Устройство для нанесения огнеупорного покрытия на выплавляемый модельный блок Советский патент 1977 года по МПК B22C23/02 B22C9/04 

гим - в механизме фикеацин и враще)1ия моделей 3.

Конструкция такого устройства, требует, чтобы штанга, на которой имеется блок моделей, проходила насквозь через блок. Следовательно, в готовой керамической форме, полученной путем многоразового погружения блока в связующую суспензию и облицовочный материал, бздет сквозное отверстие, которое необходимо заделывать во избежание ухода металла из формы. Это является недостатком конструкции, так как заделка отверстия в форме увеличивает трудоемкость ее изготовления и требует дополнительного времени. Кроме того, качество формы ухудшается, так как возрастает вероятность прорыва металла в месте заделки отверстия. Конструкция устройства не обеспечивает также качественного выполнения операции взятия блока моделей.

С целью улучшения качества формы и упрошения обслуживания устройства механизм поворота блока в вертикальной плоскости снабжен балкой, изогнутой в форме дуги в вертикальной плоскости, и роликами, расположенными внутри кожуха, при этом механизм врашения блока вокруг собственной оси закреплен на одном конце балкн, а подвеска выполнена двухшарнирной и шток ее подпружинен. Двухшарнириая подвеска снабжена фиксатором одного из шарниров.

Шарнирное соединение подвески с несушим механизмом, подпружиненный шток подвески, шарнирное соединение кожуха механизма поворота блока в вертикальной плоскости со штоком подвески и перекатывание балки по роликам совместно с приводами несундего механизма обеспечивают механизму крепления блока шесть степеней подвижности в пространстве. Простота устройства (отсутствие каких-либо передач движения) позволяет выполнить подвешенную к несушему механизму часть устройства легкой и компактной. Перечисленные качества устройства позволяют оператору легко управлять им при надевании механизма крепления блока на хвостовик штанги (в дальнейшем - хвостовик каркаса модельного блока) и избегать заклинивания или заедания, в каком бы положении в пространстве не находился хвостовик. Если все же заклинивание происходит, пружина штока не позволяет устройству весом всех своих частей, подвешенных к несущему механизму, воздействовать на хвостовик каркаса модельного блока (в случае опускания подвешенных частей), а принимает их вес на себя, так что усилие на хвостовик не превышает величины, опасной для целости модельного блока (в пределах хода пружины). Это позволяет оператору вовремя заметить заклинивание, прекратить опускание (или подъем) подвешенных частей устройства и исправить положение.

Так как общий центр тяжести модельного блока и изогнутой балки находится в центре сривизны балки (или близок к нему), поворот

блока в вертикальной плоскости производится также с приложением незначительных усилий. Каркас модельного блока не проходит насквозь через блок, поэтому изготовленная с помощью устройства форма не нуждается в дополнительной доработке.

Угол сектора дуги балки выбирается таким, чтобы можно было поворачивать блок в вертикальной плоскости на необходимый угол

и, в то же время, чтобы конец балки не погружался в связующую суспензию во время окунания блока. Таким образом, ни одна из деталей устройства не имеет непосредственного контакта с материалами наносимого покрытия.

С помощью предлагаемого устройства, не прилагая значительных усилий и не прикасаясь руками к модельному блоку, можно выполнить все необходимые операции по изготовлению керамической формы.

Па фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в ненагруженном состоянии; на фиг. 2- положение устройства относительно емкости с покрытием (например, связующей суспензией) при нанесении покрытия па. изделие; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из несущего механизма, например пневмотельфера (на чертеже не показан), на крюк 1 которого подвешена подвеска 2. Внутри подвески 2 находится шток 3, имеющий возможность перемещаться вдоль своей оси. Па конце штока 3 шарнирно закреплен кожух 4 с фиксатором 5. Внутри кожуха 4 раз.мещены две пары роликов 6 и

фрикционный тормоз с крючком 7 управления. Через кожух 4 пропущена балка 8, имеющая возможность перекатываться на роликах 6. Па одном конце балки 8 закреплен упор 9, служащий для предохранения балки от выпаДания из кожуха 4, а к другому ее концу жестко присоединен механизм 10 вращения блока вокруг оси хвостовика каркаса блока (в дальнейшем - вокруг собственной оси). В механизм 10 вмонтирован механизм крепления блока (на чертеже не показан).

Устройство в необходимых местах имеет уплотнения для предотвращения случайного попадания в подвижные соединения деталей наносимого па блок покрытия (на чертеже не

показаны). В ненагруженном положении вес штока 3 и всех деталей, подвешенных к нему, уравновешивается пружиной 11 так, что упор 12 находится в среднем положении относительно своих возможных крайних положений.

При этом фиксатор 5 позволяет кожуху 4 поворачиваться относительно штока 3, и кожух занимает такое положение, при котором центр тяжести всех подвешенных к штоку 3 деталей находится в наинизшем положении. Тормоз,

размещенный в кожухе 4, удерживает балку 8 от произвольного перемешения относительно кожуха 4.

Для нанесения покрытия на модельный блок 13 необходимо, прежде всего, взять блок

устройством. Обычно модельный блок в исходном положении находится на платформе тележки или на стеллаже. При этом хвостовик 14 каркаса модельюго блока 13, который должен войти в механизм 10 устройства, может занимать различные положения - от вертикального вверх до горизонтального и даже быть иаклонен вниз от горизонта на некоторый угол (в зависимости от конструкции модельного блока). При помощи несущего механизма устройство подводят к модельному блоку 13 и осуществляют грубую настройку:

а)но углу наклона хвостовика 14, - нажимая на крючок 7 тормоза (пальцем руки, удерживающей кожух 4 за его узкую часть, как за рукоятку), освобождают балку 8 от торможения и передвигают ее по роликам 6 (удерживая другой рукой штурвал механпзма 10) так, чтобы ось механизма 10 оказалась примерно параллельна оси хвостовика 14;

б)ио высоте, - поднимая или опуская крюк 1 так, чтобы механизм 10 был в непосредственной близости от хвостовика 14, а его ось находилась на продолжении оси хвостовика (как показано на фиг. 1).

После этого производится надевание механизма 10 на хвостовик 14 и закрепление хвостовика механизмом крепления блока, причем надевание производится в зависимости от положения хвостовика 14 в пространстве либо только опусканием крюка 1 (при вертикальном положении хвостовика), либо отклонением всех частей устройства, подвещенных на крюке 1, от вертикального положения (при горизонтальном положении хвостовика), либо суммируя оба движения (при наклонном положении хвостовика). При этом штурвал механизма 10 удерживают рукой и подправляют механизм 10 так, чтобы он надвигался на хвостовик легко, без перекосов и заеданий. Выполнить это позволяет шарнирное крепление кожуха 4 к штоку 3, подвеска Н1тока 3 на пружине 11 в подвеске 2 и свободная навеска подвески 2 на крюк 1. Шарнирное крепление кожуха 4 к щтоку 3, кроме того, позволяет установить ось механизма 10 в вертикальное положение (при необходимости), чего нельзя было бы достигнуть одним лишь перемещением балки 8. Благодаря легкости надевания механизма 10 устройства на хвостовик 14 исключаются повреждения модельного блока или ранее нанесенных слоев огнеупорного покрытия от нажима или ударов блока о платформу тележки или стеллаж. После закрепления хвостовика 14 производят съем модельного блока 13 с платформы тележки или со стеллажа путем подъема крюка 1. В момент отрыва блока от поверхности, на которой он находился, также придерживают рукой штурвал механизма 10, предохраняя блок от повреждений. При иодъеме блока выбирается свободный ход штока 3 до тех пор, пока упор 12 не займет своего низшего положения в подвеске 2. При этом фиксатор 5 приводится в положение готовности зафиксировать кожух 4 относительно и:тока 3 в таком положении, когда ось. проведенная через центры соседних роликов 6, окажется перпендикулярна оси штока 3. Воздействуя рукой на штурвал механизма 10, приводят детали имеино в такое взаимное положение, и фиксатор 5 фиксирует кожух 4 относительно штока 3. Конструкция фиксатора 5 позволяет произвести дефиксацию кожуха 4 и в нагруженном состоянии (это необходимо при установке модельного блока на платформу тележки после нанесения покрытия при вертикальном положении хвостовика 14, например). При проектировании каркаса модельного блока необходимо предусматривать такое размешение хвостовика 14 относительно блока, чтобы при закреплении блока в устройстве общий иеитр тяжести модельного блока с нанесенным покрытием (т. е. когда блок наиболее тяжелый), в устойчивом положении относительно

оси хвостовика 14 (т. е. когда центр тяжести собственно блока находится в наинизитем положении относительно оси хвостовика 14), и балки 8 с закреиленным на ней механизмом 10 находился по возможности ближе к центру

кривизны балки 8. Это обеспечит горизонтальное расположение оси, проведенной через центры соседних роликов 6, при зафиксированном относительно штока 3 кожухе 4, что в свою очередь обеспечит легкость перемещения

балки 8 по роликам при изменении угла наклона хвостовика 14 в пространстве (т. е. при манипуляциях с блоком). Для возможности работы с устройством радиус кривизны балки не превышает 450 мм.

После снятия модельного блока с тележки и фиксации кожуха 4 относительно штока 3 производят пепемешение устройства с блоком при иомопш песушего механизма к емкости 15

с наносимым покрытием, в частности со связующей суспензией, и опускают блок в емкость, предварительно установив балку 8 в такое положение, чтобы на блок могло быть нанесено покрытие, а конец балки с упором 9

находился на некотором расстоянии от зеркала покрытия в емкости 15 (во избежание окунания). Поворачивая штурвал механизма 10 вокруг своей оси, наносят покрытие на всю поверхность блока (см. фпг. 2). Для удаления

излишков покрытия крюк 1 поднимают и производят повороты блока 13 вокруг оси хвостовика 14, вращая вручную штурвал механизма 10, и иовороты блока в вертикальной плоскости (качания), перемеи1ая балку 8 ио

роликам. Пзлишки покрытия стекают в емкость, а удержавщееся покрытие равномерно распределяется ио поверхности блока. Аналогично все устройство перемещают к емкости с облицовочным материалом (песком), находяпдимся в псевдоожиженном состоянии, и повторяют все операции с той лишь разницей, что конец балки 8 с упором 9 может быть по,гружен в песок. Установку модельного блока на платформу

те,тежки после нанесения покрытия прох зводят аналогично взятию блока, выполняя операции в обратном порядке.

Простота предлагаемого устройства и облегчение выполнения всех ручных операций по нанесению огнеупорного покрытия на модельные блоки позволяют значительно уменьшить трздоемкость ручных работ и оздоровить условия труда в цехах литья но выплавляемым моделям, особенно при производстве крупногабаритных отливок. При весе модельного блока с нанесенным покрытием до 50 кгс усилия рабочего не превышают 10 кгс. Кроме того, улучшается качество форм за счет устранения прорывов металла.

Формула изобретения

I. Устройство для нанесения огнеупорного покрытия на модельный блок в производстве литья по выплавляемым моделям, содержащее механизм крепления блока, вмонтированный в механизм вращения блока вокруг собственной оси, и механизм поворота его в вертикальной плоскости, заключенный в кожух.

подвешенный с помондью подвески к несущему механизму, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества форм и упрощения обслуживания устройства, механизм поворота

блока в вертикальной плоскости снабжен балкой, изогнутой в форме дуги в вертикальной плоскости, и роликами, расположенными внутри кожуха, при этом механизм вращения блока вокруг собственной оси закреплен на одном конце балки, а подвеска выполнена двухшарнирной и шток ее подпружинен.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что двухшарнирная подвеска снабжена фиксатором одного из шарниров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Шуб И. Е. и Сорокин П. В. Точное литье по выплавляемым моделям. Л., «Машиностроение, 1968, с. 124.

2. Литейные машины. Каталог. М., 1967, с. 24, 25.

3.Авторское свидетельство СССР Л°378 2, кл. В 22С 23/00, 1969.