CN86102082A - 用造型材料充填砂箱或类似盛器的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用造型材料充填砂箱或类似盛器的方法，该法通过一个管状送砂装置至少可将造型材料送到砂箱的一个空挡部位。在管状送砂装置区内，将一种流体介质(最好是鼓风空气)沿垂直于送砂的方向通入造型材料，在流体介质进入第一个区域后，至少在第二个区域内将加压流体介质重新通入流动的造型材料中。适合于上述方法的设备的特征是：送砂装置至少设置两个沿送砂流动方向相继排列的区域，所述区域至少有一个侧向的流体介质进入孔。

Description

本发明涉及一种铸造过程中为制造铸型、型芯或类似物而用造型材料充填砂箱或类似盛器的方法和设备，可通过一个管状送砂装置将造型材料送到砂箱的至少一个空挡部位。

为了用造型材料充填砂箱，可使用所谓的射砂头、从射砂头射出的流态砂混合料可打入砂箱。为了使型芯密度和强度均匀化，曾有人建议使用一种管状的、快速振动例如通过一惯性偏心马达的送砂装置来实现型砂混合料的流态化。在这种情况下，振动的送砂装置和砂箱之间可设置弹性的输送管道，而且可以把射砂板与这些输送管道相连。型砂混合料的砂流被分开并送到位于输送装置端部的多个软管状的前置空间内（即砂流以这种方式被分成分流）。这种方法具有因分流而产生的一些缺点。

本发明人采取的是完全不同的方法，他根据现有技术提出的任务是：提供一种前面已经提到过的方法和设备，用它们来制造铸型和型芯便可获得优良的产品，而且设备操作更为简单。尤为重要的是，造型材料的均匀化可得到保证，同样，造型材料可靠的运送问题也会得到解决。

解决本发明任务的方案是：在管状送砂装置范围内，将一种流体介质（最好是加过压力的鼓风空气）沿垂直于型砂运送方向的方向通入造型材料，然后（按本发明的另一个特征），至少在一个不同于第一个区域的第二个区域内，将加过压力的流体介质重新通入流动的造型材料中。

由于在送砂装置内腔沿径向吹入压缩空气（按本发明是通过一条环状通道），所以造型材料或型砂的流态化结果特别好;所运送的型砂是沿砂箱所在的方向往下打的。在吹入空气后的不到一秒钟时间内（此时间同样也可控制）可附加一部分加压空气，这样做可补偿送砂装置内可能出现的压力下降并使得用造型材料充填砂箱的动作准确。

流态化过程所产生的废气，按本发明将由下往上排放。

按本发明的方法与公知的“间歇式射砂”方法有本质的区别，因为型砂是在流动中与加压空气混合的;这种空气也不是压在由下落型砂在送砂装置内形成的平滑面上的。

按本发明方法的另一个特征是，造型材料在进入砂箱或砂箱空挡部位之前，至少受到侧向的压力，用这种侧向压力可消除砂箱上或者在造型材料中出现的空气通道。

送砂装置中新的造型材料，最好是从侧面送入已经出现在砂箱前面的造型材料堆中，这样做能保证处在砂箱前面的新的造型材料能持续不断地进入射砂的准备状态。

前面已经提到的按本发明的设备，它的送砂装置至少具有两个沿流体方向按装的区域，这两个区域均设有流体介质的进入孔，它们从流体力学的观点看是彼此分开的，输入第二个区域的空气在一段时间间隔后可输入第一个区域。

按本发明的另一个特征，侧面送气区域是由一个围绕着送砂装置侧壁的环状空腔所构成，它是通过一些孔与送砂装置的内腔相连的。

已经证明，环状空腔内的空气通过切线进气管输入是有好处的，因为这样做能保证在送砂装置的园周上有一种均匀的分配。此外，孔是用筛状面覆盖的，而筛状面最好是具有缝隙的管壁内套的组成部分。

送砂装置的上面由一个闸阀密封，闸阀上面装有一个造型材料进料斗或类似物。

将上面提到的软管用于普通的送砂装置，而且在送砂装置和砂箱或一个放在砂箱前面的型板之间留有空间以便容纳型砂的做法，都已公知。在本发明中，没有单独的分流支管，而是一个没有被分割的前置空间，前置空间最好一直扩大到砂箱或一个放在砂箱前面的型板处。

在本发明中，送砂装置和砂箱之间有一个组合构件，它由一个上托圈和一个固定在上托圈上的锥形罩体构成，罩体沿法兰方向张开，并借助于法兰与型板固定在一起，型板上设有型板喷嘴。就本发明而言，型板是固定的送砂装置的一个部分，单个的砂箱可通过纵向运输小车在型板下面移动。

已经证明，前置空间上装有体积可变的插入构件，尤其是可充气的气膜构件是很有好处的，气膜构件在侧面从前置空间的侧壁张入前置空间并对短暂停留在前置空间内的造型材料施加一个径向的压力。气膜构件也可按流体方向设置，在这种情况下它们同样也要从外部吹空气来张开。借助于气膜构件，型板上型砂堆中存在的空气通道很容易被消除。此外，型砂会缓慢地从上面流向由侧壁气膜构件所产生的空间内，然后当侧面气膜构件充气时，这些流下的型砂就会从这个空间被压向设备的中心轴部位，因而被压到设置在充填板上的型板喷嘴所在的区域内。

这个插入构件也可以用来减小前置空间的体积，以致于它始终能和所需要的型砂量相适应。

前置空间的这种体积可变性显然是被要求得到保护的，它比本发明设备的组合构件的特征要大得多。

本发明的其他优点、特征和细节地方，将由下列结合附图描述的实施例给出。

附图如下：

图1：充填设备的侧视图;

图2：充填设备侧视图的一个部分，是从放大的图1上切下的一个部分;

图3：沿图2Ⅳ-Ⅲ切开的剖面图（放大）;

图4：图1侧视图的另一个部分，也是从放大的图1上切下的一个部分，其中包括被中心轴线分开的两种实施方式;

图5：图4顶视的细部;

图6：图4一种实施方式的顶视图。

充填设备14装在两根垂直的框架立柱13之间，并位于砂箱12运输小车11的移动轨道10上方，可用它把造型材料送到立柱13之间的砂箱12f之中。

充填设备14具有一个充填缸（或称充气缸）16，它的上面是型砂进料斗15，下面是射砂罩17。射砂罩17向下张开至充填板18。充填板18将射砂罩17底面夹紧，它借助于螺钉19固定在射砂罩17的法兰20上。

充填缸（或称充气缸）挂在闸阀下面，闸阀形如环形21，且具有一个闸板21k，它的上方是进料斗15的支承法兰23，下方是充填缸上托圈22。充填缸16在相距上托圈22i的地方具有环形糟28，它的翼板26、27与充填缸缸壁25焊接在一起，环形糟28朝下有孔30（用塞子29封上），同时从图3可以看出，它还具有沿切线方向的进气管31。由环形糟28限定的环形空腔33，在优选的实施例中还带有导向器34（平面图中呈弯曲状），由部分缸壁25构成的空腔33内壁上有通孔36，它由内套38过渡张紧，空气可沿内套38通孔36处通过，例如可在内套38上设有缝隙37。

在与上环形糟28中心线相距h的地方，沿缸壁25设置结构相同的下环形糟28t。

锒有内套38的充填缸16上端是顶环40（密封件39的位置由顶环40所限），下端是连接环41，螺钉19将连接环41固定在射砂罩17的支承环44上。

射砂罩17的锥形罩体50内壁上带有气膜构件51，它四周环形密封与罩体50相连，内腔54内至少设有一个送气孔55。这种用空气张开的气膜构件在图4（左）中是用51t表示的。

在图4中心线M区域内还设有另外一个气膜构件57，它突出在充填板18的上面，并至少能张到罩体50的内腔59，例如可通过充填板18的导管60用空气把它张成57t所示的形状。

用铰链61固定在罩体50（图6）支承圈62上的充填板18，具有型板喷嘴64和空气平衡孔65。

为了充填带有模型66或芯子的砂箱或芯盒，可通过充气缸16把充过气的造型材料往下打到砂箱12f上去。由于有上述两个环形糟28以及吹入环形糟的横向气流，空气和造型材料的混合在箭头X所指方向上非常均匀。为了使流动性差的造型材料也尽可能地得到均匀喷射并因此能打进砂箱或芯盒12f的空档部位，可对上、下环形糟28实行间歇式送风。用充填板18的型板喷嘴64可完成这种送风制度。

当造型材料流动性差时，在所述的型板喷嘴上方的造型材料中会形成一些空气通道，图4（右）K表示的就是这种空气通道中的几个。通道K周围的造型材料F中会出现一种无用的死区。由这种死空间所产生的造型材料偶然性中断会造成铸型缺陷。气膜构件51、57能避免出现这种现象。在所述的充气过程前，气膜构件没有空气，而充气过程后它会被空气所张开。当气膜体积增大时，罩体50内腔59内的造型材料被气膜构件51由外侧往中心线M方向推动。这样做一方面能消除空气通道K，另一方面当外侧气膜构件51放气时在它和往中心移动的造型材料之间会出现一个空间，新的从上面落下的造型材料将填入这个空间，并将在下一次喷射过程中以所述方式往中心线M方向推压，也就是说，新的造型材料是为型板喷嘴64的下一次喷射过程提前放置的。

中心气膜构件57t在消除通道K的工作中起支持作用，它帮助喷射后仍残留在内腔59内的造型材料F集中在一起。

外侧气膜构件51除了能消除通道K和把新填入的造型材料沿径向运送之外，还具有靠充气度来形成置换体的作用，有了这种置换就可有控制地缩小罩体50的内腔59。这样做能避免死空间并影响造型材料在内腔59内的停留时间;充气度的选择视不同情况而异。

Claims (22)

1、一种铸造过程中为制造铸型、型芯或类似物而用造型材料充填砂箱或类似盛器的方法，可通过一个管状送砂装置将造型材料送到砂箱内的至少一个空档部位，其特征在于，

在管状送砂装置范围内，将一种流体介质(最好是鼓风空气)沿垂直于送砂方向(X)的方向通入造型材料。

2、按权利要求1所述的方法，其特征在于，在流体介质进入第一个区域后，至少可在第二个区域内，将加过压力的流体介质重新通入流动的造型材料中。

3、按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通入第二个区域的空气，在一段可调节的时间间隔后通入设置在它前面的区域。

4、按权利要求1至3中一个权利要求所述的方法，其特征在于，砂箱外的造型材料受到侧面压力的作用，在其周围产生了可供下一次射砂所用的空间。

5、铸造过程中为制造铸型、型芯而用造型材料充填砂箱或类似盛器的设备，可通过一个管状送砂装置将造型材料送到砂箱的至少一个空档部位内，其特征在于，

送砂装置（16）具有至少两个沿流体方向（X）一个连着一个设置的区域范围（28、28t），它们具有至少一个侧向的流体介质进入孔（36）。

6、按权利要求5所述的设备，其特征在于，区域（28、28t）从流体力学观点来看是彼此分开的。

7、按权利要求5或6所述的设备，它具有送砂装置的侧壁，其特征在于，侧面进气区域由一个围绕侧壁（25）的环形空腔（33）构成，它通过孔（30）与送砂装置的内腔相连。

8、按权利要求5至7所述的设备，其特征在于，环形空腔（33）内的进气管（31）按切线方向进气。

9、按权利要求7或8所述的设备，其特征在于，在进气方向上的孔（30）正对导向叶片（34）或其类似物而设置。

10、按权利要求5至9中一个权利要求所述的设备，其特征在于，孔（30）由筛状面（37）覆盖。

11、按权利要求10的设备，其特征在于，筛面（37）是送砂装置（16）内套（38）的组成部分。

12、按权利要求3至5中至少一个权利要求所述的设备，其特征在于，按送砂方向（X）来看，闸阀（21K）装在送砂装置（16）的前面。

13、按权利要求5至12中至少一个权利要求所述的设备，它在送砂装置和砂箱或装在砂箱前面的型板之间设置了至少一个暂时容纳型砂的前置空间，其特征在于，前置空间（59）在其靠近砂箱（12f）的地方，尺寸大小与型板（18）大致相等，它的下面被型板（18）所限。

14、按权利要求13所述的设备，其特征在于，型板（18）构成前置空间（59）的底，前置空间（59）在从型板（18）到送砂装置（16）之间形状是收缩变小的，它具有一个漏斗状的侧壁（50）以及在侧壁上缘的一个支承圈44，它是一个特殊的组合构件。

15、按权利要求5至14中至少一个权利要求所述的设备，其特征在于，型板上设有指向砂箱（12f）的型板喷嘴（64）。

16、按权利要求5至15中至少一个权利要求所述的设备，其特征在于，型板（18）上设有空气平衡通孔（65）。

17、按权利要求5至16中至少一个权利要求所述的设备，其特征在于，前置空间（59）中装有体积可变的插入构件（51、57），它们的壁至少有部分是弹性的。

18、按权利要求17所述的设备，其特征在于，可用空气张开的气膜构件可作为插入构件（51）使用，在充气的状态下，气膜构件突出在前置空间（59）侧壁（50）上。

19、按权利要求5至18中至少一个权利要求所述的设备，其特征在于，可用空气张开的气膜构件（57）设置在送砂方向（X）上。

20、按权利要求19所述的设备，其特征在于，气膜构件（57）装在型板（18）上没有设置型板喷嘴（64）和空气平衡通孔（65）的地方，最好是在型板的中心。

21、按权利要求5至20中至少一个权利要求所述的设备，其特征在于，主要从垂直方向进气的插入构件（57），可从型板内把空气通入。

22、按权利要求5至21中至少一个权利要求所述的设备，其特征在于，型板（18）装在运输砂箱（12）的设备上方。

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