CZ280138B6 - Způsob zhutňování zrnitých formovacích směsí a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob zhutňování zrnitých formovacích směsí, zejména slévárenských formovacích směsí regulovatelným tlakovým rázem plynného média, které střídavě stlačuje a uvolňuje povrch volně sypané formovací směsi ve formovacím zařízení, přičemž tlakový ráz se vyvolá funkčním krátkodobým spolupůsobením čtyř prostorů zhutňovacího zařízení, vzájemně oddělitelných a spojitelných pomocí posuvného těsnícího ústrojí, kde tlak působící na těsnící ústrojí se mění regulováním velikosti mezery mezi těsnícím ústrojím a uvedenými čtyřmi prostory. Zařízení sestává z tlakové skříně (1) spojené s formovacím zařízením (19) a obsahuje ovládací skříň (2) s ovládacím prostorem (Q4) s posuvně uloženým těsnícím ústrojím (4), vytvořeným k těsnému dosednutí alespoň na jedno průchozí těleso (13), vložené do tlakové skříně (1) pro průchod plynů z tlakového prostoru (Q1) k formovacímu zařízení (19), kde průchozí těleso (13) vymezuje průchozí prostor (Q3) a tlaková skříň (1) vymezuje (Q1), kde tyto prostory jsou po dosednuŕ

Description

Způsob zhutňování zrnitých formovacích směsí a zařízení k provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zhutňování zrnitých formovacích směsí, zejména slévárenských formovacích směsí tlakovým rázem plynného média, které stlačuje a uvolňuje povrch formovací směsi, volně sypané formovacím zařízením, a dále se týká zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Je známa řada způsobů zhutňování formovacích směsí, kde se zhutnění volně sypané formovací směsi dosáhne účinkem tlakového rázu plynného média. K provádění tohoto způsobu se používá zařízení, u něhož v dutině zařízení, která je řízená ventilem, vzniká tlak plynu, který po otevření ventilu působí tlakovým rázem na formovací směs. Protože pro zhutňování formovací směsi se musí použít potřebného množství tlakového plynu, které je v určitém poměru k množství sypané formovací směsi, je nutno pro množství formovací směsi potřebné pro licí formy, použít relativné velkého množství stlačeného vzduchu o příslušném tlaku. Protože na jedné straně je pro dobré zhutnění formovací směsi potřeba velkoplošné působení rázu tlakového plynu a na druhé straně nesmí být navržen příliš velký ventil z důvodu přesouvání hmot, musí se jako kompromis použít vysokého tlaku plynu a relativně malého ventilu. Aby bylo přesto možné velkoplošné působení rázu tlakového plynu, je pod ústím ventilu uspořádána perforovaná deska pro rozptyl tlakového plynu. Vysoký tlak plynu, zejména v hodnotách přes 2 MPa, přináší však v provozních podmínkách velké nevýhody a použití perforované desky vytváří překážku pro účinný přenos tlaku na formovací směs.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je navržení způsobu, a zařízení na zhutňování volně sypaných formovacích směsí, zejména pro licí formy tak, aby na formovací směsi mohl působit tlakový ráz plynného média velkoplošně, o relativně nízkém tlaku a intenzitě alespoň 5 MPa/s, a aby tak tlakový ráz mohl bezporuchově působit i na velkoplošné licí formy. Daný úkol byl vyřešen a nedostatky uvedeného způsobu byly z větší části odstraněny způsobem zhutňování zrnitých formovacích směsí, zejména slévárenských formovacích směsí regulovatelným tlakovým rázem plynného média, které střídavě stlačuje a uvolňuje povrch volně sypané formovací směsi ve formovacím zařízení, přičemž tlakový ráz se vyvolá funkčním krátkodobým spolupůsobením čtyř prostorů zhutňovacího zařízení, vzájemné oddělitelných a spojitelných pomocí posuvného těsnicího ústrojí, na které střídavě působí tlak z uvedených prostorů, tj. ovládacího prostoru, vyrovnávacího prostoru, tlakového prostoru a oboustranně otevřeného průchozího prostoru, podle vynálezu, jehož podstatou je, že tlak působící na těsnicí ústrojí se mění regulováním velikosti mezery mezi těsnicím ústrojím a vyrovnávacím prostorem a přebytečné médium se vede z tlakového prostoru a průchozího prostoru do vyrovnávacího prostoru.

-1CZ 280138 B6

Daný úkol byl dále vyřešen a nedostatky uvedeného zařízení byly z větší části odstraněny zařízením k provádění tohoto způsobu, sestávajícím z tlakové skříně spojené s formovacím zařízením a obsahujícím ovládací skříň s ovládacím prostorem, v němž je posuvně uloženo těsnicí ústrojí, vytvořené k těsnému dosednutí alespoň na jedno průchozí duté těleso, vložené do tlakové skříně pro průchod plynů z tlakového prostoru k formovacímu zařízení, podle vynálezu, jehož podstatou je, že průchozí duté těleso vymezuje oboustranně otevřený průchozí prostor a tlaková skříň vymezuje jednostranně otevřený tlakový prostor, kde tyto prostory jsou po dosednutí těsnicího ústrojí na jejich ústí, obrácená směrem k ovládacímu prostoru, vzájemně oddělitelné, a že v ústí tlakového prostoru k těsnicímu ústrojí je vloženo jednostranně otevřené duté těleso, které svou přilehlou stranou vytváří na těsnicím ústrojí zrychlovací plochu, která společně s vybráním, vytvořeném v dutém tělese, vymezuje vyrovnávací prostor, který je otevřený směrem k těsnicímu ústrojí a je spojen regulačním ventilem se zdrojem nízkého tlaku.

Jednostranně otevřené duté těleso má v jednom provedení tvar prstence.

Jednostranně otevřené duté těleso má v jiném provedení tvar sloupku nebo kotouče.

Zařízení má ve své spodní části vytvořeno odvzdušňovací ústrojí, ústící do prostoru nad povrchem formovací směsi. Těsnicí ústrojí je opatřeno těsnicí plochou, která je umístěna v jedné rovině s ústím průchozího.dutého tělesa a jednostranně otevřeného dutého tělesa.

Čelo průchozího dutého tělesa a dosedací plocha jednostranně otevřeného dutého tělesa jsou uspořádány v několika rovinách.

S ovládacím prostorem je spojen tlumicí prostor, který je vytvořený v přídavné skříni.

Těsnicí ústrojí v jednom provedení má tvar kotoučové destičky.

Těsnicí ústrojí v jiném provedení má tvar deformovatelného dutého tělesa.

Těsnicí ústrojí v dalším provedení má tvar plastové destičky.

Těsnicí ústrojí v jednom provedení je vytvořeno částečně nebo úplně z elastomeru.

Těsnicí ústrojí v dalším provedení je vytvořeno jako kovová deska, jejíž těsnicí strana je potažena elastomerem.

Stejnosměrné uspořádaná ústí tlakového vyrovnávacího a průchozího prostoru rozčleňují těsnicí plochu těsnicího ústrojí na dílčí plochy s různými funkcemi, kde při zvednutí těsnicího ústrojí nad ústí těchto prostorů je dílčí plocha těsnicí plochy těsnicího ústrojí, kryjící ústí tlakového prostoru, spojena s dílčí plochou těsnicí plochy těsnicího ústrojí, kryjící ústí

-2CZ 280138 B6 vyrovnávacího prostoru, čímž se uvolní zrychlovací plocha na těsnicím ústrojí a vytvoří se tak zvětšená činná plocha pro průtok tlakového plynu.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí připojeného výkresu, kde na obr. 1 je znázorněno uvedené zařízeni v prvním provedení ve svislém řezu s prstencovitou zrychlovací plochou, na obr. 2 je uvedené zařízení znázorněno ve druhém provedení ve svislém řezu, s větším počtem rovinných zrychlovacích ploch, na obr. 3 je uvedené zařízení znázorněno v dalším provedení, ve svislém řezu, a s centrálně uspořádanou zrychlovací plochou, na obr. 4 je znázorněno současné použití několika uvedených zařízení a na obr. 5 je znázorněno uvedené zařízení v ještě dalším provedení.

Příklady provedeni vynálezu

Zařízení ke zhutňování zrnitých formovacích směsí, podle obr. 1 sestává z tlakové skříně 1 utěsněné spojené s ovládací skříní 2,. V ovládací skříni 2 je uloženo těsnicí ústrojí 4, které je svým obvodovým pláštěm 5 posuvné po vnitřním povrchu ovládací skříně 2, mezi horní a dolní těsnicí polohou. Při použití téhož ovládacího a tlakového média může být obvodový plášť £ proveden bez zvláštního utěsnění. Při použití různých médii je však účelné zabudovat do obvodového pláště 5 vhodný těsnicí prvek, například těsnicí kroužek. Nad horní stranou těsnicího ústrojí 4 je ovládací skříň 2 opatřena těsněním 3, pomocí kterého zaujímá těsnicí ústrojí £ horní těsnicí polohu svou horní stranou. Těsnicí ústrojí £ má tvar kotouče a podle velikosti otvorů, které má zakrývat, může být opatřeno žebry nebo jiným vyztužením. Jako materiálu se může použít plastu, například elastomeru nebo se může použít kovu, přičemž je účelné opatřit kovový povrch těsnicího ústrojí £ povlakem z elastomeru. Dolní strana těsnicího ústrojí £, tj. strana obrácená ke vnitřku tlakové skříně 1 vytváří těsnicí plochu 6 pro dolní těsnicí polohu těsnicího ústrojí £. K této těsnicí ploše 6 přiléhá jednostranné otevřené duté těleso 7, které má obvykle prstencovitý tvar a je zabudované v tlakové skříni £ a je s ní spojené vzpěrami 8. Strana jednostranně otevřeného dutého tělesa 7, přiléhající k těsnicí ploše 6, je opatřena vybráním 10, opatřeným po obou stranách těsnicími částmi 9 ve tvaru prstence. Ukázalo se jako výhodné, když jsou těsnicí části úzké, v závislosti na protitlaku působícího na těsnicí ústrojí £, při hloubce vybrání 10 asi 1 až 2 mm, aby pro použitý tlakový plyn zaujímalo co nejmenší plnicí objem. V případech, když se pracuje s doplňkovým tlakem z neznázorněné tlakové nádrže, může být vybrání 10 přiměřeně hlubší. Těsnicími částmi 9 a vybráním je vytvořen jednostranné otevřený vyrovnávací prostor Q2. Těsnicími částmi 9 jednostranně otevřeného dutého tělesa 7, které přiléhají k těsnicí ploše 6, je na těsnicím ústrojí £ vymezena tak zvaná zrychlovací plocha, která je během činnosti zařízení bud zakryta, nebo odkryta. V okamžiku přechodu ze zakrytého do odkrytého stavu zrychlovací plochy dochází ke quazi reflexnímu vratnému účinku průběhu tlaku plynů, které působí na těsnicí ústrojí £ čímž dochází ke zrychlení těsnicího ústrojí £ při jeho zdvihu z dolní těsnicí polohy. Uvolněním zrychlovací plochy se tak zvětší průtoková plocha tlakového plynu, působícího v tlako

-3CZ 280138 B6 vém prostoru Q1 na těsnicí plochu 6 těsnicího ústrojí, rázově o zrychlovací plochu.

Jednostranně otevřené duté těleso Ί_ může být namísto vybrání 10 také opatřeno průběžnou dutou plochou, která při nadzdvihnutí těsnicí plochy 6 vytváří spolu s jednostranně otevřeným dutým tělesem 7 určitý quazi prostor. Takový prostor je ale z technického hlediska proudění méně vhodný, protože zrychlovací plocha musí být uvolněna současné v celém rozsahu. Aby mohla být zrychlovací plocha účinná, musí být jednostranně otevřené duté těleso 2 uloženo vždy do té části zařízení, v níž se vytváří a předává tlak. Plochy těsnicích částí 9, dosedající na těsnicí plochu 6., mohou mít například pro zlepšení utěsnění bombírovaný nebo jiný geometrický tvar. Za účelem ovlivnění tlakového stavu ve vyrovnávacím prostoru Q2 je vyrovnávací prostor spojen spojovacím potrubím 11 a regulačním ventilem 12 s atmosférou nebo s neznázorněnou tlakovou nádrží. Zatímco spojení vyrovnávacího prostoru Q2 s atmosférou slouží k vyrovnání tlaku po tlakovém rázu a po opětném utěsnění těsnicím ústrojím 4., mohou být tlakovým plynem akumulovaným v tlakové nádrži vyvozovány diferencované zrychlovací síly, působící na těsnicí ústrojí 4.

V tlakovém prostoru 01, vymezeném tlakovou skříní 1, je soustředně s jednostranně otevřeným dutým tělesem 7 uloženo oboustranně otevřené duté těleso 13., vymezující oboustranné otevřený průchozí prostor 03.. Horní konec 14 oboustranně otevřeného dutého tělesa 13 leží v těsnicí rovině jednostranně otevřeného dutého tělesa 7 a přiléhá tedy k těsnicí ploše 6 těsnicího ústrojí 4. Pro lepší ovlivnění poměru proudění z tlakového prostoru Q1 do průchozího prostoru Q3 může být těsnicí rovina tvořená těsnicí plochou 6 těsnicího ústrojí rozdělena na několik rovin. Příklad možného provedení se sníženou těsnicí plochou 6d těsnicího ústrojí 4. vůči hornímu konci 14 oboustranně otevřeného dutého tělesa 13 je na obr. 1 znázorněn čárkovaně. Při snížení těsnicí plochy 6d je možné duté těleso 13 přiměřené zkrátit. Oboustranně otevřené duté těleso 13., respektive průchozí prostor Q3 mohou mít kruhový nebo polygonální průřez. V oblasti těsnicí plochy 6 může být dosedací plocha průřezu oboustranně otevřeného dutého tělesa 13 opatřena dosedacím můstkem 15 pro těsnicí ústrojí £.

Místo provedení s dosedacím můstkem 15 může být oboustranné otevřené duté těleso 13 rozděleno na několik oboustranně otevřených dutých těles 13a, podobně jako na obr. 2, přičemž oboustranně otevřená dutá tělesa 13a mohou být vytvořena jako Lavalovy trysky, čímž se vytvoří zlepšené dosedání pro těsnicí ústrojí 4. respektive lepši podmínky proudění tlakového plynu při malém zdvihu těsnicího ústrojí 4. Oboustranné otevřená dutá tělesa 13a mohou být také kruhová nebo polygonální.

Spodní konec 16 oboustranně otevřeného dutého tělesa 13 ie těsné uložen do spodní desky 17 tlakové skříně £. Tento spodní konec 16 je vyveden ze spodní desky 17 tak, že jeho ústí směřuje k povrchu formovací směsi 18 formovacího zařízení 19. Tlaková skříň 1 má v místě přiléhajícím ke spodní desce 17 připojovací část 20 ke spojení s formovacím zařízením 19. Vnitřním povrchem tlakové skříně 1 a vnějším povrchem oboustranné otevřeného dutého tělesa 13 je vymezen tlakový prostor Q1 jednostranné otevřený směrem k těsnicímu ústrojí 4. Do tlakového prostoru Q1 ústí pří

-4CZ 280138 B6 vodní potrubí 21 tlakového média, například stlačeného vzduchu, vytvářejícího tlakový ráz. V přívodním potrubí 21 je zapojen přívodní ventil 22, kterým se dá regulovat přívod tlakového média do tlakového prostoru 21· K připojovací části 20 je připojeno odvzdušňovací zařízení 23., ve formě potrubí, propojené odvzdušňovacím ventilem 24 a popřípadě zařízením na tlumení hluku s atmosférou, pro uvolnění tlaku plynu přivedeného na povrch formovací směsi 18. Stěnami ovládací skříně 2. a horní stranou těsnicího ústrojí 4 je vymezen ovládací prostor Q4. Jednou stěnou ovládací skříně 2 je do ovládacího prostoru Q4 zavedeno ovládací potrubí 25 ovládacího média se zapojeným trojčestným ventilem 26, ke kterému je připojeno přiváděči potrubí 27 a odváděči potrubí 28. Přiváděči potrubí 27 a odváděči potrubí 28 mohou být také provedena jako samostatná potrubí. Ovládacím potrubím 25 se může na těsnicí ústrojí 4 jednostranné působit tlakovým médiem, například stlačeným vzduchem.

Ve výhodném provedení se může ovládací prostor Q4 spoj it s tlumicím prostorem 25/ vytvořeným v přídavné skříni 29. Tím se může ovlivnit rázový pohyb těsnicího ústrojí 4, působením tlumicího účinku stlačeného vzduchu, obsaženého v tlumicím prostoru Q5. Pro uskutečnění tohoto pochodu se uzavře trojčestný ventil 26 po provedeném snížení tlaku na těsnicí ústrojí 4, před vyrovnáním tlaku do atmosféry. Pro zachování co nejmenší spotřeby tlakového média se uzavřou průchozí prostory Q3 vedoucí k povrchu formovací směsi, před uvolněním působícího tlaku. Ze stejného důvodu se také sníží tlak v ovládacím prostoru 04 až na nutný nízký tlak pro uvolnění zrychlovací plochy. Jak v tlakové skříni 1, tak v ovládací skříni 2 mohou být zabudovány tlakoměry 30., 31.

Příklad provedení vynálezu znázorněný na obr. 2 odpovídá v podstatě příkladu provedení podle obr. 1 a obsahuje tlakovou skříň la, na níž je uspořádaná ovládací skříň 2a, přičemž tlaková skříň la je vybavena připojovací částí 20a ke spojení s formovacím zařízením 19a. Na rozdíl od obr. 1 je zde použito pružně stlačitelného těsnicího ústrojí 4a a několika jednostranně otevřených dutých těles 7a a oboustranně otevřených dutých těles 13a. Těsnicí ústrojí 4a, uzavřené v ovládací skříni 2a, je za účelem rychlé změny tvaru vytvořeno jako vlnovec a je vytvořeno převážně z elastomeru. Těsnicí plocha 6a těsnicího ústrojí 4a je opatřena vyztužovací destičkou 32, ke zlepšení jejího dosednutí a těsnění. S ovládací skříní 2a respektive s těsnicím ústrojím 4A je pomocí průchozího potrubí 33 spojena přídavná skříň 29a. Těsnicí ústrojí 4a vymezuje ovládací prostor Q4 a přídavná skříň 29a tlumicí prostor 25· Tlumicí prostor Q5 působí ve spojení s ovládacím prostorem Q4 tlumení odraženého těsnicího ústrojí 4a. Aby mohlo dojít k účinnému tlumení, musí být uzavřen trojcestný ventil 35, který je umístěn v ovládacím potrubí 34 směrem k těsnicímu ústrojí 4a. Trojcestný ventil 35 je vybaven přivádécím potrubím 36 a odváděcím potrubím 37,. Přiváděči potrubí 36 je napojeno na neznázorněnou tlakovou nádrž, v níž je ovládací tlakové médium udržováno na tlaku potřebném pro jednostranné působení na těsnicí ústrojí 4a. Ovládací tlakové médium uvolněné při sníženi tlaku na těsnicí ústrojí 4a se odvádí ovládacím potrubím 34 a odváděcím potrubím 37.. Do ovládacího potrubí 34 a do stěny tlakové skříně la mohou být zabudovány tlakoměry 30a. 31a na kontrolu tlaku ovládacího a tlakového média.

-5CZ 280138 B6

Na rozdíl od provedení podle obr. 1, obsahuje provedení podle obr. 2 několik jednostranně otevřených dutých těles 7a s vyrovnávacími prostory Q2, kde tato tělesa 7a jsou opřena o spodní desku 17a tlakové skříně la. Aby nebyl zmenšován tlakový prostor 21 podepřením jednostranné otevřených dutých těles 7a. mohou být tato tělesa účelně uspořádána na podpěrách 40, šetřících prostor. Vyrovnávací prostory Q2 jsou pomocí spojovacích potrubí 41 a regulačních členů 42. například regulačních ventilů, spojeny s atmosférou nebo s tlakovou nádrží 46. Funkce regulačních členů 42 je stejná jako funkce regulačního ventilu 12 v provedení podle obr. 1. Střídavě a v roztečích s jednostranně otevřenými dutými tělesy 7a jsou v tlakovém prostoru 01 uspořádána průchozí dutá tělesa 13a, vymezující průchozí prostory 03. Průchozí dutá tělesa 13a jsou utěsněné vsazena do spodní desky 17a a tvoří s ní větší počet výstupních ústí průchozích prostorů 03 obrácených proti povrchu formovací směsi 18a. Průchozí prostory Q3 slouží k vedení vzniklého tlakového rázu na povrch formovací směsi 18a a jejich výstupní ústí jsou účelné rozšířena. Stěnou tlakové skříně la je vedeno přívodní potrubí 21a s přívodním ventilem 22a. sloužící k přívodu tlakového média do tlakového prostoru Q1. Tlakové médium se odebírá z neznázornéné tlakové nádrže. Přívodního potrubí 21a se může také použít k uvolnění tlaku z tlakového prostoru 21· 0° prostoru nad povrchem formovací směsi 18a je zavedeno odvzdušňovací zařízení 23a s odvzdušňovacím ventilem 24,. Slouží k uvolnění zbytkového tlaku tlakového rázu na povrchu formovací směsi 18a a je svým ústím uspořádáno v oblasti středové osy formovacího prostoru, respektive prostoru nad povrchem formovací směsi 18a. Před uvolněním zbytkového tlaku se průchozí prostory Q3 uzavřou těsnicím ústrojím.4a.

Zařízení v přikladu provedení podle obr. 3 obsahuje průchozí duté těleso 38., s nímž je spojena ovládací skříň 2b. Na rozdíl od popsaných příkladů provedení zde vnitřní prostor průchozího dutého tělesa 38 vymezuje průchozí prostor 03. Spodní strana dutého tělesa 38 obsahuje připojovací část 44 pro formovací zařízení 45. Pomocí této připojovací části 44 a běžných spojovacích prostředků může být těleso 38 spojeno s formovacím zařízením 45. Plocha průřezu připojovací části 44 se volí přibližně stejná jako u formovacího zařízení 45, čímž se dosáhne optimálního přenosu tlakového rázu. Do stěny tělesa 38 je zavedeno odvzdušňovací zařízení 23b s odvzdušňovacím ventilem 24b. sloužící k odlehčení tlakového rázu působícího na povrch formovací směsi 18b. Uvnitř tlakové skříně 38 je uspořádána tlaková skříň 48., která je spojovacími můstky 47 spojená s průchozím dutým tělesem 38.. Tato tlaková skříň 48 je jednostranně otevřená a vymezuje jednostranně otevřený tlakový prostor Q1 a je spojená pomocí přívodního potrubí 49 a přívodního ventilu 50 s tlakovou nádrží 51. Tlaková nádrž 51 je spojena pomocí tlakového ventilu 52 se zdrojem tlaku. Otevřená strana tlakové skříně 48 obklopuje jednostranné otevřené duté těleso 7b s vyrovnávacím prostorem 02. Jednostranně otevřené duté těleso 7b má tvar kotouče a je spojeno s tlakovou skříní 48 pomocí nevyznačených vzpěr. Do vyrovnávacího prostoru Q2 je zavedeno spojovací potrubí 11a, které je spojeno pomocí regulačního ventilu 12a s atmosférou nebo s nevyznačenou tlakovou nádrží, jako u předchozích provedení. S průchozím prostorem Q3 může spolupracovat výstupní potrubí 53., kterým mohou být například řízeny řídicí prvky současné s vyvinutím tlakového rázu nebo jím může být iniciován tlakový ráz. Ovládací skříň 2b spojená s těle

-6CZ 280138 B6 sem 38. vymezuje ovládací prostor Q4, v němž je uspořádáno těsnicí ústrojí 4b s těsnicí plochou 6b. Těsnicí ústrojí 4b je provedeno jako kruhová miska a může být vyrobeno z kovu z elastomerovým povlakem nebo může být celé vyrobeno z plastu. Výškově protažený obvodový plášť 54 těsnicího ústrojí 4b je uložen do ovládací skříně 2b utěsněné nebo s malou vůlí. V provedení s malou vůlí je výhodné, když se spodní okrajová plocha 55 opatří těsněním proti unikání tlakového média z ovládacího prostoru Q4. Ovládací skříň 2b je opatřena přídavnou skříní 29b, spojenou s ovládací skříní 2b průchozím potrubím 56 a vymezující tlumicí prostor 25. Do průchozího potrubí 56 je zaústěno ovládací potrubí 52, které je spojené s trojcestným ventilem 58, a které zaujímá pomocí odvádécího potrubí 59 zavřenou polohu a pomocí přívodního potrubí je spojeno s tlakovým zdrojem. V ovládacím potrubí 57 i v tělese 38. jsou zabudovány tlakoměry 30b a 31b.

Na obr. 4 je znázorněna varianta se současným použitím několika uvedených zařízení, ovládaných jedním ovládacím zařízením.

Na obr. 5 je znázorněno zjednodušení těsnicího uspořádání těsnicího ústrojí 4c ovládacího prostoru Q4 a tlakového prostoru Q1, umožňující větší vůli mezi těsnicím ústrojím 4c a vnitřní stěnou pláště ovládacího prostoru 21· Tímto řešením je umožněn posuv těsnicího ústrojí 4c v podstatě bez tření, což se projeví zvýšením účinnosti tlakového rázu. Provedení podle obr. 5 je tvořeno tlakovou skříní lb, v níž je v držácích 8a uložena ovládací skříň 2c. V ovládací skříni 2c je umístěno těsnicí ústrojí 4c, posuvné podél obvodového pláště 5c ovládací skříně 2c. Ovládací skříň 2c je nahoře uzavřena víkem 61 a dole těsnicím okrajem jednostranně otevřeného dutého tělesa 7c, na který dosedá těsnicí ústrojí 4c. Víko 61 i duté těleso 7c mohou být s ovládací skříní spojena rozebíratelně. Vnitřní strana víka 61, přivrácená k ovládacímu prostoru Q4 je opatřena elastomerovým povlakem 62 k utěsnění těsnicího ústrojí 4c z ovládací strany. Strana dutého tělesa 7c, která je přivrácená k těsnicímu ústrojí 4c, je uspořádána jako těsnicí plocha 63 a obsahuje obvodové vybrání 10., které společné s těsnicím ústrojím 4c vymezuje vyrovnávací prostor Q2, který je spojovacím potrubím 11c spojen s atmosférou a může být uzavřen nebo otevřen regulačním ventilem 12c. Tlaková skříň lb je nahoře uzavřena krytem 64 a dole spodní deskou 65, s připojovací částí 66., kterou může být tlaková skříň lb, jako celková soustava vyvíjející tlakový ráz, spojena s rámem formovacího zařízení 67. Do spodní desky 65 jsou vsazena trubkovitá tělesa 68., zasahující až k těsnicí ploše 63 těsnicího ústrojí 4c a procházející tlakovým prostorem Q1 a vymezující průchozí prostor 23.· Trubkovitá tělesa 68 mohou být uspořádána vzájemně rovnoběžné nebo paprskovitě vzhledem k formovacímu prostoru 69, jak je znázorněno čárkovaně na obr. 5. Uspořádání trubkovitých těles 68 se v podstatě řídí rozsahem plochy formovací směsi 18.

Při těsném dosednutí těsnicího ústrojí 4c na těsnicí lem jednostranně otevřeného dutého tělesa 7c a na horní ústí trubkovitých těles 68 odděluje těsnicí ústrojí 4c ovládací prostor 21 od tlakového prostoru 21/ přičemž vybrání 10 vymezuje v těsnicím lemu jednostranně otevřeného dutého tělesa 7c vyrovnávací prostor Q2 a trubkovitá tělesa 68 vymezují průchozí prostory 23.· Dotykem těsnicí plochy 63 a těsnicího lemu jednostranně otevřeného dutého tělesa 7c s těsnicím ústrojím 4c, je na těsnicím ústrojí 4c vyme

-7CZ 280138 B6 zena zrychlovací plocha, která působí při snížení ovládacího tlaku v ovládacím prostoru Q4 na těsnicí ústrojí 4c zvýšeným tlakovým účinkem tlakového prostoru 21/ tj. po quazi reflexním vratném účinku průběhu tlaku tlakového plynu. Do tlakového prostoru 21 vede krytem 64 tlakové skříně lb tlakové potrubí 70 tlakového média, například stlačeného vzduchu, jehož přívod je řízen ovládacím ventilem 71. Z vnější části tlakové skříně lb je uspořádán přívod ovládacího média. Přívod se provádí ovládacím ventilem 71. Z vnější části tlakové skříně lb je uspořádán přívod ovládacího média. Přívod se provádí ovládacím potrubím 74 stěnou tlakové skříně lb a je zaústěn víkem 61 ovládací skříně 2c do ovládacího prostoru Q4. Ovládací potrubí 74 je spojeno se dvěma ventily, a to se vstupním ventilem 72 a s výstupním ventilem 73,. Místo těchto ventilů může být také použito vícecestného ventilu. Boční stěnou tlakové skříně lb je do formovacího prostoru 69 zavedeno odvzdušňovací zařízení 75. Jeho ústí je s výhodou uspořádáno v oblasti středové osy v co největší vzdálenosti od povrchu formovací směsi 18 skříně formovacího zařízení 67 a zajišťuje optimální odvzdušnění. Odvzdušňovací zařízení 75 je řízeno odvzdušňovacím ventilem 76 a je s výhodou spojeno pomocí tlumiče hluku 77 s atmosférou. Všechny uvedené ventily, 12c, 71, 72, 73 a 76 jsou spojeny s centrálním řídicím zařízením, ale mohou být také ovládány jednotlivě.

Za předpokladu, že zařízení podle vynálezu, spojené s formovacím zařízením, je připraveno ke zhutňování formovací směsi, pracuje následovně:

Nejdříve se vyrovnávací prostor Q2 spojí s atmosférickým tlakem, a tím se odvzdušní. Potom se může otevřít trojčestný ventil 26 v ovládacím potrubí 25 pro přívod ovládacího tlakového média, a tím se může zavést do ovládacího prostoru Q4 ovládací tlakové médium, které působí ovládacím tlakem na horní stranu těsnicího ústrojí 4. Když těsnicí ústrojí 4 působením ovládacího tlaku dosedne svou těsnicí plochou 6. na těsnicí část 9 jednostranně otevřeného dutého tělesa 7 a na těsnicí povrch horního konce 14 průchozího dutého tělesa 13, čímž zakryje tlakový prostor 21/ vyrovnávací prostor 02 a průchozí prostor 03, může se otevřít hlavní přívodní ventil 22 pro přívod tlakového média, určeného k vyvození tlakového rázu, a zavést je do tlakového prostoru 21· V tlakovém prostoru Q1 tak působí tlakové médium, například stlačený vzduch, jako protitlak k ovládacímu tlaku na těsnicí plochu 6. těsnicího ústrojí 4. Přitom je nutno přihlížet k tomu, že sila vyvozená ovládacím tlakem na těsnicí ústrojí je stále vyšší, než síla, působící z tlakového prostoru, a že prostory tvoří uzavřený systém. Při použití téhož tlakového média, jak pro ovládací tlak, tak pro rázový tlak, je výhodné, když se udržuje na obou stranách těsnicího ústrojí 4 stejný tlak, přičemž nemají význam případné netěsnosti mezi tlakovým prostorem 21 a ovládacím prostorem 04. Protože činná plocha těsnicího ústrojí 4 na straně ovládacího prostoru Q4 je vždycky větší než činná plocha na straně tlakového prostoru 21/ je tak zajištěno bezpečné dosednutí těsnicí plochy 6 těsnicího ústrojí 4 na ústí tlakového prostoru 21/ vyrovnávacího prostoru Q2 a průchozího prostoru 03, a tím i jejich utěsnění. V tomto stavu je tlakový prostor 21 naplněn tlakovým médiem. Protože jednostranně otevřené duté těleso 7 je vždycky umístěno v tlakovém prostoru 21/ ^v němž se tlak teprve vyvíjí, je toto těleso 7. obklopeno tlakovým médiem, kromě

-8CZ 280138 B6 té jeho strany, která je zakryta těsnicí plochou 6 těsnicího ústrojí 4. Na této straně jednostranně otevřeného dutého tělesa 7 je těsnicím ústrojím zakryta zrychlovací plocha, vymezená tělesem 7.

Má-li být nyní vyvozen tlakový ráz na povrch formovací směsi 18 ve formovacím zařízení 19, vyvolá se v ovládacím prostoru Q4 snížení tlaku ovládacího média tak, aby jeho tlak poklesl pod tzv. bod zvratu až do překročení rovnovážného stavu. Zrušením rovnovážného stavu. Zrušením rovnovážného stavu, tj. při přechodu zrychlovací plochy tělesa 7 ze zakrytého na uvolněný stav, působí nyní tlak tlakového média v tlakovém prostoru Q1 zvratným účinkem tlakového stavu rázově silněji na těsnicí ústrojí 4 a nadzdvihne je ze zakryté zrychlovací plochy tělesa 7. Tím se krátkodobě zvětší činná plocha tlaku, který působí ze strany tlakového prostoru Q1 na těsnicí ústrojí 4, a současně se uvolní průchod tlakového média do průchozího prostoru £3. Rázovým uvolněním průchozího prostoru Q3 se může také rázem uvolnit tlak tlakového média vyvinutý v tlakovém prostoru Q1 a působit jako tlakový ráz na povrch formovací směsi 18 ve formovacím zařízení 19,. Projevilo se jako výhodné, když se těsnicí povrch horního konce 14 průchozího dutého tělesa 13 uvolní se zpožděním proti těsnicí části 9 tělesa 7, aby tím bylo dosaženo zlepšení přechodu těsnicího ústrojí 4 z rovnovážného stavu, tj., když se pro působení tlakového média v tlakovém prostoru 01 uvolní nejdříve zrychlovací plocha těsnicího ústrojí 4. Je výhodné, když je současné s účinkem tlakového rázu uzavřen trojčestný ventil 26 v ovládacím potrubí 25 ovládacího média do ovládacího prostoru Q4, a tím se udrží zbytkové ovládací médium v ovládacím prostoru Q4 a v tlumicím prostoru Q5. Toto zbytkové tlakové ovládací médium je přitom dále stlačováno rychlým pohybem těsnicího ústrojí 4 směrem vzhůru, a působí tím na těsnicí ústrojí 4 tlumicím účinkem.

Pro optimalizaci účinku tlakového rázu, vyvozeného uvolněným tlakovým médiem, mohou být jednak těsnicí plochy 6, 6d uspořádány v rozdílných rovinách, a kromě toho může být průtočný průřez rozdělen na několik průchozích prostorů Q3 nebo mohou být dílčí průchozí prostory Q3 nasměrovány například paprskovitě. Plochy, vymezené ústím tlakového prostoru Q1, vyrovnávacího prostoru Q2 a průchozího prostoru Q3 na těsnicím ústrojí 4, vymezují tak dílčí plochy s různým funkčním určením a ve svém součtu vytvářejí celkovou těsnicí plochu 6 těsnicího orgánu 4.

Po přivedení tlakového rázu na povrch formovací směsi 18 a dosažení jejího zhutnění ve formovacím zařízení 19 se uzavře průchozí prostor Q3 těsnicím ústrojím 4. a přeruší se tak přívod tlakového média do průchozího prostoru 22· Protože po ukončení způsobu zhutňování formovací směsi 18 zůstává nad povrchem formovací směsi 18 stále zbytkový tlak, je nutno před oddělením zhutňovacího zařízení od formovacího zařízení 19 uvolnit tento zbytkový tlak otevřením odvzdušňovaciho ventilu 24 v odvzdušňovacím potrubí 23. Před tímto uvolněním tlaku se uzavřou všechna potrubí

11. 21, 25. přívodu tlakového média do zařízení. Tím je možno udržet spotřebu tlakového média v přijatelných mezích. Po tomto odvzdušnéní se může formovací zařízení 19 vyměnit za nové zařízení a celý cyklus se může opakovat.

Uvedené příklady provedení zařízení podle vynálezu se mohou také volitelné kombinovat nebo také rozšířit dalšími provedeními.

-9CZ 280138 B6

K vyvození tlakového rázu je možno použít různých médií, přičemž se v ovládacím prostoru ukázalo jako výhodné použití stlačeného vzduchu nebo inertního plynu a v tlakovém prostoru použití stlačeného vzduchu.

Výhody, kterých se dosáhne způsobem zhutňování zrnitých formovacích směsí podle vynálezu, spočívají zejména v tom, že při relativně nízké konstrukční náročnosti může být těsnicí ústrojí v uzavíracích zařízeních o velkém průtočném průřezu řešeno jako rychle pohyblivé, čímž je možno vyvinout tlakové síly různé intenzity a určitého velikostního řádu. Kombinací jednotlivých provedení tak může být zajištěno provedení rozmanitých formovacích zařízení, kterými mohou být zhutňovány směsi podle různých požadavků.

Použití způsobu a zařízení podle vynálezu, zejména uplatnění zrychlovacích ploch za účelem vyvození bodu zvratu během působení tlaku na těsnicí ústrojí 4 není omezeno jen na uvedenou oblast zhutňování formovacích směsí v licích formách, ale může se uplatnit všude tam, kde je nutno krátkodobé uvolnit větší průchozí průřezy, a tím rázově převést objemná množství tlakového plynu.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (13)

1. Způsob zhutňování zrnitých formovacích směsí, zejména slévárenských formovacích směsí regulovatelným tlakovým rázem plynného média, které střídavé stlačuje a uvolňuje povrch volné sypané formovací směsi ve formovacím zařízení, přičemž tlakový ráz se vyvolá funkčním krátkodobým spolupůsobením čtyř prostorů zhutňovacího zařízení, vzájemně oddělitelných a spojitelných pomocí posuvného těsnicího ústroj í, na které střídavě působí tlak z uvedených prostorů, tj. ovládacího prostoru, vyrovnávacího prostoru, tlakového prostoru a oboustranné otevřeného průchozího prostoru, vyznačující se tím, že tlak působící na těsnicí ústrojí se mění regulováním velikosti mezery mezi těsnicím ústrojím a vyrovnávacím prostorem a přebytečné médium se vede z tlakového prostoru a průchozího prostoru do vyrovnávacího prostoru.

2. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, sestávající z tlakové skříně, spojené s formovacím zařízením a obsahující ovládací skříň s ovládacím prostorem, v němž je posuvně uloženo těsnicí ústrojí, vytvořené k těsnému dosednutí alespoň na jedno průchozí duté těleso, vložené do tlakové skříně pro průchod plynu z tlakového prostoru k formovacímu zařízení, vyznačující se tím, že průchozí duté těleso (13, 13a, 38, 68) vymezuje oboustranné otevřený průchozí prostor (Q3) a tlaková skříň (1, la, lb, 48) vymezuje jednostranně otevřený tlakový prostor (Ql), kde tyto prostory jsou po dosednutí těsnicího ústrojí (4, 4a, 4b, 4c) na jejich ústí, obrácená směrem k ovládacímu prostoru (Q4), vzájemně oddělitelné, a že v ústí tlakového prostoru (Ql) k těsnicímu ústrojí (4, 4a, 4b, 4c) je vloženo jednostranně otevřené duté těleso (7, 7a, 7b, 7c), které svou přilehlou stranou vytváří na tés-10CZ 280138 B6 ničím ústrojí (4, 4a, 4b, 4c) zrychlovací plochu, která společné s vybráním (10), vytvořeném v dutém tělese (7, 7a, 7b, 7c), vymezuje vyrovnávací prostor (Q2), který je otevřený směrem k těsnicímu ústrojí (4, 4a, 4b, 4c) a je spojen regulačním ventilem (12) se zdrojem nízkého tlaku.

3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že jednostranně otevřené duté těleso (7, 7c) má tvar prstence.

4. Zařízení podle nároku 2, vyznačující setím, že jednostranně otevřené duté těleso (7a, 7b) má tvar sloupku nebo kotouče.

5. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že má ve své spodní části vytvořeno odvzdušňovací ústrojí (23, 23a, 23b, 75), ústící do prostoru nad povrchem formovací směsi (18).

6. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že těsnicí ústrojí (4, 4a, 4b, 4c) je opatřeno těsnicí plochou (6), která je uspořádána v jedné rovině s ústím průchozího dutého tělesa (13, 13a, 38, 68) a jednostranně otevřeného dutého tělesa (7, 7a, 7b, 7c).

7. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že čelo (14) průchozího dutého tělesa (13, 13a, 38, 68) a dosedací plocha (9) jednostranně otevřeného dutého tělesa (7, 7a, 7b, 7c) jsou uspořádány v několika rovinách.

8. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že s ovládacím prostorem (Q4) je spojen tlumicí prostor (Q5), vytvořený v přídavné skříni (29).

9. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že těsnicí ústrojí (4) má tvar kotoučové destičky.

10. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že těsnicí ústrojí (4a) má tvar deformovatelného dutého tělesa .

11. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že těsnicí ústrojí (4, 4b, 4c) je vytvořeno jako plastová destička .

12. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že těsnicí ústrojí (4, 4a, 4b, 4c), je vytvořeno částečně nebo úplně z elastomeru.

13. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že těsnicí ústrojí (4, 4c je vytvořeno jako kovová deska, jejíž těsnicí strana je potažena elastomerem.