PL248012B1 - Przyrząd do formowania odlewów o skomplikowanych kształtach - Google Patents

Abstract

Przyrząd do formowania odlewów o skomplikowanych kształtach, posiadający podstawę w postaci prostopadłościennej płyty formierskiej, charakteryzuje się tym, że do płyty formierskiej (1) za pomocą elementów mocujących (3) w postaci bloczków z wykonanymi dwoma otworami przelotowymi oraz otworami pod śruby mocujące, przymocowane są wzdłużnie w pobliżu bocznych krawędzi płyty (1) prętowe prowadnice (4) i śruby napędowe (5), osadzone w otworach przelotowych elementów mocujących (3), przy czym końce śrub napędowych (5) połączone są z silnikiem (6), przymocowanym do płyty (1), przy czym na prowadnicach (4) osadzona jest suwliwie za pomocą podpór rama (8) w kształcie zbliżonym do litery C, której przesuw realizowany jest za pomocą śruby napędowej (5) połączonej z silnikiem (6), przy czym rama (8) wyposażona od góry jest w zasyp (9) w kształcie prostopadłościanu oraz blokadę zasypu w kształcie przesuwnej płytki. Rama (8) wyposażona jest w zestaw pinów ubijających z zintegrowanym czujnikiem siły (11), rozmieszczonych symetrycznie w centralnej części ramy (8), których ilość dopasowana jest do geometrii modelu, przy czym rama (8) wyposażona jest w czujniki wilgotności (13), temperatury (12) oraz pozycji (14) ramy.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przyrząd do formowania odlewów o skomplikowanych kształtach, wykorzystywany do automatycznego wykonywania odlewów o skomplikowanych kształtach w formach piaskowych.

W zastosowaniach odlewniczych jednorazowych form piaskowych znane są przyrządy do formowania które wytwarzane są technologiami konwencjonalnymi, takimi jak formowanie z drewna, przy wykorzystaniu obróbki skrawaniem i procesu klejenia. Znane są metody wykonywania modeli odlewniczych przy wykorzystaniu również odlewania z tworzyw sztucznych, takich jak ciekłe żywice oraz wytwarzania z materiałów na bazie metali przy użyciu obróbki skrawaniem.

Typowy proces wykonywania jednorazowych form piaskowych może odbywać się ręcznie z wykorzystaniem ubijaków ręcznych czy pneumatycznych. Wadami tego procesu jest między innymi czasochłonność, duże obciążenie dla operatora oraz zapewnienie odpowiednich warunków środowiska pracy. Znane i stosowane jest również formowanie maszynowe, które usprawnia proces formowania, jednak wymaga stosowania urządzeń które mają pewne ograniczania. Działają one na zasadzie prasy bez kontroli procesu formowania.

Znany jest z opisu polskiego zgłoszenia patentowego o numerze P.373451 sposób i urządzenie do kształtowania odlewów metalowych. Urządzenie do kształtowania odlewów metalowych, zwłaszcza z złączem hydraulicznym pomiędzy piecem podgrzewającym i formą oraz sposób realizowany przez urządzenie, które charakteryzuje się tym, że to złącze hydrauliczne zawiera co najmniej jeden kanał łączący piec podgrzewający, który zawiera stopiony metal gotowy do kształtowania, z co najmniej jednym wlotem do wprowadzania metalu do wnęki odpowiadającej formy i zespół pompujący, usytuowany pomiędzy częściami tego kanału, do pompowania regulowanej ilości metalu przez ten co najmniej jeden wlot do wnęki, przy czym ten zespół pompujący jest połączony z elektronicznym zespołem sterującym. Wadą przedstawionego rozwiązania jest ograniczony zakres zastosowań jedynie do kształtowania odlewów metalowych oraz skomplikowana zasada działania.

Znany jest z opisu patentowego PL210228B1 sposób wytwarzania termoutwardzalnego odlewu oraz pierścień ustalający do wytwarzania termoutwardzalnego odlewu, który znalazł zastosowanie zwłaszcza podczas procesu zalewania ciekłą żywicą zespołów i podzespołów elektrycznych oraz energetycznych, posadowionych i mocowanych w formie odlewniczej, w którym odlew zawiera ustalane względem siebie części składowe. Główną zaletą przedstawionego rozwiązania jest skrócenie czasu montażu produktów zalewanych w formach odlewniczych oraz zwiększenie dokładności pozycjonowania części składowych odlewanego produktu.

Z publikacji polskiego opisu patentowego P.441972 znany jest sposób pionowego zalewania form wielkogabarytowych masywnych odlewów płytowych. Sposób ten polega na zastosowaniu dwóch przystających do siebie części formy, każdą z nich w niezależnej skrzyni formierskiej ustawionej na płycie podmodelowej z umieszczonym w niej modelem wraz z elementami centrującymi, wyposażonej w zamocowany w jej wnętrzu co najmniej jeden aktywny segment chłodzący o kształcie dopasowanym do odlewu i znanej pojemności cieplnej. Po związaniu masy formierskiej zespala się ze sobą obie skrzynie formierskie, a następnie podnosi się do pozycji pionowej i instaluje się zbiornik zalewowy na górnej ścianie skrzyni i podpina przewody łączące kolektor z aktywnymi segmentami chłodzącymi, po czym zalewa się formę ciekłym metalem i rozpoczyna się proces chłodzenia odlewu mgłą wodną. Wadą przedstawionego rozwiązania jest skomplikowana budowa oraz konieczność zastosowania mgły wodnej oraz sprężonego powietrza.

Z opisu patentowego PL243380B1 znany jest model odlewniczy wykorzystywany do wytwarzania form odlewniczych o skomplikowanych kształtach, zwłaszcza cienkościennych. Korzystnym skutkiem tego rozwiązania jest możliwość szybkiego, precyzyjnego wykonywania form odlewniczych, a także kontroli procesu formowania dzięki zastosowaniu pętli sprzężenia zwrotnego bazującej na danych z umieszczonych czujników temperatury oraz wilgotności. Wadą tego rozwiązania są ograniczone możliwości formowania modeli wielkogabarytowych.

Niedogodności wyżej wymieniowych rozwiązań eliminuje zastosowanie przyrządu do formowania będącego przedmiotem zgłoszenia patentowego.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji przyrządu do formowania, umożliwiającego szybkie i automatyczne wykonywanie form piaskowych dla przedmiotów o skomplikowanych kształtach.

Przyrząd do formowania odlewów o skomplikowanych kształtach, posiadający podstawę w postaci prostopadłościennej płyty formierskiej, charakteryzuje się tym, że do płyty formierskiej za pomocą elementów mocujących w postaci bloczków z wykonanymi dwoma otworami przelotowymi oraz otworami pod śruby mocujące, przymocowane są wzdłużnie w pobliżu bocznych krawędzi płyty prętowe prowadnice i śruby napędowe, osadzone w otworach przelotowych elementów mocujących, przy czym końce śrub napędowych połączone są z silnikiem, przymocowanym do płyty, przy czym na prowadnicach osadzona jest suwliwie za pomocą podpór rama kształcie zbliżonym do litery C, której przesuw realizowany jest za pomocą śruby napędowej połączonej z silnikiem. Rama wyposażona od góry jest w zasyp w kształcie prostopadłościanu oraz blokadę zasypu w kształcie przesuwnej płytki, ponadto rama wyposażona jest w zestaw pinów ubijających z zintegrowanym czujnikiem siły, rozmieszczonych symetrycznie w centralnej części ramy, których ilość dopasowana jest do geometrii modelu, przy czym rama wyposażona jest w czujniki wilgotności, temperatury oraz pozycji ramy.

Korzystnym skutkiem rozwiązania, według wynalazku, jest możliwość szybkiego, precyzyjnego wykonywania form odlewniczych, a także kontroli procesu formowania dzięki zastosowaniu zestawu pinów ubijających z zintegrowanym czujnikiem siły oraz czujników temperatury i wilgotności. Ponadto rozwiązanie dzięki wykorzystaniu przesuwnej ramy posiada szeroki zakres możliwości zastosowania różnej wielkości skrzynek formierskich.

Wynalazek zobrazowany jest przykładem wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok izometryczny przyrządu, fig. 2 - widok przyrządu z góry, fig. 3 - widok boczny przyrządu, fig. 4 widok z tyłu przyrządu, fig. 5a - widok przyrządu z zamkniętym zasypem, a fig. 5b - widok przyrządu z otwartym zasypem.

Przyrząd do formowania odlewów o skomplikowanych kształtach składa się z prostopadłościennej płaskiej płyty formierskiej 1, do której za pomocą elementu mocującego 3 w postaci bloczku z wykonanymi dwoma otworami przelotowymi oraz otworami pod śruby mocujące, przymocowane są wzdłużnie w pobliżu bocznych krawędzi płyty 1 prętowe prowadnice 4 i śruby napędowe 5, których końce połączone są z silnikiem 6, przymocowanym do płyty 1. Na prowadnicach 4 osadzona jest suwliwie za pomocą podpór rama 8 kształcie zbliżonym do litery C, której przesuw realizowany jest za pomocą śruby napędowej 5 połączonej z silnikiem 6. Rama 8 wyposażona od góry jest w zasyp 9 w kształcie prostopadłościanu oraz blokadę zasypu w kształcie przesuwnej płytki 10, które umożliwiają w zadanym momencie dostarczenie materiału formierskiego na model odlewniczy 7 umieszczony w skrzynce formierskiej 2 posadowionej na płycie formierskiej 1, pomiędzy prowadnicami 4 oraz odpowiednio pod zsypem 9. Ponadto, rama 8 wyposażona jest w zestaw pinów ubijających z zintegrowanym czujnikiem siły 11, których ilość dopasowana jest do geometrii modelu oraz wyposażona jest w czujniki wilgotności 13, temperatury 12 oraz pozycji 14 ramy. Przed zasypem wzdłuż ramy umiejscowione są w kilku rzędach piny ubijające. Równolegle do pinów w przedniej części ramy umieszczone są czujniki 12-14.

Zasada działania przyrządu do formowania polega na automatycznym dozowaniu masy formierskiej, takiej jak masa bitumiczna oraz kontroli procesu formowania. Po umieszczeniu modelu odlewniczego w skrzynce formierskiej oraz zasypaniu go masą formierską następuje przesuw ramy 8 zintegrowanej z zestawem pinów ubijających ze zintegrowanym czujnikiem siły 11, po czym po przeprowadzeniu pomiaru parametrów masy formierskiej czujnikiem temperatury 12 oraz wilgotności 13 oraz położenia ramy za pomocą czujnika pozycji 14, następuje rozpoczęcie procesu formowania za pomocą zestawu pinów ubijających i uformowanie pierwszej warstwy formy z taką samą, uprzednio zadaną wartością siły. Następnie proces ten jest powtarzany, aż do osiągnięcia zadanej wysokości. Ruch pinów w kierunku prostopadłym do ruchu ramy jest realizowany poprzez siłowniki pneumatyczne, które nie zostały przedstawione na rysunku.

Zastosowanie powyższego rozwiązania usprawnia proces formowania oraz pozwala na wytwarzanie form odlewniczych z wykorzystaniem cienkościennych, precyzyjnych modeli odlewniczych wywarzanych między innymi technologiami druku 3D.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Przyrząd do formowania odlewów o skomplikowanych kształtach, posiadający podstawę w postaci prostopadłościennej płyty formierskiej, znamienny tym, że do płyty formierskiej (1) za pomocą elementów mocujących (3) w postaci bloczków z wykonanymi dwoma otworami przelotowymi oraz otworami pod śruby mocujące, przymocowane są wzdłużnie w pobliżu

   PL 248012 Β1 bocznych krawędzi płyty (1) prętowe prowadnice (4) i śruby napędowe (5), osadzone w otworach przelotowych elementów mocujących (3), przy czym końce śrub napędowych (5) połączone są z silnikiem (6), przymocowanym do płyty (1), przy czym na prowadnicach (4) osadzona jest suwliwie za pomocą podpór rama (8) kształcie zbliżonym do litery C, której przesuw realizowany jest za pomocą śruby napędowej (5) połączonej z silnikiem (6), przy czym rama (8) wyposażona od góry jest w zasyp (9) w kształcie prostopadłościanu oraz blokadę zasypu w kształcie przesuwnej płytki (10), ponadto rama (8) wyposażona jest w zestaw pinów ubijających z zintegrowanym czujnikiem siły (11), rozmieszczonych symetrycznie w centralnej części ramy (8), których ilość dopasowana jest do geometrii modelu, przy czym rama (8) wyposażona jest w czujniki wilgotności (13), temperatury (12) oraz pozycji (14) ramy.