CZ258498A3 - Stroj na pěchování pískových forem vzduchovými rázy nebo expanzivními vlnami - Google Patents

Description

Stroj na pěchování pískových forem vzduchovými rázy nebo expanzními vlnami

Oblast techniky

Vynález se týká stroje na pěchování pískových forem vzduchovými rázy nebo expanzními vlnami, kterýžto stroj byl podstatně zdokonalen,· a .to zejména co se týče jeho ventilového systému, přičemž byl uveden do vzájemného vztahu zvon·, obsahující stlačený vzduch, a difuzér, který žene stlačený vzduch směrem na pískovou hmotu, a to přímo nebo s použitím mezilehlých rázových beranidel.

Z uvedených důvodů je tedy vynález zaměřen na zdokonalení funkčních znaků odlehčovacího či odvzdušňovacího ventilu, na zdokonalení pěchovacích podmínek a obecně na zdokonalení funkce a Univerzálnosti celého stroje.

Dosavadní stav techniky

Existující známé stroje na formovací pěchování pískových formovacích boxů, které používají odlehčovacího či odvzdušňovacího ventilu, umístěného mezi zvonem a difuzorem, obsahují . pevný kotouč nebo desku, která je udržována v uzavřené poloze působením přetlaku, panujícího v komoře, v níž se uvedená deska volně pohybuje, přičemž pokud přetlak v uvedené komoře zmizí, je vzduch, akumulovaný ve zvonu,

	2	• · ·. « ·*	» ·' ·> •	* • · · • v ·. · *	’ ”· i · ·· ··
schopen přemístit tento zvon do vstupuje do difuzéru a naráží na	otevřené písek.	polohy, kde prudce
Je-li do uvedené	komory,	ve které	se	volně	pohybuje
odvzdušňovací ventil,	dodán opět vzduch	pod	vyšším	tlakem,

tak se uvedený odvzdušňovací ventil navrací zpět směrem do své uzavřené polohy.

Uvedené řešení vede. k prudkým rázům, způsobujícím vysokou hlučnost, když se uzavřená poloha mění na otevřenou polohu, avšak zejména po· uvolnění, kdy musí být zbytkový vzduch odváděn bočními kanály, uspořádanými v rámu nebo v blízkosti ústí difuzéru, přičemž toto odvádění vzduchu způsobuje, že jsou současně unášeny i částice písku, což může způsobit významné poškození stroje, neboť tyto částice písku jsou mimořádně abrazivní s vysokým brusným účinkem.

Jiné známé řešení využívá škrticích ventilů, které jsou mechanického typu, a které ,mají pomalou otevírací nebo uzavírací odezvu, takže musí být zbytkový vzduch, stejně jako v předcházejícím případě, odváděn bočními kanály, vytvořenými v rámu, a to se stejnými problémy a nedostatky, které již byly shora uvedeny.

Poněkud dokonalejší řešení je popsáno v patentu 8 800 859, přičemž podstata tohoto řešení spočívá v použití vysoce pružné membrány jako dodávacího ventilu, přičemž je tato pružná membrána pevně připojena prostřednictvím dvou prstencovitých souosých přírub k nosné desce zvonovitého tělesa, čímž je mezi membránou a jejím nosičem vytvořena utěsněná prstencovitá komora, do které má přístup kanál pro dodávku stlačeného vzduchu.

Uvedená membrána je provozně uspořádána tak, že svým čelem směřuje k úzkému prstencovitému sedlu, takže pokud je v klidu, je zde mezi membránou a sedlem vytvořen prstencovitý průchod, přičemž pokud je uvedená prstencovitá komora natlakována, pak se membrána deformuje a těsně utěsňuje proti svému sedlu.

Hlavním nedostatkem shora uvedeného řešení, který je obdobný jako u předcházejících případů, je nedostatečné pěchování podél vnějšího obrysu formy, což jinými slovy znamená podél vnitřního obrysu formovacího boxu.

Pro řešení tohoto problému jsou obvykle používány deflektory, které nasměrovávají proud stlačeného vzduchu směrem k rohům nebo k okrajům formovacího· boxu. Takovéto řešení však vede k podstatnému snížení účinnosti a efektivnosti a navíc vyžaduje využívání velmi vysokých rázových tlaků za účelem dosažení účinného pěchování na okrajích formovacího boxu.

Jiné známé řešení, zaměřené na zdokonalení pěchování na obvodu formy, je popsáno v patentu 8 803 220. Podle tohoto řešení je stroj na pěchování pískových forem vzduchovými rázy opatřen násypkou pro dodávání písku, která je uspořádána osově ve zvonu pro uvolňování vzduchu, takže oba tyto prvky mají přímý přístup do formovací komory. Oblast výstupu vzduchu ze zvonu je opatřena membránovým ventilem ve tvaru trubice, který se v osovém směru deformuje za účelem otevření nebo uzavření průchodu pěchovacího vzduchu ze zvonu směrem k pískové formě.

··· » te • · · • · · ·· * • * t te • tete ··

Uvedený stroj je mnohem komplikovanější v důsledku použití násypky pro dodávání písku ve středové oblasti, přesto však tento stroj plně odstraňuje nutnost používání přídavných pěchovacích systémů, jako jsou například hydraulická beranidla.

Podstata vynálezu

Stroj na pěchování pískových forem vzduchovými rázy nebo expanzními vlnami, který je předmětem tohoto vynálezu, plně odstraňuje shora uvedené nedostatky, a to do té míry, že umožňuje, aby byl stlačený vzduch přímo směrován k vnějšímu obvodu nebo obrysu formy, to znamená do oblasti, kde je pěchování nejefektivnější a nejúčínnější, a navíc aby opouštěl středovou oblast stroje v čistém stavu, čímž by umožňoval zahrnutí přídavných pěchovacích prostředků do této oblasti, a to takových, jako jsou například hydraulická beranidla nebo pěchovací beranidla.·

Za tímto účelem pak vycházeje z běžné konvenční konstrukce stroje takovéhoto typu, založené na tlakovém bubnu a na difuzéru, který nasměrovává proud stlačeného vzduchu směrem na formovací box, spočívají prvotní znaky předmětného stroje v tom, že ventilové těleso, mající obecně čtvercový nebo obdélníkový obrys, k němuž' je připojen difuzér, je spojeno s ústím bubnu prostřednictvím nosného rámu, přičemž je na tomto tělese uspořádána membrána, vytvořená ze čtyř nezávislých úseků, pevně připojených k ventilovému tělesu prostřednictvím svých okrajových oblastí, čímž je zde z vnější strany uvedené membrány uspořádána obklopující komora, která je schopná směrem dovnitř uvedenou membránu deformovat tak, že bude zaručeno těsné utěsnění podél příslušného ventilového sedla, pokud je tlak v uvedené obklopující komoře příhodný, zatímco při nedostatku tohoto tlaku není válcová membrána již nadále deformována jako předtím, takže uvolňuje obvodový průchod uspořádaný mezi ventilovým tělesem a středovým jádrem, ve kterém je uspořádáno uvedené ventilové sedlo, které z větší částí uzavírá spodní část bubnu.

V souladu· se shora uvedeným konstrukčním uspořádáním pak během dmychací etapy vstupuje vzduch do difuzéru a dále do formovacího boxu jako clona s prstencovitým obvodem, a to ve směru, který je v podstatě rovnoběžný s osou bubnu, takže tlak proudícího vzduchu je tak maximální v okrajové nebo obvodové oblasti formy.

A navíc ventil opouští středovou nebo jádrovou oblast stroje, kde je uspořádán výstup zbytkového vzduchu, v absolutně čistém stavu, což rovněž umožňuje, aby zde byly uspořádány přídavné pěchovací prostředky, jako jsou například hydraulická beranidla.

Stroj podle, tohoto vynálezu tedy umožňuje připojení přídavných pěchovacích prostředků, sestávajících například z takových pěchovacích beranidel, jaká jsou popsána v patentu 9 600 122.

Za tímto účelem je pak miskovíté těleso, jehož vnitřní stěna slouží jako vedení pro pryžovou nebo kovovou desku, ležící na hlavách pěchovacích beranidel, připojeno ke spodní Části difuzéru, takže vzduchové rázy nepůsobí přímo na pískovou hmotu, avšak působí na desku, která dále zatlačuje příslušná beranidla tak, že pěchují pískovou hmotu.

ft · · <

• «ft ftft • · ftftft · · • «ftft • v ·« ♦ fl • · « * · r*

U takto navrženého ventilového systému pak vzduch, proudící obvodovým průchodem, působí převážně na vnější obrys desky a tak na hlavy beranidel, uspořádané na obvodu, takže pěchování písku je velice efektivní a účinné jak ve středové oblasti, tak i v obvodové oblasti.

U odlišného uspořádání předmětu tohoto vynálezu jsou namísto· jediného uzavíracího a otevíracího ventilu uspořádány čtyři ventily, které působí nezávisle na čtyři membránové úseky, přičemž tyto čtyři ventily takto působí souproudým způsobem za účelem dosažení absolutní synchronizace membránových sektorů při jejich uzavíracím a otevíracím pohybu, čímž je dosahováno stejnoměrné distribuce stlačeného vzduchu a v důsledku toho je rovněž dosahováno optimálního provozu předmětného stroje.

U shora uvedeného odlišného uspořádání předmětu tohoto vynálezu jsou membránové úseky provedeny tak, že leží přímo na stěnách ventilového tělesa. Tím dochází k podstatnému snížení hlučnosti, přičemž toto uspořádání má za následek rovněž mnohem větší životnost uvedených membrán, neboť tyto membrány se musejí při svém provozu pohybovat po mnohem kratší dráze.

Přehled obrázků na výkresech

Za účelem podání úplného popisu a za účelem přispění k naprostému porozumění všem charakteristickým znakům tohoto vynálezu v souladu s jeho příkladným praktickým provedením, je zde připojena sada výkresů jako integrální součást tohoto popisu, na kterých je čistě ilustrativním způsobem a nikoli příliš zeširoka zobrazeno následující:

• * obr. 1 znázorňuje schematický boční rozložený pohled v řezu na stroj na pěchování pískových forem vzduchovými rázy nebo expanzními vlnami, vyrobený v souladu se zdokonaleními, která jsou předmětem tohoto vynálezu, a to s příslušným formovacím boxem;

obr. 2 znázorňuje v řezu půdorysný pohled na stroj na pěchování pískových forem vzduchovými rázy nebo expanzními vlnami, zobrazující, jak ventilová membrána obsahuje čtyři nezávislé úseky, přičemž zde jde o provedení, u kterého má ventilová membrána a příslušné těleso obdélníkový tvar;

obr. 3 znázorňuje provozní cyklus stroje podle předcházejících obrázků, a to zejména jeho čtyři podstatné provozní etapy;

obr. 4 znázorňuje vyobrazení stroje, které je. podobné, jako je vyobrazení na obr. 1, přičemž je tento stroj opatřen stejným ventilovým systémem, kterého se předmět vynálezu zejména týká, avšak navíc je opatřen přídavným pěchovacím systémem, 'sestávajícím ze sady pěchovacích beranidel;

obr. 5 znázorňuje vyobrazení stroje, které je obdobné, jako jsou vyobra.zení na obr. 1 a na obr. 3, a to se stejným ventilovým systémem, přičemž však stroj zahrnuje přídavný pechovací systém, sestávající z hydraulických beranidel;

obr. 6 znázorňuje vyobrazení stroje, které je obdobné, jako vyobrazení na obr. 1, přičemž zde však jde o provedení, u kterého je každý membránový úsek přidružen k ventilu; na tomto obrázku není zobrazen příslušný formovací box; a obr. 7 znázorňuje stejný půdorysný pohled v řezu, jako je na obr. 2, přičemž zde však jde o provedení, které je znázorněno na obr. 6.

Příklady provedení vynálezu

Ξ odkazem na shora uvedené výkresy a zejména na vyobrazení podle obr. 1 je zde znázorněn předmětný stroj, který je zkonstruován jako jakýkoliv jiný stroj na pěchování forem tohoto typu, který je opatřen tlakovým bubnem 1, schopným akumulovat či uchovávat dostatečné množství stlačeného vzduchu, a to za tím účelem, že při otevření jeho ventilu je uvolňován silný proud stlačeného vzduchu, který proudí difuzérem 2 do formovacího boxu 3, nesoucího šablonu 4 a pískovou hmotu 5_, přičemž tento formovací box 3 může být připojen a opět odpojen od uvedeného difuzéru 2 prostřednictvím zdvihacího mechanizmu _6, který není na vyobrazení znázorněn.

Nyní potom je na základě této běžné konvenční konstrukce zdokonalení podle tohoto vynálezu zaměřeno na skutečnost, že ventilové ústrojí obsahuje válcové ventilové těleso 7, které má obecně Čtvercový nebo obdélníkový obrys, který je shodný s obrysem formovacího boxu, a jehož spodní konec je připojen k difuzéru 2, zatímco horní konec je připevněn s pomocí nosného rámu 8. k ústí 9 bubnu 1.

Difuzér 2 a nosný rám 8. je opatřen čelními křídly pro připevnění s pomocí šroubů 10 nebo jakýchkoliv jiných vhodných prostředků čtyř okrajových oblastí, představujících válcovou ventilovou membránu 11, a to za tím účelem, aby * « »» Β · · mezi touto membránou 11 a ventilovým tělesem 7 vznikla obklopující komora, v níž je uplatňován vhodný tlak prostřednictvím potrubního kanálu 13 za tím·účelem, aby byla membrána 11 deformována proti vnitřnímu ventilovému sedlu 1_4, definovanému ve vnitřním jádru 15, které z větší části uzavírá základnu bubnu 1, a které společně s nosným rámem 8, s válcovým ventilovým tělesem Ί_ a se spodním difuzérem 2 vymezuje obvodový průchod 16 pro vzduch, proudící z tlakového bubnu ]. do formovacího boxu 3 uvedeným difuzérem 2.

Na. obr. 2 jsou znázorněny provozní etapy předmětného stroje počínaje od první etapy, ve které je formovací box 2 znázorněn jako oddělený od daného stroje. V souladu s druhou etapou podle obr. 3 pak zdvihací pohyb způsobí, že je formovací box _3 těsně připojen k difuzéru 2_.

V tomto okamžiku pak tlak, panující v obklopující komoře 12 způsobí, že se válcová ventilová membrána 11 pohybuje směrem ven z ventilového sedla 14, čímž je způsobeno, že se ventil otevře, v důsledku čehož je okamžitě dodáván vzduch z tlakového bubnu který proudí difuzérem 2 do formovacího boxu _3 a naráží na obvodové oblasti, jak je znázorněno ve třetí etapě na uvedeném vyobrazení podle obr. 2.

Poté, kdy dmýchací etapa ustane, je formovací box vyjmut ze stroje, jak je znázorněno ve čtvrté a konečné etapě podle vyobrazení na obr. 2, přičemž z něj může být vyjmuta příslušná hotová písková forma.

A navíc za účelem dosažení optimálních dmýchacích podmínek, jak bylo shora popsáno, pak jelikož je vzduchový průchod 16 uspořádán tak, že směřuje k okrajové nebo obvodové oblasti formovacího boxu 3, shora popsaná konstrukce navíc opouští středovou oblast stroje v absolutně čistém stavu, takže je v této oblasti uspořádán zbytkový výstupní potrubní kanál 17, přičemž difuzér 2 může být současně zafixován pomocí miskovitého nosiče 18, umístěného mezi difuzérem 2, a formovacím boxem 3, pro skupinu nárazových beranidel 19, jaká jsou například znázorněna na obr. 3, nebo může být použito vnitřního jádra 15 jako podpěry pro větší množství přídavných hydraulických pěchovacích beranidel 20 jak je znázorněno na obr. 5.

U rozdílného alternativního uspořádání předmětu tohoto vynálezu, které je znázorněno na obr. 6 a na obr. 7, je každý ventilový opěrný úsek J vytvořen tak, že obsahuje ventil 21, jehož výstup 22 vede přímo do příslušného membránového úseku 11, takže pokud uvedené ventily 21 působí současně, pak membránové úseky 11 pracují rovněž současně, v důsledku čehož dochází k optimálnímu provozu celého stroje.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Stroj na pěchování pískových forem vzduchovými rázy nebo expanzními vlnami, opatřený vzduchovým bubnem (1) pro dodávání stlačeného vzduchu přes difuzér (2) na formovací box (3), v němž je umístěna písková hmota (5), která má být pěchována, vyznačující se tím, že obvodový průchod (16) je uspořádán přímo před difuzérem (2) pro dodávání stlačeného vzduchu s membránou (11) řádně s příslušnou vůlí přidruženou k ventilovému tělesu (7), uvedená membrána (11) je pevně připojena prostřednictvím jejích okrajových oblastí k ventilovému tělesu (7) za účelem vymezení obklopující komory (12), která je řádně natlakována za účelem deformace válcové membrány (11) směrem k ventilovému sedlu (14), operativně uspořádaném v jádru (15), které vymezuje vnitřní stěnu obvodového průchodu (16), takže dojde-li ke ztrátě tlaku v obklopující komoře (12), je většina proudícího stlačeného vzduchu dodávána na obvod formovacího boxu (3).
2. 2. Stroj na pěchování pískových forem vzduchovými rázy nebo expanzními vlnami podle nároku 1 vyznačující se tím, že ventilová membrána (11) má čtvercový nebo obdélníkový tvar, jehož rozměry jsou stejné, jako jsou rozměry formovacího boxu (3), který má být pěchován, a obsahuje čtyři nezávislé úseky, připevněné prostřednictvím jejich okrajových oblastí k ventilovému tělesu (7) stejnými šrouby (10), se kterými je uvedený ventilový nosič připevněn k hornímu nosnému rámu (8) a ke spodnímu difužéru (2).

   0. ·

   000 0
3. 3. Stroj na pěchování pískových forem vzduchovými rázy nebo expanzními vlnami podle předcházejících nároků vyznačující se tím, že obvodová poloha ventilového systému opouští velkou středovou oblast stroje v čistém stavu pro umístění zbytkového výstupního vzduchového kanálu (17), umožňujícího výběrově připevnění pomocného mechanického pěchovacího systému, jako jsou hydraulická pěchovací beranidla (20) nebo nárazová beranidla (19).
4. 4. Stroj na pěchování pískových forem vzduchovými rázy nároků 1 a 3 že je-li připojen nebo expanzními vlnami vyznačující se podle tím, pomocný mechanický pěchovací systém, založený na nárazových beranidlech (19), tak miskovité těleso (18), jehož vnitřní stěna slouží jako vedení, pro nárazová beranidla (19) a jimi nesené desky, je připojena' ke spodní části difuzéru (2), takže vzduch, procházející obvodovým průchodem (16), působí především na vnější obrys desky a v důsledku toho na hlavy obvodových beranidel, která vyčnívají proti pískové hmotě, kterou pěchují.
5. 5. Stroj na pěchování pískových forem vzduchovými rázy nebo expanzními vlnami podle předcházejících nároků vyznačující se tím, že proti každému membránovému úseku (11) je v příslušné stěně válcového tělesa (7) uspořádán ventil (21) jehož výstup (22) vede do příslušného membránového úseku (11), na který působí, přičemž čtyři ventily (21) působí současně na čtyři membránové úseky (11), takže dochází k jejich současnému otevírání a uzavírání, a přičemž jsou membránové úseky (11) uspořádány tak, že leží přímo na stěnách ventilového tělesa (7) v otevřené poloze.