close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2372

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2372
(13)
C1
6
(51) B 22C 15/28
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ФОРМОВОЧНОЙ СМЕСИ
(21) Номер заявки: 120
(22) 02.02.1993
(46) 30.09.1998
(71) Заявитель: Бобруйский машиностроительный завод
им. В.И.Ленина (BY)
(72) Автор: Бельский Г.Д. (BY)
(73) Патентообладатель: Бобруйский
машиностроительный завод им. В.И.Ленина (BY)
(57)
1. Устройство для уплотнения формовочной смеси, содержащее импульсную головку, в донной части которой выполнены отверстия, снабженные клапанами, прессовую плиту, закрепленную под импульсной головкой на штоке привода ее перемещения, и расположенный внутри импульсной головки управляющий цилиндр, поршень которого смонтирован на штоке привода перемещения прессовой плиты с возможностью
относительного осевого перемещения и связан с указанными клапанами, отличающееся тем, что поршень
управляющего цилиндра установлен с кольцевым зазором относительно его корпуса, на нижнем торце корпуса указанного цилиндра закреплено с возможностью взаимодействия с его поршнем эластичное плоское
кольцо, а в верхней части корпуса указанного цилиндра выполнена кольцевая полость .
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поршень управляющего цилиндра связан с указанными
клапанами посредством упругих тяг.
(56)
1. SU 1535669, МПК В22С 15/22, 1990.
Фиг. 1
BY 2372 C1
Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам для уплотнения смеси при
изготовлении форм и стержней.
Наиболее близким из известных решений по технической сущности к изобретению является формовочная
машина [1], содержащая импульсную головку, имеющую ресивер с отверстиями для выхода сжатого воздуха и
клапан с поршневым приводом, прессовую плиту, закрепленную на штоке привода ее перемещения, при этом в
ресивере, клапане, поршне выполнены соосные сквозные отверстия, в которых размещен шток прессовой плиты.
Массивный клапан и жестко связанный с ним ступенчатый поршень управляющего цилиндра одновременно центрируются и направляются при быстром перемещении вверх гильзой управляющего цилиндра и
штоком привода перемещения прессовой плиты.
При этом взаимоподвижные поверхности имеют герметизирующие уплотнения, создающие значительные силы трения.
Такая конструкция диктует повышенные требования к точности изготовления сопрягаемых деталей, упрочняющей и чистовой обработке взаимотрущихся поверхностей, качеству применяемых материалов.
Кроме того, конструкция устройства не позволяет быстро закрывать клапан после выброса порции сжатого
воздуха из ресивера для отсечки оставшегося в нем воздуха с целью его экономии.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы упростить конструкцию устройства, повысив ее надежность, и снизить энергоемкость процесса уплотнения.
Задача решается следующим образом.
В известной конструкции, содержащей импульсную головку, в донной части которой выполнены отверстия, снабженные клапанами, прессовую плиту, закрепленную под импульсной головкой на штоке привода ее перемещения, и
расположенный внутри импульсной головки управляющий цилиндр, поршень которого смонтирован на штоке привода перемещения прессовой плиты с возможностью относительного осевого перемещения и связан с указанными клапанами, поршень управляющего цилиндра установлен с кольцевым зазором относительно его корпуса, на нижнем
торце корпуса указанного цилиндра закреплено с возможностью взаимодействия с его поршнем эластичное плоское
кольцо, а в верхней части корпуса указанного цилиндра выполнена кольцевая полость.
При этом поршень управляющего цилиндра связан с указанными клапанами посредством упругих тяг.
При таком конструктивном решении поршень управляющего цилиндра при осевом перемещении своей
периферийной поверхностью не касается внутренней поверхности цилиндра, а лишь свободно скользит своим центральным отверстием по поверхности штока привода прессовой плиты, где нет герметизирующего
уплотнения, а установлен зазор по диаметру штока 2-3 мм, обеспечивающий прохождение сжатого воздуха в
надпоршневую полость управляющего цилиндра для выравнивания давления воздуха в последнем и в полости ресивера.
При таком решении силы трения во время рабочего процесса незначительны, а взаимоподвижные детали
не требуют высокой точности изготовления.
Закрепление клапанов, открывающих выхлопные отверстия, к поршню управляющего цилиндра упругими тягами позволяет улучшить проход сжатого воздуха в выхлопные отверстия при поднятых клапанах, ускорить его выхлоп и тем самым усилить силу удара его по смеси.
При этом уплотнение кольцевого зазора между поршнем и цилиндром осуществляется эластичным плоским кольцом, которое во время начала движения и разгона поршня с клапанами давлением воздуха в ресивере прижимается к нижнему торцу поршня. При дальнейшем перемещении поршня вверх в зоне кольцевой
полости цилиндра эластичное плоское кольцо отрывается от торца поршня, освобождая проход для воздуха
из ресивера в надпоршневую полость управляющего цилиндра, и давление воздуха над поршнем мгновенно
выравнивается с давлением в ресивере, и поршень, ударившись в амортизатор в крышке цилиндра, с помощью силы амортизации и собственного веса с клапанами падает вниз, перекрывая клапанами выхлопные отверстия, отсекая остаток сжатого воздуха в ресивере.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид устройства в исходном положении, вертикальный разрез; на фиг.2 показан общий вид устройства во время импульсного выхлопа сжатого воздуха, когда клапаны полностью открыты; на фиг.3 изображено устройство во время уплотнения смеси в опоке прессовой плитой; на фиг.4 показан выносной элемент А на фиг.1 - клапан выхлопа в исходном
закрытом положении; на фиг.5 изображен клапан выхлопа в открытом положении во время импульса; на
фиг.6 показан другой возможный вариант исполнения клапана выхлопа в открытом состоянии; на фиг.7 изображен вариант исполнения уплотняющего эластичного плоского кольца.
Устройство для уплотнения формовочной смеси (фиг.1) содержит корпус 1 с крышкой 2, образующими рабочую плоскость 3, сообщающуюся с ресивером для накопления сжатого воздуха 4. В донной части корпуса 1
расположены выхлопные отверстия, выполненные в виде гильз 5, закрываемые клапанами 6. Клапаны 6 в своих
кольцевых канавках имеют эластичные уплотнения 7, которыми опираются на верхние торцы гильз 5, герметизируя полость 3 с сжатым воздухом.
Центрирование и направление клапанов во время движения осуществляется с помощью плоских ребер 8,
жестко закрепленных на нижнем торце клапана (фиг.4). В другом варианте исполнения (фиг.6) центрирова2
BY 2372 C1
ние и направление клапана выполняется посредством цилиндрического штока 9, входящего свободно в направляющую втулку 10, жестко закрепленную в центре гильзы 5 ребрами 11. Клапан 6 имеет цилиндрический участок "a" (фиг.4), который служит для разгона клапана после начала его движения с целью ускорения
открытия отверстия выхлопа. Клапаны тягами 12 связаны с поршнем 13, управляющего клапанами цилиндра
14, который размещен на нижнем торце крышки 2. Поршень 13 выполнен в виде диска с центральным отверстием, которым он насажен на шток 15 привода перемещения прессовой плиты 16.
Для уменьшения сил трения и износа поверхностей между поршнем 13 и штоком 15 в отверстии поршня
закреплена втулка 17, выполненная из антифрикционного материала (текстолит, полиуретан).
Поршень 13 может свободно скользить по штоку 15. Цилиндр 14 в нижнем торце имеет фланец 18, к которому
с помощью кольца 19 и болтов прикреплено эластичное плоское кольцо 20. Кольцо может быть выполнено из армированной кордом резины или другого полимерного материала.
На фиг.7 показан один из вариантов исполнения уплотняющего кольца 20 с утолщенным внутренним бортом
21, армированным металлическим кольцом из проволоки, что позволяет повысить эластичность уплотняющего
кольца 20 за счет уменьшения его толщины без снижения прочности.
Цилиндр 14 в своей верхней части на внутренней поверхности имеет кольцевую расширенную полость
22, которая по ширине в 1,5-2 раза больше толщины поршня 13. Полость 22 служит для быстрого пропуска
сжатого воздуха в надпоршневую полость в момент прохождения поршня в районе полости 22. Цилиндр 14 в
нижнем своем торце имеет радиусные закругления для плавного изгиба уплотняющего кольца 20 во время
его работы при движении поршня 13 вверх. В верхней торцовой части цилиндра 14 размещен амортизатор
23, аккумулирующий энергию подвижных частей при ударе поршня 13 о дно цилиндра, ускоряя возврат
поршня с клапанами в исходное положение. Амортизатор может быть выполнен из мягкой резины.
В крышке 2 выполнено отверстие 24 для быстрого выброса сжатого воздуха из надпоршневой полости 25
с целью создания мгновенного перепада давления между полостями 25 и 3. Отверстие 24 перекрывается быстродействующим проходным клапаном 26 (конструкция клапана не показана), который открывается на определенное расчетное время, достаточное для выхлопа сжатого воздуха из полости 25 с целью выравнивания
давления в ней с атмосферным. Скоростью выхлопа воздуха через клапан 26 регулируется скорость открытия клапанов 6, тем самым регулируется энергия импульсного удара сжатого воздуха по смеси.
Прессовая плита 16 через шток 15 связана с приводным цилиндром 27. Шток 15 пропущен через отверстия, выполненные к крышке 2 и дне корпуса 1.
В отверстиях установлены эластичные уплотнения.
К нижнему торцу корпуса 1 прикреплен проставок 28, имеющий по своему внутреннему периметру расширенную полость 29 для пропуска движущегося сжатого воздуха во время импульса. С этой же целью в прессовой плите 16 выполнены отверстия 30. К проставку 28 к его нижнему торцу во время рабочего цикла прижимается наполнительная рамка 31, сцентрированная с опокой 32, которые заполняются формовочной смесью 33 и установлены
на плите 34 с модельным набором 35.
Модельный и опочный комплекты размещаются на столе 36 формовочной машины и поджимаются к
проставку 28 цилиндром 37.
В подмодельной плите 34 для выхлопа отработавшего воздуха в конце рабочего цикла выполнены венты
38, сообщающиеся с полостью 39 в штоке 36 машины.
Устройство для уплотнения формовочной смеси работает следующим образом.
Полость 3, сообщающаяся с ресивером 4, подсоединенным к цеховой магистрали сжатого воздуха, заполняется сжатым воздухом давлением 0,5--0,6 МПа (5-6 кг/см2). Клапаны 6 своими уплотнениями 7 поджаты к торцам гильз 5, а поршень 13, находясь в нижнем исходном положении, упирается в уплотняющее эластичное кольцо 20, несколько прогибая его вниз.
Сжатый воздух также заполняет полость 25 над поршнем 13, просачиваясь через кольцевой зазор между
втулкой 17 и штоком 15, который не имеет герметичного уплотнения. (На практике этот зазор устанавливается 2-3 мм.)
При открытии клапана 26 на определенное время сжатый воздух из полости 25 выбрасывается в атмосферу, создавая перепад давления в полостях 25 и 3. Так как площадь поршня 13 больше суммарной площади выхлопных отверстий 5, то возникает подъемная сила, воздействующая на поршень 13 снизу, который
через тяги 12 поднимает клапаны 6. Поршень 13, поднимаясь вверх в полости 25 цилиндра 14, набрав максимальную скорость, отрывается от уплотняющего кольца 20 и попадает в зону кольцевой полости 22.
Сжатый воздух из полости 3, огибая периферию поршня 13 в зоне кольцевой полости 22, проникает в
надпоршневую полость, выравнивая давление в ней с давлением в ресивере. Поршень 13 по инерции летит
вверх и ударяется в амортизатор 23, останавливается, накопив энергию, и затем падает вниз, увлекая с собой
клапаны 6.
Клапаны 6, увлекаемые поршнем 13, через тяги 12, двигаясь вверх не открывают отверстия для выхлопа
воздуха до тех пор, пока не будет пройден разгонный участок «a». Длина этого участка позволяет набрать
максимальную скорость поршня 13 с клапанами 6 до момента открытия выхлопных отверстий. Порция сжа3
BY 2372 C1
того воздуха, выброшенная через выхлопные отверстия с большой скоростью, проходит полость 29 и отверстия 30 в прессовой плите 16 и ударяет по формовочной смеси 33, пронизывает ее и выходит через венты 38
на выхлоп.
С помощью силового цилиндра 27 через шток 15 прессовая плита 16 опускается на уже уплотненную импульсом сжатого воздуха смесь 33 и доуплотняет ее со стороны контрлада (фиг.3).
Движение прессовой плиты 16 и импульсный выхлоп сжатого воздуха могут выполняться одновременно.
Затем прессовая плита 16 с помощью цилиндра 27 поднимается в исходное положение, стол 36 с помощью цилиндра 37 опускается, наполнительная рамка 31 с помощью цилиндра 37 опускается, наполнительная
рамка 31 поднимается и отводится в сторону, опока 32 поднимается, отрываясь от модельного набора и снимается со стола машины одним из известных способов и механизмов.
Предлагаемые решения значительно упрощают конструкцию формовочной машины, снижают требования к точности изготовления отдельных деталей и тем самым затраты на производство формовочной машины.
Быстрое возвращение выхлопных клапанов в исходное положение позволяют рационально использовать
сжатый воздух, снижая энергоемкость процесса получения литейной формы.
На действующей в производстве формовочной машине, оснащенной предлагаемым устройством для уплотнения смеси, на опоках размером 700 х 800 х 300 стабильно получаются качественные формы со средней
твердостью уплотнения 85-93 единицы.
Фиг. 2
Фиг. 3
4
BY 2372 C1
Фиг. 4
Фиг. 6
Фиг. 5
Фиг. 7
Cоставитель В.М. Картузов
Редактор Т.А. Лущаковская
Корректор Т.В. Бабанина
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
230 Кб
Теги
by2372, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа