CN1362900A - 充填铸造型砂的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种将铸造型砂充填造型空间的装置,限定该造型空间的各部分包括:模型板(1),具有模型;砂箱(2),设置在模型板(1)上,用于环绕模型;充填架(3),设置在砂箱(2)上,用于压实在造型空间内的铸造型砂。此装置包括:铸造型砂装料斗(10),该铸造型砂装料斗具有进气管(7),用于从铸造型砂装料斗的上部充填低压(0.05至0.18MPa)压缩空气的第一空气流;数个分离的喷嘴(17),设置在铸造型砂装料斗的下部,用于将保持在铸造型砂装料斗内的铸造型砂借助于第一空气流吹送并充填造型空间。第一室(11)和第二室(12)将低压(0.05至0.18MPa)压缩空气第二空气流供给在铸造型砂装料斗(10)中的铸造型砂以使铸造型砂流动化。可垂直运动的多段挤压腿(16)安装在铸造型砂装料斗(10)的下部的不同部位,每一段挤压腿邻近每一喷嘴的一侧,用于挤压在造型空间内的铸造型砂。在铸造型砂装料斗(10)中设有切刀(14),用于碾磨铸造型砂装料斗(10)内铸造型砂中包含的砂球。

Description

充填铸造型砂的装置和方法

发明领域

本发明涉及一种充填铸造型砂的装置和方法，特别涉及用于吹送铸造型砂并从而将铸造型砂充填一造型空间以形成砂型的装置和方法。

现有技术

吹送铸造型砂并从而将铸造型砂充填一造型空间的传统方法是众所周知的，其中，在装料斗中的铸造型砂被吹送并通过对铸造型砂施加高压空气而将其充填造型空间。这种方法在诸如JP 52-20928A和JP52-20929A中公开了。此两项专利申请均转让给本申请的受让人，并于1997年2月17日公开。

但是，在传统方法中，如果铸造型砂中包含砂球吹送效率和使铸。造型砂从装料斗充填的效率将急剧降低。因此使铸造型砂精确地充填造型空间中的预定位置比较困难。解决砂球问题是有利的。

在传统方法中，必须频繁地进行技术维护以避免铸造型砂堵塞，因为喷射铸造型砂的出口或喷嘴由于用高压空气吹送和充填铸造型砂而容易被铸造型砂堵塞。

此外，存在这样的倾向，其中，对于造型空间中具有复杂形状的模型板而言，特别是在具有长的凹入部或口袋形的部位，被充填的铸造型砂较少。

铸造型砂堵塞和在模型板具有复杂形状的部位充填铸造型砂较少这些问题，即使在铸造型砂中不包含砂球时也可能发生。

因此，提供一种可精确地将铸造型砂充填砂箱而不产生铸造型砂堵塞的装置和方法也是有利的。

发明概述

本发明的一方面提供了一种将铸造型砂充填造型空间并压实所充填的铸造型砂的装置，其中，限定该造型空间的组成部分包括：模型板，具有模型；砂箱，设置在模型板上，使其环绕模型；充填架，设置在砂箱上。此装置包括设置在造型空间上方的铸造型砂装料斗。此铸造型砂装料斗包括：空气充填装置，用于从铸造型砂装料斗上部充填低压压缩空气第一空气流；数个分离的喷嘴，设置在铸造型砂装料斗下部，用于将保持在铸造型砂装料斗内的铸造型砂借助于第一空气流吹送并从而充填造型空间。一种加气松砂装置将低压压缩空气的第二空气流供入铸造型砂装料斗中的铸造型砂以使之流动化。可垂直运动的多段挤压腿安装在铸造型砂装料斗下部的不同部位，每一段挤压腿邻近喷嘴的一侧，用于压实造型空间内的铸造型砂。

为了碾压装料斗中流动化铸造型砂中包含的砂球，可包括一种碾磨装置，例如旋转刀。

加气松砂装置可将低压压缩空气第二空气流，从铸造型砂装料斗的内下部和铸造型砂装料斗的外周边下部其中之一或从两者充填铸造型砂装料斗。

在本发明的一实施例中，模型板的上表面具有凸凹的轮廓，而由全部挤压腿所限定的挤压表面也具有与模型板相匹配的凹凸轮廓。

压缩空气的第一空气流或第二空气流的低压或两者的低压可为0.05至0.18MPa。由于在铸造型砂装料斗中的铸造型砂被低压压缩空气第二空气流流动化，用于从喷嘴排出流动化铸造型砂的压缩空气第一空气流的气压也可以低。

附图简介

附图图解说明了本发明推荐实施例的原理，附图结合技术特征并作为技术特征的一部分，连同上述一般说明和下面对推荐实施例进行的详细说明，作为对本发明原理的说明。

图1为本发明第一实施例的装置的正视剖视图；

图2为沿图1中A-A箭头剖切的剖视图；

图3为本发明第二实施例的装置的正视剖视图；

图4A为沿图3中A-A箭头剖切的剖视图，详细示出了具有两种阀的压缩空气供给设备和吹送装置的；

图4B示出了图4A中具有一个阀的剖视图；

图5为本发明第三实施例的装置的正视剖视图；

图6A为沿图5中A-A箭头剖切的剖视图，详细示出了具有两种阀的压缩空气供给设备和吹送装置的；

图6B示出了图6A中具有一个阀的剖视图；

图7为沿图5中B-B箭头剖切后放大比例的剖视图，示出了充填架、喷嘴和挤压腿的设置情况。

推荐实施例的详细说明

参阅附图，其中，相同元件或功能相似的元件用相同的字符表示，图1示出了本发明的铸造型砂充填与压实装置。在总体标号为110的铸造型砂充填与压实装置中，模型板1设置在适当位置，该模型板具有模型和设置在模型上的通气孔(未示出)。砂箱2设置在模型板1上，充填架3设置在砂箱上，该充填架具有用于排出压缩空气的通气孔3a。模型板1可借助于升降装置(未示出)垂直运动。模型板1、砂箱2和充填架3由构成造型空间的空间所限定，造型空间的上表面由多段挤压腿16所限定，对此将在下面说明。

铸造型砂装料斗10设置在模型板1上，装料斗的顶部设有开口5。滑动闸门4可使开口5曝露与关闭，于是，当闸门4开启时，借助于一种已知的装置，将铸造型砂经过开口5充填铸造型砂装料斗。最好在铸造型砂装料斗10的顶部设置具有倾斜壁的流料槽，以便将铸造型砂经过开口5充填铸造型砂装料斗10中。

多段挤压腿16从铸造型砂装料斗10的下部悬挂，设置成可垂直运动，并可在适当的高度水平停止。铸造型砂装料斗10的下端制出一对供砂口9，此供砂口向装置110的后方(沿垂直于图纸的方向)延伸。每一供砂口9设有旋转闸门8，用于开关供砂口。一对用于排砂的喷嘴17在装置110中向后延伸，于是，每一喷嘴17与铸造型砂装料斗10的相应供砂口9连通。每一喷嘴17设置在挤压腿16之间的适当位置，设置成当挤压腿16处于向上位置时，使挤压腿16的下端表面和喷嘴17的下端表面处于相同水平高度。

充填压缩空气的管7连接在铸造型砂装料斗10的外周边上部。管7充填处于低压的压缩空气的第一空气流。此第一空气流从压缩空气源(未示出)经过管7a被充填铸造型砂装料斗10，这样，包容在铸造型砂装料斗10中的铸造型砂经过喷嘴17被充填造型空间。

铸造型砂装料斗10的外周边下部和内下部分别设有第一空气室11和第二空气室12，用于将处于低压的压缩空气第二空气流供入铸造型砂装料斗10，从而使铸造型砂漂浮即流动化(在此，这种漂浮和流动化称为“加气松砂”)。气室11和12与压缩空气源分别通过阀11a和12a连通。

最好由管7充填的压缩空气第一空气流的气压和由空气室11和12充填的压缩空气的第二空气流的气压两者均为0.05至0.18MPa。相反，现有技术的装置采用0.2至0.5MPa的压缩空气(相当于本发明中压缩空气第一空气流的压力)驱动其喷嘴。此外，现有技术的装置没有设置用于充填压缩空气第二空气流以进行加气松砂的元件(此种元件相当于本实施例之第一和第二空气室11和12)。正如将在下面讨论的，由于压缩空气第二空气流使铸造型砂加气松砂，压缩空气的第一空气流的气压可以低。

为执行加气松砂，虽然本实施例采用设置在铸造型砂装料斗10外周边下部的第一空气室11和设置在铸造型砂装料斗10内下部的第二空气室12两者，但只有第一空气室11使用或只有第二空气室12使用。

在铸造型砂装料斗10的内室(第二空气室)12中设有碾磨装置14，用于碾磨即磨碎砂球。碾磨装置14包括数个旋转刀，此旋转刀由电机13(图2)驱动旋转。从铸造型砂装料斗10还悬挂有框架15，用于将铸造型砂预压实，这是通过从进气口18充填的压缩空气的压力喷嘴进行的。

现在对图1所示铸造型砂的充填和压实装置进行说明。

从图1所示状态，由全部多段挤压腿16构成的挤压腿下端表面(挤压表面)的轮廓形状采取凹凸轮廓形状，此形状与所面对的模型板1的上表面相匹配，此模型板设置在多段挤压腿16下面。然后，滑动闸门4打开，铸造型砂经过流料槽6和开口5充填入铸造型砂装料斗10，然后滑动闸门4关闭。于是经过阀7a，管7供给压缩空气第一空气流。第一和第二空气室11和12也分别从阀11a和12a供给低压压缩空气第二空气流。这样，铸造型砂被流动化，即加气松砂，并被输送至碾砂装置14上方的位置。

在这种状态下，如果铸造型砂中包含砂球，碾砂装置14的旋转刀将砂球碾成正常状态的铸造型砂，并以这样的状态输送至开口9的上部。然后旋转闸门8打开，于是加气松砂后的铸造型砂被从管7输送的低压压缩空气的第一空气流，经过喷嘴17吹送和充填造型空间。正如在这种状态下所进行的，借助于第一空气流在将铸造型砂充填造型空间的过程中，同时对铸造型砂加气松砂(铸造型砂的这样充填在此称为“加气松砂充填”)减少了铸造型砂在旋转闸门8、开口9和喷嘴17处的堵塞。使用了加气松砂充填，由于铸造型砂被加气松砂，用于驱动喷嘴的压缩空气的气压(从管7充填的第一空气流的气压)可以低。此外，加气松砂充填与现有技术的方法相比能使铸造型砂缓和地充填，特别是充填具有复杂模型的造型空间(特别是具有长口袋的造型空间)。加气松砂充填还减少空气的用量。

通过吹送而伴随铸造型砂进入造型空间的被充填压缩空气，经过充填架3上通气孔3a或模型板上的通气孔(未示出)或同时通过两者排出。

然后，旋转闸门8关闭，充填架3的通气孔3a也被空气挡板装置(未示出)关闭。然后，用于预压铸造型砂的压缩空气空气流，从进气口18经过在充填架3与挤压腿16之间的间隙，施加在造型空间中铸造型砂的上部。因此，由于压缩空气被迫使从造型空间的上部向下部流动，并从模型板1上的通气孔(未示出)排出，全部铸造型砂可从上侧预压实。在这种状态下，铸造型砂的上表面变成在某种程度上低于挤压腿16和喷嘴17的下端面的水平高度。

升降装置在高于挤压腿16控制压力的压力作用下被致动，以使铸造型砂装料斗10和框架15下降。此外，当挤压脚16被向上推直至它们和充填架3到达其上部位置时，铸造型砂被挤压腿16压实。铸造型砂的上表面被挤压腿16和喷嘴17的下端面平坦，于是进行最终压实，这是基于保持在砂箱2中铸造型砂与充填架3之间的厚度(高度)差，通过同时压实全部铸造型砂而使砂型成型的。

升降装置然后进行反向运行，将铸造型砂装料斗10和框架15升起，从而使保持有所制成的砂型带砂箱2的砂型与充填架3分离。带砂箱2的砂型随后被辊子装置(未示出)升起，这样将其从模型板1上移去。在此状态之后，移去后的带砂箱2的砂型被移出装置110，而新的空砂箱被输送至模型板1和充填架3之间。此外，升降装置使铸造型砂装料斗10和框架15下降至成为图1所示位置。然后重复上述相同的运行过程。

图3、4A和4B示出了本发明铸造型砂充填与压实装置的第二实施例。在图3中，本发明的铸造型砂充填与压实装置总体用标号120表示，此装置具有与第一实施例之充填与压实装置110相类似的加气松砂充填优点。不过，装置120适用于既不需要碾磨铸造型砂中砂球的过程也不需要对吹送充填的铸造型砂进预压紧的应用场合。因此，在装置120中，在第一实施例的装置110中用于碾磨砂球的碾磨装置14和预压紧装置均省去。由于这些组成部分被省去，第二实施例装置120的喷嘴17的数量可比第一实施例装置110的喷嘴数量增加。第一实施例采用两个喷嘴17，而第二实施例采用三个或更多喷嘴17(图中示出了四个喷嘴)。根据所用模型板1的形状不同，所用喷嘴17的数量可以增加或减少。

像装置110那样，装置120包括：模型板1；砂箱2，此砂箱可安装在模型板1上；充填架3，可安装在砂箱2上；铸造型砂装料斗10；和多段挤压腿16，此多段挤压腿安装在铸造型砂装料斗10下表面，使其可垂直运动，并可停止在一适当的水平高度。

通气塞(未示出)插入模型板1上表面。充填架3设有排气控制器50以取代第一实施例中的通气孔3a，用于控制从充填架3内排出的压缩空气。每一排气控制器50包括一组合U形框架51，此U形框架设置在充填架3的外周边上部，与充填架一同构成气密空腔3b、用于将气密空腔3b曝于大气或将其关闭的阀、和数个将充填架3中的压缩空气经过充填架3排入气密空腔3b的孔3c。

铸造型砂装料斗10的上部、中部和下部设有：容器部10a，用于容纳铸造型砂；数个锥形空腔10b，该锥形空腔由数个多孔板41和42限定；喷嘴17，可分别插入充填架3。

类似于第一实施例中的铸造型砂装料斗10，压缩空气的第一空气流可经过阀7a和管7充填容器部10a，该第一空气流具有较低的气压，例如0.05至0.18MPa。

构成外壁的多孔板41和构成内壁的多孔板42均分别设有第一空气供给装置43和第二空腔供给装置44。第一和第二空气供给装置43和44可将压缩空气的第二空气流供给锥形空腔10b，以取代第一实施例中的第一室11和第二室12，此空气流具有较低气压，例如0.05至0.18MPa。

如图4A和4B所示，每一第一空气供给装置43包括：组合U形盖46，用以与多孔板41的外表面形成一气密空腔45；压缩空气源(未示出)，经过阀11a与气密空腔45连接；和数个通孔47，与气密空腔45连通，该通孔用于将充填架3中的压缩空气排出。尽管用于多孔板42外表面的第二空气供给装置44只示出阀12a，每一第二空气供给装置44均与每一第一空气供给装置43具有类似的结构。

现根据图所示状态对铸造型砂的吹送并从而将其充填预定的造型空间的运行过程予以说明。升降装置(未示出)使模型板1和砂箱2进行上升或下降运动从而使它们彼此重叠。然后，将充填架3放置在砂箱2上。然后，铸造型砂装料斗10的下部和数个挤压腿16被插入充填架3。数个挤压腿16随后进行升降运动以形成一造型空间，使在挤压腿16的挤压表面和与之相面对的模型板的模型之间形成预定的间隙。类似于第一实施例，滑动闸门4将铸造型砂装料斗10的开口5关闭，阀7a然后打开，经过管7将压缩空气充填容器部10b，于是，在容器部10b中的铸造型砂被吹送并从而被充填造型空间。

当充填铸造型砂时，第一和第二空气供给装置的数个阀11a和12a均适当地开启与关闭，以将压缩空气经过空气供给装置43和44的孔47供入锥形空腔。因此，在锥形空腔10b内的铸造型砂被加气松砂，于是，在铸造型砂与锥形空腔10b内壁之间的摩擦阻力特性可以降低，通过锥形空腔10b的铸造型砂量可以被控制。同时，排气控制器50的数个阀适当地开启与关闭，以控制被充填充填架3中的压缩空气的排出，于是，可控制从喷嘴17喷出的铸造型砂速度。这种对空气排出和铸造型砂喷出速度的控制，使得被充填的铸造型砂在造型空间中任何区域的密度可以调整。于是，铸造型砂以所希望的状态在整个区域被精确地充填。

图5、6A、6B和7示出了本发明的第三实施例。在图5中，充填与压实装置总体用标号130表示，该装置也具有加气松砂充填的优点。不过，此装置适用于不需碾磨铸造型砂中砂球的应用场合。

在图5中，一对向上支撑缸60安装在底版100的左右两侧。可垂直运动的安装架62紧固在支撑缸60的活塞杆60a的远端。在一对支撑缸60的底部(图5中左侧)，模型交换器64的中心可旋转地安装成可水平转动。分别在模型交换器64的两侧，分别由上模型板1a和下模型板1b携带的模型板携带架68a和68b，均由弹簧(未示出)支承，使在每一模型板携带架与底板100之间存在大约5mm的间隙。模型交换器64以这样方式交替地更换模型板1a、1b，使一个模型板运动至底板的中心区，另一个模型板从中心区移出。

数个缸70A、70b被嵌入模型板携带架68A、68b，设置在模型板1a、1b四角的外周边。调正架72a、72b设置在缸70a、70b的远端，每一调正架被封入相应模型板1a、1b的外周边，使其可垂直滑动。当相应的缸70a或70b处于伸出位置(见图5)时，调正架72a和72b的顶部从模型板1a、1b的外周边顶面略微突起，而当相应的缸70a或70b处于缩回位置时，调正架的顶部与模型板1a、1b的外周边顶表面本质上处于相同的水平位置。

铸造型砂装料斗10从垂直运动的安装架62悬挂，类似于第一和第二实施例，铸造型砂装料斗10的顶端具有开口5，该开口由滑动闸门4使其关闭和曝露。管7与铸造型砂装料斗10的外周边上部连接，于是处于低压(例如0.05至0.18MPa)的压缩空气第一空气流经过阀7充填铸造型砂装料斗10，此阀与压缩空气源(未示出)连接。

第三实施例的铸造型砂装料斗10的上部、中部和下部构成：容器部10a，用于容纳铸造型砂；数个锥形分流空腔10b’，该分流空腔由数个垂直多孔板41’和倾斜多孔板42’所限定；喷嘴17，喷嘴的端面与锥形分流空腔10b’的下端连通。

更具体地说，锥形分流空腔10b’是由垂直外板33和内板34限定，外板的内表面设置在铸造型砂装料斗10的垂直多孔板41’上，内板的外表面设置在倾斜多孔板42’上。内板34是倾斜的，从而连同铸造型砂装料斗10的下端本质上形成一等腰三角形。等腰三角形的每一底角大于铸造型砂的休止角(例如60°)。由于具有锥形分流空腔10b’，铸造型砂可同时充填在左右空腔10b’。倾斜壁即多孔板42’有效地引导铸造型砂流，因此，可防止铸造型砂在空腔10b’内堵塞。垂直多孔板41’和与之一同限定锥形空腔10b’的倾斜多孔板42’也用于加气松砂充填，对此将在下面说明。

如图5所示，最好喷嘴17的内侧垂直设置，而其外侧倾斜成愈接近喷嘴17的底部逐渐地愈靠近内侧。如果喷嘴17的内侧和外侧两者均为垂直设置，在喷嘴17内侧和外侧与铸造型砂之间的横向阻力增加，当铸造型砂被挤压时，由于压实会使得铸造型砂堵塞。但是，如果喷嘴17的外壁倾斜成愈接近喷嘴17的底部逐渐地愈靠近内侧，将使被挤压的铸造型砂的释放空间愈接近喷嘴17的顶部宽逐渐加宽。因此在喷嘴17内侧和外侧与铸造型砂之间的横向阻力可以降低。于是，在挤压过程中可避免喷嘴17被任何被压实的铸造型砂所堵塞，从而避免在随后的铸造型砂充填中由于铸造型砂可能在不同情况下堵塞而导致的任何不希望的后果。此外，铸造型砂可有效而均匀地充填。砂型成型后，即使喷嘴17离开砂型的顶面，喷嘴17仍旧保持住在喷嘴中的铸造型砂。因此，喷嘴17还避免产生所不希望的铸造型砂泄漏。

铸造型砂装料斗10设有空气供给装置48。其一安装在每一垂直多孔板41’和每一倾斜多孔板42’上，用于将低气压(例如0.05至0.18MPa)压缩空气供入锥形空腔10b’。

如图6A和6B所示，每一垂直多孔板41’所用的空气供给装置48包括：外侧板33，该外侧板与垂直多孔板41’一起构成气密空腔20；压缩空气源(未示出)，该压缩空气源经过阀21与气密空腔20连接。每一内侧板34具有与垂直多孔板41’类似的结构，每一内侧板与每一倾斜多孔板42’构成气密空腔。

可垂直运动的多段挤压腿16安装在同一装料斗10的下端。

充填架3(见图7)安装在面向下的缸25上，此充填架将挤压腿16和喷嘴17包容在其外周边内，使其可垂直运动，而缸设置在充填架3左右外侧。充填架3的上部设有排气控制器26，用于控制从充填架3内部排出的压缩空气。排气控制器26包括：组合U形架，设置在充填架3的上周边，从而形成气密空腔27；闸门装置(未示出)，用于将气密空腔27关闭或对大气开启；数个通气孔29，该通气孔在充填架3的上部制出。输送砂箱2的输送装置32悬挂在架30上。架30从安装架32在铸造型砂装料斗10的左右侧延伸至挤压腿16的下部。

图5、6和7的铸造型砂充填与压实装置的运行现给予详细说明。在图5所示状态，铸造型砂S被充填铸造型砂装料斗10，而由多段挤压腿16全部构成的挤压表面具有凹凸轮廓，该轮廓与模型板的凸凹轮廓相匹配。输送装置32携带一空砂箱2。模型板携带装置68设置在模型交换器64上并被数个弹簧(未示出)升起，使模型携带装置68与底板100之间的间隙大约为5mm。框架72a的顶面突出于模型板1b外周边的顶表面。

在这种状态下，滑动闸门4被致动以将开口5关闭。充填架3的缸25于是延伸使充填架下降至推在砂箱2的上表面，于是它们被可靠地输送。同时，支撑缸60缩回，使砂箱2被推向从模型板1b外周边顶表面突起的框架72b。此时，模型板携带装置68b反抗设置在间隙中的弹簧被推向底板100。在这种状态下，由模型板1b、框架72b、砂箱2、充填架3、铸造型砂装料斗10和挤压腿16共同限定了造型空间。在此造型空间中，由全部多段挤压腿16形成的挤压表面具有与模型板1b的模型的凸凹轮廓相匹配的凹凸轮廓。空砂箱2被输送装置32携带。

空气供给装置48然后将在低压的压缩空气供给每一分隔的锥形空腔10b’以使其中的铸造型砂S加气松砂。在铸造型砂S加气松砂时，压缩空气的第一空气流经过阀7a和管7被充填铸造型砂装料斗10，于是，铸造型砂S通过加气松砂充填而经过喷嘴17进入造型空间。加气松砂充填所用的压缩空气从通气孔29或模型板1b上的通气孔(未示出)，或同时经过两方面的通气孔排出。

在此状态下，每一排气控制装置26的闸门装置(未示出)可以动作，这样，气密室27在适当的时候开启和关闭，以控制从充填架3排出的空气量。于是，从模型板1b的通气孔排出的空气量可以控制。这样，在造型空间中，在模型板1b具有复杂模型的任何区域，被充填的铸造型砂S的密度可以调节。于是，铸造型砂被以在整个造型空间中的所希望的状态精确地充填造型空间。

支撑缸60然后进一步缩回，而充填架3的缸25缩回以使安装架62降低，而其安装在其上的支撑元件压实铸造型砂S，直至挤压腿16的挤压表面在平直表面(初级挤压)之内形成。同时，滑动闸门4反向运动而使开口5曝露。

模型携带装置68b的缸70b然后设定成使其中的致动流体为被释放状态，而支撑缸60在高于初级挤压的压力作用下缩回，以使砂箱2、充填架3和挤压腿16同时下降，以压实全部铸造型砂(二次压缩)。

缸70b随后缩回，使砂箱2通过框架72被推向充填架3，而支撑缸60被反向致动以使砂型运动。在此状态下，缸25连同砂箱2和挤压腿16一起升起。

在此状态之后，用于制造砂型的砂箱2借助于在移去状态下调正架72被支撑缸70b支撑，而充填架3和挤压腿16均同时升起。在这种状态下，用于制造砂型的砂箱2被输送装置32带至完全与模型板1b分离处。然后新的铸造型砂S被充填铸造型砂装料斗10。

输送装置32的运行使用于已制造了砂型的砂箱2离开装置120，而一个新的空砂箱被运至装置120。在这种状态下模型交换装置64被致动器(未示出)致动，以模型板1a更换模型板1b。然后，挤压腿16被致动，使被全部挤压腿16构成的挤压表面具有与模型板1a上模型的凸凹表面相匹配的凹凸表面。然后，重复上述过程。

虽然在第三实施例中垂直多孔板41’和倾斜多孔板42’两者均用于供给低压压缩空气的第二空气流以执行加气松砂，也可只用垂直多孔板41’，或者只用倾斜多孔板42’供给压缩空气的第二空气流以执行加气松砂。

虽然在第三实施例中，空气供给装置48使压缩空气的喷射能通过数个阀21进行部分调节，由于每一阀是与气密空腔20之一连通的，可以只用一个阀21为数个气密空腔20公用。

Claims (22)

1.一种将铸造型砂充填造型空间并在其中将铸造型砂压实的装置，限定该造型空间的组成部分包括：模型板，该模型板具有模型；砂箱，设置在模型板上，用于环绕模型；充填架，设置在砂箱上，此装置包括：

铸造型砂装料斗，设置在造型空间上方，铸造型砂装料斗具有用于从上部充填处于低压的压缩空气的第一空气流，数个分离的喷嘴设置在铸造型砂装料斗的下部，用于通过第一空气流将所保持的铸造型砂排入造型空间；

加气松砂装置，用于将处于低压的压缩空气的第二空气流供入铸造型砂装料斗并使铸造型砂流动化；

可垂直运动的多段挤压腿，每一段挤压腿均安装在所述铸造型砂装料斗下部邻近每一喷嘴的部位，用于在造型空间中压实铸造型砂。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述加气松砂装置从所述铸造型砂装料斗外周边下部和内下部之一或同时从两者供给第二空气流。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述铸造型砂装料斗还包括用于碾磨砂球的装置，该砂球包含在铸造型砂装料斗内的流动化铸造型砂中。

4.如权利要求1所述的装置，其中，所述用于碾磨砂球的装置为旋转刀。

5.如权利要求1所述的装置，其中，所述模型板的顶面具有凹凸的轮廓，而由所述多段挤压腿限定的的挤压表面具有与所述模型板的所述凹凸轮廓相匹配的凸凹轮廓。

6.如权利要求1所述的装置，其中，第一空气流或第二空气流的气压为0.05至0.18MPa。

7.一种将包含在铸造型砂装料斗中的铸造型砂吹送并从而充填造型空间的方法，限定该造型空间的组成部分包括：模型板，具有模型；砂箱，设置在模型板上，用于环绕模型；充填架，设置在砂箱上，并可垂直运动；多段挤压腿，此挤压腿设置在造型空间上部，从所述铸造型砂装料斗下部的数个喷嘴处，面向所述模型板升降，所述方法包括下述步骤：

从所述铸造型砂装料斗的上部将处于低压的压缩空气第一空气流充填所述铸造型砂装料斗，以将铸造型砂从所述铸造型砂装料斗经过喷嘴吹送并从而充填造型空间；和

使在所述铸造型砂装料斗中的铸造型砂加气松砂，这是通过将处于低压的压缩空气第二空气流供入将被充填造型空间的铸造型砂，从而使铸造型砂装料斗中的铸造型砂流动化。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述加气松砂步骤包括从所述铸造型砂装料斗内下部或外周边下部之一或同时从两者供给第二空气流。

9.如权利要求7所述的方法，还包括碾磨所述铸造型砂装料斗内所述流动化铸造型砂中所包含砂球的步骤。

10.如权利要求7所述的方法，其中，所述模型板的顶面具有凹凸轮廓，该方法还包括使由所述呈凸凹轮廓的所述多段挤压腿所限定的挤压表面，与所述模型板模型的凹凸表面相匹配的步骤。

11.如权利要求7所述的方法，其中，第一空气流或第二空气流的气压为0.05至0.18MPa。

12.一种将铸造型砂充填造型空间并用于在造型空间中压实铸造型砂的装置，所述装置包括：

a)造型空间，限定该造型空间的组成部分包括：模型板，具有模型；砂箱，设置在模型板上，用于环绕模型；和充填架，设置在砂箱上；

b)铸造型砂装料斗，设置在造型空间上方，所述铸造型砂装料斗包括：

i)将低压压缩空气的第一空气流从铸造型砂装料斗上部充填所述铸造型砂装料斗的装置；

ii)容器，设置在所述铸造型砂装料斗的上部用于容纳铸造型砂；

iii)数个锥形空腔，设置在铸造型砂装料斗的中部，并被数个具有数个通孔的多孔板分割，其中，每一锥形空腔与所述容器连通；

iv)加气松砂装置，安装在所述多孔板上，用于将低压压缩空气的第二空气流经过所述通孔供入所述锥形空腔，以使在所述锥形空腔中的铸造型砂流动化；

v)单独的喷嘴，设置在所述铸造型砂装料斗的下部，用于通过第一空气流将铸造型砂吹送并从而充填造型空间，其中，所述单独的喷嘴与所述锥形空腔连通，且其中所述单独的喷嘴可插入所述充填架；和

c)可垂直运动的多段挤压腿，安装在所述铸造型砂装料斗的下部，使所述多段挤压腿限定造型空间的顶面，以便压实造型空间中的铸造型砂。

13.如权利要求12所述的装置，其中，所述加气松砂装置包括一种元件，该元件设置在每一多孔板的外表面，与之一起构成气密空腔，压缩空气源经过阀与所述气密空腔连接，设置在所述充填架上的通气孔，用于排出进入所述空腔的压缩空气。

14.如权利要求12所述的装置，还包括用于控制压缩空气排出量的装置。

15.如权利要求14所述的装置，其中，所述用于控制压缩空气排出量的装置包括：框架，安装在充填架的外周边，与其一起构成气密空腔；附加阀，用于对大气曝露和关闭所述气密空腔；附加通孔，设置在所述充填架上，用于排出进入所述附加空间的压缩空气。

16.如权利要求12所述的装置，其中，第一空气流或第二空气流的气压为0.05至0.18MPa。

17.如权利要求12所述的装置，还包括用于使所述模型板进入和离开所述装置的装置。

18.如权利要求12所述的装置，其中，所述数个锥形空腔分为由所述多孔板限定的锥形空腔，而其中所述数个多孔板包括：一对相面对的垂直外板；一对内板，该内板倾斜以与所述铸造型砂装料斗的下端一起本质上形成一等腰三角形。

19.如权利要求18所述的装置，其中，本质上为等腰三角形的底角大于所用铸造型砂的休止角。

20.如权利要求18所述的装置，其中，所述喷嘴由一垂直壁和一倾斜壁限定，此倾斜壁倾斜成使所述垂直壁愈接近所述喷嘴底部时愈靠近所述倾斜壁。

21.一种将铸造型砂吹送并充填造型空间的方法，包括下列步骤：

a)在预定位置设置具有通气孔的模型板；

b)将砂箱设置在所述模型板上以环绕所述模型；

c)将充填架设置在所述砂箱上；

d)限定造型空间，这是通过将设置在造型空间上方并可垂直运动的铸造型砂装料斗与安装在所述铸造型砂装料斗下部的多段挤压腿进行组合以接近充填架实现的，其中，所述铸造型砂装料斗包括i)容器，设置在所述铸造型砂装料斗的上部，用于容纳铸造型砂，ii)数个锥形空腔，设置在所述铸造型砂装料斗的中部，并被数个具有数个通孔的多孔板分段，其中，每一锥形空腔与所述容器连通，iii)分离的喷嘴，在所述铸造型砂装料斗的下部设置成使所述分离的喷嘴与所述锥形空腔连通，并插入所述充填架；

e)将低压压缩空气第一空气流从所述铸造型砂装料斗的上部充填所述铸造型砂装料斗，以将铸造型砂从所述铸造型砂装料斗经过所述分离的喷嘴吹送并从而充填造型空间；和

f)将低压压缩空气第二空气流经过所述通孔供入所述锥形空腔，以使在所述铸造型砂装料斗中的铸造型砂这样流动化，以使从喷嘴充填的铸造型砂量得以控制。

22.如权利要求21所述的方法，还包括控制从所述充填架排出空气的步骤，以控制从所述模型板的通气孔的排出空气量，这样，使在造型空间内任何区域中被充填的铸造型砂密度得以调节。

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