CS200831B1

CS200831B1 - Casting autoclave for pouring the castings

Info

Publication number: CS200831B1
Application number: CS570178A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Loukota; Bohuslav Tachovsky; Emil Frank; Ferdinand Horcicka
Original assignee: Zdenek Loukota; Bohuslav Tachovsky; Emil Frank; Ferdinand Horcicka
Priority date: 1978-09-04
Filing date: 1978-09-04
Publication date: 1980-09-15

Description

Vynález se týká odlévacího autoklávu na odlévání vysoce náročných odlitků ze slitin kovů, převážně kovů lehkých·.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a casting autoclave for casting high-demand castings of metal alloys, mainly light metals.

U těchto odlitků při normálním odlévání do pískových forem a při normálním atmosférickém tlaku v okolí formy bývá velmi často naruěena homogennost odlitků, a to jednak bublinkami plynu vylučujícího se z kovové taveniny béhem tuhnutí, jednak mezidentritickou poréžitou.In these castings during normal casting into sand molds and at normal atmospheric pressure around the mold, the homogeneity of the castings is very often disturbed, both by bubbles of gas exiting from the metal melt during solidification and by inter-critical defeat.

Oběma těmto jevům lze zabránit především zvýšením tlaku atmosféry v okolí formy a rychlostí tuhnutí odlitého kovu ve formě.Both of these phenomena can be avoided primarily by increasing the atmospheric pressure around the mold and the solidification rate of the cast metal in the mold.

Zvýšení atmosférického tlaku se dosahuje právě odléváním v přetlakové komoře, tj. v autoklávu. Tam se složená forma připravená k odlití zaveze a po odlití netaveného kovu do formy a po uzavření autoklávu se zaplní prostor autoklávu stlačeným plynným médiem tak, že uvnitř autokládu vznikne přetlak 0,4 až 0,6 MPa.An increase in atmospheric pressure is achieved by casting in an overpressure chamber, ie in an autoclave. There, the composite mold is ready to be cast and after the molten metal has been poured into the mold and after the autoclave is closed, the autoclave space is filled with compressed gaseous medium so that an overpressure of 0.4 to 0.6 MPa occurs inside the autoclave.

Dosud známé typy autoklávů jsou řešeny tak, že vlastni tlakovou komoru tvoří ležatá nádoba kruhového průřezu se vstupním otvorem obdélníkového tvaru v čele nádoby. Vstupní otvor se uzavírá masivními vraty otevíratelnými dovnitř autoklávu. Uzavírání vrat se děje ručně a je s ohledem na hmotnost vrat velmi obtížné.The known types of autoclaves are designed in such a way that the actual pressure chamber is formed by a horizontal vessel of circular cross section with an inlet opening of rectangular shape at the front of the vessel. The inlet is closed by a massive door openable inside the autoclave. The door closes manually and is very difficult due to the weight of the door.

831831

Uvnitř komory autoklávu, jakož i před vraty autoklávu je instalován válečkový dopravník, na který se forma uloží a po němž se pak ručně přesune dovnitř tlakové komory. Při této manipulaci s formou hrozí nebezpečí poškození formy možnými otřesy.A roller conveyor is mounted inside the autoclave chamber as well as in front of the autoclave door, onto which the mold is placed and then moved manually into the pressure chamber. There is a risk of damage to the mold due to possible vibrations when handling the mold.

S ohledem na malou světlost vstupního otvoru autoklávu je nutné u větších a vyšších forem zajíždět do tlakové komory se složenou formou bez nasazeného vyhražovéku opatřeného protavovací destičkou, který je nutný k intenzivnímu a rychlému zalití formy. Tento vyhražovák se pak musí ručně usazovat na formu až uvnitř tlakové komory, což, je velmi namáhavé a i nebezpečné s ohledem na značnou hmotnost vyhražovéku a velmi stísněný prostor uvnitř tlakové komory, ale též na to, že vyhražovák musí být předehřát na teplotu cca 200 °C. Také při této operaci hrozí nebezpečí poškození vtokového otvoru a vniknutí odrobeného písku do vtokové soustavy. Licí otvory, jimiž je autokláv opatřen, se uzavírají ručně, což je vzhledem k hmotnosti uzavíracích talířů též značně obtížné s možností úrazu přiskřípnutí ruky.Due to the small opening of the autoclave inlet, in larger and higher molds it is necessary to drive into a pressure chamber with a composite mold without a threatening plate fitted with a melting plate, which is necessary for intensive and fast casting of the mold. This threatener must then manually set on the mold up inside the pressure chamber, which is very strenuous and dangerous due to the considerable weight of the threatener and the very confined space inside the pressure chamber, but also that the threatener must be preheated to a temperature of about 200 ° C. Also in this operation there is a risk of damaging the inlet opening and penetrating the machined sand into the inlet system. The pouring holes provided with the autoclave are closed manually, which is also very difficult due to the weight of the closing plates, with the possibility of injuries to pinching.

Po odlití formy a jejím zchladnutí musí být odlitá forma vysunuta z tlakové komory, a to v obráceném sledu, jak popsáno, přičemž hmotnost formy se zvýšila o hmotu nalitého kovu. Nejobtížnějším úkonem je pak odstranění vyhražovéku z formy, který je pevně spojen zbytkem nalitého kovu ve vyhražováku s vtokovým systémem odlitku. Toto je nejen těžká fyzická práce, ale navíc v ovzduší zamořeném zbytky zplodin hořeni a za značné teploty.After the mold has been cast and cooled, the mold must be ejected from the pressure chamber in reverse order as described, the mold weight being increased by the mass of the cast metal. The most difficult operation is then removing the trap from the mold, which is firmly connected with the rest of the poured metal in the trap with the inlet system of the casting. This is not only a difficult physical work, but also in an air contaminated by combustion residues and at a considerable temperature.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje odlévací autokláv pro odléváni odlitků podle vynálezu, který je nesen nosným rámem, je opatřený přívodem a vývodem tlakového média, obsahuje odlévací otvory opatřené uzavíracími talíři, dále nosný rošt a víko. Podstatou vynálezu je, že víko má nad dělicí spárou přírubu s vnějšími ozuby ne vnějším obvodu a jeho dno má pod dělicí spárou nákružek, přičemž příruba s vnějšími ozuby i nákružek jsou obemknuty otočným uzavíracím prstencem průřezu U s vnitřními ozuby na svém vnitřním horním okraji. Dále podle vynálezu na vnějším obvodu dna mé nosný límec s konzolami, nesoucími pootáčecí siloválce spojené s otočným uzavíracím prstencem. Jeho víko je spojeno se zdvihacím ramenem umístěným nad víkem autoklávu a uchyceným k jeho spod ní části a spojeným nejméně s jedním otevíracím eiloválcem. Uvnitř horní části víka je pro každý z licích otvorů uzavírací talíř upevněný na přetáčecí tyči, spojené s uzavíracím siloválcem umístěným vně víka.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the casting autoclave for casting of the castings according to the invention, which is supported by a support frame, is provided with an inlet and outlet of pressure medium, contains casting holes equipped with closing plates, further a support grid and a lid. It is an object of the invention that the lid has a flange with external teeth above the separation gap and its bottom has a collar underneath the separation gap, the flange with both external teeth and collar being enclosed by a rotatable closing ring U with internal teeth at its inner upper edge. Further, according to the invention, on the outer periphery of the bottom, my support collar with brackets carrying rotating forceps connected to a rotatable closing ring. Its lid is connected to a lifting arm located above the autoclave lid and attached to its lower part and connected to at least one opening cylinder. Inside the top of the lid, for each of the pouring holes, a shut-off plate is mounted on a turntable connected to a shut-off power cylinder located outside the lid.

Odlévací. autokláv podle vynálezu má oproti dosud známým typům mnoho předností.Casting. The autoclave according to the invention has many advantages over the known types.

Je to zejména to, že všechny úkony spojené s manipulací e formou, jekož i úkony spojené s obsluhou vlastního autoklávu se dějí motoricky a tím se zkracuje manipulační čas a zvyšuje se licí kapacita autoklávu.In particular, all operations associated with e-mold handling, as well as operations associated with the operation of the autoclave itself, are carried out motorically, thereby reducing the handling time and increasing the casting capacity of the autoclave.

pále je to odstranění fyzicky namáhavé práce obsluhy v nehygienickém prostředí.It is an elimination of the physically strenuous work of the operator in an unhygienic environment.

Zvyšuje se bezpečnost práce při dopravě formy k lití v autoklávu a ustavování formy v něm, přičemž se odstraňuje riziko možnosti poškození formy následkem jejího překládání a přesunu do autoklávu. To se projevuje ve snížení zmetkovitosti, vzniklé např. násled200 831 kem odrobení písku do vtokové soustavy nebo znehodnocení formy následkem otřesů a tím posunutí založených jader.The work safety during the transport of the mold to be cast in the autoclave and the mold setting in it is increased, while the risk of damage to the mold due to its folding and transfer to the autoclave is eliminated. This translates into a reduction in scrap, resulting, for example, from the production of sand into the inflow system or the deterioration of the mold due to shocks and thus the displacement of the found cores.

U autoklávu podle vynálezu všechny tato rizika odpadají, poněvadž při otevřeném víku autoklávu je veškerá manipulace s formou vizuálně kontrolovatelná až ke konečné fázi přípravy formy před jejím odlitím a forma se nepřekládá.In the autoclave according to the invention, all these risks are eliminated since, with the lid of the autoclave open, all handling of the mold is visually controlled up to the final stage of mold preparation before casting and the mold is not reloaded.

Vzhledem k tomu, že u tohoto autoklávu je při otevřeném víku k dispozici celý jeho průřez pro založení formy, je maximálně možné využít vnitřní prostor a tím odlévat i rozměrnější formy.Since the autoclave has a full cross-section for the mold to be opened when the lid is open, it is possible to make the most of the internal space and thereby cast even larger molds.

Další předností tohoto autoklávu je, že při stejném kruhovém průřezu má s ohledem na způsob jeho otevírání jen poloviční délku a tím také poloviční vnitřní objem, který se zaplňuje stlačeným médiem. To má za následek poloviční spotřebu energie potřebné k výrobě stlačeného média, jakož i úsporu na opotřebení strojního zařízení, které jej vyrábí.Another advantage of this autoclave is that, with the same circular cross-section, with respect to the manner of its opening, it has only half the length and thus also half the internal volume, which is filled with compressed medium. This results in half the energy consumption required to produce the pressurized medium, as well as savings in the wear and tear of the machinery producing it.

Protože je autokláv situován na svislo, a tím, že odpadají dopravní zařízení, tj. válečkový dopravník, před autoklúvem, je celková zastavěná plocha autoklévem podstatně menši, čímž vzniká úspora výrobní plochy.Since the autoclave is situated vertically, and by eliminating the conveyor device, i.e. the roller conveyor, in front of the autoclave, the total built-up area by the autoclave is substantially smaller, thereby saving production area.

Příklad provedení odlévacího autoklávu podle vynálezu je znázorněn na výkresech, kde na obr. 1 je autokláv nakreslen v nárysném pohledu z boku s pravou polovinou v řezu, na obr. 2 je autokláv znázorněn v půdorysném pohledu a na obr. 3 je znázorněna vložená forma připravená k odlití v autoklávu.An exemplary embodiment of a casting autoclave according to the invention is shown in the drawings, in which Fig. 1 is an elevational side elevational view of the autoclave, Fig. 2 is a plan view of the autoclave, and Fig. to be cast in an autoclave.

Jak je z výkresů patrné, sestává odlévací autokláv podle vynálezu z víka 1 se čtyřmi licími otvory 2 kruhového průřezu. Po obvodu spodní dosedací plochy víka 1 je vypracována kruhová drážka J a v ní je uložena kruhovitá pryžová šňůra £ sloužící k utěsnění autoklávu v dělicí spáře. Po vnějším obvodu je vypracována příruba s vnějšími ozuby 6. Víko 1 dosedá na dno 2 autoklávu. Na této části autoklávu je vytvořen nákružek 8 k zachycování otočného uzavíracího prstence 2.» dále nosná příruba 10 s drážkou 11 pro uložení ocelových kuliček 12. po nichž se pootáčí uzavírací prstenec 2. a je přivařen nosný límec 13 pootáčecích siloválců 14. Tyto siloválce 14 slouží k pootáčení uzavíracího prstence 2·As can be seen from the drawings, the casting autoclave according to the invention consists of a cover 1 with four casting holes 2 of circular cross-section. A circular groove J is formed around the periphery of the lower seating surface of the lid 1 and accommodates a circular rubber cord 6 for sealing the autoclave in the separation gap. A flange with outer teeth 6 is provided along the outer periphery. The lid 1 abuts the bottom 2 of the autoclave. On this part of the autoclave a collar 8 is formed to receive the rotatable closing ring 2. »further, a bearing flange 10 with a groove 11 for receiving steel balls 12, after which the closing ring 2 is pivoted and the supporting collar 13 of the rotating power cylinders 14 is welded. used to rotate the closing ring 2 ·

Dno 2 áe uloženo na nosném rámu 15» Uzavírací otočný prstenec 2 ^s vnitřními ozuby 16 po svém vnitřním obvodu slouží k pevnému spojení víka 1 a dna 2 autoklávu po jejich vzájemném dosednutí. Ke spojení dochází pootočením prstence 2 o jednu rozteč vnitřních ozubů 16. Vnější ozuby 6 a vnitřní ozuby 16 mají styčné plochy šikmé k řádnému stlačení víka 1 a dna 2 ^k sobě ^na vložené těsněni, tj. pryžovou šňůru 4.The closing ring 2 ^{with the} internal teeth 16 on its inner circumference serves to firmly connect the cover 1 and the bottom 2 of the autoclave after their mutual abutment. The connection takes place by turning the two rings by one pitch of the inner claw tines 16. The outer 6 and inner prongs 16 have a contact surface oblique to the proper compression of the cover 1 and the bottom 2 ^to one another ^{on the} intermediate seal, i.e. a rubber cord fourth

Otáčivý pohyb uzavíracího prstence 2 obstarávají tři dvojice pootáčecích siloválců 14 upevněných otočně ke konzolám 12· Konzoly 17 jsou přišroubovány k nosnému límci 13. který je pevně spojen se dnem 2 autoklávu.The pivoting movement of the closing ring 2 is provided by three pairs of pivoting power cylinders 14 rotatably mounted to the brackets 12. The brackets 17 are screwed to the support collar 13, which is fixedly connected to the bottom 2 of the autoclave.

K otevírání a zavíráni víka 1. autoklávu slouží tři otevírací siloválce 18«uloženéTo open and close the lid of the first autoclave, three opening power cylinders 18 '

200 031 otočně v patkách 19 upevněných na nosném rámu 15. Pístnice otevíracích siloválců 18 jsou spojeny s pákami 20 naklínovanými na nosném hřídeli 21. na němž je upevněno zdvíhací rameno 22. Spojení mezi zdvíhacím ramenem 22 a víkem 1 autoklávu obstarává dělená objímka 23 a čep 24 vevařený do víka 1.200 031 rotatably in the feet 19 mounted on the support frame 15. The piston rods of the opening power cylinders 18 are connected to levers 20 wedged on the support shaft 21 on which the lift arm 22 is mounted. The split sleeve 23 and the pin provide the connection between the lift arm 22 and the autoclave cover. 24 welded into the lid 1.

Uzavírání a otevírání licích otvorů 2 ve víku 1 autoklávu se děje pomocí čtyř uzavíracích talířů 25. po obvodu opatřených pryžovým těsněním 26. Uzavírací talíře 25 jsou upevňovány na čtyřech přetáčecích tyčích 27 nesených čepelem 28 s ramenem, ve kterém je uchycen uzavírací siloválec 29. Tento uzavírací siloválec 29 obstarává otáčení čepem 28 s ramenem a je upevněn na držáku 30.The closing and opening of the pouring holes 2 in the cover 1 of the autoclave is effected by means of four closing plates 25. circumferentially provided with a rubber seal 26. The closing plates 25 are fastened on four turning bars 27 supported by a blade 28 with an arm in which the closing force transducer 29 is mounted. the closure forceps 29 provide rotation of the arm pin 28 and are mounted on the bracket 30.

Uzavírací talíře 25 jsou opatřeny odvalovacími podpěrnými rolnami 31. které se odvalují po vodící drážce 32 přivařené na víku 1 autoklávu.The closure plates 25 are provided with rolling support rolls 31 which roll along a guide groove 32 welded to the cover 1 of the autoclave.

Na dně J autoklávu je uložen vyjímatelný nosný rošt 33. na který se ukládají složené formy. Proti působení hmotnosti formy na dno 2 autoklávu je toto podepřeno podpěrkou Ji.At the bottom of the autoclave there is a removable support grid 33 on which the folded molds are deposited. Against the action of the weight of the mold on the bottom 2 of the autoclave, this is supported by a support Ji.

Složená forma 35. připravená k odlití, ee uloží v otevřeném autoklávu na nosný rošt JJ. Na vtokový otvor 36 se uloží kovový vyhražovák 37 předehřátý na příslušnou teplotu. Do vyhražováku 37 se založí protavovací destička 38. která překrývá vtokovýThe composite mold 35, ready for casting, is deposited in an open autoclave onto the support grid 11. A metal threatener 37 preheated to the appropriate temperature is placed on the inlet opening 36. A melting plate 38 is inserted into the threatener 37 and overlaps the inflow

I otvor nepůsobením otevíracích siloválců 18 na páky 20 se otáčí nosný hřídel 21. Otáčivý pohyb nosného hřídele 21 se přenáší na zdvihací rameno 22. na jehož konci je upevněno víko 1. Víko 1 Autoklávu se uzavírá.Even the opening is caused by the opening force cylinders 18 on the levers 20 to rotate the support shaft 21. The rotational movement of the support shaft 21 is transmitted to the lifting arm 22 at the end of which the lid 1 is fixed. The lid 1 of the autoclave is closed.

Postavení vnitřních ozubů 16 na uzavíracím prstenci 2. musí být takové, aby vnitřní ozuby 16 procházely mezerami mezi vnějšími ozuby 6 na přírubě J.The position of the inner teeth 16 on the closing ring 2 must be such that the inner teeth 16 pass through the gaps between the outer teeth 6 on the flange J.

Uzavírací talíře 25 jsou postaveny tak, že nezakrývají licí otvory J2.The closure plates 25 are constructed such that they do not cover the pouring holes 12.

Víko dosedne na dno 2· Působením pootáčecích siloválců 14 se pootočí uzavírací prstenec 2, směrem Z o jednu rozteč vnitřních ozubů 16 a tím je autokláv uzavřen.The lid rests on the bottom 2. Under the action of the rotating power cylinders 14, the closing ring 2 is rotated, one Z spacing of the internal teeth 16, and the autoclave is closed.

Do stoliček 40 se vloží nálevky J2, v počtu podle počtu vtokových otvorů, do nichž se z pánvi 41 odlije natavený kov. Po odlití netaveného kovu do formy 35 se vyjmou nálevky 39 ze stoliček 40. Pomocí uzavíracího siloválce 29 se pootočí přetáčecí čep 28 s ramenem, na němž jsou upevněny přetáčecí tyče 27 nesoucí uzavírací talíře 25 tak, že uzavírací talíře 25 zakryjí licí otvory 2.The funnels 12 are inserted into the stools 40 in number of inlet openings into which the molten metal is poured from the ladle 41. After pouring the non-molten metal into mold 35, the funnels 39 are removed from the stools 40. By means of the shut-off cylinder 29, the pivot pin 28 is rotated with the arm on which the pivot bars 27 carrying the closure plates 25 are mounted so that the closure plates 25 cover the casting holes 2.

Do autoklávu se napustí stlačené médium o tlaku 0,4 až 0,6 MPa potrubím směrem D. Vnitřním přetlakem v autoklávu se přitlačí uzavírací talíře 25 k víku 1 autoklávu.The pressurized medium at a pressure of 0.4 to 0.6 MPa is fed into the autoclave via line D. By means of an internal overpressure in the autoclave, the closing plates 25 are pressed against the cover 1 of the autoclave.

K utěsnění uzavíracích talířů 25 a víka 2 autoklávu slouží pryžová těsnění 26, jimiž jsou uzavírací talíře 25 opatřeny.The sealing plates 25 and the cover 2 of the autoclave are sealed by rubber seals 26 provided with the sealing plates 25.

Po ztuhnutí kovu ve formě 35 se vypustí stlačené médium z autoklávu potrubím směrem V. Po poklesu tlaku v autoklávu se pomocí uzavíracího siloválce 29 otevřou licí otvory g tím, že se pootočí uzavírací talíře 25 mimo ně. Působením pootáčecích silo200 831 válců 14 se pootočí uzavírací prstenec £ ° jednu rozteč vnitřních ozubů směrem 0 tak, že vnitřní ozuby 16 jsou nastaveny proti mezerám mezi vnějšími ozuby 6,.After the metal has solidified in the mold 35, the pressurized medium is discharged from the autoclave via line V. After the pressure in the autoclave has dropped, the pouring holes g are opened by means of the shut-off cylinder 29 by rotating the shut-off plates 25 outside. Under the action of the pivoting forces 831 of the rollers 14, the closing ring 60 rotates one pitch of the inner teeth in the direction of 0 so that the inner teeth 16 are aligned against the gaps between the outer teeth 6 '.

Tím je autokláv připraven k otevření víka 2· Pomocí otevíracícn siloválců 18 se pak víko 1 autoklávu odklopí z vodorovné polohy do svislé polohy a autokláv je otevřen.Thus, the autoclave is ready to open the lid 2. By means of the opening thrust rollers 18, the autoclave lid 1 is then swung from a horizontal position to a vertical position and the autoclave is opened.

Odlitá forma 35 se vyjme z autoklávu.The cast mold 35 is removed from the autoclave.

Autokláv je připraven k založení a odlití další formy.The autoclave is ready to set up and cast another mold.

Claims

Casting autoclave for casting of castings, in particular of light metal alloys, carried by a support frame, provided with a pressure medium inlet and outlet, comprising casting openings provided with closing plates, a support grate and a lid, characterized in that the lid (1) has a flange over the dividing gap (5) with outer teeth (6) on the outer periphery and its bottom (7) has a collar (8) below the dividing joint, the flange (5) with outer teeth (6) and collar (8) being enclosed by a rotatable closing ring (9) (U-section) with internal teeth (16) at its inner upper edge.

Casting autoclave according to claim 1, characterized in that it has a support collar (13) on the outer periphery of the bottom (7) with brackets (17) supporting the revolving power cylinders (14) connected to a rotatable closing ring (9).

Casting autoclave according to claim 1, characterized in that its lid (1) is connected to a lifting arm (22) placed above the lid (1) of the autoclave and attached to its lower part and connected to at least one opening power cylinder (18).

Casting autoclave according to claim 1, characterized in that, within the upper part of the lid (1), for each of the pouring holes (2), a shut-off plate (25) is attached to an overrun bar (27) connected to a shut-off cylinder. lids / 1 /.