusuunin (1) päämetallin sulattamiseksi, seosaineen syöttöelimet (7,8), yhdyskanavan (2) valettavan metallisulan siirtämiseksi, 7 95671 metallisulan ohjauselimen (4) ja annostuselimen (5) sekä valumuotin (9), tunnettu siitä, että yhdyskanava (2) on asennettu olennaisesti ainakin korkeussuunnassa liikuteltavaksi annostuselimeen (5) nähden.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että yhdyskanava (2) on olennaisesti jatkuvan päämetallisulavirran välisäiliö.

9. Patenttivaatimusten 7 tai 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että yhdyskanavia (2) on ainakin yksi valettavaa metallikappaletta kohti. 95671