CZ706283A3 - Process of compacting grained sand mixtures and apparatus for making the same - Google Patents

Description

Způsob zhutňování zrnitých formovacích směsí a zařízení k provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká 2působu zhutňování zrnitých formovacích hmot, 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 rada 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 směsí,je nutno pro množství formovací směsi potřebné pro licí formy, použít relativně 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

Γ tlakového plynu. Vysoký tlak plynu, zejména v hodnotách přes β 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 zhutflování 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, zejméma 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 spoj i telných pomocí posuvného těsnícího ústrojí. na které střídavě působí tlak z uvedených prostorů, t.j. ovládacího prostoru, vyrovnávacího prostoru. tlakového prostoru a oboustranně otevřeného průchozího prostoru,pod 1 e vynálezu,jehož podstatou je, . že tlak působící na těsnící ústrojí se mění regulováním velikostí mezery mezi těsnícím ústrojím a vyrovnávacím prostorem a přebytečné médium se vede z tlakového prostoru a průchozího prostoru do vyrovnávacího * prostoru.

Daný úkol byl dále vyřešen a nedostatky uvedeného

I *

X 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 těsnící 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 těsnícího ústrojí na jejich ústí, obrácená směrem , k ovládacímu prostoru, vzájemně -oddělitelné, a že v ústí tlakového prostoru ,.k těsnícímu ústrojí je vloženo jednostranně otevřené duté těleso,, které svou přilehlou stranou vytváří na těsnícím ústrojí zrychlovací plochu, která společně s vybráním,vytvořeném v dutém tělese,výmezu je vyrovnávací prostor, který je otevřený směrem k těsnícímu 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 odvzdusňovací ústrojí, ústící do prostoru nad povrchem formovací směsi. Těsnící ústrojí je opatřeno těsnící plochou,která je umístěna v jedné rovině š ústím průchozího dutého tělesa a jednostranně otevřeného dutého tělesa. . ...

Celo průchozího dutého tělesa a dosedací plocha jednostranně otevřeného dutého tělesa jsou uspořádány v několika rovinách.. - , .

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

Těsnící ústrojí v jednom provedení má tvar kotoučové destičky.

Těsnící ústrojí v jiném provedení má tvar deformovatelného dutého tělesa. ' ' ’

Těsnící ústrojí v dalším provedení má tvar plastové destičky.

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

Těsnící ústrojí v dalším provedení je vytvořeno jako kovová deska, jejíž· těsnící strana je potažena elastomereim.

Stejnosměrně uspořádaná ústí tlakového, vyrovnávacího a průchozího prostoru rozčleňují těsnící plochu těsnícího ústrojí na dílčí plochy s různými funkcemi, kde při zvednutí těsnícího ústrojí nad ústí těchto prostorů je dílčí plocha těsnící plochy těsnícího ústrojí, kryjící ústí tlakového prostoru. spojena s dílčí plochou těsnící plochy těsnícího ústrojí, kryjící ústí vyrovnávacího zrychlovací plocha na těsnícím ústrojí a vytvoří zvětšená činná plocha pro průtok tlakového plynu.

prostoru, čímž se uvolní se tak

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, kde na obr.l je znázorněno uvedené zařízení 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 provedení vynálezu

Zařízení ke zhutňování zrnitých formovacích směsí, podle obr.l sestává z tlakové skříně 1 utěsněně spojené s ovládací skříní g. V ovládací skříni 2 je uloženo těsnící ústrojí 4. které je svým obvodovým pláštěm 5 posuvné po vnitrním povrchu ovládací skříně 2. mezi horní a dolní těsnící polohou. Při použití.téhož ovládacího a tlakového média může být obvodový plášť 5 proveden bez zvláštního utěsnění. Při použití různých médií je však účelné zabudovat do obvodového pláště 5 vhodný těsnící prvek, například těsnící kroužek- Nad horní stranou těsnícího ústrojí 4 je ovládací skříň 2 opatřena těsněním 3, pomocí kterého zaujímá těsnící ústrojí 4.horní těsnící polohu svou horní stranou. Těsnící ústrojí 4 má tvar kotouče a podle velikosti otvorů, které má zakrývat, může být opatřeno Žebry nebo jiným vyztužením. Jako materiálu se může použít plastu, například elastomery. nebo se může použít kovu, přičemž je účelné opatřit kovový ' povrch těsnícího ústrojí 4 povlakem z elastomeru. Dolní strana těsnícího ústrojí 4. t.j. strana obrácená ke vnitřku tlakové skříně i vytváří těsnící plochu 6 pro dolní těsnící polohu těsnícího ústrojí 4. K této těsnící ploše 6 přiléhá jednostranně otevřené duté těleso 7. které má obvykle prstencovitý tvar a je zabudované v tlakové skříni 1 a je s ní spojené vzpěrami 8.Strana jednostranně otevřeného dutého tělesa 7, přiléhající k těsnící ploše 6, je opatřena vybráním 10. opatřeným po obou stranách těsnícími částmi 9 ve tvaru prstence. Ukázalo se jako výhodné, když jsou těsnící Části 9 úzké, v závislostí na protltlaku působícího na těsnící ústrojí 4, pfi hloubce vybrání 10 asi 1 až 2 mm, aby pro použitý tlakový plyn zaujímalo co nejmenší plnící objem. V případech. když se pracuje s doplňkovým tlakem z neznázorněné- tlakové nádrže,může být vybrání 10 Přiměřeně hlubší. Těsnícími částmi 9 a vybráním 10 je vytvořen jednostranně otevřený vyrovnávací prostor Q2. Těsnícími částmi 9 jednostranně otevřeného dutého tělesa 7. které přiléhají k těsnící ploše 6. je na těsnícím ústrojí 4 vymezena tak zvaná zrychlovací plocha,která je během? činnosti zařízení buď 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 těsnící ústrojí 4, čímž dochází ke. zrychlení těsnícího ústrojí 4 při jeho zdvihu z dolní těsnící polohy. Uvolněním zrychlovací plochy se tak zvětší průtoková plocha tlakového, plynu, působícího v tlakovém prostoru Ql na těsnící plochu 6 těsnícího ústrojí, rázově o zrychlovací plochu.

Jednostranně otevřené duté těleso 7 může být namísto vybrání 10 také opatřeno průběžnou dutou plochou, která při nadzvdvihnutí těsnící 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 současně v celém rozsahu. Aby mohla být zrychlovací plocha účinná, musí být jednostranně otevřené duté těleso 7 uloženo vždy do té Části zařízení, v níž se vytváří a předává tlak. Plochy těsnících částí 9, dosedající na těsnící 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 02 s atmosférou slouží- k vyrovnání tlaku po tlakovém rázu a po opětném utěsnění těsnícím ústrojím 4. mohou být tlakovým plynem akumulovaným v tlakové nádrži vyvozovány diferencované zrychlovací síly, působící na těsnící ústrojí 4.

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

Místo provedení s dosedacím můstkem 15 může být oboustranně 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 i dosedání pro těsnící ústrojí 4. resp. lepší podmínky proudění tlakového plynu při malém zdvihu těsnícího ústrojí 4.

“ “ “ “Oboustranně otevřená dutá tělesa 13a mohou být také kruhová nebo polygonální.

Spodní konec 16 oboustranně otevřeného dutého tělesa 13 je těsně uložen do spodní desky 17 tlakové skříně 1. 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 i a vnějším povrchem oboustranně otevřeného dutého tělesa 13 je vymezen tlakový prostor Q1 jednostranně otevřený směrem k těsnícímu i ústrojí 4. Do tlakového prostoru Q1 ústí přívodní potrubí 21 tlakového média, například stlačeného vzduchu, vytvárejícího tlakový ráz. V přívodním potrubí 21 je zapojen přívodní ventil 22. kterým se dá regulovat přívod tlakového média do tlakového prostoru. Q1. K připojovací části 20 je připojeno odvzdušňovací zařízení 23, ve formě potrubí, propojené odvzdušřovacím ventilem 24 a případně zařízením na tlumení hluku s atmosférou.pro uvolnění tlaku plynu přivedeného na povrch formovací směsi 18. Stěnami ovládací skříně 2 a horní stranou těsnícího ústrojí 4 je vymezen ovládači prostor Q4. Jednou stěnou ovládací skříně 2 je do ovládacího prostoru Q4 zavedeno ovládací potrubí 25 ovládacího média se zapojeným trojcestným 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 těsnící ústrojí 4 jednostranně působit tlakovým médiem, například stlačeným vzduchem.

Ve výhodném provedení se může ovládací prostor 04 spojit s tlumícím prostorem Q5. vytvořeným v přídavné skříni 29. Tím se může ovlivnit rázový pohyb těsnícího ústrojí 4 působením tlumícího účinku stlačeného vzduchu, obsaženého v tlumícím prostoru Q5. Pro uskutečnění tohoto pochodu se uzavře trojcestný ventil 26 po provedeném snížení tlaku na těsnící ústrojí 4, před vyrovnáním tlaku do atmosféry. Pro zachování co . nejmenší spotřeby tlakového média se uzavřou průchozí prostory 03 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.l 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.l je zde použito pružně stlačitelného ‘těsnícího ústrojí 4a a několika jednostranně otevřených dutých těles 7a a oboustranně otevřených '· - . I Λ * ' dutých těles 13a. Těsnící ústrojí 4a, uzavřené v ovládací skříni 2a, je za účelem rychlé změny tvaru vytvořeno jako vlnovec a je vytvořeno převážně z elastomeru. Těsnící plocha 6a těsnícího ústrojí 4a je opatřena vyztužovací destičkou 32. ke zlepšení jejího dosednutí a těsnění. S ovládací skříní 2a. resp. s těsnícím ústrojím 4a je pomocí průchozího potrubí 33 v

spojena přídavná skříň 29a. Těsnící ústrojí 4a vymezuje ovládací prostor Q4 a přídavná skříň 29a tlumící prostor 05. Tlumící prostor Q5 působí ve spojení s ovládacím prostorem Q4 tlumení odraženého těsnícího ústrojí 4a. 'Aby mohlo dojít k účinnému tlumení, musí být uzavřen trojcestný ventil 35. který je umístěn v ovládacím potrubí 34 směrem k těsnícímu ústrojí 4a. Trojcestný ventil 35 je vybaven přiváděcím

I potrubím 36 a odváděcfm 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 těsnící ústrojí 4a. Ovládací tlakové médium uvolněné při snížení tlaku na těsnící ústrojí 4a se odvádí ovládacím potrubím 34 a odváděčím 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.

Na rozdíl od provedení podle obr.l, 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 Ql podepřením jednostranně 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.l. Střídavě a v roztečích s jednostranně otevřenými dutými tělesy 7a jsou v tlakovém prostoru Ql uspořádána průchozí dutá tělesa 13a. vymezující průchozí prostory Q3 Průchozí dutá tělesa 13a jsou utěsněné vsazena do spodní desky 17a a tvoří s ní větší počet výstupních ústí průchozích prostorů Q3 obrácených proti povrchu formovací směsí 18a. Průchozí prostory 03 slouží k vedení vzniklého tlakového rázu na povrch formovací směsi 18a a jejich výstupní ústí jsou účelně 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 neznázoměné tlakové nádrže. Přívodního potrubí 21a se může také použít k uvolnění tlaku z tlakového prostoru Q1. Do 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, resp.prostoru nad povrchem formovací směsi 18aPřed uvolněním zbytkového tlaku se průchozí prostory 03 uzavřou těsnícím ústrojím 4a.

Zařízení v příkladu provedení podle obr.3 obsahuje průchozí duté těleso 38., s nímž je spojena ovládací skříň 2b. Na rozdíl od popsaných příkladů provedení zde vnitrní prostor průchozího dutého tělesa 38 vymezuje průchozí prostor Q3 Spodní strana dutého tělesa 38 obsahuje připojovací část 44 pro formovací zářízebK 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 _e 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,které je spojovacími můstky 47 spojená s průchozím dutým tělesem 38. Tato tlaková .* ” ^— skříň 48 je jednostranně otevřená a vymezuje jednostranně v, otevřený tlakový prostor Qj. 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 jednostranně otevřené duté těleso 7b s vyrovnávacím prostorem Q2. 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 řídící prvky současně s vyvinutím tlakového rázu nebo jím může být iniciován tlakový ráz. Ovládací skříň 2b spojená s tělesem 38 vymezuje ovládací prostor 04. v němž je uspořádáno těsnící ústrojí 4b s těsnící plochou 6b. Těsnící ústrojí 4b je provedeno jako kruhová miska a může být vyrobeno z kovu s elastomerovým povlakem nebo může být celé vyrobeno z plastu. Výškově protažený obvodový pjášt 54 těsnícího 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 tlumící prostor Q5.Do . průchozího potrubí 56 je zaústěno ovládací potrubí 57, které , je spojené s trojcestným ventilem 58, a které zaujímá pomocí odváděčího potrubí 59 zavřenou polohu a pomocí přívodního potrubí je spojeno s tlakovým zdrojem. V ovládacím potrubí 57 í 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 těsnícího uspořádání těsnícího ústrojí 4c ovládacího prostoru, 04 a tlakového prostoru Q1. umožňující větší vůli, mezi těsnícím ústrojím 4c a vnitrní stěnou pláště ovládacího prostoru Q4. Tímto řešením je umožněn posuv těsnícího ústrojí 4c v. podstatě bez třen í, 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 jé umístěno těsnící ústrojí 4c, posuvné podél obvodového pláště 5c. ovládací skříně 2c.Ovládací skříň 2c je nahoře uzavřena víkem 61 a dole těsnícím okrajem jednostranně otevřeného dutého tělesa 7c. na který dosedá těsnící 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 těsnícího ústrojí 4c z ovládací strany. Strana dutého tělesa 7c. která je přivrácená k těsnícímu ústrojí 4c, je uspořádána jako těsnící plocha 63 a obsahuje obvodové vybrání 10. které společně s těsnícím 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 uzavřeno 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

ΠΓΙΙΤ-—.1

formovacího zařízení 67. Do spodní desky 65 jsou usazena trubkovitá tělesa 68. zasahující až k těsnící ploše 63 těsnícího ústrojí 4c a procházející tlakovým prostorem Q1 a vymezující průchozí prostor Q3. Trubkovitá tělesa 68 mohou být uspořádána vzájemně rovnoběžně nebo'paprskovítě vzhledem k formovacímu prostoru 69, jak je znázorněno Čárkovaně na obr-5. Uspořádání trubkovitých těles 68 se v podstatě řídí rozsahem plochy formovací dměsl 18.

Při těsném dosednutí těsnícího ústrojí 4č na těsnící lem jednostranně otevřeného dutého tělesa 7c a na horní ústí trubkovitých těles 68 odděluje těsnící ústrojí 4σ ovládací prostor 04 od tlakového prostoru Q1. přičemž vybrání 10 vymezuje v těsnícím lemu jednostranně otevřeného dutého tělesa 7c vyrovnávací prostor Q2 a trubkovitá tělesa 68 vymezují průchozí prostory Q3. Dotykem těsnící plochy 63 a těsnícího lemu jednostranně otevřeného dutého tělesa 7c s těsnícím ústrojím 4c. je na těsnícím ústrojí 4c vymezena zrychlovací plocha, která působí při snížení ovládacího tlaku v ovládacím prostoru Q4 na těsnící ústrojí 4c zvýšeným tlakovým účinkem tlakového prostoru Ql.t.j.po quazi reflexním vratném účinku průběhu tlaku tlakového plynu- Do tlakového prostoru Q1 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 potrubím 74 stěnou tlakové skříně lb a je zaústěn víkem 61 ovládací skříně 2c do ovládacího prostoru Q4Ovládací potrubí 74 je spojeno se dvěma ventily, a to se vstupním ventilem 72 as výstupním ventilem 73- Místo těchto ventilů může být také použito vícecestného ventilu. Boční stěnou tlakově 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 zajištuje 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 řídícím 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 02 spojí s atmosférickým tlakem, a tím se odvzďušní. Pak se může otevřít trojcestný ventil 26 v ovládacím potrubí 25 pro přívod ovládacího tlakového média, a tím se může zavést do ovládacího prostoru 04 ovládací tlakové médium. které působí ovládacím tlakem na horní stranu těsnícího ústrojí 4. , Když těsnící ústrojí 4 působením ovládacího tlaku dosedne svou těsnící plochou 6 na těsnící část 9 jednostranně otevřeného dutého tělesa 7 a na těsnící povrch horního konce 14 průchozího dutého tělesa 13. čímž zakryje tlakový prostor Ql. 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 Ql. V, tlakovém prostoru 01 tak působí tlakové médium, například stlačený vzduch, jako protitlak k ovládacímu tlaku na těsnící plochu 6 těsnícího ústrojí 4. Přitom je nutno přihlížet k tomu, že síla vyvozená ovládacím tlakem na těsnící 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 těsnícího ústrojí 4 stejný tlak. přičemž nemají význam případné netěsnosti mezi tlakovým prostorem Ql a ovládacím prostorem 04. Protože činná plocha těsnícího ústrojí- 4 -na- straně ovládacího prostoru Q4 je vždycky větší než činná plocha na straně tlakového? prostoru Ql. jě tak zajištěno bezpečné dosednutí těsnící plochy 6 těsnícího ústrojí 4 na ústí tlakového prostoru Ql. vyrovnávacího prostoru Q2 a průchozího prostoru Q3. a tím i jejich utěsnění. V tomto stavu je tlakový prostor Ql naplněn tlakovým médiem. Protože jednostranně otevřené duté těleso 7 je vždycky umístěno v tlakovém prostoru Ql. v němž se tlak teprve vyvíjí, je toto těleso 7 obklopeno tlakovým médiem, kromě té Jeho strany. která je zakryta těsnící plochou 6 těsnícího ústrojí 4. Na této straně jednostranně otevřeného dutého tělesa 7 je těsnícím 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 04 snížení tlaku ovládacího média tak, aby jeho tlak poklesl pod tzv. bod zvratu až do překiOČení rovnovážného stavu. Zrušením rovnovážného stavu, t.j. při přechodu zrychlovací plochy tělesa 7 ze zakrytého na uvolněný stav, působí nyní tlak tlakového média v tlakovém prostoru Ql zvratným účinkem tlakového stavu rázově silněji na těsnící ústrojí 4 a nadzdvihne je ze zakryté zrychlovací plochy tělesa 7. Tím se krátkodobě zvětší činná plocha tlaku, který působí zé strany tlakového prostoru Ql na těsnící ústrojí 4. a současně se uvolní průchod tlakového média do průchozího

- 17 prostoru Q3. Rázovým uvolněním průchozího prostoru Q3 se mflže rovněž rázem uvolnit tlak tlakového média vyvinutý v tlakovém prostoru Ql a působit Jako tlakový ráz na povrch formovací směsí 18 ve formovacím zařízení .19. Pro jevilo se jako výhodné, když se těsnící povrch horního konce 14 průchozího dutého tělesa 13 uvolní se zpožděním proti těsnící, části 9 tělesa 7, aby tím bylo dosaženo zlepšení přechodu těsnícího ústrojí 4 z rovnovážného stavu. t. j.. když se pro působení tlakového média v tlakovém prostoru Ql uvolní nejdříve zrychlovací plocha těsnícího ústrojí 4. Je výhodné, když s účinkem tlakového rázu uzavřen trojcestný 25 ovládacího média do je současně venti1 26 ovládacího v ovládacím potrubí prostoru Q4. a tím se udrží zbytkové ovládací.médium v ovládacím prostoru Q4 a v tlumícím prostoru Q5. Toto zbytkové , * tlakové ovládací médium je přitom dále stlačováno rychlým pohybem těsnícího ústrojí 4 směrem vzhůru, a působí - tím'na těsnící ústrojí 4 tlumícím účinkem. ' t '

Pro optimalizaci účinku tlakového rázu, vyvozeného uvolněným tlakovým médiem, mohou být jednak těsnící 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 Ql. vyrovnávacího prostoru 02 a průchozího prostoru Q3 na těsnícím ústrojí 4. vymezují tak dílčí plochy s různým funkčním určením a ve svém součtu vytvářejí celkovou těsnící plochu 6 těsnícího orgánu 4.

Po při vedení, tlakového rázu na povrch formovací směsi JL8. a dosažení jejího zhutnění ve formovacím zařízení 19 se uzavře průchozí prostor Q3 těsnícím ústrojím 4 a přeruší se tak přívod tlakového média do průchozího prostoru Q3. Jelikož po ukončení způsobu zhutnování formovací směsi 18 zůstává nad povrchem formovací směsi 18 stále zbytkový tlak, ie nutno před-oddělením zhutňovacího zařízení od formovacího zařízení 19 uvolnit tento zbytkový tlak otevřením odvzdušňovacího ventilu 24 v odvzdušňovacím potrubí 23- Před tímto uvolněním tlaku se uzavrou všechna potrubí 11. 21, 25 přívodu tlakového média do zařízení. Tím je možno udržet spotřebu tlakového média v přijatelných mezích. Po tomto odvzdušnění se může formovací zařízení 19 vyměnit za nové zařízení a celý cyklus se může opakovat.

Uvedené příklady provedení zařízení podle vynálezu se mohou také volitelně kombinovat nebo také rozšířit dalšími, provedeními-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 těsnící 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.kterým i mohou být zhutfíovány směsi podle různých požadavků.

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

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob zhutňování zrnitých formovacích směsí, zejméma 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, na které střídavě působí tlak z uvedených prostorů, t.j. ovládacího prostoru, vyrovnávacího prostoru, tlakového prostoru a oboustranně otevřeného průchozího prostoru, vyznačující se tím, že tlak působící na těsnící ústrojí se mění., regulováním velikosti mezery mezi těsnícím ústrojím a vyrovnávacím prostorem a přebytečné médium se vede z tlakového prostoru a průchozího prostoru do vyrovnávacího prostoru.
2. 2. Zařízení k provádění způsobu podlexÉOúdLu 1, sestávající z tlakové skříně spojené s formovacím zařízením a obsahující ovládací skříň s ovládacím prostorem. , v němž je posuvně uloženo těsnící ústrojí. vytvořené k těsnému dosednutí alespoň na jedno průchozí duté těleso, vložené do tlakové skříně pro průchod plynů z tlakového prostoru k formovacímu zařízení. vyznačující se tím, že průchozí duté těleso C13, 13a, 38, 68) vymezuje oboustranně otevřený průchozí prostor CQ3) a tlaková skříň. Cl. la, lb. 48) vymezuje jednostranně otevřený tlakový prostor CQl). kde tyto • prostory jsou po dosednutí těsnícího ústrojí C4, 4a, 4b, 4c) na jejich ústí. obrácená směrem k ovládacímu prostoru (Q4), vzájemně oddělitelné, a že v ústí tlakového prostoru (Ql) k těsnícímu ústrojí ¢4. 4a. 4b. 4c) je vloženo jednostranně otevřené duté těleso <7. 7a, 7b. 7c). které svou přilehlou stranou vytváří na těsnícím ústrojí (4, 4a.4b.4c) zrychlovací plochu, která společně s vybráním (10).. vytvořeném v dutém tělese (7. 7a. 7b. 7c). vymezuje vyrovnávací prostor (Q2), který je otevřený směrem k těsnícímu ústrojí (4, 4a. 4b, 4c) a je spojen regulačním ventilem (12) se zdrojem nízkého tlaku.
3. 3. Zařízení podle bode 2, vyznačující se tím, že jednostranně otevřené duté těleso (7. 7c) má tvar prstence.
4. 4. Zařízení podle -běd-tr 2 že jednostranně otevřené nebo kotouče.

   v y duté z n a č u j í c í těleso (7a. 7b) má se. tím tvar sloupku
5. 5. Zařízení podle -bodu 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. 6. Zařízení podle bedtt 2. že těsnící ústrojí (4, 4a (6), která je uspořádána dutého tělesa (13, 13a, dutého tělesa (7. 7a. 7b.
7. 7. Zařízení podle -bodá 2, že čelo (14) průchozího vyznačující se tím 4b. 4c)je opatřeno těsnící plochou v jedné rovině s ústím průchozího

   38, 68) a jednostranně otevřeného

   7c).

   vyznačující se tím dutého tělesa (13, 13a, 38. 68) a dosedací plocha (9) jednostranně otevřeného dutého tělesa (7. 7a, 7b, 7c) jsou uspořádány v několika rovinách.

   F

   - 22 8. Zařízení pod 1 e kWĎfisbi 2. vyznačuj ící se tím, že s ovládacím prostorem <Q4) je spojen tlumící prostor (Q5). vytvořený v přídavné skříni (29).

   9. Zařízení podleX-bK&fllu 2, v y z n a Č u j í c í s e t í m, že těsnící ústrojí (4) má tvar kotoučové destičky. 10. Zařízení τΛβΙΛ podle bodu- 2, v y z n a č u j í c í s e t f m. že těsnící ústrojí (4a) má tvar def ormovate1ného dutého tělesa. 11- Zařízení KaVíÍm, podle bodu 2. v y z n a •w c u j ící s e t í m.

   že těsnící ústrojí <4. 4b. 4c) je vytvořeno jako plastová destička.

   12. Zařízení podle bed« 2. v y z n a č u j í c í s e t í m. že těsnící ústrojí (4, 4a. 4b. 4c) je vytvořeno Částečně nebo úplně z elastomeru. 13. Zařízení podle -bodu 2. v y z n a č u j í c f s e t í m.

   že těsnící ústrojí <4. 4c) je vytvořeno jako kovová deska, jejíž těsnící strana je potažena elastomerem.