CZ284138B6 - Ventilové zařízení pro odvzdušňování licích forem pro lití pod tlakem - Google Patents

Abstract

Ventilové zařízení (1) má v odvzdušňovacím kanálu (10) uspořádaný odvzdušňovací ventil (12) a ovládací ústrojí (20,24,38) pro uzavírání odvzdušňovacího ventilu (12). Silový snímač (20) ovládacího ústrojí je ovlivňovatelný licím materiálem (67) pronikajícím u dutiny formy do odvzdušňovacího kanálu (10) a je v mechanickém funkčním spojení s pohyblivou uzavírací částí (14) odvzdušňovacího ventilu (12). Silový snímač (20) je vytvořen jako nárazový orgán, jehož pracovní zdvih je omezen na zlomek uzavírací dráhy pohyblivé uzavírací části (14) odvzdušňovacího ventilu (12), čímž se uzavírací část (14) odvzdušňovacího ventilu (12) silovým impulsem nárazového orgánu (20) pohybuje v jeho pracovním zdvihu navenek v uzavíracím směru.ŕ

Description

Vynález se týká ventilového zařízení pro odvzdušňování licích forem pro lití pod tlakem, které je opatřeno odvzdušňovacím kanálem, odvzdušňovacím ventilem, upraveným v odvzdušňovacím kanálu, a ovládacím ústrojí pro uzavírání odvzdušňovacího ventilu, přičemž ovládací ústrojí má silový snímač, který je ovlivňovatelný licím materiálem, pronikajícím z dutiny formy do 10 odvzdušňovacího kanálu, a který je v mechanickém funkčním spojení s pohyblivým uzavíracím orgánem odvzdušňovacího ventilu.

Dosavadní stav techniky

Ventilová zařízení tohoto typu jsou normálně namontována na jedné ze dvou navzájem spojených částí formy pro lití pod tlakem, a to na vnějším okraji příslušné styčné plochy, a mají se styčnou plochou lícující čelní plochu, která při uzavřené licí formě těsně dosedá na styčnou plochu druhé části formy. Odvzdušňovací kanál ventilového zařízení je ve směru kjeho čelní 20 ploše otevřený a vytváří pokračování odvzdušňovacího kanálu licí formy pro lití pod tlakem, který je upraven na odpovídající části formy, který’ vede z dutiny formy a který· je ve směru ke styčné ploše také otevřený. Navenek upravený konec odvzdušňovacího kanálu ventilového zařízení může buď zůstat otevřený, nebo je spojen s vakuovým čerpadlem, které odsává v dutině formě obsažený stlačený vzduch, který vzniká působením vtékajícího licího materiálu do licí 25 formy pro lití pod tlakem.

Odvzdušňovací ventil, který se po ukončení odvzdušňovacího procesu uzavírá, má zabránit tomu, aby kapalný licí materiál unikal vně nebo se dostával do vakuového čerpadla. Uzavírací proces odvzdušňovacího ventilu je vykonáván prostřednictvím licího materiálu, který vniká do 30 odvzdušňovacího kanálu ventilového zařízení. K tomu účelu se podle osvědčené práce ve ventilovém zařízení vznikající dynamický tlak vnikajícího licího materiálu mechanicky převádí na sílu, která způsobuje zavírací odvzdušňovacího ventilu. Z hlediska té skutečnosti, že se licí materiál do licí formy pro lití pod tlakem přivádí s vysokým tlakem a po naplnění dutiny licí formy proudí odpovídající vysokou rychlostí do odvzdušňovacího kanálu a přitéká 35 k odvzdušňovacímu ventilu, má se tento převod síly uskutečnit s minimálním časovým zpožděním, aby se dosáhlo toho, že zavírací proces je ukončen ještě před tím, než licí materiál pronikl k odvzdušňovacímu ventilu. Především se však musí zabránit tomu, aby licí materiál mohl proniknout do průtokové oblasti odvzdušňovacího ventilu, protože tím by tento ztratil svoji funkční schopnost.

Dosavadní zkušenosti s takovými ventilovými zařízeními ukázaly, že se vhodným vytvořením prostředků pro převod síly podaří dosáhnout velmi krátké doby zpoždění, to je doby menší než 1 ms, čímž se zabezpečí požadovaná rychlost uzávěru ventilu a spolehlivá funkce odvzdušňovacího ventilu,

Z CH-PS 633 208 je například známé ventilové zařízení v úvodu popsaného typu, které je nasazováno uvedeným způsobem a které splňuje uvedené požadavky. Toto ventilové zařízení má pístový ventil, jehož podélná osa je upravena kolmo k čelní straně ventilového zařízení a který má kodvzdušňovacímu kanálu připojený válec ventilu a vněm pohyblivý píst ventilu. Píst 50 ventilu je opatřen hlavou pístu, který při otevřeném odvzdušňovacím ventilu na čelní straně ventilového zařízení vyčnívá do odvzdušňovacího kanálu a pro uzavření odvzdušňovacího ventilu se zasune do válce ventilu.

Ovládací ústrojí má jako snímač síly válcové uspořádání s pracovním válcem, který je připojen na ten úsek odvzdušňovacího kanálu, který je ve směru proudění upraven před pístem ventilu, a s pracovním pístem, který je ovlivnitelný přitékajícím licím materiálem. Pracovní válec ovládacího ústrojí a válec ventilu pístu ventilu jsou uspořádány navzájem s rovnoběžnými osami, přičemž pracovní píst je s pístem ventilu spojen tak, že licím materiálem ovlivnitelný a do pohybu uváděný pracovní píst vytváří pohyb pístu ventilu v uzavíracím směru.

U ventilového zařízení podle CH-PS 633 208 je pracovní píst ovládacího ústrojí s pístem ventilu odvzdušňovacího ventilu spojen tvarově pevně buď bezprostředně nebo prostřednictvím unášeče, přičemž tento unášeč se pohybuje na osově rovnoběžné dráze s tímto pístem. Podle jedné varianty se předpokládá, že pracovní píst působí na unášeč jen silově pevně. V každém případě je však dráha, kterou pracovní píst při svém ovládání urazí, stejně velká jako uzavírací dráha pístu ventilu, která může mít například hodnotu 5 až 10 mm. Tato skutečnost se z různých důvodů ukázala jako nevýhodná.

Působením kinetické energie vnikajícího licího materiálu dosahuje do pohybu uvedená hmotnost, to je pracovní píst, unášeč a píst ventilu, na konci proběhnuté pracovní dráhy poměrně vysokou kinetickou energii, kterou je třeba zmenšit zabrzděním pohybující se hmoty. Tvrdý koncový ráz pohybující se hmoty by totiž za určitých okolností mohl vést k narušení ventilového zařízení. Proto jsou nutné vhodné prostředky pro tlumení rázu, které jsou však značně nákladné, a to zejména tehdy, pokud je k dispozici jen krátká brzdná dráha, případně krátká doba pro brzděni. V této souvislosti si je třeba uvědomit, že plunžr odvzdušňovacího ventilu má definovanou hloubku ponoření. Pokud je tato hloubka ponoření brzdicím procesem, a to případně jen přechodně, prodloužena, může licí materiál, který vnikne do prostoru válce, ohrozit funkční spolehlivost odvzdušňovacího ventilu.

Na druhé straně je při ovládání pracovního pístu část válcové plochy pracovního válce uvolněna a tak je vystavena přístupu licího materiálu. Tato část válcové plochy dosahuje takové axiální délky, která je stejně velká jako pracovní dráha pracovního pístu. V důsledku toho vytváří do vrtání válce vniknuvší licí materiál po svém ztuhnutí čep. který se může na ploše válce vzpříčit a vzhledem kjeho délce je možné jej zvrtání válce opět odstranit jen s vynaložením velké námahy. Tím vznikají potíže při otevírání licí formy pro lití pod tlakem a při vyrážení tohoto čepu může dojít k poškození plochy válce. Přitom je třeba počítat nejméně s předčasným otěrem této plochy válce, která je vystavena ještě vysoké agresivitě licího materiálu.

Podstata vynálezu

Vynález si proto klade za úkol zdokonalit ventilové zařízení v úvodu uvedeného typu prostřednictvím opatření, která při zabránění zmíněných nedostatků redukují silovým snímačem zachycovanou kinematickou energii na míru, která postačuje pro uzavírání odvzdušňovacího ventilu, aby se tak umožnila příznivější pracovní činnost ovládacího ústrojí.

Vytčený úkol se podle vynálezu řeší opatřeními, která jsou uvedena v patentovém nároku 1.

U řešení podle vynálezu lze kinetickou energii snímače síly udržet prostřednictvím jeho zkráceného pracovního zdvihu v únosných mezích a spolehlivěji zachytit bez zvláštních opatření pro tlumení rázů na pevném dorazu. Ta uzavírací část odvzdušňovacího ventilu, která je silovým impulzem uvedena do pohybu, se pohybuje ve volném chodu ve směru uzavírání dále. Prostřednictvím tohoto volného chodu, to znamená prostřednictvím po silovém impulzu uskutečněného nazdvižení silového styku mezi krátkozdvihovým rázovým orgánem a mezi jím do pohybu uvedenou hmotou se mimoto dosáhne toho, že největší část pracovní dráhy této zbytkové hmoty je k dispozici jako brzdná dráha pro přeměnu její kinetické energie. K. tomu účelu vy užívané brzdové prostředky mohou být v souladu s tím jednodušší a méně nákladné než

-2 CZ 284138 B6 tlumič rázů pro celou hmotu, který je uspořádán na konci uzavírací drahou odvzdušňovacího ventilu určené pracovní dráhy pro brzděnou hmotu. Zavírací doba pro odvzdušňovací ventil se volným během uzavírací části neprodlouží a má řádovou velikost o hodnotě 1 msec.

V takovém případě, kdy je licím materiálem ovlivňovaný nárazový orgán podle zvláště výhodného příkladu provedení vynálezu vytvořen jako volný píst, který je pohyblivě uložen v pracovním válci, vyúsťujícím do odvzdušňovacího kanálu, je možné vzhledem ke krátkému pracovnímu zdvihu volného pístu tu část válcové plochy pracovního válce, která je volně přístupná pro vnikající licí materiál, vytvořit tak krátkou, že lze zabránit vytváření čepů z tuhnoucího licího materiálu a tím také odstranit z tohoto problému vznikající potíže.

Na rozdíl od toho je možné na podkladě omezeného pracovního zdvihu vytvořit také silový snímač jako membránu, která uzavírá vyústění odvzdušňovacího kanálu. Tím zcela odpadnou nedostatky spojené s pístem, ovlivnitelným licím materiálem. Z AT-PS 325 226 je již známé upravit pro vybavení uzavíracího pohybu odvzdušňovacího ventilu membránu, ovlivňovanou licím materiálem, která však slouží například pro otevírání řídicího ventilu, pro uzavírání elektrického kontaktu nebo pro ovládání pákového systému. U všech těchto provedení však odpovídá pracovní zdvih membrány pracovní dráze toho orgánu, který je membránou ovlivňován. O volném běhu pohyblivé uzavírací části odvzdušňovacího ventilu však v žádném případě není ani zmínka.

Jak již bylo uvedeno, je z provozních důvodů žádoucí uspořádat silový snímač ovládacího ústrojí a odvzdušňovací ventil na prostorově oddělených místech odvzdušňovacího kanálu ventilového zařízení. Z tohoto důvodu zpravidla není možné bezprostřední mechanické působení silového snímače na pohyblivou uzavírací část odvzdušňovacího ventilu. Proto je zpravidla účelné opatřit ovládací ústrojí orgánem pro přenos síly pro přenos nárazových impulzů ze silového snímače na pohyblivou uzavírací část odvzdušňovacího ventilu, přičemž úkolem tohoto orgánu je přemostit vzájemnou vzdálenost mezi uvedenými díly, která je nutná z konstrukčních důvodů.

V případě, kdy je silový snímač vytvořen jako volný píst, by mohl být orgán pro přenos síly upraven jako na volném pístu uspořádaný nástavec s radiálním vydutím, který spolupracuje s pohyblivou uzavírací částí odvzdušňovacího ventilu. Takové řešení je sice velmi jednoduché, avšak má tu nevýhodu, že axiálně vedený volný píst je při přenosu síly pohyblivou hmotností uzavírací části jednostranně zatěžován. Prostřednictvím příčných sil, vznikajících na volném pístu, se mohou vytvářet nadměrně velké ztráty způsobené třením, které způsobují příliš vysoké opotřebení vedení pístu a které za určitých okolností mohou mít také za následek předčasný výpadek ovládacího ústrojí.

Jako velmi výhodné se ukázalo řešení, u kterého je orgán pro přenos síly spojen silově pevně se silovým snímačem a s pohyblivou uzavírací částí odvzdušňovacího ventilu je spojen tvarově pevně.

V návaznosti na konstrukční koncepci známých ventilových zařízení pro odvzdušňování licích forem pro lití pod tlakem je odvzdušňovací ventil s výhodou vytvořen jako pístový ventil s plunžrem a nárazový orgán jako známý silový snímač je uspořádán rovnoběžně s osou pístového ventilu. V tomto případě může mít orgán pro přenos síly axiálně pohyblivý a souose se silovým snímačem uspořádaný unášecí kotouč, který je na svém obvodu tvarově pevně spojen s plunžrem odvzdušňovacího ventilu a v klidové poloze ovládacího ústrojí dosedá působením síly pružiny na nárazovou plochu silového snímače.

Aby při uzavřeném odvzdušňovacím ventilu byla jeho uzavírací část udržena v uzavírací poloze, nemusí tlak z licí formy pro lití pod tlakem vytlačovaného vzduchu, případně přitékajícího licího materiálu sám o sobě postačovat. Za určitých okolností je tedy třeba počítat s tím, že uzavírací část při dosažení koncové polohy odskočí, takže odvzdušňovací ventil se ještě krátce před vstupem licího materiálu znovu otevře. Aby se tato možnost vyloučila, lze upravit řešení, u kterého má ovládací ústrojí uzavírací orgán, který je ve spojení s pohyblivou uzavírací částí odvzdušňovacího ventilu a udržuje jej v uzavírací poloze, dosažené silovým impulzem nárazového orgánu.

Jako zavírací orgán slouží například pracovní válec s pneumaticky nebo hydraulicky ovlivňovatelným pracovním pístem, přičemž tento pracovní píst je prostřednictvím pevného spojovacího členu tvarově pevně spojen s pohyblivou uzavírací částí, tedy například s plunžrem odvzdušňovacího ventilu. S výhodou je přitom pracovní válec zavíracího orgánu uspořádán rovnoběžně s osou silového snímače ovládacího ústrojí. V takovém případě může tuhý spojovací člen tvořit unášecí kotouč a může být spojen tvarově pevně jak s pohyblivou uzavírací částí odvzdušňovacího ventilu, tak i s pracovním pístem uzavíracího orgánu.

V této souvislosti se zvláště výhodně osvědčilo provedení ventilového zařízení, které se vyznačuje tím, že pohyblivá uzavírací část odvzdušňovacího ventilu a pracovní píst zavíracího orgánu jsou spojeny s unášecím kotoučem na jeho obvodovém povrchu. Symetrickým uspořádáním hmot, které jsou spojeny s unášecím kotoučem a které jsou jím pohybovány, lze dosáhnout určitého vyrovnání hmotností, čímž se do značné míry zabrání vzniku příčně působících sil v podélných vedeních pohybovaných částí. Na nárazový orgán nepůsobí žádné příčné síly, protože ten je spojen s orgánem pro přenos síly jen silovým spojen, tedy nikoli tvarově pevně.

Z hlediska řízení zavíracího orgánu spočívá zvláště výhodné provedení v tom. že pneumatické nebo hydraulické ovládání pracovního pístu zavíracího orgánu je uskutečněno prostřednictvím řídicího ventilu, který je ovladatelný pohyblivou částí odvzdušňovacího ventilu. Tímto způsobem lze dosáhnout toho, že pracovní píst zavíracího orgánu vytváří již v průběhu zavíracího pohybu uzavírací část odvzdušňovacího ventilu sílu, která podporuje zavírací sílu a která je nezávislá na okamžité nárazové síle nárazového orgánu. Působením této přídavné síly se dostane ve volném běhu se pohybující uzavírací část do své zavírací polohy také tehdy, pokud za určitých okolností k tomu nepostačuje silový' impulz, předaný uzavírací části nárazovým orgánem. Tím se ventilové zařízení stává méně závislým na tlakových poměrech v licí formě pro lití pod tlakem.

Nárazový zdvih silového snímače je s výhodou menší než 1 mm. Za určitých okolností lze zvolit nárazový' zdvih dokonce řádově o velikosti 0,1 mm, pokud je kinematická energie licího materiálu, který vniká do ventilového zařízení, dostatečné velká. Tak tomu může být u velkých licích forem pro lití pod tlakem a při vysokém licím tlaku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je schematicky znázorněn podélný řez ventilovým zařízením podle prvního příkladu provedení, které je upraveno na jedné polovině formy dvoudílné, zde otevřené licí formy pro lití pod tlakem. Na obr. 2 je schematicky znázorněn čelní pohled na první část bloku skříně ventilového zařízení podle obr. 1. Na obr. 3 je znázorněn půdorys části bloku skříně podle obr. 2. Na obr. 4 je schematicky znázorněn čelní pohled na druhou část bloku skříně, která tvoří čelní stranu ventilového zařízení. Na obr. 5 je znázorněn podélný řez ventilového zařízení podle obr. 1, přičemž licí forma pro lití pod tlakem je uzavřena a odvzdušňovací ventil je otevřen. Na obr. 6 je znázorněn podélný řez ventilového zařízení podle obr. 5, přičemž odvzdušňovací ventil je uzavřen.

-4 CZ 284138 B6

Na obr. 7 je schematicky znázorněn podélný řez ventilovým zařízením podle druhého příkladu provedení. Na obr. 8 je znázorněn detail provedení podle obr. Ί.

Na obr. 9 je znázorněn detail provedení podle obr. 7, který je však pozměněn podle třetího příkladu provedení ventilového zařízení podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Ventilové zařízení L které je znázorněno na obr. 1 až 6, je upraveno ve dvou blokových částech 2, 3, skříně, která je vytvořena ve tvaru kvádru a která je podél dělicí roviny 4 rozdělena do zadní blokové části 2 skříně a do přední blokové části 3 skříně, která vytvoří rovnou čelní plochu 5. Bloková část 2, 3 skříně je známým způsobem namontována na části 6 formy, která je vytvořena ze dvou spojených, na výkrese jen částečně znázorněných částí 6, 7 formy pro lití pod tlakem, a to na vnějším okraji příslušné styčné plochy 8. Čelní plocha 5 blokové části 2, 3 skříně lícuje se styčnou plochou 8 části 6 formy, takže při uzavřené licí formě čelní plocha 5, stejně tak jako styčná plocha 8 těsně dosedá na styčnou plochu 9 druhé části 7 formy.

Upevnění blokové části 2, 3 skříně na části 6 formy a vzájemné upevnění blokových částí 2 a 3 skříně se uskutečňuje prostřednictvím šroubů, které nejsou na výkrese znázorněny.

Na přední blokové části 3 skříně je upraven odvzdušňovací kanál 10. který je ve směru k čelní ploše 5 otevřený. Ten. spolu s odvzdušňovacím kanálem 10 ventilového zařízení 1, který je podrobněji popsán ve spojení s obr. 4, vytváří pokračování na příslušné části 6 formy upraveného, z dutiny formy vedeného a ve směru ke styčné ploše 8 rovněž otevřeného odvzdušňovacího kanálu 11 licí formy pro lití pod tlakem.

Odvzdušňovací ventil 12 ventilového zařízení 1 je vytvořen jako plunžrový ventil, který je známý například z CH-PS 633 208, jehož podélná osa je upravena kolmo k čelní ploše 5 blokových částí 2, 3 skříně a který má válec 13 ventilu, připojený k odvzdušňovacímu kanálu JO, a v něm pohyblivý píst 14 ventilu. Píst 14 ventilu je opatřen hlavou 15 pístu, která při otevřeném odvzdušňovacím ventilu 12. jak je to patrno z obr. 1 a 5, vyčnívá na čelní straně ventilového zařízení 1 do odvzdušňovacího kanálu 10 a pro uzavření odvzdušňovacího ventilu 12 se ponořuje do válce 13 ventilu, jak je to patrno z obr. 6. Na horní straně blokové části 3 skříně je upraven vypouštěcí kanál 16 odvzdušňovacího ventilu 12, na který je připojitelné nasávací potrubí neznázoměného vakuového čerpadla. Prostor 18 válce 13 ventilu, který je upraven za zpětným válcovým prodloužením 17 pístu 14 ventilu, je uvnitř blokové části 2 skříně spojen s vně vedoucím kanálem 19, na který je připojitelné čidlo pro kontrolu funkce odvzdušňovacího ventilu 12.

Pro uzavírání odvzdušňovacího ventilu 12 je upraveno vícedílné ovládací ústrojí. Hlavní součást tohoto ovládacího ústrojí tvoří silový snímač 20, který' je oviivňovatelný licím materiálem, pronikajícím z dutiny formy do odvzdušňovacího kanálu 10, přičemž tento silový snímač 20 je v mechanickém funkčním spojení s pístem 14 ventilu odvzdušňovacího ventilu \2. Silový snímač 20 je podle vynálezu vytvořen jako krátkozdvihový nárazový orgán, který je v daném příkladu provedení vytvořen jako volný píst 20. který je pohyblivý v pracovním válci 21, vyúsťujícím do odvzdušňovacího ventilu 12. Zpětné válcové prodloužení 22 volného pístu 20 přitom zasahuje až do blízkosti zadní stěny 23 zadní blokové části 2 skříně. Tato zadní stěna 23, na kterou vtékajícím licím materiálem do pohybu uvedený volný píst 20 dosedá svým prodloužením 22, omezuje pracovní zdvih volného pístu 20 na velikost, která je jen zlomkem, například desetinou uzavírací dráhy, kterou vy koná píst 14 ventilu.

Pro přenos nárazového impulzu z volného pístu 20 na píst 14 ventilu odvzdušňovacího ventilu )2 je upraven orgán pro přenos síly v podobě unášecího kotouče 24, který'je uspořádán rovnoběžně

- 5 CZ 284138 B6 s osou volného pístu 20 a je prostřednictvím náboje 25 axiálně posuvný na jeho prodloužení 22. Axiální pohyb unášecího kotouče 24 je na jedné straně omezen přední blokovou částí 3 skříně na dělicí rovině 4, a na druhé straně osazením 26 válcového vybrání 27 v zadní blokové části 2 skříně, jak je to patrno z obr. 2. Volný píst 20 je opatřen nákružkem 28, který silově pevně zabírá se středem unášecího kotouče 24 v průběhu pracovního zdvihu volného pístu 20. Unášecí kotouč 24 zabírá těsně v místě 29 obvodového povrchu s drážkou v prodloužení 17 pístu 14 ventilu a tak je s pístem 14 ventilu tvarově pevně spojen.

Pro zpětné vedení ventilového zařízení 1 do výchozí polohy po ukončení licího procesu, která je ίο znázorněna na obr. 1, je upraveno pružinové uspořádání 30 s pružnicí 31, která je vytvořena z talířových pružin a která je uspořádána mezi pevnou přítlačnou deskou 32 a mezi axiálně pohyblivou přítlačnou deskou 33 uvnitř otvoru 34 zadní blokové části 2 skříně. Na pohyblivé přítlačné desce 33 je upraven objímkový nástavec 35, který volně objímá náboj 25 unášecího kotouče 24 a který na vnitřní straně uzavírá pružnici 3L Pro napínání pružnice 31 je upravena 15 dvě zdvihátka 36 a 37, která osově a volně procházejí přední blokovou částí 3 skříně a unášecím kotoučem 24 a která narážejí na pohyblivou přítlačnou desku 33 pružinového uspořádání 30. Zdvihátka 36. 37 vyčnívají z přední blokové části 3 skříně přes čelní plochu 5 a při vzájemném svedení obou částí 6 a 7 formy pro lití pod tlakem jsou prostřednictvím styčné plochy 9 části 7 formy zatlačena směrem nazpět, což vede k předpětí pružinového uspořádání 30, jak je to patrno 2o z obr. 5.

Na obr. 1. jakož i na obr. 5 a 6 jsou uvedená zdvihátka 36, 37 pro lepší porozumění funkci ventilového zařízení 1 znázorněna jako uspořádaná ve společné svislé rovině. Ve skutečnosti jsou však se zřetelem na tvarové uspořádání odvzdušňovacího kanálu 10 uspořádána v jedné 25 společné vodorovné rovině, viz obr. 4.

Ovládací ústrojí má dále zavírací orgán 38, který je ve funkčním spojení s pístem 14 ventilu odvzdušňovacího ventilu 12 a udržuje jej v uzavřené poloze, které se dosáhne silovým impulzem volného pístu 20. Jak již bylo v úvodu uvedeno, není zavírací orgán 38 v každém případě využití 30 nutný. Jeho úprava je však užitečná pro širší oblast využití ventilového zařízení L

U daného příkladu je zavírací orgán 38 vytvořen jako k odvzdušňovacímu ventilu 12 souose rovnoběžně uspořádaný pracovní válec 39 s pneumaticky nebo hydraulicky ovládaným pracovním pístem 40. Pracovní píst 40 je s unášecím kotoučem 24 spojen tvarové pevně stejně 35 jako píst 14 ventilu, a to na protilehlém místě 41 obvodového povrchu vzhledem k místu 29 obvodového povrchu. Tak je tedy pracovní píst 40 zavíracího orgánu 38 a píst 14 ventilu odvzdušňovacího ventilu 12 navzájem tvarově pevně spojen prostřednictvím unášecího kotouče 24, který tvoří tuhý spojovací člen.

Na pracovní píst 40 zavíracího orgánu 38 působí vratná pružina 42, která při předpjatém pružinovém uspořádání 30 přitlačuje unášecí kotouč 24 na nákružek 28 volného pístu 20 a současně udržuje píst 14 ventilu odvzdušňovacího ventilu 12 v otevřené poloze. Pneumatické nebo hydraulické působení pracovního pístu 40 se v zásadě uskutečňuje přes řídicí ventil, ovládaný pístem 14 ventilu odvzdušňovacího ventilu 12. Na podkladě tuhého spojení mezi 45 pístem 14 ventilu odvzdušňovacího ventilu 12 a mezi pracovním pístem 40 zavíracího orgánu 38 se ukázalo jako účelné upravit jako řídicí ventil talířový ventil, přičemž pracovní píst 40 zavíracího orgánu 38 tvoří talíř tohoto řídicího ventilu. Proto má pracovní válec 39 zavíracího orgánu 38 na čelní straně do válcového prostoru vyčnívající vstupní trysku 43, přičemž pracovní píst 40 prostřednictvím působení vratné pružiny 42 svou k otvoru 44 trysky přivrácenou čelní 50 stranou tento uzavírá. Přívod pneumatického nebo hydraulického tlakového prostředí se uskutečňuje podle obr. 1. 2 a 3 prostřednictvím vstupního otvoru 45, viz obr. 2 a 3, prostřednictvím uvnitř zadní blokové části 2 skříně upravených kanálů 46, 47 a 48, jakož i prostřednictvím uvnitř přední blokové části 3 skříně upravených kanálů 49, 50 a 51 ve vstupní trysce 43.

-6CZ 284138 B6

Tlak tlakového prostředí pro provoz zavíracího orgánu 38, poměr průchozího průřezu vstupní trysky 43 vzhledem k průřezu pracovního pístu 40 a vlastnosti na pracovní píst 40 působící vratné pružiny 42 jsou zvoleny tak, že při uzavřeném řídicím ventilu 40, 43 ve vstupní trysce 43 panující na část průřezu pístu působící, tlak tlakového prostředí nepostačuje ktomu, aby otevřel řídicí ventil 40, 43, avšak po mechanickém otevření řídicího ventilu může pracovní píst 40 prostřednictvím tlaku, působícího na jeho celou čelní plochu, odvzdušňovací ventil 12 uzavřít a udržovat jej v jeho uzavřené poloze.

Odvzdušňovací kanál 10 ventilového zařízení 1 sestává z většího počtu odbočných kanálů 52 až 59 a komor 60 až 62, které ve svém celkovém uspořádání složí známým způsobem k tomu, aby zachycovaly výstřiky, předbíhající kompaktní proud licího materiálu, zvyšovaly dynamický tlak na volný píst 20 a zpožďovaly proud tekutého licího materiálu k odvzdušňovacímu ventilu 12. Od zachycovací komory 60, která je uspořádána na vstupu odvzdušňovacího kanálu 10. vedou oba odbočné kanály 52 a 53 k rozšíření 63, které je upraveno před pracovním válcem 21 nárazového orgánu. Od tohoto rozšíření 63 vedou oba následné odbočné kanály 54 a 55 ke vždy jedné zpomalující komoře 61, případně 62, ze kterých vedou další odbočné kanály 56, 58, případně 57, 59 k rozšíření 64, které je upraveno před válcem 13 ventilu odvzdušňovacího ventilu 12.

Na obr. 5 je znázorněno ventilové zařízení 1 v pohotovostním stavu. Licí forma pro lití pod tlakem je uzavřena, to znamená, že část 7 formy je svou styčnou plochou 9 uložena těsně na styčné ploše 8 části 6 formy, případně na čelní ploše 5 ventilového zařízení L Uzavřením licí formy pro lití pod tlakem se pružinové uspořádání 30 prostřednictvím zdvihátek 36, 37 předepne. Odvzdušňovací ventil 12 je působením vratné pružiny 42 zavíracího orgánu 38 dále v otevřené poloze, takže z dutiny formy vytlačovaný vzduch uniká ve směru proudění, který je vyznačen šipkami 65, 66. a to prostřednictvím odvzdušňovacího kanálu 11 licí formy pro lití pod tlakem, odvzdušňovacího kanálu 10 ventilového zařízení 1, otevřeného odvzdušňovacího ventilu 12 a vypouštěcího kanálu 16. Řídicí ventil 40, 43 zavíracího orgánu 38 je ještě uzavřen.

Na konci odlévacího procesu vniká tekutý licí materiál, který proudí z dutiny formy pro lití pod tlakem přes její odvzdušňovací kanál 11, do odvzdušňovacího kanálu 10 ventilového zařízení 1 a prochází přes odbočné kanály 52, 53, viz obr. 4, k volnému pístu 20 ovládacího ústrojí. Působením kinetické energie proudícího licího materiálu se volný píst 20 s krátkým zdvihem rázem pohne proti koncovému dorazu svého prodloužení 22 na zadní stěně 23 zadní blokové části 2 skříně. Nákružek 28 na volném pístu 20 přenáší tento silový impulz na unášecí kotouč 24, který se působením kinetické energie, kterou mu zprostředkuje volný píst 20. nadzdvihne prostřednictvím nákružku 28 volného pístu 20 poté, co tento dosáhl svojí koncové polohy, a společně s pístem 14 ventilu odvzdušňovacího ventilu 12 a s pracovním pístem 40 zavíracího orgánu 38 je proti síle vratné pružiny 42 zavíracího orgánu 38 dále odsunut. Přitom je odvzdušňovací ventil 12 uzavřen a jeho píst 14 ventiluje ponořen do válce 13 ventilu. Uzavírací pohyb odvzdušňovacího ventilu 12 je podporován pracovním pístem 40 zavíracího orgánu 38, který je po otevření řídicího ventilu 40. 43 prostřednictvím rázu volného pístu 20 nyní pod plným účinkem tlakového prostředí a jeho v uzavíracím směru působící sílaje přenášena z unášecího kotouče 24 na píst 14 ventilu odvzdušňovacího ventilu 12.

Na obr. 6 je znázorněn stav ventilového zařízení 1, kdy z dutiny formy do odvzdušňovacího kanálu 10 vystupující licí materiál 67 dosáhl rozšíření 63 před volným pístem a krátce poté, například po méně než 1 msec, a kdy také dospěl až k rozšíření 64 před pístem 14 ventilu odvzdušňovacího ventilu 12. Mezitím je již odvzdušňovací ventil 12 uzavřen, přičemž píst 14 ventilu dosáhl již konce své uzavírací dráhy, jak bylo dříve popsáno. Tím se zabezpečí, že prostřednictvím odbočných kanálů 56 až 59 k rozšíření 64 dále proudící licí materiál nemůže vniknout do odvzdušňovacího ventilu 12 a do vypouštěcího kanálu 16.

-7CZ 284138 B6

Konce pohybu ovládacího ústrojí se dosáhne, když unášecí kotouč 24 dosedne na pohyblivou přítlačnou desku 33 předepjatého pružinového uspořádání 30. Prostřednictvím dále pod tlakem upraveného pracovního pístu 40 zavíracího orgánu 38 je píst 14 ventilu odvzdušňovacího ventilu 12 držen unášecím kotoučem 24 ve své uzavřené poloze. Jak je patrno z obr. 6, může tekutý licí materiál 67 proniknout jen v nepatrné míře do prostoru pracovního válce 21 volného pístu 20 a později do prostoru válce 13 ventilu odvzdušňovacího ventilu 12, takže následné odstranění ztuhlého licího materiálu z odvzdušňovacího kanálu 10 nečiní žádné potíže.

Při otevření formy pro lití pod tlakem, kdy se obě části 6 a 7 od sebe navzájem oddálí, se může pružinové uspořádání 30 uvolnit, protože zdvihátka 36, 37 se oddálením části 7 formy od styčné plochy 9 uvolní. Pružinové uspořádání 30 zatlačí nyní nazpět působením předepjaté pružiny 31 unášecí kotouč 24 a tím i píst 14 ventilu odvzdušňovacího ventilu 12 a pracovní píst 40 zavíracího orgánu 38 a nakonec i volný píst 20 opět do výchozí polohy podle obr. 1. Přitom odtlačí hlava 15 pístu 14 ventilu a ovlivňovaná čelní plocha volného pístu 20 v rozšířeních 63, 64 vytvořené čepy ztuhlého licího materiálu, čímž se celý nálitek ze svého upevnění v odvzdušňovacím kanálu 10 uvolní. Potom se také uzavře řídicí ventil 40, 43 pro ovládání zavíracího orgánu 38.

Na obr. 7 a 8 je schematicky znázorněna konstrukce dalšího příkladu provedení ventilového zařízení 71 podle vynálezu v menším měřítku. Také toto ventilové zařízení 71 je upraveno v kvádrovém skříňovém bloku, který je podél dělicí roviny 74 rozdělen do zadní blokové části 72 skříně a přední blokové části 73 skříně, která vytváří rovnou čelní plochu 75. Stejným způsobem, jako ventilové zařízení 1 podle obr. 1 až 6, je možné namontovat také ventilové zařízení 71 na zde neznázoměnou část formy vícedílné licí formy pro lití pod tlakem.

Jako odvzdušňovací ventil 76 je upraven také pístový ventil, který má na odvzdušňovací kanál 77 připojený pracovní válec 78 s vypouštěcím kanálem 79 a axiálně pohyblivý plunžr 80 s hlavou 81 pístu. Jako nárazový orgán slouží opět licím materiálem ovladatelný volný píst 82, který je osobě pohyblivý v pracovním válci 83 a jehož pracovní zdvih je omezen osazením 84 v pracovním válci 83. Na svém zadním konci má volný píst 82 zdvihátko 85 s hlavou 86 zdvihátka. která vyčnívá do vy řežu 87 zadní blokové části 72 skříně a v klidovém stavu dosedá na dělicí rovinu 74 přední blokové části 73 skříně. Zavírací orgán 88 má podobnou konstrukci jako zavírací orgán 38 podle obr. 1 a má pracovní válec 89 s pracovním pístem 91, na který působí vratná pružina 90. Pracovní píst 91 je ovladatelný pneumaticky nebo hydraulicky prostřednictvím tlakového prostředí, které se přivádí potrubím 92 vstupní trysky 93, která vyúsťuje do pracovního válce 89. Čelní výstupek 94 na pracovním pístu 91 uzavírá v klidovém stavu otvor vstupní trysky 93 a vytváří spolu s ní řídicí ventil pro pneumatické, případně hydraulické ovládání pracovního pístu 91.

Na rozdíl od příkladu provedení podle obr. 1 až 6 se neuskutečňuje přenos silového impulzu z volného pístu 82 a plunžr 80 odvzdušňovacího ventilu 76 a na pracovní píst 82 zavíracího orgánu prostřednictvím přímočaře se pohybujícího orgánu pro přenos síly, to je unášecího kotouče 24. ale prostřednictvím kyvné páky 95, která je uspořádána ve výřezu 87 zadní blokové části 72 a která je prostřednictvím hlavy 96 kloubu uložena na výkyvném čepu 97. Kyvná páka 95 je tvarově pevně spojena se zpětným prodloužením 98 plunžru 80 odvzdušňovacího ventilu 86 a s pracovním pístem 91 zavíracího orgánu 88, a to tak. že dvě ramena 99 kyvné páky 95, která jsou podle obr. 8 na jejím volném konci vytvořena ve tvaru vidlice, zabírají vždy bočně do jedné obvodové drážky 100. případně 101 na prodloužení 98 a na pracovním pístu 9L Tento záběr je se zřetelem na vý kyvný pohyb kyvné páky 95 vytvořen s potřebnou vůlí.

Celkově pracuje ventilové zařízení 71 podle obr. 7 a 8 v podstatě stejně jako ventilové zařízení 1 podle obr. 1 až 6. Při ovlivnění volného pístu 82 licím materiálem, pronikajícím do odvzdušňovacího kanálu 77. posune krátkozdvihový volný píst 82 kyvnou páku 95. čímž se

- 8 CZ 284138 B6 odvzdušňovací ventil 76 uzavře a prostřednictvím zavíracího orgánu 88 je udržován ve své uzavřené poloze.

Na obr. 9 je znázorněna ještě jedna varianta naposledy popsaného příkladu provedení. Místo volného pístu 82 podle obr. 8 je jako nárazový orgán upravena membrána 102, která zavírá vyústění 103 odvzdušňovacího kanálu na čelní ploše 75 ventilového zařízení 71 a která je prostřednictvím kruhové matice 104 upevněna na přední blokové části 73 skříně. Zdvihátko 85, které také má s kyvnou pákou 95 spolupůsobící hlavu 86 zdvihátka 85, je zde prodlouženo až k membráně 102. Na přední blokové části 73 skříně je za membránou 102 vytvořena mírně kuželová dosedací plocha 105, která omezuje zdvih membrány 102 na takovou míru, která činí jen zlomek uzavírací dráhy pístu ventilu, to je plunžru 80, viz obr. 7.

Uspořádání membrány 102 tohoto typu lze samozřejmě také použít místo volného pístu 20 u provedení podle obr. 1 až 6.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (18)

1. Ventilové zařízení pro odvzdušňování licích forem pro lití pod tlakem, které je opatřeno odvzdušňovacím kanálem, odvzdušňovacím ventilem, upraveným v odvzdušňovacím kanálu, a ovládacím ústrojím pro uzavírání odvzdušňovacího ventilu, přičemž ovládací ústrojí má silový snímač, který je ovlivňovatelný licím materiálem, pronikajícím z dutiny formy do odvzdušňovacího kanálu, a který je v mechanickém funkčním spojení s pohyblivým uzavíracím orgánem odvzdušňovacího ventilu, vyznačující se tím, že silový snímač (20; 82; 102) je vytvořen jako nárazový orgán, jehož pracovní zdvih je omezen na zlomek uzavírací dráhy, vykonávané pohyblivou uzavírací částí (14; 80) odvzdušňovacího ventilu (12; 76); že uzavírací část (14; 80) odvzdušňovacího ventilu (12; 76) je pohyblivá ve volném chodu vně přes pracovní zdvih silového snímače (20; 82; 102); a že ovládací ústrojí (20, 24, 38; 82, 88, 95; 102) má orgán (24; 95) pro přenos síly pro přenášení nárazových impulzů ze silového snímače (20; 82; 102) na pohyblivou uzavírací část (14; 80) odvzdušňovacího ventilu (12; 76).

2. Ventilové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím. že ovládací ústrojí (20, 24, 38; 82, 88, 95; 102) má zavírací orgán (38; 88), který je ve funkčním spojení s pohyblivou uzavírací částí (14; 80) odvzdušňovacího ventilu (12; 76) a udržuje jej v uzavřené poloze, dosažené silovým impulzem nárazového orgánu (20; 82; 102).

3. Ventilové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že silový snímač (20; 82) je vytvořen jako volný píst, který je pohyblivě uložen v pracovním válci (21; 78), vyúsťujícím do odvzdušňovacího kanálu (10; 77).

4. Ventilové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že silový snímač (102) je vytvořen jako membrána, která uzavírá vyústění (103) odvzdušňovacího kanálu (77).

5. Ventilové zařízení podle jednoho z předcházejících nároků. vyznačující se tím, že orgán (24; 95) pro přenos síly je spojen s nárazovým orgánem (20; 82; 102) silově pevně a s pohyblivou uzavírací částí (14; 80) odvzdušňovacího ventilu (12; 76) tvarově pevně.

6. Ventilové zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že odvzdušňovací ventil je vytvořen jako pístový ventil (12; 76) s plunžrem (14; 80) a silový' snímač (20; 82; 102) je uspořádán rovnoběžně s osou pístového ventilu (12; 76).

-9CZ 284138 B6

7. Ventilové zařízení podle nároků 5a 6, vyznačující se tím, že orgán pro přenos síly má axiálně pohyblivý a souose se silovým snímačem (20) uspořádaný unášecí kotouč (24), který je na svém obvodu tvarově pevně spojen s plunžrem (14) odvzdušňovacího ventilu (12) a v klidové poloze ovládacího ústrojí (20, 24, 38) dosedá působením pružné síly na nárazovou plochu silového snímače (20).

8. Ventilové zařízení podle nároků 5 a 6, vyznačující se tím, že orgán pro přenos síly má kyvnou páku (95), která je tvarově pevně spojena s plunžrem (80) odvzdušňovacího ventilu (76) a v klidové poloze ovládacího ústrojí (82, 88, 95) dosedá působením pružné síly na nárazovou plochu silového snímače (82).

9. Ventilové zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že zavírací orgán (38; 88) je pracovní válec (39; 89) s pneumaticky nebo hydraulicky ovlivňovatelným pracovním pístem (40; 91), přičemž tento pracovní píst (40; 91) je prostřednictvím pevného spojovacího členu (24; 95) tvarově pevně spojen s pohyblivou uzavírací částí (14; 80) odvzdušňovacího ventilu (12; 76).

10. Ventilové zařízení podle nároků 7 a 9 nebo 8 a 9, vyznačující se tím, že pracovní válec (39; 89) zavíracího orgánu (38; 88) je uspořádán rovnoběžně s osou silového snímače (20; 82; 102). a že orgán (24; 95) pro přenos síly je tvarově pevně spojen jak s pohyblivou uzavírací částí (14; 80) odvzdušňovacího ventilu (12; 76), tak i s pracovním pístem (40; 91) zavíracího orgánu (38; 88).

11. Ventilové zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že pohyblivá uzavírací část (14) odvzdušňovacího ventilu (12) a pracovní píst (40) zavíracího orgánu (38) jsou spojeny s unášecím kotoučem (24) v místě (41) jeho obvodového povrchu.

12. Ventilové zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že pneumatické nebo hydraulické ovládání pracovního pístu (40; 91) zavíracího orgánu (38; 88) je vytvořeno řídicím ventilem (40, 43; 91, 93), ovladatelným pohyblivou částí (14; 80) odvzdušňovacího ventilu (12; 76).

13. Ventilové zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že řídicí ventil (40, 43; 91, 93) je talířový ventil, přičemž talíř tohoto ventiluje vytvořen pracovním pístem (40; 91) zavíracího orgánu (38; 88).

14. Ventilové zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že pracovní válec (39; 89) zavíracího orgánu (38; 88) má na čelní straně do prostoru pracovního válce (39; 89) vyčnívající vstupní trysku (43; 93), přičemž pracovní píst (40; 91) působením pružiny (42; 90) svou ke vstupní trysce (43, 93) přivrácenou čelní stranou její otvor uzavírá.

15. Ventilové zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že tlak tlakového prostředí pro provoz zavíracího orgánu (38; 88), poměr průchozího otvoru vstupní trysky (43: 93) k průměru pracovního pístu (40; 91) a vlastnosti na pracovní píst (40; 91) působící pružiny (42; 90) jsou zvoleny tak. že při uzavřeném řídicím ventilu (40, 43; 91, 93) ve vstupní trysce (43, 93) panující, na část průřezu pracovního pístu (40; 91) působící, tlak tlakového prostředí nepostačuje pro otevření řídicího ventilu (40, 43; 91, 93), avšak po mechanickém otevření řídicího ventilu (40, 43; 91, 93) je pracovní píst (40; 91) schopen prostřednictvím tlaku, působícího na jeho celou čelní plochu, odvzdušňovací ventil (12; 76) uzavřít a udržovat jej v jeho uzavřené poloze.

- 10CZ 284138 B6

16. Ventilové zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pracovní zdvih silového snímače (20; 82; 102) má hodnotu zhruba jedné desetiny uzavírací dráhy, vykonávané pohyblivým uzavíracím orgánem (14; 80).

5

17. Ventilové zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pracovní zdvih silového snímače (20; 82; 102) je nejvýše 1 mm.

18. Ventilové zařízení podle nároku 17, vyznačující se tím, že pracovní zdvih silového snímače (20; 82; 102) má řádově velikost 0,1 mm.