CN103429367A - 立式砂型造型机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及立式砂型造型机2，其包括由底壁6和上壁8形成的模腔4，所述上壁设置有与供砂系统12连通的一个或多个填砂口10。模腔4还由两个侧板、压板14和摆动板20界定，所述压板设有压模16并且被连接到运动机构18，所述摆动板设有摆动模22且安装成用于平移运动和旋转运动，以便打开和关闭模腔4，从而允许压板14将制成的模制品排出。砂型造型机2还包括第一装置26，所述第一装置被固定到摆动板20并且适于与第二装置28协作来旋转摆动板20，所述第二装置被连接到砂型造型机2的其他部分。

Description

立式砂型造型机

技术领域

本发明涉及权利要求1的前序部分说明的种类的立式砂型造型机。

背景技术

以上类型的砂型造型机在本领域是已知的已经很多年了。US3,008,199和US4,442,882描述了已知的立式砂型造型机的实例。这些砂型造型机包括模腔，模腔由底壁、上壁(其设有与供砂系统连通的一个或多个填砂口)和两个侧壁形成。模腔也由压板和摆动板界定，压板设有压模并被连接到运动机构。摆动板设有摆动模且安装成用于平移运动和旋转运动，以便打开和关闭模腔，从而允许压板将制成的模制品排出。

这种立式砂型造型机的一般操作原理是砂被初始地注入模腔，同时压板和摆动板适当地彼此分开。接着，摆动板和压板朝彼此运动，以便压紧在模腔中的砂。在该压紧步骤之后，摆动板纵向向外运动，然后向上旋转，以留出砂型模制品的自由通道，砂型模制品随后通过压板被压出模腔。然后压板和摆动板被收回到它们的初始位置，以便再次开始工作循环。

在公知的立式砂型造型机中，摆动板的旋转运动通过复杂机构（其包括多个杆臂和协作的枢转接头）执行。一个这种旋转机构在EP1219830A2中被示出，其使用凸轮装置。凸轮被连接到机架，机架可相对于机器纵向运动。机架随后被连接到摆动板。在另一端，凸轮被连接到连杆，连杆随后在另一端上被连接到摆动板。上述元件的这些接头决定了摆动板的旋转，由此允许砂型模制品的取出。被连接到凸轮的活动机架由插杆驱动，从而产生机架自身的运动，该插杆具有与用于压板的驱动缸相对地布置的缸部件。初始地，缸部件的推动只导致摆动板的纵向运动，直到凸轮到达承载辊（roller bearing），此时，如果缸部件继续推动，那么凸轮将开始旋转，从而推动连杆并接着推动前板，因此使前板旋转，以允许将砂型模制品取出。

有助于摆动板的旋转的这种已知的方式是相当复杂的，因为这涉及两个杠杆臂（杆和凸轮）与多个接头的协作，这些杠杆臂通过接头彼此连接并被连接到摆动板和机架。这种已知类型的旋转机构（其包括多个可动部件和接头）需要对所述元件进行持续的维护和定期的维修，进行维修的同时可导致生产停止，因此除了已经提到的缺点之外还导致生产的巨大损失。

发明内容

因此，本发明的目的是提供设置有旋转机构的立式砂型造型机，该旋转机构在功能上是简单且可靠的，且需要最少的维护。

根据本发明，上述和其他目的通过立式砂型造型机实现，该立式砂型造型机包括由底壁和上壁（其设有与供砂系统连通的一个或多个填砂口）和两个侧壁形成的模腔。模腔也由压板和摆动板形成。压板设有压模（pressure pattern）并且被连接到运动机构，并且摆动板设有摆动模（swing pattern）且安装成用于平移运动和旋转运动，以便打开和关闭模腔，从而允许压板将制成的模制品排出。根据本发明的砂型造型机还包括第一装置，该第一装置被固定到摆动板并且适于与第二装置协作来转动摆动板，该第二装置被连接到砂型造型机的固定部分。

由此实现旋转机构，该旋转机构比本领域中通常使用的旋转机构简单得多，因为其仅需要两个装置（第一装置，其固定到摆动板；和第二装置，其被连接到砂型造型机的固定部分）的协作，例如相互作用。维护和维修也是较简单的，因为只有两个装置需要维护和定期更换。这也导致大量的成本节约，因为在立式砂型造型机的使用寿命期间，备用件的花费也是很大的。因此备用件需求的减少也是受欢迎的。另外，由于根据本发明的旋转机构主要只包括两个装置，当磨损时这些装置的一个或两个的更换可容易且快速地完成，因此使维修期间生产周期的停止非常短暂。而且，由于旋转机构通过第一和第二装置的协作而实现，因此也实现了旋转机构的部件的磨损大大减小。

压板优选设置有压模安装板，压模被安装在该压模安装板上，摆动板优选设置有摆动模安装板，摆动模安装在该摆动模安装板上。

不像本领域中已知的杆，第一装置可相对于摆动板被固定，由此在第一装置和摆动板之间没有可动连接，因而不存在与可动连接相关的磨损。

优选地，第一装置适于与第二装置协作，使得摆动板的旋转由第一装置和第二装置之间的抵靠接合引起。

在根据本发明的立式砂型造型机的优选实施例中，摆动板可被铰接到架，该架被连接到运动机构，以用于使架平移运动，通过架的平移运动，该摆动板进行平移运动，直到第一装置接触第二装置，此后架的平移运动引起摆动板的旋转。

由此以特别简单的方式实现摆动板旋转，因为架的平移运动由于第一和第二装置之间的机械相互作用而被直接转变成摆动板的旋转运动。

被连接到压板的运动机构优选是液压的活塞与缸的装置。但是，在其他实施例中，运动装置能是气动的或电气的。这种电气或气动驱动的压板在较小的立式砂型造型机中会是有利的，其中大型液压机械和管将占据很多空间，并且其中需要较小的力来压紧砂。类似地，摆动板在其他实施例中可由气动或电气运动装置驱动。

在根据本发明的立式砂型造型机的其他优选实施例中，第一装置是凸轮，第二装置是承载辊。由此，以非常简单却有效的方式获得了摆动板的旋转。适于接触承载辊的表面被称为凸轮的作用表面。凸轮的该作用表面的形状形成为在该表面滚过承载辊时其引起摆动板的旋转。

在根据本发明的立式砂型造型机的替代性实施例中，第一和第二装置的角色可彼此互换，使得第一装置是承载辊，而第二装置是凸轮。

凸轮的作用表面上的砂的堆积会是重要的问题，因为在凸轮的作用表面上的砂的堆积用作凸轮和承载辊之间的磨蚀物。因此，在根据本发明的立式砂型造型机的优选实施例中，至少凸轮的作用表面的主体部分在摆动板的旋转运动期间是面向下的。

为了获得凸轮的均匀的磨损，并且为了使摆动板在旋转运动期间获得平稳或柔和的旋转运动，凸轮的作用表面的形状使摆动板在旋转运动期间获得平稳的加速和减速。

在本发明的优选实施例中，第二装置被连接到砂型造型机的机架结构或模腔的前部。

在根据本发明的立式砂型造型机的优选实施例中，第一和第二装置可只放置在砂型造型机的一侧上，因而为从相对的另一侧更换模板（pattern plate）留出了空间，在某些生产周期模板需要每小时更换几次。另外，将第一和第二装置只放置在砂型造型机的一侧上将不会对可能的（eventual）下芯机产生任何影响，下芯机可以常见的方式安装在在机器顶部上的轴上。这种下芯机可从机器的放置第一和第二装置的同一侧、在摆动板的前面或在一列砂型模制品之前转动，以便将芯部件输送到之前的砂型模制品，而不干扰摆动板或摆动板附连到其上的架。因此，本发明根据该实施例将不需要对可能的模板更换机构或可能的下芯机的布置和操作进行任何改变。

由于从模腔排出的新形成的砂型模制品被从模腔推动相当大的距离并且超过架的外部位置，所以应该理解下芯机在其他实施例中能以不同于上述的方式被放置。对下芯机的成功操作很重要的是为其操作留出空间，以便将芯部件放置在从模腔已经排出的最后的砂型模制品上。然后该芯部件在最后排出的砂型模制品和将从模腔排出的下一个砂型模制品之间被挤压，此后放置新的芯部件的循环能被重复。

在优选的实施例中，根据本发明的砂型造型机设置有如上述进行工作的下芯机和/或模板更换机构。

为了有助于第一和/或第二装置在它们磨损时或在它们的性能由于磨损而被削弱时进行容易的更换，第一装置能被可释放地连接到摆动板，和/或第二装置能被可释放地连接到砂型造型机的其他部分。

根据本发明的替代性实施例，第一装置能被可动地连接到摆动板。在其他实施例中，第二装置能被可动地连接到机器的其他部分。在其他实施例中，第一装置能被可动地连接到摆动板，且第二装置能被可动地连接到机器的其他部分，例如模腔的前部或机架。由此，第一和/或第二装置能相对于机器运动，使得机器为也在砂型造型机的放置第一和第二装置的一侧上的下芯机装置的操作留出空间。

附图说明

参考说明书和附图的其余部分可实现对本发明的本质和优点的其他理解。在下文中，参考附图更详细地说明本发明的优选实施例，其中：

图1示意性地示出根据本发明的砂型造型机的实施例的一部分，

图2示意性地示出根据本发明的砂型造型机的实施例中使用的凸轮和承载辊，

图3示意性地示出根据本发明的砂型造型机的实施例中使用的凸轮和承载辊，和

图4a-4d示意性地示出根据本发明的砂型造型机的实施例的一部分，其中摆动板处于四个不同的位置。

具体实施方式

参考附图现在在下文中更全面地描述本发明，本发明的示例性实施例在附图中被示出。但是本发明可以不同的方式实现且不应解释为限制于这里描述的实施例。而且，提供这些实施例，以便该公开的内容对于本领域的技术人员来说全面、完整并且充分表达了本发明的范围。相同的附图标记表示全文中相同的元件。因此，相对于每个附图的说明，相同的元件没有被详细地描述。

图1示意性地示出包括模腔4的立式砂型造型机2的实施例的侧视图。模腔4由底壁6和（设有与供砂系统12连通的一个或多个填砂口10的）上壁8形成。模腔还由两个侧壁（未示出）界定。模腔4还由压板14形成，该压板设有压模16并被连接至运动机构18。示出的模腔4也由摆动板20界定，该摆动板设有摆动模22且安装成用于平移运动和旋转运动，以便打开和关闭模腔4，从而允许压板14将制成的模制品24排出。摆动板20的平移运动被理解为沿平行于杆35的方向的运动。

图示的砂型造型机2还包括第一装置26，该第一装置被连接到摆动板20并且适于与第二装置28协作来旋转摆动板20，该第二装置被连接到砂型造型机2的其他部分。为了便于理解图1，第二装置28的这种连接（即，其被连接到砂型造型机2的方式）没有被明确地示出。

在根据本发明的砂型造型机2的示出的实施例中，摆动板20通过铰接件32被铰接到架30。架30借助杆35被连接到运动机构33，以用于使架30进行平移运动（即，沿平行于杆35的方向）。通过架30的这种平移运动，摆动板20进行平移运动，直到第一装置26接触第二装置28，此后在架30的平移运动引起摆动板20的旋转。

被连接到压板14的运动机构18优选是液压马达37。但是，在其他实施例中，运动装置18能被气动地或电动地驱动。类似地，摆动板20在其他实施例中可由气动或电气运动装置驱动。在示出的实施例中，压板14和摆动板20都由同一马达37驱动。

在示出的实施例中，第一装置26表现为凸轮，而第二装置28表现为承载辊。但是，应该理解，在替代性的实施例中，第一装置能是承载辊，第二装置能是凸轮（优选具有除了作为第一装置在图1中被描述的形状以外的其他形状）。

图2示意性地示出凸轮34和相应的承载辊36的优选实施例。为了增加附图的可读性，所有对于说明技术原理不重要的其他技术元件都被省略。当摆动板20沿着砂型造型机2的纵向延伸方向运动时，摆动板20的运动是平移的，直到凸轮34的表面的部分38接合承载辊36，这时架30的进一步的平移运动由于承载辊36与凸轮34的作用表面39的接合而引起摆动板20旋转。这在图3中被更清楚地表示，图3示出了旋转的摆动板20。被示出的凸轮34的整个作用表面，即，凸轮34的适于接合承载辊的整个表面，具有部分的“半月形”形状。

图4a-4d是砂型造型机2的实施例的一部分的示意图，其示出了处于四个不同位置的摆动板20。

在图4a中，摆动板20由于架30的平移运动已经被移出模腔4，摆动板20通过铰接件32的形式被铰接至架30。摆动板20到目前为止已经运动到模腔4外，凸轮34几乎接合（即，接触）承载辊36。在图4a中示出的位置中，摆动板20处于水平位置。承载辊36借助连接元件40被连接到模腔4的前部42。在替代性实施例中，连接元件能附连到机架部分44，或砂型造型机2的任何其他固定部分。

在本发明的实际的实施例中，在铰接件32的中心和凸轮34的上部之间的水平距离优选被选择成在70mm至110mm之间的某距离处，例如90mm，并且铰接件32的中心和承载辊36的中心之间的竖直距离优选被选择成处于120mm至220mm之间，例如170mm。另外，实际可将承载辊36的中心和模腔4的底壁6之间的竖直距离选择为处于320mm至340mm之间，例如330mm。

在图4b和图4c中，架30已经被向左推动得更远，由此承载辊36与凸轮34的作用表面的相互作用已经导致摆动板20旋转。

在图4d中，架30已经被向左推到如所需要的那么远的位置，以便将摆动板20旋转到水平位置（这也被称为架的外部位置）。在示出的位置中，承载辊36接合凸轮34的作用表面的外末端部分46。

应该理解，在替代性实施例中，承载辊36能被可释放地附连到砂型造型机2，和/或凸轮34能被可释放地被附连到摆动板20。

在根据本发明的砂型造型机2的优选实施例中，只有一个凸轮34和相应的承载辊36，它们被放置在砂型造型机的一侧处，从而为从砂型造型机2的另一侧更换模板16、22（也未示出）留出了空间。例如，可在图4A中看到，在摆动板20的示出的位置中，在摆动板20与模腔的用于模板更换机构的入口之间存在空间，并且由于承载辊36的连接元件40只放置在砂型造型机2的一侧上，如在图4A中看到的，模板16、22的更换机构可从砂型造型机2的另一侧接近。

凸轮34和承载辊36的这种布置对于可能的下芯机（未示出）也将不具有影响，下芯机可以常见的方式安装在砂型造型机2的顶部上的轴上。这种下芯机可从砂型造型机2的放置凸轮34和承载辊36同一侧、在一列砂型模制品24的前面旋转，以便将芯部件输送到这一列中的最后一个砂型模制品，而不干扰摆动板20或摆动板20附连到其上的架30。因此，根据本发明的优选实施例，本发明不需要对可能的模板更换机构（未示出）或可能的下芯机（未示出）的布置和操作进行任何改变，模板更换机构和下芯机在立式砂型造型机中是本身已知的。芯部件的设置和模板16、22的更换优选通过专用设备自动地进行，该专用设备可能形成砂型造型机2的一体部分。因此相当重要的是，在砂型造型机2的相对的另一侧（相对于放置凸轮34和承载辊36的那一侧来说）上存在空间，以用于需要时更换模板16、22并用于设置芯部件。

在替代性实施例中，连接元件40在垂直于砂型造型机2的一侧的平面中（即，在垂直于用于图4a-4d示出实施例的纸面的平面中）能是可动的，例如可枢转的。由此实现从砂型造型机2的放置承载辊36和连接元件40的同一侧接近下芯机。类似地，凸轮34在垂直于砂型造型机2的一侧的平面中（即，在垂直于用于图4a-4d示出实施例的纸面的平面中）能是可动的，例如可枢转的。在另外的替代性实施例中，凸轮34能沿着平行于摆动板20（凸轮被附连到其上）的一侧的方向运动。

附图标记列表

在下文中给出了在本发明的详细说明中使用的附图标记列表。

2  砂型造型机

4  模腔

6  底壁

8  上壁

10 填砂口

12 供砂系统

14 压板

16 压模

18 运动机构

20 摆动板

22 摆动模

24 砂型模制品

26 第一装置

28 第二装置

30 架

32 铰接件

33 运动机构

34 凸轮

35 连接架30与运动机构33的杆

36 承载辊

37 液压马达

38 凸轮的作用表面的一部分

39 凸轮的作用表面的一部分

40 用于承载辊的连接元件

42 模腔的前部

44 砂型造型机的机架的一部分

46 凸轮34的末端部分

Claims (11)

1.一种立式砂型造型机（2），其包括由底壁（6）、上壁（8）、两个侧壁、压板（14）、摆动板（20）形成的模腔（4），所述上壁设有与供砂系统（12）连通的一个或多个填砂口（10），所述压板设有压模（16）并被连接到运动机构（18），所述摆动板设有摆动模（22）并安装成用于平移运动和旋转运动，以便打开和关闭所述模腔（4），从而允许压板（14）排出制成的模制品，

其特征在于，该砂型造型机（2）还包括第一装置（26），所述第一装置固定到摆动板（20）并适于与第二装置（28）协作来旋转所述摆动板（20），所述第二装置被连接到立式砂型造型机（2）的固定部分。

2.根据权利要求1所述的立式砂型造型机（2），其中所述第一装置（26）适于与所述第二装置（28）协作，使得所述摆动板（20）的旋转由所述第一装置和所述第二装置（26、28）之间的抵靠接合引起。

3.根据权利要求1所述的立式砂型造型机（2），其中所述摆动板（20）被铰接（32）到架（30），所述架被连接到运动机构（33），以用于使所述架（30）平移运动，通过所述架（30）的平移运动，所述摆动板（20）进行平移运动，直到所述第一装置（26）接触所述第二装置（28），此后所述架（30）的平移运动引起所述摆动板（20）的旋转。

4.根据权利要求1、2或3所述的立式砂型造型机（2），其中所述第一装置（26）是凸轮（34），所述第二装置（28）是承载辊（36）。

5.根据权利要求1、2或3所述的立式砂型造型机（2），其中所述第一装置（26）是承载辊（36），所述第二装置（28）是凸轮（34）。

6.根据权利要求4所述的立式砂型造型机（2），其中在所述摆动板（20）的旋转运动期间，至少所述凸轮（34）的作用表面（38、39）的主体部分面向下。

7.根据权利要求4、5或6所述的立式砂型造型机（2），其中所述凸轮（34）的作用表面（38、39）的形状使所述摆动板（20）在其旋转运动期间具有平稳的加速和减速。

8.根据前述权利要求中任一项所述的立式砂型造型机（2），其中所述第一装置和所述第二装置（26、28）只放置在砂型造型机（2）的一侧上。

9.根据前述权利要求中任一项所述的立式砂型造型机（2），其中所述第一装置（26）可释放地连接到所述摆动板（20），和/或所述第二装置（28）可释放地连接到砂型造型机（2）的其他部分。

10.根据前述权利要求中任一项所述的立式砂型造型机（2），其中所述第一装置（26）可动地连接到所述摆动板（20），和/或所述第二装置（28）可动地连接到砂型造型机（2）的其他部分。

11.根据前述权利要求中任一项所述的立式砂型造型机（2），其还包括模板（16、22）更换机构和/或下芯机。

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