МАШИНА ДЛЯ ФОРМОВКИ ШИШЕК Советский патент 1934 года по МПК B22C13/12 

Предлагаемая машина предназначена для массовой формовки применяемых в литейном деле шишек преимущественно небольших размеров и несложной формы.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает вид простой машины сбоку с частичным разрезом; фиг. 2 - то же с поворотной доской; фиг. 3 - механизм для автоматической подводки сушильных досок; фиг. 4 - отдельную часть машины; фиг. 5 - вариант машины в продольном разрезе и фиг. 6-15 - отдельные механизмы машины.

В предлагаемой машине для формовки шишек половинки форм, укреплены рядами в досках 1 и 2; нижние половинки форм сделаны в доске 2, а верхние - в выступах 3, укрепленных на доске 1. Очертания выступов 3 соответствуют очертаниям нижних половинок форм. Плоскость разъема форм - горизонтальная. Верхняя доска 1 укреплена неподвижно, а нижняя 2 - подвижно. Земля, из которой формуются шишки, поступает в машину из бункера 4. Отмеривание порции земли для каждой шишки производится с помощью доски 5, расположенной над доской 2. В доске 5 проделаны отверстия 6, число которых равно числу форм в доске 2. Под каждой формой расположено отверстие 6. Очертания отверстий соответствуют очертаниям форм. Земля засыпается в формы через отверстия 6, заполняя последние. Таким образом, количество засыпанной в формы земли определяется толщиной доски 5. Засыпание земли в отверстие доски 5 производится с помощью ящика 7, передвижного со стола 8 на доску 5 и обратно. Дном ящика 7 служит стол 8 или доска 5. Объем ящика несколько превышает объем порции земли, необходимой для заполнения всех форм. Проходя под бункером 4, ящик 7 наполняется землей (бункер 4 дна не имеет); когда ящик 7 движется по доске 5, земля из него заполняет отверстия 6 вровень с верхней плоскостью доски. Излишек земли ящик увлекает с собой, когда движется назад под бункер 4.

Для того, чтобы земля из бункера 4 не высыпалась в то время, когда ящик 7 передвинулся на доску 5, служит заслонка 9. Последняя передвигается по направляющим 10. Под натяжением пружин, расположенных по бокам ее, заслонка стремится передвинуться по направляющим и закрыть бункер. Когда ящик 7 уходит на доску 5, то заслонка 9, передвигаемая пружинами, закрывает бункер; когда ящик 7 возвращается под бункер он отодвигает заслонку 9 по направляющим, упираясь в нее своей стенкой и преодолевая усилие пружин.

Доска 2 с формами поднимается снизу и останавливается, соприкоснушись с доской 5. Вслед за этим передвигается со стола 8 на доску 5 ящик 7, наполненный землей. Заполнив форму и отверстия 6 землей, ящик 7 возвращается на стол 8. После этого доска 2 поднимается дальше, увлекая с собой доску 5. При поднимании доски 2 выступы 3 заходят в отверстия 6 доски 5 и, доходя до доски 2, спрессовывают шишку. После этого доска 2 начинает спускаться вниз, увлекая с собой доску 5. Когда последняя окажется на одном уровне со столом 8, она ляжет имеющимися у нее боковыми выступами на неподвижные планки и остановится. Дальше опускаться будет только доска 2. При дальнейшем опускании доска повернется на 180° (формами вниз) и отформованные шишки выпадут на приставленную к доске 2 сушильную доску. Вслед за этим доска начнет подниматься кверху и вместе с тем поворачиваться. Повернувшись на 180° и дойдя до доски 5, доска 2 остановится и т.д.

Передвижение доски 2 производится рычагом 12, поворачивающимся на оси 13 (или парой подобных рычагов, расположенных с боков ее). Ось 14, укрепленная в доске 2, проходит через прорезы 15 в рычаге 12. Поворачивание рычага 12 производится от вала 11, приводящего в действие все подвижные части машины. На валу 11 насажен диск 16, имеющий бесконечную канавку на торце. В этой канавке помещен ролик, укрепленный на рычаге 12. При вращении вала 16 ролик перемещается в радиальном направлении и поворачивает рычаг 12, благодаря чему передвигается доска 2. Для полного соприкосновения половинок форм рычаг 12 выполняется рессорным. Ось 14 доски 2 помещена в вертикальных направляющих 17. обеспечивающих вертикальное передвижение доски 2. Поворачивание доски 2, при опускании ее и поднимании, может производиться либо вручную, либо с помощью укрепленной на оси 14 шестерни 18, входящей, при опускании доски 8, в зацепление с неподвижной зубчатой рейкой 19. Чтобы придать доске 2 устойчивость, после того как она, поднимаясь, уже повернулась формами вверх и движется вместе с доской 5 к доске 1, на доске 2 укрепляются кулачки 20, входящие на определенной высоте в направляющие 21. Для того, чтобы при движении доски 2 вниз доска 5 не осталась вверху (вследствие за здания) могут быть установлены на доске 2 Пружинные захваты 22, соединяющие доску 2 с доской 5. При движении досок вниз кнопки 32 захватов упираются в неподвижные планки и на определенной высоте разъединяют захваты, после чего книзу движется только доска 2. Доска 5 упирается своими боковыми выступами в неподвижные планки и задерживается.

Передвижение ящика 7 осуществляется следующим образом. На некотором расстоянии от дисков 16 расположен валик 23, на концах которого насажены два барабана 24. На валик 23 насажена, кроме того, шестерня 25, с которой при каждом обороте вала, сцепляется укрепленный на диске 16 зубчатый сектор 26, поворачивающий шестерню 25 на известное число оборотов. С шестерней 25 сцеплена еще паразитная шестерня 27. После того, как зубчатый сектор 26 уже вышел из зацепления с шестерней 25, зубчатый сектор 28 входит в зацепление с шестерней 27 (сектор 28 также укреплен на диске 16). При этом шестерня 25, а вместе с нею и барабаны 24, делают такое же число оборотов, какое они сделали при прохождении сектора 27, но в обратном направлении. На барабанах 24 сделано по витку проходящих через блоки 30 и 31 шнуров 29, концы которых прикреплены к ящику 7. При поворачивании шестерни 25 сектором 26 ящик 7, увлекаемый шнурами 29, сдвигается со стола 8 на доску 5. При поворачивании шестерни с сектором 28 ящик 7 входит обратно на стол 8. Секторы 26 и 28 и канавка на диске расположен так, что движение ящика 7 происходит в то время, когда доска 2 неподвижна.

Доска 5 может быть выполнена отворачинающейся (фиг. 2). В этом случае верхние половинки формы располагаются не в выступах 3, а непосредственно в доске 1. Доска 5 поворачивается на шарнире 33 от вала 37 с помощью устройства, подобного устройству для передвижения ящика.

К доске 5 прикреплены с боков шнуры 34. переброшенные через блоки 35 и 36 и обвитые вокруг барабанов 37. Вал барабанов 37 вращается от шестерни 38, сцепляющейся с сектором 26, укрепленным на диске 16. Шестерня 38, кроме того, постоянно сцеплена с шестерней 39, сцепляющейся с сектором 40, укрепленным тоже на диске 16 (с другой стороны). Секторы 40 и 26 расположены таким образом, что прежде всего сцепляется с шестерней 39 сектор 40 и, поворачивая ее, опускает доску 5 в положение, изображенное на чертеже. Затем, после того, как ящик 7 уже совершил свое движение взад и вперед, с шестерней 38 входит в зацепление сектор 26 и, поворачивая ее, поднимает доску 5 в вертикальное положение. В этом случае отверстия доски 5 делаются меньше очертания форм и суживающимися кверху, во избежание рассыпания земли за пределы формы во время поднятия доски 5.

Для отделения шишек от форм могут быть установлены на досках 1 и 2 вибраторы, периодически включаемые под воздействием рычагов 12 при передвижении. Для шишек, легко отделяющихся от форм без повреждений, доска 2 может быть выполнена ударяющейся о неподвижную подкладку при опускании после поворота формами вниз, благодаря чему шишки выпадают на подставленную сушильную доску.

К машине может быть присоединено приспособление для автоматической подводки сушильных досок, под выгружаемые из форм отформованные шишки. Это приспособление устроено следующим образом (фиг. 3). Запас сушильных досок закладывается стопкой в вертикальную трубу 41. В нижней части этой трубы есть окно 42, через которое сушильные доски выталкиваются с помощью выталкивателя 43. Приспособление приводится в движение от вале 11 машины. На вал насаживается диск 53, снабженный сбоку канавкой. В этой канавке помещается ролик, укрепленный на рычаге 51, вращающемся на оси 52. При вращении диска рычаг качается, передвигая с помощью шатуна выталкиватель 43, последний выталкивает сушильную доску из трубы 41 под поворачивающуюся форму, из которой на эту доску выгружаются заформованные шишки. Уборка загруженных сушильных досок может осуществляться двояко: или загруженные доски сдвигаются выдвигающейся из трубы 41 новой сушильной доской, или площадка 45, на которую вдвигаются сушильные доски, делается опускающейся в шахте 44. Площадка 45 передвигается с помощью реек 46 и двойкой собачки 47, поворачиваемой шатуном от рычага 49, вращающеюся на оси 50. Рычаг 49 поворачивается роликом, помещенным в бесконечной канавке, проделанной на торце диска 53. При вращении диска рейки 46, а вместе с ними площадка 45 с установленными на ней загруженными сушильными досками, опускается вниз. На площадке 45 укрепляются планки в виде этажерки, куда вдвигаются сушильные доске. Планки эти расположены так, что не мешают опусканию и поворачиванию форм. В случае, если желательно на сушильную доску выгружать несколько раз формы (сушильная доска удлиненная), то рычаг 51 соединяется с выталкивателем 43 вместо шатуна следующим соединением (фиг. 4). К выталкивателю 43 присоединена в этом случае рейка 54, с коей соединена собачка 55, укрепленная на рычаге 51 и отжимаемая пружиной. За каждый ход рычага 51 рейка, а вместе с нею выталкиватель, передвигаются вперед, выталкивая на определенную часть сушильную доску. Выталкиватель 43 оттягивается в направлении стрелки пружиной. Для воспрепятствования передвижению выталкивателя в этом направлении во время обратного хода рычага 51 служит собачка 61. Последняя дает возможность выталкивателю передвигаться только вперед до тех пор, пока сушильная доска полностью не будет вытолкнута из трубы 41. Когда это произойдет, выступ 60, укрепленный на выталкивателе 43 (на внешней его части), передвинет угловой рычаг 57, вращающийся на оси 58. При этом рычаг 57, преодолевая усилие пружины 56, повернется и, нажав на собачки 55 и 61, освободит рейку 54 от их воздействия, благодаря чему выталкиватель передвинется назад под усилием пружины и освободит место для новой тушильной доски. Когда рычаг 57 повернется под. давлением выступа 60 и нажмет на собачки, то он закрепится в этом положении пружинным зажимом (на чертеже не показанным), до тех пор, пока выталкиватель не возвратится в свое крайнее положение (в направлении стрелки); когда выталкиватель возвратится в это положение, он освободит рычаг 57 и последний, освободившись от пружинного зажима, будет повернут пружиной 56 в прежнее положение.

Доска 5, в случае выполнения ее поворачивающейся, может поворачиваться от барабана 37 не шнуром 34, а с помощью звездочки, прикрепленной к доске 5 и соединенной цепочкой со звездочкой, установленной вместо барабана 37.

По другому варианту шишечный ящик (форма), в котором формуются шишки, состоит из двух частей 62 и 63. Часть 62 может передвигаться вверх и вниз в трубке 64 (наподобие поршня в цилиндре). Внутреннее очертание трубки 64 соответствует очертаниям формуемых шишек. Поступательное движение верхней части 62 формы сообщается посредством шатуна 65 и рычага 66, вращающегося на оси 67. Нижняя часть 63 формы установлена на рычаге 68, вращающемся на оси 69. Поворачиваясь вокруг своей оси, рычаг 68 может подводить часть 63 формы вплотную к трубке 64 и отводить ее книзу.

Через трубку 64 осуществляется подача в форму земли. Земля подается в форму через отверстие 70 в стенке трубки 64 из трубки 71, в которую она попадает через отверстие 72 из бункера 73. Из бункера 73 засыпается в трубку 71 - всегда один и тот же объем земли, зависящий от величины отверстия 72 и угла естественного откоса формовочного материала, объем засыпаемой порции земли можно регулировать заслонкой 74, передвигая которую можно изменять величину окна 72. Из трубки 71 земля попадается в трубку 64 с помощью поршня 75, передвигающегося в трубке 71. Поршень 75 делается такой длины, чтобы он при проталкивании порции формовочного материала к трубке 64 перекрывал собою отверстие 72.

Подвижные части машины получают движение от вала 76, на концах которого насажены барабаны 77 и 78, снабженные по периферии бесконечными канавками. В этих канавках помещаются ролики, укрепленные на рычагах 66 и 68. При вращении вала 76 эти ролики передвигаются, поворачивая в ту или иную сторону рычаги 66 и 68. Между барабанами 77 и 78 на вал 76 насажен эксцентрик 79, сообщающий при помощи шатуна (на чертеже не показанного) возвратно-поступательное движение поршню 75 (шатун может быть соединен с эксцентриком не непосредственно, а посредством рычага).

Канавки на барабанах 77 и 78 и эксцентрик 79 расположены таким образом, что прежде всего к трубке 64 проходит часть 63 формы, затем поршень 75 подает порцию формовочного материала в трубку 64, после чего часть 62 формы начинает передвигаться вниз и отпрессовывает шишку. После этого движение рабочих частей машины происходит в обратном порядке: часть 62 формы отодвигается, часть 63 формы отходит от трубки 64, поршень 75 отходит, освобождая место для новой порции формовочного материала. Весь рабочий цикл машины совершается за один оборот вала 76.

Для того, чтобы подводить части 62, 63 формы вплотную одну к другой и исключить необходимость точной регулировки, рычаги 66 и 68 выполняются рессорными.

Встряхивание бункера 73, во избежание слеживания земли, производится от вала 76 (например, путем соединения бункера шатуном с эксцентриком, сидящим на валу, либо путем установки на валу 76 звездочки, задевающей при вращении вала за выступ, укрепленный на бункере 73). Бункер 73 присоединен к трубке 71 эластичным (например, кожаным) соединением.

На рычаге 68 может быть установлен вибратор, периодически включающийся путем воздействия рычага 68 или 66 при перемещении. В случае, если форма шишки обусловливает необходимость установки вибратора и на верхней части формы, то он устанавливается на рычаге.

В предлагаемой машине вертикальный вал 76 может быть заменен горизонтальным (фиг. 6, 7). В этом случае барабаны 77 и 78 заменяются дисками 80 и 81, у которых канавки для роликов рычагов расположены с боков. Рычаги 66 и 68 в этом случае выполняются угловыми.

Машина может быть выполнена для одновременной формовки нескольких шишек. В этом случае (фиг. 8) формы для шишек расположены в ряд. У каждой формы есть отдельная трубка 64, поршень 75, трубка 71. Бункер 73 - общий для всех форм. Рычаги 66 и 68 выполнены в виде вилок. На нижний рычаг установлена доска с формами, в верхнем укреплен стержень 82, от которого двигаются шатуны верхних частей 62 формы. Трубки 64 и формы 62 и 63 в машине - сменные.

Отформованные шишки выходят из машины с нижней частью 63 формы. Извлечение шишек из нижней части формы может производиться следующими путями. Нижняя часть 63 формы имеет донышко 85, выполненное передвижным (фиг. 5) относительно формы. В свое крайнее положение это донышко ставится пружиной 83. При опускании рычага 68 донышко 85 упирается выступающей головкой 84 в какую-либо подкладку, благодаря чему, при дальнейшем опускании рычага, отформованная шишка выводится из формы. При поднимании рычага пружина 83 ставит донышко 85 на место 63.

В случае, если часть 63 формы должна быть, вследствие формы шишки раздвижной, то она выполняется следующим образом (фиг. 9). Одна часть ее 100 укрепляется на рычаге 68 неподвижно, а другая 101 делается передвижной по укрепленным на рычаге направляющим 102. К этой передвижной части прикреплены ролики 86, помещенные в направляющей 89, укрепленных на станине. Когда рычаг 68 поднимается кверху, то ролики 86, передвигаясь в направляющих 89, прижимают передвижную часть формы 101 к неподвижной 100. Когда рычаг, 68 опускается, ролики 86, передвигаясь в направляющих отодвигают часть 101 формы и дают возможность вынуть шишку. Направляющие 89 могут быть выполнены пружинными для плотного прижимания частей формы друг к другу без точной регулировки. Нижняя часть формы может состоять не только из двух, а также из трех и более частей, причем каждая часть имеет отдельные направляющие.

В случае, если желательно, чтобы нижняя часть формы могла переворачиваться для того, чтобы шишки непосредственно попадали из форм на сушильные доски, она укрепляется на рычаге 68 не жестко, а делается поворотной на валике 88 (фиг. 10). Поворачивание формы может производиться либо вручную, либо автоматически с помощью установленной на валике 88 шестерни 89 и укрепленного на станине зубчатого сектора 90. При опускании рычага шестерня входит в зацепление с сектором 90 и поворачивает на 180° нижнюю часть формы. При поднимании рычага шестерня поворачивает нижнюю часть формы в прежнее положение. В крайнем верхнем положении рычага форма удерживается от поворачивания вследствие ее прижимания к трубке 64.

Нижняя часть формы может быть раздвижной путем поворачивания одной части формы относительно другой (фиг. 11-12). В этом случае одна половинка нижней части формы крепится на рычаге 68 жестко, а другая делается поворотной. К поворотной части прикрепляется шестерня 91, входящая, при опускании рычагов, в зацепление с неподвижным зубчатым сектором 92 части 105. При опускании рычага 68 эта шестерня отворачивает поворотную половинку формы, при поднимании рычага поворачивает ее в прежнее положение. В этом случае трубка 64 имеет снизу паз 93, в который заходит нижняя часть формы 1 для того, чтобы воспрепятствовать ее раздвижению.

Механизм, предназначенный для подведения и отведения нижней части формы, состоящей из барабана 78 (или диска 81) и рычага 68 с укрепленной на нем нижней частью формы, может быть заменен, если машина предназначена для формовки шишек небольшой величины и несложной формы, конструкциями, изображенными на фиг. 13, 14, 15.

Конструкция, изображенная на фиг.13, заключается в следующем. Нижние половинки форм расположены в диске 94, поворачивающемся в горизонтальной плоскости. К диску прикреплена шестерня. На вал 76 вместо барабана 78 (или диска 81) насаживается эксцентрик. На шатуне этого эксцентрика установлена собачка, поворачивающая при каждом обороте вала 76 храповую шестерню диска 96, а вместе с нею и самый диск на определенную часть оборота. При каждом таком повороте под трубку 64 подходит новая форма. В требуемом положении после поворота диск 94 фиксируется пружинным зажимом (при следующем повороте диска 94 храповик преодолевает усилие пружинного зажима). Донышки форм в этом случае делаются, как и на фиг. 5, передвижными относительно формы. При поворачивании диска выступающие головки 84 донышек 85 двигаются на подъем 95 и, поднимаясь при поворачивании диска, выталкивают шишки из форм. Формы проделаны в диске 94, так, что отформованные шишки не выступают за торец диска 94, верхняя часть 62 формы может заходить в формы, проделанные в диске 94. В случае, если машина предназначена для одновременной формовки нескольких шишек, формы для них (одновременно формуемых) располагаются по радиусам диска.

В случае, если желательно формовать в описанном выше устройстве шишки, требующие разъемной нижней части формы, то описанное устройство видоизменяется следующим образом. Формы для шишек располагаются не непосредственно в диске 94, а в расположенных на этом диске трех секторах 95 (фиг. 14). Секторы эти имеют общую ось вращения 97, укрепленную в центре диска 94. При поворачивании диска 94 все секторы 95 поворачиваются вместе с ним, но секторы имеют также возможность поворачиваться на диске 94 независимо от него, а также друг от друга. Для того, чтобы повернуть сектор 95, необходимо нажать на пружинный зажим 96, фиксирующий положение сектора на диске. Формы на секторах расположены так, что линия соприкосновения есть линия разъема формы. Положение секторов 95 на диске 94 и их положение друг относительно друга фиксируется пружинными зажимами 96. Работа производится следующим образом. Чтобы раздвинуть форму и извлечь заформованные шишки, необходимо нажать на зажим 96, благодаря чему поворачивается один из секторов 95 и, подойдя вплотную к следующему сектору 25 и будучи зафиксирован пружинным зажимом, составит с ним форму. В то же время, отвернув данный сектор, форма открывается и получается возможность извлечь уже отформованные шишки.

В случае, если желательно, чтобы отформованные шишки сами выпадали из форм, формы делаются в цилиндре 98 (фиг. 15), вращающемся в вертикальной плоскости с помощью храповика (как и диск 94 в вышеописанных конструкциях). Формы располагаются по периферии цилиндра 98 диметрально противоположно друг другу. В случае, если машина предназначена для одновременной формовки нескольких шишек, формы для них располагаются по образующим цилиндрам. Донышки 85 форм, как видно из чертежа, - передвижные.

Донышко одной формы соединено с донышкам диаметрально противоположной. Когда в находящейся в данный момент сверху форме заформуется шишка, то цилиндр 98 повернется на 180°, предоставив свободную форму для формовки новой шишки. В момент прессовки последней донышко 85 подастся вниз и вытолкнет находящуюся в нижней форме шишку (если форма шишки обеспечивает их выпадение из формы без выталкивателя, то форму можно делать сплошной). Чтобы шишка не выпала из формы во время поворачивания цилиндра, последний окружен щитком 41. Формы делаются в цилиндре так, чтобы шишки не выступали за пределы цилиндра.

В описанных конструкциях в случае необходимости может быть установлен вибратор, включающийся периодически путем воздействия выступов, укрепленных на диске 94 или на цилиндре 98, на рукоятку вибратора.

1. Машина для формовки шишек, отличающаяся применением шишельного ящика, состоящего из двух частей: верхней неподвижной 1 и нижней 2, поднимаемой и опускаемой помощью рычага 12 с прорезом 13 для цапфы 14, направляемой направляющими 17 и служащей также для поворота около нее части 2 посредством шестерни 18 и кремальеры 19, между каковыми частями 1 и 2 помещена доска 5 с гнездами 6, служащими для отмеривания земли, подаваемой ящиком 7.

2. Форма выполнения машины по п. 1, отличающаяся тем, что для передвижения ящика 7 предназначен шнур 29, охватывающий барабан 25, приводимый во вращение в ту и другую сторону, зубчатыми секторами 26 и 28.

3. Видоизменение машины по п. 1, отличающееся тем, что в ней доска 5 сделана поворачивающейся около шарнира 33.

4. При машине по п. 1 применение механизма для подачи сушильных плит, состоящего из шибера 43, подающего плиты из магазина 41 на этажерку, стоящую на опускном столике 45.

5. Видоизменение машины по п. 1,. отличающееся тем, что верхняя часть 62 (фиг. 5) сделана подвижной, а средняя 63 - неподвижной, и вместо ящика 7 применен поршень 75, приводимый в движение от эксцентрикового механизма.

6. В машине по п. 5 применение подвижного донышка 85 в нижней части 63 шишельного ящика.

7. Форма выполнения по п. 5, отличающаяся применением нижней части шишельного ящика, состоящей из неподвижной части 100 и отодвигающейся от нее под действием направляющих части 101 (фиг. 9) или поворачивающейся на шарнире под действием зубчатого сектора 92 части 105 (фиг. 11).

8. Форма выполнения машины по п. 5, отличающаяся тем, что нижние части шишельных ящиков сделаны в трех поворотных секторах 95, расположенных на диске 94 (фиг. 14).

9. Форма выполнения машины по п. 5, отличающаяся тем, что две нижние части шишельного ящика выполнены в поворотном цилиндре 98 и снабжены общим подвижным донышком 85, так что при набивке одной части донышко выталкивает готовую шишку из другой (фиг. 13).