Фазопереходный пресс Советский патент 1984 года по МПК B30B13/00 B30B15/34 

Изобретение относится к кузнечно-прессовому машиностроению, а именно к конструкциям снециализированных прессов, которые могут быть использованы для изготовления дисков-излучателей из порошков анализируемых веществ при проведении рентгеноспектрального анализа в лабораториях горнообогатительной, горнодобывающей, металлургической, строительной и других отраслей промышленности.

По основному авт. св. № 990545 известен фазопереходный пресс, содержащий кожух с трубопроводами и вентилями для поочередной подачи и слива хладагента и теплоносителя, размещенный на кожухе цилиндр с Г10ршнем, уплотненная подпоршневая полость которого соединена с сосудами, заполненными рабочим веществом и расположенными в кожухе под поршнем, а также установленную на цилиндре траверсу с упором.

При заливке в кожух горячей воды с температурой большей температуры плавления рабочего вещества происходит расплавление и увеличение в объеме рабочего вещества. Поршень поднимается и производит прессование материала в пресс-форме, находящейся между порщнем и упором. При заливке в кожух холодной воды и сливе горячей рабочее вещество остывает, уменьшается в объеме, и поршень опускается под действием ат.мосферного давления и собственного веса, освобождая прессформу 1.

Педостатком известного устройства является возможность неполного возврата поршня в исходное (нижнее) положение при затвердевании рабочего вещества, так как значение силы возврата, зависящей от атмосферного давления, диаметра и массы поршня, может быть недостаточным для преодоления силы трения в уплотнении цилиндра. В результате - под порщнем образуется вакуум или воздушная подушка и рабочий ход поршня уменьшается, что снижает надежность. Это приводит к меньшему объему засыпки пробы, а следовательно, к нестабильности толщины дисков-излучателей, что недопустимо для воспроизводимого рентгеноспектрального анализа. Установка ослабленного уплотнения цилиндра может привести к попаданию воздуха под поршень или вытеканию расплавленного рабочего вещества под нагрузкой, что приведет к снижению усилия, развиваемого прессом, и быстрому расходу рабочего вещества.

Цель изобретения - повышение надежности работы пресса.

Указанная цель достигается тем, что фазопереходный пресс снабжен установленным в цилиндре соосно порщню со стороны упора ползуном, контактирующим с порщнем по сферической поверхности, а также приводом возвратно-поступательного перемещения ползуна, выполненным в виде электродвигателя и несамотормозящегося механизма.

На чертеже изображен фазопереходный пресс с кинематикой привода ползуна, разФазопереходный пресс состоит из кожуха 1 с трубопроводами 2 и 3 горячей и холодной воды и трубопровода 4 слива. В трубопроводы встроены вентили подачи и отключения горячей воды 5, слива горячей

воды, 6 слива холодной воды 7 и подачи отклонения холодной воды 8. На кожухе закреплены цилиндр 9 и траверса 10. В цилиндре 9 с уплотнением установлен поршень 11, головка которого по сферической поверхности 12 сопряжена с донышком ползуна 13. Па ползуне 13 закреплен нижний пуансон 14, частично вставленный в отверстие матрицы 15. Ползун посредством реечной зубчатой передачи 16 кинематически соединен с несамотормозящимся электро0 приводом 17. К цилиндру 9 снизу присоединена плита 18 с сосудами 19, отверстия которых открыты в подпорщневую полость 20, а снизу сосуды 19 заглушены. Сосуды 19 и подпоршневая полость 20 заполнены

, рабочим веществом 21, например лауриновой кислотой. Сосуды 19 помещены в кожух 1, заполненньш водой (горячей или хатодной - в зависимости от периода работы пресса). На траверсе 10 установлен винтовой упор 22 в встроенным датчиком 23 си0 лы прессования, например тензометрическим, запирающий верхний пуансон 24, вставленный в отверстие матрицы 15. Между пуансонами 14 и 24 засыпан порошок 25, подготовленный к прессованию.

В исходном состоянии кожух 1 заполнен

5 холодной водой, вентили 5, 6, 7 и 8 закрыты. Рабочее вещество 21 находится в твердом состоянии. Порщень 11 и ползун 13 находятся в крайнем нижнем положении. В матрицу 15 на торец пуансона 14 засы0 пап порошок. Верхний пуансон 24 вставлен в матрицу и заперт упором 22.

Пресс работает следующим образом.

Открываются вентили 5 и 7 и в кожух 1 по трубопроводу 2 подается горячая во5 да, а из кожуха по трубопроводу 4 сливается холодная. Вследствие расплавления рабочего вещества в сосудах 19 и происходящего при фазовом переходе увеличения его объема порщень 11 движется вверх, передвигает ползун 13, несущий пуансон 14, и

0 выполняет прессование порошка в матрице 15. Привод 17 ползуна 13 при движении порщня вверх проворачивается вхолостую. Выполнение привода самотормозящимся позволяет свободно передать усилия от 5 поршня через ползун на нижний пуансон. , За счет сферической поверхности 12 не происходит заклинивания поршня или ползуна в совместном движении. Усилие прессования измеряется датчиком 23. Регулировка усилия прессования осуществляется изменением уровня горячей воды в кожухе и своевременным отключением ее подачи или заменой на холостую с помощью вентилей 5, 6, 7 и 8. После прессования с требуемым усилием закрываются вентили 6 и 8, в результате чего в кожух по трубопроводу 3 подается холодная вода, а по трубопроводу 4 сливается горячая. Вследствие обраТного фазового перехода давление в сосудах 19 и в подпоршневой полости 20 снижается. При этом также включается привод 17 ползуна и через реечную передачу 16 сообщает движение ползуну вниз, которое тот передает по сферической поверхности 12 поршню 11. Таким образом, поршень принудительно перемещается вниз и гарантированно доводится до крайнего нижнего положения, после чего вентили 7 и 8 закрываются. В нижнем положении привод 17 отключается например, с помощью концевого выключателя (не ). Затем упор 22 отводится вверх и за матрицы 15 извлекается верхний пуансон 24. Производится включение привода 17 ползуна вверх и ползун 13, перемещаясь вверх, вытесняет готовое изделие на поверхность матрицы 15. Затем ползун 13 с помощью привода возвращают в исходное нижнее положение. Предлагаемый фазопереходный пресс по сравнению с известным за счет введения нового элемента - ползуна с маломощным приводом, позволяющего гарантированно возвращать поршень в исходное положение, обеспечивает более высокую надежность работы. Кроме того, ползун выполняет функцию выталкивателя готового изделия, что сокращает длительность цикла и упрощает эксплуатацию пресса.

ФАЗОПЕРЕХОДНЫЙ ПРЕСС по авт. св. № 990545, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы пресса, он снабжен установленным в цилиндре соосно поршню со стороны упора ползуном, контактирующим с поршнем по сферической поверхности, а также приводом возвратнопоступательного перемещения ползуна, выполненным в виде электродвигателя и несамотормозящегося механизма. (Л 00 о 00