ПАКЕТИРУЕМАЯ АЛЮМИНИЕВАЯ ЧУШКА

Область техники
Полезная модель относится к металлургии и может быть использована при разливе, пакетировании и транспортировке первичных и вторичных металлов и их сплавов, в частности на литейных конвейерах алюминиевых заводов.
Уровень техники
Алюминиевые расплавы и сплавы разливаются на литейных конвейерах, позволяют получить чушку необходимой массой, при полном или частичном заполнении изложниц, и такой формой, которая обеспечит автоматизированное формирование из этой чушки пакетов.
Известна пакетируемая металлическая чушка (патент RU №2188739, B22D 3/00, опубл. 10.09.2002 г.), трапецеидального сечения с заплечиками и элементами зацепления на боковых продольных поверхностях в виде выступов, образованных внутренней и внешней поверхностями, и углублений, образованных соответственно внешней и внутренней поверхностями, выполненных совмещенными, частично перекрывающими друг друга по высоте чушки и образующими зубья и соответствующие им по форме углубления, ограниченные в продольном направлении, при этом на внешней кромке заплечиков выполнены выемки под обвязочную ленту, на поверхности меньшего основания чушки выполнены две поперечные выемки, расположенные по бокам от поперечной оси чушки, на кромках пересечения боковой поверхности и большего основания чушки выполнены две выемки под обвязочную ленту.
Известная чушка трапецеидального сечения принята в качестве ближайшего аналога.
Недостатками данной конструкции являются:
Элементы зацепления в виде зубьев на боковой поверхности данной чушки обеспечивают прочность пакета, но выполнение элементов зацепления в виде зубьев усложняет автоматизацию укладывания чушек в пакет, т.к. при этом необходимо приподнимать каждую вторую чушку в ряду пакета для соединения ее элемента зацепления с элементом зацепления смежной чушки.
На поверхности меньшего основания чушки выполнены две или три поперечные выемки, под обвязочную ленту. Данный конструктивный элемент мешает передвижению пакета по роликам конвейера, что усложняет механизацию линии.
Внутренняя и наружная поверхность выступов и соответственно внешняя и внутренняя поверхность углублений элементов зацеплений (замков) на боковых продольных поверхностях чушки образуют углы меньше чем 15° от вертикали. Такое выполнение приводит к тому, что чушка при ее усадке трется и зажимается своей поверхностью о поверхность изложницы, что не гарантирует ее свободное извлечение из изложницы так, что приходится выбивать чушку из изложницы.
Данная чушка и другие известные чушки из алюминия и его сплавов имеют общий недостаток, что при усадке (тепловом сжатии при остывании) возникает воздушный зазор между контактными поверхностями изложницы и чушкой, в которой ее отливают. Это приводит к усадочной пористости металла чушки, из-за того что охлаждение металла от стенок изложницы снижается и кристаллизация идет не направленно.
Раскрытие полезной модели
Технической задачей полезной модели является свободное извлечение отлитой чушки из изложницы, возможность автоматизированного формирования пакетов из чушки, сохранения целостности пакета при выполнении погрузо-разгрузочных и транспортных операций и сниженная усадочная пористость металла вследствие улучшенной направленной кристаллизации.
Техническая задача достигается тем, что в пакетируемой алюминиевой чушке трапецеидального сечения, содержащей заплечики с выемками под обвязочную ленту и элементы зацепления на боковых продольных поверхностях в виде выступов и углублений, согласно заявляемой полезной модели, чушка выполнена из верхнего и нижнего оснований, соединенных между собой с образованием выступающей поверхности по всему периметру чушки, при этом выступы элементов зацепления образованы боковыми поверхностями верхнего основания, углубления элементов зацепления образованы боковыми поверхностями нижнего основания, причем на поверхности верхнего основания выполнена продольная выемка под обвязочную ленту, а элемент зацепления при совмещении углублений и выступов образует наклонную поверхность по всей высоте чушки.
Дополняют полезную модель следующие зависимые признаки:
- элемент зацепления при совмещении углублений и выступов образует геометрическую фигуру в виде ромба;
- углубление составляет 0,5 ширины выступающей поверхности.
Форма чушки выполнена таким образом, что при ее усадке не происходит трение и зажимы ее поверхности о поверхность изложницы, что гарантирует ее свободное извлечение из изложницы.
Такое выполнение не только упростило формирование пакета в связи с тем, что отпала необходимость приподнимать каждую вторую чушку в ряду для зацепления элемента зацепления в виде треугольных наклонных поверхностей на боковых гранях с подобным элементом зацепления смежной чушки, но и повысило прочность пакета, сформированного из мелких чушек предлагаемой формы.
Форма чушки выполнена таким образом, что при ее усадке, постоянно сохраняется контакт между чушкой и изложницей по поверхности полки, образованной в месте соединения по периметру чушки, что приводит к улучшенной направленной кристаллизации и как следствие к сниженной пористости металла.
Учитывая изложенное, можно сделать вывод о том, что данное предложение отвечает условию патентоспособности предложения по новизне.
Промышленные испытания подтвердили высокие технико-экономические показатели предлагаемой формы мелкой пакетируемой металлической чушки. Учитывая изложенное, можно сделать вывод о том, что данное техническое решение отвечает условию патентоспособности промышленная применимость.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 чушка показана в изометрии, на фиг. 2 изображено три проекции чушки, разрез по А-А, на фиг. 3-вид спереди и сбоку на пакет из чушки.
Пакетируемая алюминиевая чушка представляет собой две соединенные между собой усеченные пирамиды 1 и 2 с полкой 3 по периметру. На торцах чушки выполнены заплечики с пазами 5 под обвязочную ленту 6. На поверхности меньшего основания пирамиды 1 выполнен продольный паз 7 под обвязочную ленту. На боковых продольных поверхностях с двух сторон выполнен элемент зацепления в виде ромбической фигуры формирующей в теле чушки углубление в пирамиде 2 на глубину половины полки 3 и одновременно формирующей выступ в пирамиде 1 что образует наклонную плоскость 4 на всю высоту чушки. Углубления и выступы формируют при смежной укладке двух и более чушек (нормально ориентированной и перевернутой на 180 градусов относительно горизонтальной оси по часовой стрелке) так называемый «замок», предотвращающий смещение и выпадение чушек из сформированного ряда.
Углубления и выступы формируют при смежной укладке двух и более чушек (нормально ориентированной и перевернутой на 180 градусов относительно горизонтальной оси по часовой стрелке) так называемый «замок», предотвращающий смещение и выпадение чушек из сформированного ряда.
Форма чушки выполнена таким образом, что при ее усадке не происходит трение и зажимы ее поверхности о поверхность изложницы, что гарантирует ее свободное извлечение из изложницы. Заплечики (место для захвата пакета вилочным погрузчиком) имеют обратный уклон к центру пакета, который одновременно защищает ленту от повреждения при транспортировке, и является узлом, облегчающим извлечение слитка из изложницы. Размер заплечиков обеспечивают свободный захват вилочным погрузчиком г/п 2 т.Форма чушки имеет пазы и углубления, что позволяет выполнять перекрестную обвязку пакета по схеме 3×1, стальной или пластиковой лентой шириной 19-32 мм. При этом габариты чушки подобраны таким образом, чтобы при перекрестной укладке рядов пакета, габарит между торцевыми впадинами одной чушки равен габариту пяти чушек (две литниками вверх, три литниками вниз), сложенных перекрестно, что обеспечивает плотное облегание упаковочной лентой по поверхности пакета, и обеспечивает стабильное качество увязки. Ширина пазов торцевых впадин подобрана для ленты шириной от 19 до 32 мм, глубина торцевых пазов обеспечивает защиту ленты от повреждения и перетирания при погрузке/выгрузке из вагонов. Плотно стоящие пакеты касаются друг друга именно торцами чушек, при этом лента заглублена внутрь пакета, и не повреждается.
Форма чушки выполнена таким образом, что при ее усадке, постоянно сохраняется контакт между чушкой и изложницей по поверхности полки, что ведет к улучшенной направленной кристаллизации и как следствие к снижению пористости чушки.