УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ФОРМОВОЧНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1997 года по МПК B22C15/272 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм импульсным способом.

Известно устройство для уплотнения формовочного материала, содержащее модельную плиту, опоку, наполнительную рамку, стенки которой выполнены с наклоном к горизонтали (1). Угол наклона стенок наполнительной рамки больше угла естественного откоса. Кроме того, устройство снабжено рассекателем воздуха.

Недостатком устройства является сложность его конструкции, большая масса оборудования и значительные потери энергии в рассекателе и трубопроводах.

Ближайшим аналогом данного изобретения как по технической сущности, так и по достигаемому результату является устройство (2).

Устройство содержит опоку, рабочую камеру, систему создания избыточного давления, аккумулятор давления с поршнем и грузом.

Устройство обеспечивает повышение равномерности уплотнения формовочной смеси, но его конструкция очень сложна, а масса оборудования и его стоимость высокие.

Данное изобретение направлено на решение технической задачи, состоящей в том, чтобы уменьшить массу оборудования и упростить конструкцию устройства для уплотнения формовочной смеси.

Указанная техническая задача решается за счет того, что устройство снабжено установленными над рабочей камерой направляющими для груза и приводом, с которым связано средство для перемещения груза с поршнем, при этом груз жестко связан с поршнем.

Кроме того, средство для перемещения груза с поршнем выполнено в виде каретки, установленной в направляющих и взаимодействующей с грузом посредством подпружиненных рычагов. Кроме того, средство для перемещения груза с поршнем может быть выполнено в виде поворотного рычага, а направляющие в форме окружностей, при этом рычаг одним концом соединен с грузом, а другим с приводом, ось поворота которого совпадает с осью направляющих.

Для работы устройства не требуется компрессор (аккумулятор), быстродействующие клапаны, рассекатель и трубопроводы, поскольку воздух, необходимый для уплотнения формовочной смеси, подвергается сжатию непосредственно в рабочей камере над формовочной смесью.

Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом имеется причинно-следственная связь. Особенностью предложенного устройства является то, что для него не требуется ни компрессор, ни аккумулятор, ни трубопроводы.

Для проявления этого нового качества необходима следующая совокупность существенных отличительных признаков:
наличие установленных над рабочей камерой направляющих для груза,
наличие привода, с которым связано средство для перемещения груза, жестко соединенного с поршнем.

Исключение из указанной совокупности отличительных признаков хотя бы одного из них нарушает возможность получения нового качества обеспечения сжатия воздуха непосредственно в рабочей камере над формовочной смесью.

Дополнительные конструктивные признаки, изложенные во втором пункте формулы изобретения, выполнение средства перемещения груза с поршнем в виде каретки, установленной в направляющих и взаимодействующей с грузом посредством подпружиненных рычагов, позволяет обеспечить процесс с возможностью сжатия воздуха в рабочей камере с наиболее простым оборудованием.

Дополнительный признак, указанный в пункте 3 формулы, выполнение средства перемещения груза в виде поворотного рычага, а направляющих в форме дуг окружностей, позволяет получить дополнительный результат облегчает обслуживание камеры и опоки при подъеме груза в верхнее положение.

Заявленное изобретение неизвестно из уровня техники и поэтому оно является новым.

Заявленное решение, имеет изобретательский уровень, так как предложенные конструктивные изменения для специалиста явным образом не следуют из уровня техники.

Заявляемое изобретение промышленно применимо, так как оно предназначено для использования в промышленности.

Таким образом, заявляемому изобретению может предоставляться правовая охрана, так как является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо.

На фиг.1 показана схема устройства; на фиг.2 конструкция, в которой груз жестко прикреплен к поршню; на фиг.3 конструкция, в которой направляющие, по которым перемещается груз, выполнены по форме дуг окружностей.

Устройство содержит опоку 1 с моделью 2, заполненную формовочной смесью 3. Над опокой расположена рабочая камера 4 и поршень 5. Груз 6 выполнен с возможностью перемещения с поршнем в направляющих 7 и прикреплен крюками 8 к подвижной каретке 9. На направляющих могут быть установлены ролики 10. Гибкое звено 11 в виде каната 1 или цепи, соединяет каретку с барабаном (или звездочкой) 12, соединенным с приводом 13, например в виде гидродвигателя (или электродвигателя с тормозом). Пружины 14 обеспечивают удержание груза рычагами.

При изготовлении полых стержней (фиг.2) используют вставку ("опустошитель") 15. При криволинейных направляющих, фиг.3, груз соединен с рычагом 16, имеющим ось вращения ту же, что ось направляющих. Привод осуществляется через шестерни 17, 18.

Устройство работает следующим образом.

Опоку 1 с моделью 2 прижимают к камере 4 после заполнения ее формовочным сыпучим материалом 3. В камере 4 установлен поршень 5 с уплотнениями в виде манжет, резиновых шнуров (или иных). Груз 6 соединен с поршнем и выполнен подвижным, он может перемещаться в направляющих 7, фиг.1. Рычаги 8 обеспечивают подвеску груза 6 к каретке 9, которая оперта на элементы трения качения, ролики 10 (хотя возможны и опоры скольжения). Груз, жестко соединенный с поршнем 5, может перемещаться при подъеме и при падении в направляющих 7, расположенных над рабочей камерой 4.

Гибкое звено 11 в виде каната обеспечивает барабаном 12 с помощью привода 13 движение каретки 9 с грузом 7. При движении в крайнее верхнее положение рычаги 8 вступают в контакт с первой парой роликов 10 по поверхности А (фиг.1) и ролики поворачивают рычаги 8, сжимая при этом пружины 14 и освобождая груз (отделяя его от каретки 9). Груз 6 вместе с поршнем 5 падают, обеспечивая повышение давления в камере и над формовочной смесью 3 и создавая там уплотнение смеси. Не требуются ни компрессор, на аккумулятор, давление газа создается непосредственно в рабочей камере 4 над формовочным материалом 3 (а не в стороне от камеры с подачей затем в камеру). Это исключает и необходимость трубопроводов и рассекателя (в известных устройствах часть давления теряется бесполезно, воздействуя на рассекатель). В верхней части камеры 4 можно выполнить отверстия в стенках, чтобы груз с поршнем в начале движения набрали достаточно высокую скорость.

После уплотнения смеси каретку 9 опускают вниз, пока поверхности крюков B не упрутся в фасонную поверхность груза C. Это обеспечивает сначала поворот рычагов 8, а затем их защелкивание и соединение груза 6 с кареткой 9. После этого груз можно вместе с кареткой 9 поднять канатом 11 через барабан 12, вращая его приводом 13, например в виде электродвигателя.

На фиг.2 показана конструкция, в которой груз 6 жестко соединен с поршнем 5 шпильками. Они совместно медленно двигаются вверх с кареткой 9, а после расцепления падают, входя в камеру 4 и создавая в ней давление. Если осуществляется формовка полых стержней (что часто применяют для экономии формовочных материалов), то в формовочную смесь 3 устанавливают вставку 15 (т. н. "опустошитель"), фиг.2. Ее высоту можно подобрать такой, что груз при падении сначала создает импульсное давление газа в камере 4, а затем ударяет по вставке 15, обеспечивая и ударное механическое уплотнение той части объема смеси части D (фиг.2), которая находится под вставкой 15, и обычным давлением воздуха уплотняется плохо.

Направляющие 7 можно выполнить в форме дуг концентричных окружностей с центрами на оси O, фиг.3. Груз 6 соединен с рычагом 16, который поворачивается через зубчатые шестерни 17, 18 электродвигателем 1 (или гидродвигателем).

Этот вариант конструкции облегчает обслуживание камеры и опоки при подъеме груза в верхнее положение.

Использование: изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для изготовления литейных форм импульсным способом. Технический результат - воздух, необходимый для уплотнения формовочной смеси, подвергается сжатию непосредственно в рабочей камере над формовочной смесью, что в свою очередь позволяет существенно упростить конструкцию устройства в целом, поскольку нет необходимости в компрессоре и трубопроводе. Сущность: для достижения технического результата необходимо устройство для уплотнения формовочного материала, включающее опоку и рабочую камеру с поршнем и грузом, снабдить направляющими для перемещения груза, стационарно установленными над рабочей камерой и приводом, при этом груз жестко соединен с поршнем. Кроме того, оно снабжено кареткой, установленной в направляющих и взаимодействующей с грузом посредством подпружиненных рычагов. Направляющие выполнены в форме дуг окружностей, при этом груз соединен с приводом рычагом, ось поворота которого совпадает с осью указанных направляющих. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для уплотнения формовочного материала, содержащее опоку, рабочую камеру с размещенными в ней поршнем с грузом и средство для их перемещения, отличающееся тем, что устройство снабжено установленными над рабочей камерой направляющими для груза и приводом, с которым связано средство для перемещения груза с поршнем, при этом груз жестко связан с поршнем. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство для перемещения груза с поршнем выполнено в виде каретки, установленной в направляющих и взаимодействующей с грузом посредством подпружиненных рычагов. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство для перемещения груза с поршнем выполнено в виде поворотного рычага, а направляющие в форме дуг окружностей, при этом рычаг одним концом соединен с грузом, а другим с приводом, ось поворота которого совпадает с осью направляющих.