Zespół
prof. dr hab. inż. Marian Dolipski
dr inż. Stanisław Mikuła
dr inż. Tadeusz Giza
dr inż. Piotr Sobota
dr inż. Rajmund Mann
dr inż. Andrzej Wieczorek
Edward Kusak
Stanisław Tytko
Istota wynalazku
Sposób wytwarzania form odlewniczych bębnów łańcuchowych według wynalazku polega na zestawianiu modelu bębna z szeregu powtarzalnych segmentów z których układany jest pakiet środkowany na wykonanym uprzednio rdzeniu. Segmenty modelu wykonane są z płyt niskotopliwego materiału, które są ustalane względem siebie. Następnie zewnętrzną powierzchnię pakietu pokrywane są półpłynną chemoutwardzalną masą formierską. Nakładanie półpłynnej masy formierskiej może być realizowane natryskowo lub pędzlem, w razie potrzeby w kilku etapach. Po utwardzeniu się nałożonego pokrycia następuje uzupełnienie skrzynek formierskich zwykłą masą formierską. Czynność tą ułatwia piętrowy układ skrzynek formierskich ustalonych względem siebie. Po wysuszeniu masy formierskiej cały model jest wytapiany, przy czym stopiony materiał modelu spływa ku dołowi do specjalnej rynny zbiorczej. Zamknięcie formy od dołu następuje przez obrót całego zestawu skrzynek o niewielki kąt wokół osi formy.
Zalewanie formy odbywa się poprzez typowy układ wlewowy. W trakcie zalewania lub bezpośrednio po nim formie nadaje się ruch obrotowy poprzez stół formierski napędzany zewnętrznym napędem. Siła odśrodkowa wywołana obrotem formy zapewnia lepsze wypełnienie formy, zwłaszcza w strefie zębów. Ewentualne wady odlewu, zwłaszcza w postaci zażużleń i wtrąceń niemetalicznych jako lżejsze grupują się w strefie piasty bębna, gdzie nie są szkodliwe dla końcowej jakości bębna łańcuchowego.
Dodatkowo na krzepnący odlew działa zewnętrzne pole magnetyczne, co polepsza własności użytkowe gotowego odlewu poprzez wymuszanie korzystnego kierunku krystalizacji dendrytów. Obracanie formy i działanie pola magnetycznego korzystnie jest utrzymać do chwili pełnej krystalizacji odlewu.
Korzyści z zastosowania wynalazku
Sposób wykonania odlewów bębnów łańcuchowych według wynalazku pozwala na uzyskanie bardzo dużej dokładności wymiarowej, zwłaszcza uzębienia bębna oraz wysokiej jakości powierzchni odlewów eliminując potrzebę wykańczającej obróbki skrawaniem. Sposób ten umożliwia całkowitą eliminację wad odlewniczych bębnów takich jak zażużlenia czy wtrącenia niemetaliczne. Dodatkowe oddziaływanie pola magnetycznego w przypadku odlewów ze staliwa i żeliwa wpływa na korzystne kierunkowe formowanie się krystalitów w procesie krzepnięcia odlewów. Sprzyja również uzyskaniu korzystnej drobnoziarnistej struktury gotowych odlewów, co polepsza takie własności mechaniczne materiału jak odporność na pękanie kruche i zużycie ścierne. Bębny łańcuchowe wykonywane w ten sposób będą miały większą trwałość, W efekcie uzyskamy niższe koszty eksploatacji, większą niezawodność przenośnika zgrzebłowego oraz wzrost bezpieczeństwa pracy. Wyższa trwałość bębnów łańcuchowych obniży koszty producenta ponoszony z napraw gwarancyjnych.
Potencjał komercjalizacji
Wynalazek możliwy jest do wdrożenia w zakładach, które dotychczas wykonują takie bębny lub u innych producentów odlewów. Wprowadzenie wynalazku do produkcji nie wymaga skomplikowanego oprzyrządowania i nie będzie wiązało się z istotnym wzrostem kosztów produkcji.
