Impaktor určený na odstredivé drviče s vertikálnou osou a výrobný postup

Číslo patentu: 286255

Dátum: 14.05.2008

Autor: Poncin Claude

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Riešenie sa týka impaktora na odstredivé drviče s vertikálnou osou. Tento impaktor nie je pri prvom použití vybavený vreckami ani dutinami, ale obsahuje pracovnú plochu (5) so spevňovacou konštrukciou (4) vyrobenou z kompozitného materiálu zo zliatiny na báze železa a keramických zŕn odolných proti opotrebeniu. Táto konštrukcia vznikne na svojom mieste pri odliatí impaktora prostredníctvom prenikania tekutého kovu, slúžiaceho na vytvorenie tela súčiastky, hmotou skladajúcou sa z keramických zŕn a spojiva. Pracovné opotrebenie automaticky vyvolá vytváranie vreciek alebo dutín, ktoré sa plnia rozdrveným materiálom, a tým chráni impaktor proti nárazom.

Text

Pozerať všetko

Predkladaný vynález sa týka impaktora (nazývaného tiež ejektor či impeler) určeného na drviče nazývané VSI (Impaktor s vertikálnou osou), t. j. odstredivé drviče s vertikálnou osou vybavené spevňovacou konštrukciou.Drviče uvedeného typu sú dobre známe a sú veľmi používané na drvenie kameňa, okrem iného v lomoch a cementárňach.Existujú o nich dôkazy v dokumente W 0 99/47264 a tiež v iných dokumentoch uvedených v tomto texte.V týchto dokumentoch sa udáva, že odstredivé drviče obsahujú valcovitú komoru, v ktorej sa nachádza otočná doska nesená vertikálnym ložiskom. Táto doska je vybavená prostriedkami spôsobujúcimi jej otáčanie okolo hlavnej osi drviča. Drvič obsahuje rad impaktorov alebo ejektorov upevnených na rotačnej doske, ako aj rad nákov umiestnených na vnútomej zvislej stene valcovitej komory okolo otáčavej dosky.Impaktor má najčastejšie tvar rovnobežnostenu. Je vyrobený najmä zo zliatiny a je umiestnený na otočnej doske drviča. Strana impaktora smerujúca k rotačnej osi dosky sa volá predok impaktora, zatial čo strana umiestnená oproti nákovám urniestneným na valcovitej komore tvorí výstupnú stranu impaktora.Plocha pred impaktorom nazývaná pracovná plocha je tá, ktorá prichádza do styku s materiálom určeným na drvenie, a ktorá v smere otáčania impaktora predchádza zadnú plochu.Táto pracovná plocha pred impaktorom môže obsahovat jednu alebo viac dutín, ktoré neprechádzajú celou konštrukciou impaktora. Tieto dutiny tvoria vačky, ktoré sa plnia materiálom počas otáčania drviča, a chránia tak impaktor pred nárazmi a opotrebením.Počas drvenia je materiál určený na rozdrvenie privádzaný prostredníctvom známych prostriedkov do stredu otočnej dosky. Vplyvom odstredivej sily a pôsobením uvedenej pracovnej plochy je materiál vrhaný v smere nákov, na ktorých sa drobí a padá v rozdrvenej podobe na dno drviča, odkial je odoberaný. Pri vrhaní drveného materiálu sú impaktory veľmi silno namáhané a dochádza teda k ich rýchlemu opotrebeniu.Nahromadený materiál vo vačkoch svojim pôsobení významne predlžuje pri určitých aplikáciách životnosť používaných impaktorov s vačkami.V tomto type impaktora pozorujeme, že k opotrebeníu dochádza výhodne na úrovni výstupných hrán vačkov, t. j. tam, kde oter spôsobený vrhanými časticami vplyvom odstredivej sily je najväčší.Uvedený dokument W 0 99/47264, ako aj rôzne už zmienené dokumenty, navrhujú ochranu alebo výstuže na vylúčenie alebo zníženie opotrebenia.Špecifické riešenie navrhuje dokument W 0 99/47264, a síce výrobu impaktora s jednou alebo viacerými vačkami, ktorý bude mať prednostné tvar rovnobežnostena. Toto riešenie spočíva vo vytvorení vystužovacej konštrukcie z kompozitného materiálu zo zliatiny na báze železa a keramických zŕn odolných proti opotrebeniu na celom obvode vačku či vačkov alebo na jeho časť. Táto konštrukcia, ktorá vznikne počas odliatia impaktora prostredníctvom inñltrácie tekutého kovu, ktorý slúži na vytvorenie telesa súčiastky hmotou keramických zŕn a spojiva, sa ukázala obzvlášť účinnou na zaistenie predĺženia fungovania impaktora.Napriek významnému technickému pokroku a dôležitým technologickým výhodám, ktoré sú spojené s týmto typom výroby, sa objavili určité obmedzenia či prekážky.Najskôr je nutné poznamenať, že na získanie účinného vystuženia musí byť podklad tvorený z keramických zŕn a spojiva dokonale infiltrovaný kovom.Na zaistenie dobrej inñltrácie keramického telesa vystužovacej konštrukcie je treba zaistiť jednak dostatočnú vrstvu kovu a tiež dostatočnú hrúbku podkladu. To vedie k zachovaniu patričnej hrúbky stien súčiastky vyrobenej z kompozitného materiálu a následne tak ku obmedzeniu rozmerov vačkov. Kvôli lepšej infiltrácii je tiež nutné obmedziť hrúbku keramickej výstuže, tým sa ale znižuje jej účinnost a zvyšuje jej krehkost.Navyše sú vačky počas prvého uvedenia impaktora do chodu prázdne a nechránené materiálom určeným na rozdrvenie, a to tak V prípade impaktorov s jedným vačkom, ako aj v prípade impaktorov s viacerými vačkami.V tomto okamihu sú obzvlášť tenké steny vystavené nárazom najväčších častíc a cudzích telies (kúsky ocele, hroty lopát atď.)Toto môže viesť ku prasknutiu najkrehkejších zosilnených stien, čo vážne poškodzuje súčiastku, a často vyžaduje ich veľmi rýchlu výmenu po prvom použití.V drvičoch s vertikálnou osou tiež pozorujeme, že profil opotrebenia je obvykle málo kontrolovateľný,pretože podmienky fungovania závisia od rôznych parametrov, ktoré sa menia v závislosti od času. Z týchto parametrov môžeme uviest zmitost dodávaného materiálu, obrusnosť častíc materiálu.Podľa riešenia, ktoré je navrhnuté v dokumente W 0 99/47264, vyžaduje zmena tvaru vačkov celkovú modifikáciu odlievacích modelov a jadrovnikov bez toho, aby sme ale mohli odhadnúť výsledok.Tieto operácie sú jedny z najdrahších a spôsobujú značné časové straty.Ak chceme pozmeniť profil vačkov, sme navyše tiež obmedzení zvoleným tvarom, ktorý súvisí s uvedenými inñltračnými ťažkosťami.Opotrebenie impaktorov v drvičoch VSI zostáva nakoniec navzdory všetkému hlavným problémom, pretože namáhania spôsobené oterom a nárazmi sú veľmi závažné, a preto sa odborníci neustále snažia predĺžiť životnosť impaktorov.Vynález sa snaží vyriešiť zmienené problémy a obzvlášť ešte vylepšiť výkony impaktorov s využitím s tým súvisiacich výhod výrobnej technológie impaktorov opísaných v dokumente W 0 99/47264.Vynález navrhuje impaktor na odstredivé drviče s vertikálnou osou, ktorý na rozdiel od uvedeného doterajšieho stavu techniky zámeme na začiatku (t. j. počas prvého použitia) neobsahuje dutiny ani vačky, ale ktorý je na svojej pracovnej ploche vybavený vystužovacou konštrukciou tvorenou z kompozitného materiálu ziskaného zo zliatiny na báze železa a keramických zŕn veľmi odolných proti opotrebeniu. Táto konštrukcia vznikne na svojom mieste pri odlíati impaktora prostredníctvom prenikania tekutého kovu, tvoriaceho teleso súčiastky, hmotou skladajúcou sa z keramických zŕn a spoj iva.Geometrické usporiadanie uvedenej spevňovacej konštrukcie by malo byť také, aby vrstva kovu dosiahla na určitých miestach (t. j. v oblastiach bez vystužovacej konštrukcie) až do úrovne pracovnej plochy tak, aby opotrebenie pri použití automaticky vyvolalo tvorbu vačkov alebo dutín, ktoré pri plnení rozdrvenou hmotou budú chránit proti nárazom, a aby sa pritom zachovala výstuž na hornom okraji takto vznikajúcich vačkovTakýto impaktor umožňuje celkom vyriešiť uvedené problémy.Pokiaľ ide o ťažkosti spojené s infiltráciou, môžeme vprípade vynálezu využiť na inñltráciu podkladu všetok kov, ktorý tvorí súčiastku namiesto kovu, ktorý tvorí len jednoduchú stenu. Môžeme navyše uplatniť výstuž na takých miestach, kde to považujeme za nutné, pretože väčšie množstvo tekutého kovu, ktorý máme k dispozícii, vytvára lepšie podmienky na infiltráciu.Tým, že vačky nevznikajú hned pri prvom použití impaktora, vylučuje sa celkom riziko vyplývajúce z existencie tenkých stien, pretože môžu byť realizované dostatočne hrubé steny.Ak chceme zmeniť tvar vačkov, musí byť podľa verzie navrhovanej vo vynáleze upravený len profil výstuže, čo veľmi znižuje náklady a ponúka okrem toho lepšie riešenie tvarov a koncepcie. Navyše je možné odliať súčiastku bez požitia jedného alebo viac pieskových jadier, ktoré slúžia k tvorbe vačky či vačkov, následkom čoho sa tiež významne znižujú výrobné náklady.Technológia podľa vynálezu nakoniec umožňuje značne predĺžiť životnosť, pretože hneď ako sa začínajú tvoriť vačky, dochádza už k vlastnej ochrane pôsobením materiálu zadržovaného vo vznikajúcich vačkoch. Postup tvorby vačkov sa tým spomaľuje a o celý čas, nutný na úplné vytvorenie vačkov, sa životnosť predlzuje.Môžeme jednoducho povedať, že vynález zahŕňa špecifické výhody vystužovacej konštrukcie tvorenej z kompozitného materiálu ziskaného infiltráciou tekutého kovu keramickou hmotou, opísané V dokumente W 0 99/47264, ako aj prednosti a výhody výroby súčiastky bez vačku či vačkov.Použitý postup je obzvlášť jednoduchý pri svojej realizácii, pretože stačí upevniť na dno formy pomocou vhodných prostriedkov (lepidlo, mechanické upevnenie, klince, sknitky, upevňovacie ťahadlo alebo iné) armatúru z technickej keramickej látky odolnej proti opotrebeniu, ktorej geometrické usporiadanie je také, aby neskoršie mohlo dôjsť ku vzniku vačku čo vačkov. Táto konštrukcia má najmä tvar hmoty zloženej z keramických zŕn na báze oxidu hlinitého a zirkoničitého a spojiva, Potom sa naleje kovová hmota, ktorá slúži na vytvorenie telesa impaktora. Tým, že kov inñltmje kerarnickú látku, zaistí tak ich dokonalé spojenie s odliatou súčiastkou počas ochladzovania súčiastky. Stačí potom súčiastku vybrať z fonny a po prípadnej konečnej úprave (napr. čistenie) môže byť impaktor rovno použitý.Iné charakteristiky a výhody vynálezu sa objavia pri čítaní nasledujúcej opisnej časti s odkazmi na priložené výkresy.Na priložených výkresoch sa nachádza- obrázok 1 perspektívny pohľad na impaktor s vačkami s keramickou výstužou infiltrovanou prostrednictvom kovu podľa doterajšieho stavu techniky- obrázok 2 perspektívny pohľad na impaktor podľa predloženého vynálezu s rovnakým typom výstuhy a bez vačkov- obrázok 3 pozdĺžny rez impaktorom podľa obrázka 2 s evolučným znázomením profilu vačkov počas ich vzniku.Zhodné či podobné základné prvky majú na obrázkoch rovnaké vzťahové značky.Klasický impaktor s vačkarni podľa obrázka l obsahuje jeden alebo viac vačkov, napríklad dva vačky 2 a 2, vytvorené odliatím pred použitím impaktora l. Tento impaktor 1 je výhodne vybavený výstuhami 4 z ñltrovanej keramiky. Predná časť 6 impaktora a zadná časť 7 impaktora, ktoré sú v zásade tiež veľmi namáhané, môžu byt dodatočne spevnené (napr. výstuž 8 na obrázku l).V prípade formy uskutočnenia zachytené na obrázku 2 má impaktor 1 pred použitím podobu plnej súčiastky bez vačkov na pracovnej ploche 5, ale sú na ňom umiestnene odliate výstuže 4. Ak chceme, aby sa za chodu impaktora vytvorili dva vačky, zodpovedá umiestnenie týchto výstuží, zachytené na obrázku 2, vzhľadu a rozloženia výstuží na obrázku 1.Obrázok 3 znázorňuje vývoj profilu vzníkajúceho vačku (progresia I, II a III) počas použitia vyplývajúci z prítomnosti výstuh 4 pred použitím súčiastky.Na obrázku 1 je znázomená prechodná výstuž, ktorá oddeľuje vačky 2 a 2 a je pre ne spoločná. Zodpovedajúca prostredná výstuž je aj na obrázku 2 (a na obrázku 3) a má akoby rovnakú hrúbku. V prípade formy uskutočnenia na obrázku 1 je však hrúbka obmedzená, pretože je v tomto prípade obzvlášť namáhavé celkom inñltrovať celú hmotu keramjckej látky kovom, zatiaľ čo tento problém nenastane v prípade obrázka 2 kvôli plnosti odliatej súčiastky.Vynález tak prináša jednoduche riešenie rôznych technických problémov uskutočnenia impaktora, obzvlášť veľkou voľnosťou ich koncepcii. Uskutočnenie podľa odporúčanej technológie nie je navyše nákladné. Cena dodatočne použitej zliatiny je silne vyvážená zvýšenou dĺžkou fungovania, ľahkosťou uskutočnenia a tiež tým, že nemusíme použiť špecifické prostriedky, ktoré slúžia k utváraniu vačkov počas liatia súčiastky.S existenciou dodatočných výstuží na prednú časť a výstupnú časť impaktora, znázornených na obrázku l značkou 8, je možné rovnako počítať v spôsobe uskutočnenia podľa vynálezu zachyteného najmä na obrázkoch 2 a 3. Nie sú tam znázornené len z dôvodu zreteľnosti výkresu.Impaktor vyrobený spôsobom podľa vynálezu je určený na drviče s vertíkálnou osou. Výhody tohto typu ímpaktora spočívajú v lepších infiltračných podmienkach daných väčším množstvom kovu k dispozícii, lepšom riešení tvaru vačkov, dlhšou životnosťou impaktora a nižších výrobných nákladoch.l. Impaktor na odstredivé drviče s vertikálnou osou vyhotovenou na jeho pracovnej ploche (5) s výstuhou(4) z kompozitného materiálu, získaného zo zliatiny na báze železa a keramických zŕn, vysoko odolných proti opotrebeniu, ktoré vzniknú na svojom mieste počas odliatia impaktora prostredníctvom ínñltrácie tekutého kovu, použitého na vytvorenie telesa súčiastky, hmotou zloženou z keramických zŕn a spojiva, v y z n a č u j ú c í s a t ý m ,že neobsahuje na začiatku, teda pri prvom použití, žiadnu dutinu ani vačok.2. Impaktor podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že výstuha (4) je vyhotovená na pracovnej ploche (5) podľa vhodného geometrického usporiadania, aby kov dosiahol na určitých miestach do úrovne pracovnej plochy (5) tak, aby opotrebenie pri použití automaticky vyvolalo tvorbu vačkov alebo dutín,ktoré pri plnení rozdrveným materiálom chráni proti nárazom, pričom sa zachová výstuha (4) na hornom okraji vačkov takto vznikajúcich na pracovnej ploche.3. Impaktor podľa nároku 2, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že obsahuje výstuhu (4) na vytvorenie aspoň jedného vačku počas opotrebovariia jej tvarom a usporiadaním.4. Impaktor podľa nároku 2, v y z n a č u j ú c i s a t ý m ,že obsahuje výstuhu (4) na vytvorenie aspoň dvoch vačkov počas opotrebovania jej tvarom a usporiadaním.5. Impaktor podľa jedného z nárokov 1 až 4, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že keramické zrná sú na báze oxidu hlinitého a oxidu zirkoničitého.6. Spôsob výroby irnpaktora podľa jedného z nárokov l až 5, v y z n a č uj ú ci s a tý m, že vzávislosti od geometrickej dispozície požadovanej na neskoršiu tvorbu jedného alebo viacerých vačkovopotrebením upevní sa na dno formy annatúra z keramickej látky odolnej proti opotrebeniu a inñltrovateľnej roztaveným kovom, potom sa odlejc kovová hmota na vytvorenie telesa impaktora tak, aby kov dosiahol v miestach bez výstuhy až do úrovne pracovnej plochy a po spojení inñltrovanej keramickej armatúry s kovovou hmotou, ku ktorému dôjde počas ochladenia, sa vyberie z formy súčiastka, tvoriaca impaktor.

MPK / Značky

MPK: B02C 13/00

Značky: určený, vertikálnou, postup, drviče, odstředivé, výrobny, impaktor

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-286255-impaktor-urceny-na-odstredive-drvice-s-vertikalnou-osou-a-vyrobny-postup.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Impaktor určený na odstredivé drviče s vertikálnou osou a výrobný postup</a>

Podobne patenty