PL222130B1

PL222130B1 - A device for removing molding sand from the casting and its cooling

Info

Publication number: PL222130B1
Application number: PL404518A
Authority: PL
Inventors: Piotr Dudek; Aleksander Fajkiel; Krzysztof Saja; Tomasz Reguła; Jacek Bochenek
Original assignee: Jacek Bochenek; Inst Odlewnictwa
Priority date: 2013-07-01
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2016-06-30
Also published as: PL404518A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do usuwania masy formierskiej z odlewu i jego chłodzenia, zwłaszcza odlewu ze stopów aluminium.The subject of the invention is a device for removing sand from a casting and cooling it, in particular a casting made of aluminum alloys.

Znane m.in. z publikacji [Weiss D., Grassi J., Schultz B., Rohatgi P. Discovering ablation. MetalKnown, among others from [Weiss D., Grassi J., Schultz B., Rohatgi P. Discovering ablation. Metal

Casting Design&Purchasing, Jan/Feb 2012] i z opisu patentowego US2008/0041499 urządzenie do usuwania piaskowej masy formierskiej za pomocą strumienia wody pod wysokim ciśnieniem, zbudowane jest z roboczego stołu przesuwanego tylko w płaszczyźnie poziomej. W górnej części urządzenia na konstrukcji bramowej znajduje się zespół nieruchomych dysz natryskowych. Forma piaskowa przygotowana do zalania ciekłym metalem znajduje się na taśmociągu poza zespołem dysz natryskowych. Po zalaniu jej ciekłym metalem, forma zostaje przesuwana w płaszczyźnie poziomej pod zespół dysz natryskowych, gdzie pod wysokim ciśnieniem ciekłego medium poddawana jest rozbiciu, a odlew szybkiemu chłodzeniu. Rozbita masa formierska jest zbierana na taśmociągu, medium chłodzące powraca do zbiornika, a oczyszczony z masy formierskiej i schłodzony odlew jest wysuwany poza zespół dysz natryskowych.Casting Design & Purchasing, Jan / Feb 2012] and from US2008 / 0041499 the device for removing sand molding sand by means of a high pressure water jet consists of a working table that is only shifted in a horizontal plane. In the upper part of the device, on the gate structure, there is a set of fixed spray nozzles. The sand mold, ready to be poured with liquid metal, is located on the conveyor belt outside the group of spray nozzles. After pouring it with liquid metal, the mold is moved in a horizontal plane under the set of spray nozzles, where under high pressure of the liquid medium it is broken, and the casting is cooled down quickly. The broken molding sand is collected on the conveyor belt, the cooling medium returns to the tank, and the molding sand, cleaned and cooled, is moved out of the spraying nozzle assembly.

Urządzenie do usuwania masy formierskiej z odlewu i jego chłodzenia, według wynalazku zbudowane jest z otwartej od góry komory, wewnątrz której znajduje się ruchomy stół roboczy posadowiony na podnośniku wprawianym w równoczesny ale niezależny ruch pionowy i obrotowy, w bocznych ścianach komory zainstalowane są na stałe, lub na przegubach dysze z otworami o różnych średnicach do podawania płynnego medium chłodzącego, z kolei pod komorą zainstalowany jest zbiornik na przepływające ciekłe medium chłodzące wyposażony w kosz do zbierania masy formierskiej z rozbitej formy oraz w pompę z filtrem podłączoną przewodami wysokociśnieniowymi z dyszami. Dysze zamocowane są na przegubach i posiadają deflektory.The device for removing the molding sand from the casting and its cooling, according to the invention, consists of a chamber open at the top, inside which there is a movable working table placed on a lift that can be operated in a simultaneous but independent vertical and rotary movement, in the side walls of the chamber are permanently installed, or on the joints, nozzles with holes of different diameters for feeding a liquid cooling medium, while under the chamber there is a tank for flowing liquid cooling medium, equipped with a basket for collecting molding mass from a broken mold and a pump with a filter connected by high-pressure pipes with nozzles. The nozzles are mounted on joints and have deflectors.

Konstrukcja urządzenia według wynalazku pozwala na równoczesny ruch obrotowy i ruch w płaszczyźnie pionowej formy, co zapewnia równoczesne usuwanie masy formierskiej z odlewu za pomocą strumienia płynnego medium chłodzącego podawanego z dysz oraz zadanego kontrolowanego kierunkowego chłodzenia odlewu. Ponadto ruch obrotowy stołu roboczego sprzyja dokładnemu wypłukaniu masy formierskiej ze wszystkich fragmentów zakrzepłego odlewu. Zainstalowanie dysz na przegubach pozwala na regulowanie kąta podawania strumienia medium płynnego, a deflektory pozwalają na regulowanie kształtu i wielkości strugi płynnego medium chłodzącego, co pozwala na regulację intensywności usuwania formy i kontrolowania chłodzenia odlewu. Odlewy otrzymane w urządzeniu według wynalazku charakteryzują się znacząco zwiększonymi właściwościami mechanicznymi, wynikającymi z drobnoziarnistej struktury uzyskanej dzięki szybkiemu kierunkowemu krzepnięciu metalu chłodzonego płynem podczas rozbijania formy piaskowej i po jej usunięciu.The design of the device according to the invention allows for simultaneous rotation and movement in the vertical plane of the mold, which ensures simultaneous removal of the molding mass from the casting by means of a stream of liquid cooling medium supplied from the nozzles and a given, controlled directional cooling of the casting. Moreover, the rotary movement of the working table favors thorough rinsing of the molding sand from all fragments of the solidified casting. Installing nozzles on the joints allows you to adjust the angle of the liquid medium stream, and the deflectors allow you to adjust the shape and size of the stream of liquid cooling medium, which allows you to adjust the intensity of mold removal and control the cooling of the casting. The castings obtained in the device according to the invention are characterized by significantly increased mechanical properties, resulting from the fine-grained structure obtained thanks to the rapid directional solidification of the liquid-cooled metal during the breaking of the sand mold and after its removal.

Urządzenie do usuwania masy formierskiej z odlewu i jego chłodzenia według wynalazku w przykładzie wykonania przedstawione jest na rysunku.The device for removing the sand from the casting and cooling it according to the invention in an exemplary embodiment is shown in the drawing.

Urządzenie do usuwania masy formierskiej z odlewu i jego chłodzenia zbudowane jest z komory 1 otwartej od góry. Wewnątrz komory 1 znajduje się ruchomy stół roboczy 2 posadowiony na podnośniku 3 wprawianym w ruch pionowy i obrotowy za pomocą napędu 4. W bocznych ścianach komory 1 zainstalowane są dysze 5 z otworami o różnych średnicach do podawania płynnego medium chłodzącego. Pod komorą 1 zainstalowany jest zbiornik 6 na przepływające ciekłe medium chłodzące wyposażony w kosz 7 do zbierania rozbitej masy formierskiej oraz w pompę 8 z filtrem 9 podłączoną przewodami 10 wysokociśnieniowymi doprowadzającymi płynne medium chłodzące listwą 11 do dysz 5 w ścianie bocznej komory 1. Dysze 5 zamocowane są na przegubach 12 i posiadają deflektory 13.The device for removing the sand from the casting and its cooling consists of a chamber 1 open at the top. Inside the chamber 1, there is a movable work table 2 mounted on a lift 3 driven vertically and rotated by a drive 4. In the side walls of chamber 1, nozzles 5 with holes of different diameters for feeding a liquid cooling medium are installed. Under the chamber 1 there is a tank 6 for flowing liquid cooling medium, equipped with a basket 7 for collecting the broken molding sand and with a pump 8 with a filter 9 connected by high-pressure lines 10 supplying liquid cooling medium through a strip 11 to nozzles 5 in the side wall of the chamber 1. Nozzles 5 fixed are on joints 12 and have deflectors 13.

Sposób działania urządzenia do usuwania masy formierskiej z odlewu i jego chłodzenia wg wynalazku:The method of operation of the device for removing the sand from the casting and its cooling according to the invention:

Formę piaskową 14 ustawia się na stole roboczym 2 wysuniętym poza obręb komory 1. Po zalaniu formy 14, z kontrolowaną prędkością ruchu obrotowego i pionowego stołu roboczego 2 wprowadza się ją do komory 1. Stół roboczy 2 obniżając się, wprowadza formę 14 w strefę działania dysz 5. Następuje rozbicie formy i chłodzenie odlewu oraz jego kierunkowe krzepnięcie. Ciekłe medium chłodzące spływa do zbiornika 6, w którym na sicie 7 osadza się masa formierska z rozbitej formy 14, a ciekłe medium chłodzące za pomocą pompy 8 przez filtr 9 przekazywane jest listwą rozprowadzającą 11 do dysz 5. Po rozbiciu formy 14, stół roboczy 2 wysuwa się poza obręb komory 1 i wyjmuje się gotowy odlew.The sand mold 14 is placed on the work table 2 outside the chamber 1. After pouring the mold 14, with a controlled speed of rotation and vertical movement of the work table 2, it is introduced into chamber 1. The work table 2 lowers, introduces the mold 14 into the nozzle operation zone 5. The mold is broken and the casting is cooled and it solidifies in a direction. The liquid cooling medium flows into the tank 6, in which the molding mass from the broken mold 14 is deposited on the sieve 7, and the liquid cooling medium by the pump 8 through the filter 9 is transferred through the distribution bar 11 to the nozzles 5. After the mold is broken 14, the working table 2 slides outside chamber 1 and the finished casting is taken out.

Claims

Patent claim

Device for removing molding sand from casting and cooling it, characterized by the fact that it is made of a chamber (1) open at the top, inside which there is a movable working table (2) placed on a lift (3), which can be moved simultaneously but independently vertically and rotary, in the side walls of the chamber (1), nozzles (5) with holes of different diameters for feeding the liquid cooling medium are installed permanently or on the joints, while under the chamber (1) there is a tank (6) for the liquid cooling medium flowing through it equipped with a basket (7) for collecting the sand from the broken mold (14) and a pump (8) with a filter (9) connected by high-pressure pipes (10) for supplying liquid cooling medium to the nozzles (5), the nozzles (5) are mounted on joints (12) and have deflectors (13).