urządzenie do pneumatycznego zagęszczania form

OPIS PATENTOWY
POLSKA
RZECZPOSPOLITA
149731
LUDOWA
CZYTELNIA
Patent dodatkowy
do patentu nr
U-'cdu Patentowego
Zgłoszono:
86 06 13
/P. 260083/
Pierwszeństwo
Int. Cl.4 B22C 15/00
B22C 15/22
URZĄD
PATENTOWY
PRL
Zgłoszenie ogłoszono:
88 08 04
Opis patentowy opublikowano: 90 07 31
Twórcy wynalazku:
Jerzy Łempicki, Roman Biedacha, Stanisław Gustab,
Ryszard Leśniewski, Jacek Przybylski
Uprawniony z patentu:
Instytut Odlewnictwa, Kraków /Polska/
URZĄDZENIE DO PNEUMATYCZNEGO ZAGĘSZCZANIA FORM ODLEWNICZYCH
Przedmiotem wynalazku Jest urządzenie do pneumatycznego zagęszczania form odlew¬
niczych w skrzynkach formierskich lub komorach formowania, zwłaszcza form sporządzonych
z wilgotnych mas bentonitowych lub gliniastych.
W znanych urządzeniach do pneumatycznego zagęszczania form odlewniczych sprężone
powietrze działa w sposób impulsowo-dynamiczny bezpośrednio na powierzchnię formy. Urzą¬
dzenie te posiadają głowice wyposażone w zawory szybkiego otwierania, które wbudowane są
w zbiornik sprężonego powietrza. Głowica usytuowana jest bezpośrednio nad formą. W urzą¬
dzeniu firmy BMM Weston oraz urządzeniach firmy BMD typ Airomatic stosowane są zawory
szybkiego otwierania typu pierścieniowego, sterowane siłownikami pneumatycznymi, w których
skok zaworu jest równy skokowi tłoka siłownika, a czas otwarcia i zamknięcia uwarunko¬
wany jest stanami nieustalonymi rozruchu i zatrzymania się tłoczyska siłownika oraz pręd¬
kością biegu ustalonego. Natomiast w urządzeniu do pneumatycznego zagęszczania form
odlewniczych przedstawionych w opisie wyłożeniowym RFN nr 3 202 395, zawór szybkiego
otwierania posiada konstrukcję płytkową i jest otwierany siłownikiem, z tym, że w celu
zwiększenia energii fali uderzeniowej powietrze przepływa przez dysze de Lavala. Cechą
tych rozwiązań jest ograniczona powierzchnia przelotowa zaworów dla przepływu sprężonego
powietrza, co wpływa na zwiększone zużycie powietrza i na stan zagęszczenia formy.
Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia do pneumatycznego zagęszczania form
odlewniczych, cechującego się bardzo dużą równomiernością rozchodzenia się czoła fali
uderzeniowej, a tym samym dużą równomiernością zagęszczania masy w formie.
Cel zrealizowano konstruując urządzenie według wynalazku, w którym zastosowano
co najmniej jeden zawór szybkiego otwierania, o konstrukcji, która umożliwia uzyskanie
dużej powierzchni otwarcia.
149 731
Cel ten osiąga się poprzez konstrukcję urządzenia do pneumatycznego zagęszczania
form odlewniczych, które ma zainstalowany co najmniej jeden zawór szybkiego otwierania,
łączący przestrzeń zbiornika sprężonego powietrza z komorą rozprężną, przy czym zawór
ten umieszczony jest w zbiorniku sprężonego powietrza, usytuowanego nad komorą rozprężną
lub obok komory rozprężnej. Zawór szybkiego otwierania zbudowany jest jako zawór dwu¬
suwakowy.
Zawór dwusuwakowy zbudowany jest z cylindrycznego korpusu zaworowego z rozmie¬
szczonymi na całym jego obwodzie oknami wlotowymi. Okna posiadają podwójne zamknięcie
suwakowe, sterowane jednym siłownikiem. Na zewnątrz korpusu, ściśle do niego przylega
suwak zewnętrzny, połączony sztywno z górnym końcem tłoczyska siłownika. Wewnątrz korpu¬
su zaworowego porusza się suwak wewnętrzny, związany z* dolnym końcem tłoczyska siłowni¬
ka w sposób ograniczający jego przesuw. Suwak ten wykonany jest w postaci wydrążonego
od spodu tłoka, przy czym dno ma kształt stożka ściętego z umieszczoną wkładką w postaci
dyszy de Lavala. W ściance bocznej suwaka wewnętrznego rozmieszczone są okna przeloto¬
we, przylegające do okien rozmieszczonych na obwodzie korpusu zaworowego.
Zawór dwusuwakowy wbudowany jest do zbiornika ze sprężonym powietrzem, przyle¬
gającego do komory rozprężania, pod którą z kolei znajduje się skrzynka formierska,
lub zbiornik sprężonego powietrza z wbudowanym co najmniej jednym zaworem szybkiego
otwierania usytuowanym obok formierki i połączonym przewodem z komorą rozprężną. Pełny
cykl roboczy zaworu realizowany jest w czasie krótszym od połowy cyklu roboczego siłow¬
nika sterującego pracą zaworu. W przypadku urządzenia do pneumatycznego zagęszczania
form o znacznych wymiarach, w płycie podstawowej zbiornika zamocowanych Jest symetrycz¬
nie kilka zaworów. Każdy zawór wyposażony jest w trzpień sterujący, który jest sztywno
połączony z tłoczyskiem siłownika centralnego, usytuowanego w środku geometrycznym
zaworów. Sterowanie wszystkimi zaworami odbywa się jednocześnie.
Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się krótkim czasem otwarcia zawo¬
rów, rzędu kilkudziesięciu milisekund, co wpływa korzystnie na parametry fali uderze¬
niowej sprężonego powietrza, co z kolei wpływa na poprawę jakości formy przez zwiększe¬
nie stopnia zagęszczenia masy i jednorodności zagęszczenia. Zużycie sprężonego powietrza
na jeden cykl roboczy jest dużo mniejsze.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku
w przekroju pionowym.
Urządzenie do pneumatycznego zagęszczania form zbudowane jest z konstrukcji
nośnej na której zamocowana jest skrzynka formierska S. Nad skrzynką S znajduje się
komora rozprężania K, do której przylega zbiornik 1 ze sprężonym powietrzem z wbudo¬
wanym dwusuwakowym zaworem szybkiego otwierania. Zawór zbudowany jest z cylindrycznego
korpusu 2 na obwodzie którego znajdują się okna przelotowe 3. Okna przelotowe 3 po¬
siadają podwójne zamknięcie suwakowe, sterowane jednym siłownikiem 4. Suwak zew¬
nętrzny 5 jest sztywno związany z górnym końcem siłownika 4, a suwak wewnętrzny 6
połączony jest z dolnym końcem tłoczyska siłownika 4, w sposób ograniczający jego prze¬
suw. Na obwodzie ściany bocznej suwaka wewnętrznego 6 rozmieszczone są okna przeloto¬
we 7, przystające do okien 3 w cylindrycznym korpusie zaworu 2. Suwak wewnętrzny 6
ma zainstalowaną wkładkę 8 w postaci dyszy de Lavala.
Urządzenie wedąug wynalazku działa w następujący sposób: Po zasypaniu z odpo¬
wiednim nadmiarem masą formierską skrzynki formierskiej S, zostaje ona zamocowana
w konstrukcji nośnej. Następnie włącza się zawór szybkiego otwierania. W chwili włą¬
czenia siłownika 4, suwak 5 unosi się do góry i odsłania okna przelotowe 3 korpusu
zaworu 2. Suwak wewnętrzny 6 na skutek połączenia suwliwego pozostaje w spoczynku
i powietrze jeszcze nie dostaje się do komory K. Po przebiegu suwaka zewnętrznego
na odcinku SQ=^ ku górze, następuje ruch suwaka 6 ku górze i okna przelotowe 3 korpusu
cylindrycznego 2 pokrywają się z oknami w suwaku wewnętrznym 6. Na skutek wdzierają-
1^9 731
3
cego się powietrza przez otwarte okna do komory K następuje gwałtowne przyspieszenie
ruchu suwaka 6 ku górze, w wyniku czego następuje pełne otwarcie okien wlotowych zaworu.
W dalszym ruchu w górę suwaka 6, następuje gwałtowne zamknięcie przepływu powietrza
walcową częścią suwaka 6.
Zastrzeżenia
patentowe
1. Urządzenie do pneumatycznego zagęszczania form odlewniczych składające się
z konstrukcji nośnej, zbiornika sprężonego powietrza z wmontowanym jednym zaworem
szybkiego otwierania,
znamienne
tym,
że posiada co najmniej jeden zawór
szybkiego otwierania zbudowany z cylindrycznego korpusu zaworowego /2/ z rozmieszczo¬
nymi na całym jego obwodzie oknami wlotowymi /3/ z podwójnym zamknięciem suwakowym ste¬
rowanym jednym siłownikiem /4/» przy czym zewnętrzny suwak /5/ połączony jest sztywno
z górnym końcem tłoczyska siłownika /4/, a wewnętrzny suwak /6/, związany z dolnym
końcem tłoczyska siłownika /4/ w sposób ograniczający jego przesuw i wykonany w po¬
staci wydrążonego tłoka, przy czym dno ma kształt ściętego stożka, korzystnie z wkładką
de Lavala /8/, a w ściance bocznej ma rozmieszczone okna przelotowe /7/ przylegające
do okien /3/ korpusu zaworowego /2/.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne
tym, że zbiornik sprę¬
żonego powietrza z wbudowanym co najmniej jednym zaworem szybkiego otwierania usytuowa¬
ny jest obok formierki i połączony przewodem z komorą rozprężną.
149 731
77/7/'/,
Pracownia Poligraficzna UP RP. Nakład 100 egz.
Cena 1500 zł