Способ и устройство для изготовления литейных форм или шишек Советский патент 1935 года по МПК B22C15/23 

Предметом предлагаемого изобретения является спосеб и устройство для изготовления литейных форм или шишек посредством впрессовывания в опоку или в шишельный ящик формовочного песка, преимущественно при помощи сжатого воздуха.

У всех известных до сих пор машин для впрессовывания в опоку или шишельный ящик формовочного песка сжатым воздухом песок перед введением или во время введения его в ящик смешивается с воздухом, так что в ящик входит смесь песка и воздуха, что мешает получению устойчивой формы или шишки.

В противоположность вышесказанному, песок в устройстве согласно настоящего изобретения впрессовывается в опоку или в шишельный ящик в виде компактного столбика, не смешанного с воздухом. При этом песок получает необходимое ускорение при помощи упругого давления, осуществляемого например, действием сжатого воздуха на лобовую поверхность песочного столбика, продавливающего этот столбик толчками сквозь сопло в шишельный ящик или опоку. Необходимое каждый раз для впрессовывания в ящик количество песка забирается из приготовленного запаса при помощи трубки, в которую

с одной стороны входит сжатый воздух, а с другой стороны выходит песок в виде компактной струи, заполняя ящик полностью или частично, в зависимости от количе(:тва песка. Благодаря большому ускорению, получаемому выходящим из сопла столбиком песка под давлением сжатого воздуха, песок получает способность заполнять без остатка все полости опоки. или шишельного ящика в виде плотного, прЬчно связанного тела. В виду того, что воздух не попадает вместе с песком в ящик, не требуется принимать мер для выхода воздуха из ящика, как это имеет место в более старых формовочных машинах, действующих сжатым воздухом.

Б противоположность старым машинам выход песка из машины и вход его в опоку совершается в горизонтальном направлении.

На чертеже фиг. 1 изображает устройство в продольном разрезе; фиг. 2-вид его сверху; фиг. 3, 4 и 5-разрезы в плоскостях ///-///, /И-/К. Y-V фиг. 1; фиг. б и 7-разрез и вид сверху держателя оцрки; фиг. 8-10-устройство для автоматического поворачивания песочного резервуара; фиг. Пи 12-клапан, служащий для впуска сжатого воздуха в трубкуГфиг. 13 и 14-устройство для

запирания направленных вверх отверстий опоки или шишельного ящика; фиг. 15 изображает схематически барабан с запасом песка; фиг. 16-видоизмененную форму выполнения привода для выталкивающей трубки, и фиг. }7-22-детали устройства.

Э предлагаемом устройстве песочный резервуар имеет форму барабана .27, установленного на полой станине / при помощи цапф 26, вращающихся в подщипниках 25 вокруг горизонтальной оси. Для наполнения барабана песком служит засылной клапан 28.

Объем барабана рассчитан на несколько часов работы. Песок в барабане закрыт герметически и поэтому защищен от высыхания и от преждевременного разрыхления. На лобовых стенках барабана 27 имеется несколько расположенных по кругу, концентрическому с осью вращения, попарно противоположных друг другу отверстий 29 (фиг. 3), которые служат для введения заборной трубки /2 или для выталкивания песка в опоку или шишельный ящик 64. Перед каждой лобовой стенкой барабана находится кольцевая пластина .(, запирающая все отверстия 29, кроме отверстий, лежащих против заборной трубки и ящика 64. Перед выходным отверстием 29 левой (фиг. 1) лобовой стенки барабана, к -которой прилегает опока или ящик 64, помещается сменное кольцевое сопло 5/.

Подлежащая набивке опока или шишельный ящик 64 (фиг. б и 7) лежит с левой стороны устройства на столе 57, который может передвигаться взад и вперед по направляющим 47 (фиг. 5) кронштейна б, приделанного к станине 7. Опока или ящик 64 не лежат непосредственно на пластине стола 57, но поддерживаются пластинами 57 и 55 фиг. 1, 2, б и 7), которые могут переставляться соответственно длине и высоте ящика. Горизонтальная пластина 57 опирается своими боковыми штифтами 56 на углубления 55 накло1 ных поверхностей подпорок 54, установленных на пластине стола 57. Вертикальная пластина 55 опирается боковыми штифтами 58 (фиг. 7) на углубления 60 боковых стенок 67, причем торчащий книзу штифт 58 (фиг. б) входит в одно из отверстий 55

пластины стола 57, Таким образом положение пластин 57 и 58, а следовательно, и формовочного ящика 64 может быть точно отрегулировано, после чего ящик закрепляется в своем положении при помощи предусмотренных в боковых стенках 57 штифтов 62.

С целью набивки опоку или ящик 64 необходимо при5кать к открытому в данный момент выходному отверстию барабана 27. Такое прижимание осуществляется пневматическим способом при помощи неподвижно прикрепленного к кронштейну 46 диференциальнбго поршня 48 (фиг. 1 и 5), на котором сидят один маленький цилиндр 49 и один большой цилиндр 50, которые, со своей стороны, прикреплены к пластине стола 57. Между малым цилиндром 49 и поршнем 48 поддерживается давление выше атмосферного при помощи подводящей трубы 52, которая не показанным на чертеже патрубком всегда соединена с трубопроводом сжатого воздуха, и таким образом стол 57 всегда стремится удалиться от барабана 27. Для прижимания ящика 64 к барабану по трубе 53, присоединенной также (не показанным на чертеже патрубком) к трубопроводу сжатого воздуха, подводится после открывания не показанного на чертеже вентиля, сжатый воздух в пространство между поршнем 48 и большим цилиндром 50, так что в этом случае стол 57 начинает придвигаться к барабану 27 до тех пор, пока ящик (опока) 64 не прижмется к кольцевому соплу 57.

В виду того, что в опоках или щищельных ящиках часто имеется по несколько отверстий для того, чтобы можно было вводить в опоку песок по желанию с той или другой стороны, необходимо при набивке опоки закупорить все о верстия за исключением одного. Отверстия, направленные вниз, назад или в боковую сторону, уже закрыты пластинами 57, 57, 58. Для закрывания же направленного вверх отверстия опоки служит нижеследующее устройство.

Над столом 57 (фиг. 13) помещается цилиндр 76 для сжатого воздуха 3, подвешенный своим верхним концом при помощи болта 83 к двум кронштейнам 83, выступающим из тела станины машины. Цилиндр этот может качаться.

S иилиндрё CKoJibsMt пЬрШёнь JS, который стремится удерживать свое самое верхнее положение под давлением пружины 77. Внутри поршня 78 имеется углубление с винтовой резьбой 75, в котором может передвигаться вверх и вниз шпиндель 79, ввинчиваемый или вывинчиваемый посредством ручного маховичка 80. К нижнему концу шпинделя 79 прикреплена на шаровом шарнире 81 пластина 82, служащая для закрывания верхнего отверст,ия опоки, как показано пунктиром на фиг. 13. Для закрывания отверстия опоки цилиндр 76, после вставления опоки в натяжную раму, поворачивают вокруг болта 8У, а шпиндель опускают, поворачивая маховичок 80 до тех ,пор, пока верхнее отверстие опоки 64 не закроется пластиной 82. После этого к поршню 78 впускают по особой (не показанной на чертеже) трубе сжатый воздух, который крепко прижимает пластину 82 к верхнему отверстию опоки и закрывает это отверстие. Одновременно с этим тот же воздух заставляет опоку еще сидьнее прижиматься к своей подставке.

На фиг. 14 показан вид барабана спереди вместе с приспособлениями, зажимающими опоку 64, и с цилиндром 76. В этом случае опока или шишельный ящик 64 лежит не против самого нижнего отверстия 29, а против того отверстия 29, которое находится впереди самого нижнего отверстия, если смотреть по направлению вращения барабана (фиг. 15J. Такое расположение целесообразно по той причине, что при вращении барабана песок имеет стремление подниматься вместе со стороной барабана, поднимающейся вверх, и поэтому располагается внутри барабана наподобие естественного откоса, как показано на фиг. 15. Поэтому при постепенном опоражнивании барабана в самой нижней части его может оказаться слишком мало песка для достаточного наполнения выталкивающей трубки, описанной ниже. Если же опоку 64 и измерительную трубу поместить не против самого нижнего Отверстия 29 барабана (фиг. 15), а против ближайшего отверстия 29, то вышеуказанный недостаток устраняется..

Для набивки песком опйки 64 в барабан 27 с противоположной стороны

последнего вставлаетсй бУгаЛкй&айщ&й трубка /2, которая забирает в барабане песок, после чего песок с силой вытал кивается из трубки /2 через кольцевое сопло 31 в опоку. В данном случае, как вставление трубки 7 в барабан 27, так и выталкивание песка из трубки J2 производится сжатым воздухом. Однако и то и другое действие могли бы производиться и другими способами, например, песок можно было бы выталкивать из трубки 72 в опоку 64 посредством подвижного толкателя.

За трубку 12 захватывает двигающийся в цилиндре 2 поршень 6 (фиг. 1 и 2). Между поршнем 6 и трубкой 72 вставлен описанйый ниже клапан 8. Для того, чтобы можно было заменить трубку 72, последняя прикреплена к поршню 6 посредством отвинчивающейся концевой гайки 13. Для приведения в движение поршня 6 и трубки 72 в правую часть цилиндра 2 вводится сжатый воздух через трубу 3 и кран 4 (фиг, 1 и 4). Краном 4 можно при помощи системы стержней 5 управлять с передней стороны машины (фиг. 2), т. е. с той стороны, где находится закрепляющее приспособление для опоки. Обратное движение поршня 6 и трубки 72 после выпуска i сжатого

воздуха происходит посредством груза 2, захватывающего поршень -при помощи каната 22, перекинутого через ролики 23, каковой груз при движении поршня вперед при поднимается кверху. .Однако более целесообразным является устройство для возвращения поршня назад,

изображенное на фиг. 16, так как при отдвигании поршня грузами слишком

о,корое открывание крана, подводящего сжатый воздух к задней стороне поршня, может повлечь за собой повреждения вследствие слишком быстрого отодвигания поршня.

В конструкции, показанной на фиг. 16, поршень отодвигается назад сжатым воздухом, впускаемым в кольцевой канал 90, защищенный снаружи сальником 91 и соединенный через конусный клапан 92, 93 с трубопроводом сжатого воздуха. Если при этом устройстве будет внезапно открыт не показанный на чертеже кран, регулирующий впуск сжатого воздуха с задней стороны поршня 6, то поршень, при своем движении вперед

будет cjKHMatb находящийся в канале 90 воздух, который не может быстро выйти, благодаря торможению клапаном 92-93. При этом в канале 90 образуется противодавление, которое, особенно в последней части хода поршня вперед, настолько уменьшает скорость поршня, что возможность повреждений машин исключается. Клапан 92, 93 позволяет давлению постепенно выравняться., так что поршень 5, несмотря на протр(водавление в канале 9.0, доходит до своего переднего положения. Для обратного отодвигания поршня сжатый воздух с задней стороны поршня выпускается, после чего поршень, благодаря существ ующему в камере 90 давлению, возвращается в свое первоначальное положение. При движении поршня 6 вперед трубка 72 входит в барабан 27 через отверстие 29 на правой лобовой стенке барабана до тех пор, пока не наткнется на кольцевое сопло 5/, состоящее, например, из резины, к которому трубка плотно (герметически) прижимается. Благодаря этому при последующем впуске сжатого воздуха в трубку /2 воздух этот не попадает в содержащийся в барабане материал. В противном случае воздух так сильно сжал бы находящийся в барабане песок, что его с трудом можно

было бы снова разрыхлить. Указанное последствие уст|-)аняется введением трубки /2 внутрь барабана.

Когда трубка 72 выдвинута вперед, то находящийся между трубкой и цилиндром 2 клапан 8 занимает такое положение, что приводная щтанга W (фиг. 1 и 3), управляемая педалью 77 и т. п., приходится как раз под рычагом 9, перестанавливающим клапан 8. Если нажать педаль 77 книзу, то рычаг 9

(фиг. 12) поднимается кверху, в показанное пунктиром положение, и поворачивает при этом клапанную тарелку 66 (фиг. 11 и 12) таким образом, что ее вырезы 65 начинают совпадать с вырезами 65, имеющимися в корпусе клапана 8. Вследствие этого сжатый воздух получает возможность из правой части цилиндра 2 через сравнительно щирокие продольные каналы 7, пронизывающие поршень 6, и через клапан 8 войти с большой силой в трубку 72, так что находящийся в трубке песок выталкивается через сопло в виде кбмпйктнбгб песчаного столбика в опоку или ящик 64. Педаль 77 и штанга 7( расположены так, что открывание клапана 8 может последовать лишь при таком положении поршня, при котором трубка 72 плотно примыкает к кольцевому соплу 57. Внутренний диаметр сопла 57 всегда выбирается в соответствии с просветом трубки- 72 и с диаметром отверстия в опоке 64 и обыкновенно делается меньше обоих последних диаметров для того, чтобы песок вбрасывался в опоку с большой силой, а также для того, чтобы при введении в барабан трубки 72 песок не мог выпадать из нее.

На фиг. 2, 3 и 8-10 изображено устройство для дальнейшего поворачивания барабана с целью перемешивать песок в барабане после каждого рабочего хода и устранить образование полостей в песке в месте входа трубки 72. Во время рабочего хода барабан. 27 задерживается на месте собачкой 44, которую нажимает пружина 63 и которая входит в выемки 45, распределенные по периферии барабана соответственно числу и местоположению отверстий 29 (фиг. 3 и 9). Когда поршень б приходит в свое переднее положение, он выводит барабан 27 из заторможенного положения тем, что толкает своим выступом 36 (фиг. 2) имеющийся на штанге 38 упор 57, вследствие чего штанга 38 сдвигается влево и при помощи рычага 39 перестанавливает клапан 40 таким образом, что сжатый воздух попадает под нижнюю сторону поршня 4f, передвигающегося в вертикальном цилиндре 35 (фиг. 3),, и поднимает этот поршень; при этом штанга 34, проходящая через поворотную цапфу 68, вращающуюся в головке 67 поршневого штока (фиг. 8 и 10), приподнимается и поворачивает книзу свободно вращающийся на валу барабана рычаг 42, так что последний надавливает на упор- 5 собачки 44 и расцепляет барабан 27. Одновременно с этим стопорный крючок 55 (фиг. 3, 8и 10), поворачивающийся на цапфе, укрепленной на рычаге 42, передвигается на один зубец дальше по храповому колесу 52, наглухо заклиненному на валу 26 барабана или на продолжении 69 (фиг. 10) этого вала. Когда после выпуска ежа,f6fu ййздуха краному/ поршень 6 отходит под действием груза 24 обратно в свое первоначальное положение, то выступ 36 задевает за упор 37 штанги 38. Благодаря этому клапан 40 перестанавливается таким образом, чтр сжатый воздух входит с верхней стороны поршня 4J и двигает этот поршень вниз. При этом рычаг 42 снова поворачивается кверху, и топорный крючок 33 увлекает вместе с собой храповое колесо 32, а следов ательно, и барабан 27 до тех пор, пока собачка 44 не войдйт в ближайшее углубление 45. Этим достигается поворачивание барабана 27 на такой угол, который точно соответствует угловому расстоянию между двумя смежными отверстиями 29. Таким образом отверстия 29 одно за другим попадакэт в рабочее положение перед трубкой /2 или перед опокой 64,

В трубке 72 могут оставаться остатки Песка, каковые желательно автоматически удалять перед каждым рабочим ходом. С этой целью через поршень б проходит в трубку /2 штанга 75(фиг. 1 и 2), защищенная уплотнением J4. Задний конец штанги соединен с диференциальным поршнем 76, двигающимся в цилиндре 77. Пока кран 4 открыт, сжатый воздух попадает к обеим поверхностям поршня через каналы 18 и J9, вследствие чего поршень 16 прижимается вправо. Когда кран-# закрывается с целью обратного продвижения поршня 6 и трубки 72, то сжатый воздух будет действовать на поршень 76 только с правой стороны через канал 75. Теперь во время обратного xt)дa трубки 72 поршень 76 и штанга 15 будут: двигаться на некотором расстоянии в про1;ивоположную сторону, и штанга 75 своим широким передним концом будет выталкивать остатки песка из трубки 72.,

В целях легкого снимания цилиндра 77, поршня 76 и штанги 75 (что может понадобиться, например, при замене трубки 72) цилиндр 77 закреплен на Цилиндре 7 при помощи скобы 20 (фиг. 1, 2) и натяжного болта 21. Если ослабить натяжной болт 27, то скобу 20 можно откинуть вниз и вытянуть назад цилиндр 77 вместе с находящимсяв нем поршнем 76 и штангой 77 таким образом, что можно будет заменить трубку 72.

Для того, чтобы при большом объеме опок или шишельных ящиков не приходилось- много раз повторять процесс набивки, можно вводить в барабан 27 одновременно две или несколько трубок 72, которые могут приводиться в движение или одним цилиндром JOO (фиг. 17) или каждая трубка отдельно при помощи двух или нескольких цилиндров tOf, 102 (фиг. 18).

В этом случае одновременно действующие трубки 72 могут работать при одном общем сопле 103 (фиг. 19), в которрм имеется для каждой трубки отдельное о|верстие 104 и которое может быть прикрыто снабженной отверстиями пластиной 105. Вместо, этого могут быть применены для каждой трубки 72 отдельные сопла 106, снабженные только одним входным отверстием (фиг. 20). К каждому отверстию 108 сопел 103 или 706 можно присоединить отдельнуюопбку или шишельную коробку, так что одновременно можно набивать столько форм, сколько имеется вцходных отверстий. Можно также при помощи этих сопел одновременно изготовлять несколько шишек в одном общем шищельном ящике.

Возможно также вместо одного барабана 27 с запасом песка применить одновременно несколько барабанов, как показано на фиг. 21, где два барабана 27 и 27 вращаются в противоположные стороны, так что трубки 72 могут одновременно вводиться в два барабана. ; Если применяется одновременно нескольЛ) трубок 72, то расход песка может быть очень большим. В таких случаях рекомендуется применение барабана соглёсно изображенному на фиг. 22. В этом барабане 770 отверстие 109 остается всегда открытым. Барабан вращается внутри кожуха 777, снабженного воронкой 112, ъ которую песок непрерывно подается транспортерным механизмом 775. Каждый раз, когда барабан повернется своим отверстием под воронку 772, песок насыпается в барабан, который в других своих положениях герметически закрыт кожухом 777.

Предмет изобретения 1. Способ изготовления литейных форм или шишек путем введения песка в форму

под давлением сжатого воздуха, отличающийся тем, что песок впрессовывают в форму под давлением сжатого воздуха, действующего на компактный песочный столбик, получен 1ый введением трубки в резервуар со сравнительно большим запасом песка.

2.Устройство для выполнения способа по п. 1, отличающееся применением поворотного около горизонтальной оси в подшипниках 25, периодически заполняемого через клапан 25 песком барабана 27, снабженного по лобовым его стенкам расположенными по кругу попарно противоположно друг другу отверстиями 29, из коих в «аждом положении барабана все отверстия, кроме двух, закрыты кольцевыми пластинами 5(, последние же два служат одно для введения в барабан забирающей песок трубки /2, а другое-для ввода песка в прижатую к соплу 3J опоку или шишельный ящик б- (фиг. 1, 3).

3.Форма выполнения устройства по п. 2, отличающаяся тем, что для подачи забирающей песок трубки J2 служит поршень 6, приводимый в движение сжатым воздухом, подаваемым в цилиндр, 2, а,, для отведения означенной трубки обратно служит противовес 24 или также сжатый воздух, подаваемый в кольцевой канал 90, образованный между выточкою на поршне б и стенками цилиндра 2 (фиг. 1 и 16).

4.Форма выполнения устройства Пб п. 3, отличающаяся тем, что поршень 6 снабжен продольными каналами 7 для подачи сжатого воздуха с целью выталкивания из трубки /2.

5.Форма выполнения устройства по пп. 2, 3 и 4, отличающаяся тем, что для установки опоки или шишельного ящика 64 служит передвижной по направляющим стол.5/, а для прижимания их к выводящему песок соплу 37 служит прикрепленный к кронштейну 46 диферемциальный поршень 48 (фиг, 1, 2, 6, 7).

6.При устройстве по пп. 2, 3, 4 и 5 применение для прикрывания верхних отверстий в заполняемых песком шишельных ящиках приспособления, отличающегося тем, что оно выполнено в виде подвешенного к станине с возможностью качания цилиндра 76 сжатого воздуха, в коем расположен подпружиненный поршень 78, в нарезку тела которого входит шпиндель, несущий на своем конце пластину для прикрывания отверстий в шишельном ящике (фиг. 13 и 14).

7.Видоизменение устройства по пп. 1 и 2, отличающееся одновременным применением нескольких входящих в барабан выбирающих трубок /2, приводимых в движение от одного общего цилиндра JOO (фиг. 17) или же нескольких цилиндров /(/, J02 (фиг. 18). к патенту ин-ца Альберта Штан и 5г 26 I о о о OOI

.у fs № 42914 Бруно Бергхауз . Фи4 3 / tr Фиг7 патенту ин-ца Альберта Штан и П 42914 Бруно Бергхауз

ФигЗ

4f }

44

ФигЮ

, J Ё нашему йй-ца Альбер Га Штав и № 42914 Вруно

:ti

.

и патешу йй-ца Альберта Штан и Бруно Вер

jNs 42914

ФигШ

jtv

Ш . : Фи.2г