CS267462B1

CS267462B1 - Equipment for material's zone smelting

Info

Publication number: CS267462B1
Application number: CS874436A
Authority: CS
Inventors: Rostislav Ing Svoboda; Jiri Ing Hudecek; Michal Huda; Ondrej Ing Sykora
Original assignee: Svoboda Rostislav; Hudecek Jiri; Michal Huda; Sykora Ondrej
Priority date: 1987-06-16
Filing date: 1987-06-16
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS443687A1; DE3819893A1; JPS6471599A

Abstract

The invention relates to a device for compacting materials, especially scrap metal, in zones, which device can be installed in upsetting machines used in the scrap metal industry. According to the invention, the device has a stamper which can be actuated by a hydraulic motor and is composed of at least two parts. One part is constituted by an outer hollow bush which is connected to a hydraulic operating motor, while the second part takes the form of a piston element which is displaceably mounted in the interior of the bush. The interior of the bush is filled with a non-compressible medium and is connected to a pressure vessel via a sealing means. The design according to the invention can also be used in other industrial sectors for the same purposes.

Description

Vynález so týká zařízení na zónové zhutňování materiálu, zejména pro použití u opravárenských tvářecích strojů v průmyslu kovového odpadu.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zone compaction apparatus, particularly for use in repair forming machines in the scrap metal industry.

V současné době se provádí zhutňování kovového odpadu v paketovacích lisech, postupným stlačováním vo třech směrech. Paketovací lisy Jsou ovládány hydraulicky, přičemž síla vyvozovaná hydraulickými pracovními válci se přenáší na tlačky, jejicliž pracovní plochy, ktoré se stýkají s tvářeným materiálem, jsou zpravidla celistvé roVinnc plochy. Použití popsaných lisů, které pracují takovýmto způsobem, vede к tomu, že vzniklé balíky slisovaného materiálu, tzv. pakety mají sice vnější tvar, který vyhovuje potřobám manipulace a dopravy, avšak jojich poměrná hutnost, což Je poměr hmotnosti paketu к joho objemu, je velmi malá. Četné dutiny v paketu pak vyvolávají při hutním zpracování velký propal, a tedy ztrátu cenného materiálu.At present, metal scrap is compacted in baling presses, gradually compressing in three directions. Baling presses They are operated hydraulically, with the force exerted by the hydraulic work rollers being transmitted to the presses, the working surfaces of which are in contact with the material to be formed are generally integral surfaces. The use of the described presses, which operate in such a way, results in the resulting packets of compressed material, so-called packets, having an outer shape which satisfies the handling and transport needs, but their relative density, which is the ratio of packet weight to its volume, small. Numerous cavities in the packet then cause large burns during metallurgical processing and thus the loss of valuable material.

Aby к těmto ztrátám nodocházelo, je třeba zvýšit poměrnou hutnost^, jejíž nejvysší teoretická hodnota odpovídá měrné hmotnosti železa.In order to avoid these losses, it is necessary to increase the relative density, the highest theoretical value of which corresponds to the specific gravity of iron.

Bylo zjištěno, že průměrná hutnost paketu je ovlivněna konstrukcí strojů, skladbou vsázkového materiálu a lidským faktorem, z nichž největší vliv na dosažené výsledky má. konstrukce stroje.It was found that the average packet density is influenced by the design of the machines, the composition of the charge material and the human factor, of which it has the greatest influence on the achieved results. machine construction.

Z praxo jo známé, že existuje souvislost mezi objemem paketu a tlakem v hydraulických pracovních válcích lisu. Ukázalo se však, že nepatrné zmenšení rozměrů paketu a tedy i malý nárůst průměrné hutnosti paketu vyžaduje neúměrné zvýšení tlaku v hydraulické soustavo lisu, což vyžaduje i robustnější konstrukci lisu. Přitom životnost čerpadel lisu jc tím nižší, čím vyšší je požadovaný výstupní tlak. Řešení touto cestou so tak ukazuje jako naprosto noefektivní.It is well known in practice that there is a relationship between the packet volume and the pressure in the hydraulic working cylinders of the press. However, it has been shown that a slight reduction in packet dimensions and thus a small increase in average packet density requires a disproportionate increase in pressure in the hydraulic system of the press, which also requires a more robust press design. The service life of the press pumps is lower the higher the required outlet pressure. The solution thus proves to be completely ineffective.

Jsou známa rovněž řešení, u kterých se provádí nejprve předlisování materiálu ve dvou směrech, načež následuje zhutnění mimo stláčecí komoru, mezi dvěma vzájemně přetlačovanými dolisovými kladkami. Nevýhody takovéhoto zařízení spočívají jodnak v tom, že hydraulické válce nevyvozují dostatečnou sílu, jednak použití dolisových kladek, které zvyšují měrný tlak při přetváření a vyvozují zhutňovací efekt, vyvolává na dvou stranách paketu vznik nepravidelných ploch, což je pro dopravu, skladování i manipulaci zcela nevyhovující, Energetická náročnost takového zařízení je velmi vysoká, Jeho konstrukce musí být velmi robustní, hodinový výkon stroje Je nízký a náklady na jeho realizaci Jsou značné.Solutions are also known in which the material is first pre-pressed in two directions, followed by compaction outside the compression chamber, between two mutually overpressed dolly rollers. The disadvantages of such a device are that the hydraulic cylinders do not exert sufficient force and, on the other hand, the use of dolly rollers, which increase the specific pressure during deformation and produce a compacting effect, creates irregular surfaces on two sides of the packet. , The energy consumption of such a device is very high, its construction must be very robust, the machine's hourly output is low and its implementation costs are considerable.

Známé je rovněž řešení dle autorského osvědčení SSSR č. 1 021 636, které využívá tlačky sestávající z několika vedle sebe uspořádaných částí stejné výšky, z nichž každá je ovládána vlastním hydraulickým pracovním válcem. Takovéto řešení je konstrukčně složité, vyžaduje velký počet hydraulických pohonných Jednotek, je energeticky náročné a dosahovaná účinnost neodpovídá současným požadavkům.Also known is the USSR Authorized Certificate No. 1,021,636, which employs pushers consisting of several side-by-side portions of the same height, each controlled by its own hydraulic working cylinder. Such a solution is structurally complex, requires a large number of hydraulic drive units, is energy intensive, and the efficiency achieved does not meet current requirements.

Výšo uvedené nodostatky odstraňuje zařízení na zónové zhutňování materiálu, které sestává z děloné tlačky, připojené к pohyblivé části pracovního hydromotoru, který je propojon s čerpadlem, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že dělená tlačka je tvořona dutým pouzdrem, které je na jedné straně uzavřeno a v Jehož vnitřním prostoru jc pohyblivě a těsno uložen pístový element omezující vnitřní prostor pouzdra, který je vyplněn nestlačitelným mediem a přes uzávěr propojen 3 tlakovou nádobou.The remainder of the above removes the zone compaction device, which consists of a cannon pusher connected to a movable part of a working hydraulic motor which is connected to a pump according to the invention, characterized in that the split pusher is formed by a hollow bushing on one The piston element limiting the inner space of the housing is movably and tightly mounted in the inner space of which it is filled with incompressible medium and connected via a closure to a 3 pressure vessel.

Podle vynálezu je výhodné, má-li tlaková nádoba prostor pro nestlačitelné medium uzavřený pístem, který je opatřený indikátorem polohy a zatížen pružinou.According to the invention, it is advantageous if the pressure vessel has a space for incompressible medium closed by a piston which is provided with a position indicator and loaded by a spring.

•Pružina zatěžující píst tlakové nádoby může být tvořona s výhodou tlakovým polštářem pneumatického prostoru tlakové nádoby, ktorý je přes uzavírací prvok připojen к pneumatickému rozvodu.The spring loading the piston of the pressure vessel may preferably be formed by a pressure cushion of the pneumatic space of the pressure vessel, which is connected to the pneumatic manifold via a closing element.

Píst tlakové nádoby může být podle vynálezu podepřen také mechanickou pružinou.According to the invention, the piston of the pressure vessel can also be supported by a mechanical spring.

V některých případech může být výhodné, je-li píst tlakové nádoby zatížon hydrau-In some cases it may be advantageous if the piston of the pressure vessel is loaded with hydrau-

CS 2б7 462 D1 lickým modioni v akčním prostoru hydraulické tlakové nádoby, který Jo pres uzavírací ventil napojon na hydraulický rozvod stroje.CS 2 477 D2 is a modicion in the action area of the hydraulic pressure vessel which is connected to the hydraulic distribution system of the machine via a shut-off valve.

Podle vynálezu jsou styčná plochy pístového elementu, dutého pouzdra nebo obou opatřeny těsněním.According to the invention, the contact surfaces of the piston element, the hollow bushing or both are provided with a seal.

Obzvláště výhodné je provodoní zařízení podle vynálezu, u kterého Jo pístový element vytvořon rovněž jako duté pouzdro s vloženým pístovým elementem, který uzavírá Jeho vnitřní prostor vyplněný nestlačitelným mediem, ktorý Je propojen s vnitřním prostorem vnějšího dutého pouzdra.It is particularly advantageous to provide a watering device according to the invention, in which the piston element is also designed as a hollow housing with an inserted piston element which encloses its inner space filled with incompressible medium, which is connected to the inner space of the outer hollow housing.

Zařízoní na zónové zhutňování materiálu vykazuje podstatný nárůst zhutňovacího efektu, jehož se při Joho použití dosáhne, umožňuje zvýšoní měrného tlaku v jodnotlivých pracovních zónách, aniž by bylo nutné zvyšovat výstupní tlak čerpadel lisu, či počet hydraulických pracovních válců. Dovoluje dosáhnout podstatně vyšší poměrné hutnosti paketů, což se projeví jejich menšími rozměry a podstatně nižšími ztrátami pnopalem při zpracování šrotu.The zone compaction device exhibits a substantial increase in the compaction effect that is achieved in use, allowing the specific pressure in the individual working zones to be increased without the need to increase the output pressure of the press pumps or the number of hydraulic work rolls. It makes it possible to achieve a significantly higher relative density of packets, which results in their smaller dimensions and significantly lower blast furnace waste losses.

Zařízoní podlo vynálezu bude blíže objasněno za pomoci přiložených výkresů, na kterých přodstavuJe: obr. 1 - schematické znázornění principu zařízení na zónové zhutňování materiálu podle vynálozu, obr. 2 - princip zařízení podle vynálezu s jednoduchým pístovým elonenton v jiné poloze nož na obr. 1, obr. 3 - příklad provodění zařízení podle vynálezu s odlišným provedením tlakové komory, obr. 4 - tlakovou komoru vytvořenou Jako přímočarý hydromotor a obr. 5 - zařízoní podle vynálezu s tlakovou komorou provedenou Jako multiplikátor.FIG. 1 is a schematic representation of the principle of the zone compaction device according to the invention; FIG. 2 shows the principle of the device according to the invention with a simple piston elonenton in another knife position in FIG. 1; FIG. 3 shows an embodiment of a device according to the invention with a different embodiment of a pressure chamber, FIG. 4 shows a pressure chamber constructed as a linear hydraulic motor, and FIG. 5 shows a device according to the invention with a pressure chamber constructed as a multiplier.

Jak Jo vyznačeno na obr. 1, působí na tlačku síla F vyvozovaná neznázorněným hydraulickým pracovním válcem lisu, Jehož pístnice Jo napr. čepem spojena s vnějším dutým pouzdrem 1 tlačky. Při uzavřeném uzávěru 4 je objem vnitřního prostoru JJ pouzdra 1, který Je vyplněn nestlačitelným mediem, konstantní, takže nemůže docházet к relativnímu pohybu pístového elomentu 2 vůči pouzdru 1. Stlačování materiálu tak probíhá jak v zóně před pracovní plochou pouzdra 1, tak i v zóně před pracovní plochou pístového elementu 2^. Po dosažení stanoveného jmenovitého tlaku v hydraulickém pracovním válci lisu se otevře řízený uzávěr 4, čímž dojde к uvolnění vnitřního prostoru 2 pouzdra 1. To má za následek zmenšení účinné styčné plochy tlačky, takže dochází к intenzivnímu zhutňování materiálu v oblasti pracovní plochy pouzdra 1 a pístový element 2 se začíná pohybovat relativně vůči pouzdru 1 v opačném směru. Vnitrní prostor J pouzdra 1 se tak postupně zmenšuje a nestlačitelné medium, které jej vyplňuje, např. olej, je vytlačováno do tlakové nádoby 2·As shown in FIG. 1, the force F exerted by a hydraulic press cylinder (not shown) is exerted on the press, the piston rod being connected, for example, by a pin, to the outer hollow bush 1 of the press. When the closure 4 is closed, the volume of the inner space 11 of the housing 1, which is filled with incompressible medium, is constant, so that relative movement of the piston eloment 2 relative to the housing 1 is prevented. in front of the working surface of the piston element 2. Upon reaching the specified nominal pressure in the hydraulic working cylinder of the press, the controlled closure 4 opens, thereby releasing the inner space 2 of the sleeve 1. This results in a reduction of the effective contact surface of the press so that material is intensively compacted the element 2 begins to move relative to the housing 1 in the opposite direction. Thus, the inner space J of the housing 1 gradually decreases and the incompressible medium which fills it, eg oil, is forced into the pressure vessel 2.

Přitom se ukázalo, že zhutňovaný materiál nevyplní celý prázdný prostor, ktorý vznikne zasunutím pístového elementu 2 do vnitřního prostoru 2 pouzdra 1, nýbrž vytvoří pouzo kupoli, která do tohoto prostoru zasahuje a jejíž výška je mnohdy taková, že může na paketu zůstat.It has been shown that the compacted material does not fill the entire void which results from the insertion of the piston element 2 into the inner space 2 of the casing 1, but forms only a dome which extends into this space and whose height is often such that it can remain on the packet.

Obr. 2 představuje tu vzájemnou polohu pouzdra 1 a pístového elementu 2__t ve které dochází к intenzivnímu zhutňování matoriálu v zóně před pracovní plochou pouzdra 1. Při docílení maximálního nastaveného tlaku v hydraulickém pracovním válci se pohyb pouzdra 1 vo směru sily F zastaví. Při zpětném pohybu pouzdra 1 dojde к otevření řízeného uzávěru 4, naplňování vnitřního prostoru 2 pouzdra 1 nestlačitelným mediem, a tedy , к relativnímu pohybu pístového elementu £ vůči pouzdru 1. Dohutňování tak probíhá v zóně pístového elomontu 2, který je ovládán Пакет nestlačitelného media přiváděného z tlakové nádoby 2> vytvořené napr. dle obr. 3, 4 nebo 5, Jejíž píst 7, který oddělujo Její akční prostor £ od prostoru pro nestlačitelné modiuiu, je zatěžován silou, kterou může vyvolávat zatčžovací pružina 8, ktorá je například tvořena jako mechanická pružina 8, pneumatický polštář v akčním prostoru 6 nad pístem 7» nebo tlak hydraulického media. К tomuto účelu muže být tlaková nádoba 2 připojena pros uzavírací vontily 11 к pneumatickémuGiant. 2 shows the mutual position of casing 1 and the piston element 2_ _t which occurs к matoriálu intensive compacting zone prior to the working surface of the housing 1. When reach the maximum set pressure of the hydraulic working cylinder, the movement of the housing 1 in the direction of the force F stops. Upon the return movement of the housing 1, the controlled closure 4 is opened, the inner space 2 of the housing 1 is filled with incompressible medium, and hence the relative movement of the piston element 6 relative to the housing 1. 3, 4 or 5, whose piston 7, which separates its action space 8 from the space for incompressible modus, is loaded by a force which can be exerted by a loading spring 8, which is formed, for example, as a mechanical a spring 8, a pneumatic cushion in the action space 6 above the piston 7 or the pressure of the hydraulic medium. For this purpose, the pressure vessel 2 can be connected via a shut-off valve 11 to a pneumatic one

CS 267 462 Dl rozvodu £ nebo hydraulickému rozvodu 12 lisu. Pro ovládání zařízení podle vynálezu Je výhodné, Je-li píst 7 tlakové nádoby 5 opatřen indikátorem 10 polohy. Lze tak snadno zjistit výsku kupole či hloubku prolisu vytvořeného pístovým olomentem 2 tlačlcy.CS 267 462 D1 of the manifold 8 or the hydraulic manifold 12 of the press. For operating the device according to the invention, it is advantageous if the piston 7 of the pressure vessel 5 is provided with a position indicator 10. The height of the dome or the depth of the indentation formed by the piston oloment 2 pushbuttons can thus easily be determined.

Je samozřojmé, žo zařízení na zónové zhutňování materiálu podle vynálozu není omezeno Jen na použití při zpracování šrotu, ale muže být použito pro podobné účely i v Jiných oboroch· Vytvoření zařízení podlo vynálezu není rovněž omezeno Jen na popsané a znázoniěnc příklady konkrétního provedení, ale muže zalirnovat i řešení technicky ekvivalentní .It is understood that the zone compaction apparatus of the present invention is not limited to use in scrap processing, but can be used for similar purposes in other fields. The construction of the apparatus according to the invention is also not limited to the described and illustrated examples of particular embodiments. technically equivalent solutions.

Claims

A zone compaction device, in particular for use in metal scrap forming machines, having a split pressure connected to a moving part of a working hydraulic motor connected to a pump, characterized in that the split pressure consists of a hollow housing (1) which is closed on one side and in whose inner space (j) there is movably mounted a piston element (2) limiting the inner space (3) of the casing (1), which is filled with incompressible medium and connected via a closure (4) 5).

Device according to claim 1, characterized in that the pressure vessel (5) has a space for a non-compressible medium closed by a piston (7) having a position indicator (10).

Device according to claim 2, characterized in that the piston (7) of the pressure vessel (5) is provided with a loading spring (8).

Device according to claim 3, characterized in that the loading spring (8) is formed by a pressure cushion in the action space (6) of the pressure vessel (5) which is connected to a pneumatic manifold (9) via a shut-off valve (11).

Device according to claim 3, characterized in that the load spring (8) is mechanical.

6. Device according to claim 2, characterized in that the piston (7) is mounted in an action chamber (6) with the hydraulic medium of the pressure vessel (5) which is connected to the hydraulic manifold (12) via a shut-off valve (11).

Device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the piston element (2) or the sleeve (1) are provided with a seal on their contact surfaces.

Apparatus according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the piston element (2) is formed as a hollow housing, in which an inner movable space which is interconnected by drilling with the inner space (3) of the housing (1). element (2).