Opublikowano dnia 25 stycznia 1958 r.BIBLIOTEKA: Tl i/oo . .'.¦.' ;nfowego POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 40400 34ó l Zfjoo j£L-31c, 10/02" VEB Vereinigte Metallgusswerke Dresden*) Drezno, Niemiecka Republika Demokratyczna Urzadzenie do wytwarzania odlewów wlewnicowych o róznych wymiarach i ksztal¬ tach, zwlaszcza z metali lekkich Patent trwa od dnia 6 marca 1956 r.Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie, umo¬ zliwiajace samoczynne wytwarzanie róznych odlewów w wlewnicy, z najdalej idacym zmniej¬ szeniem robocizny, bez indywidualnego wplywu na przebieg odlewania oraz przy najwyzszej oplacalnosci. Przy odlewach wlewnicowych od dawna starano sie uniezaleznic mozliwie wiele roboczych czesci urzadzenia od wplywu kwali¬ fikacji pracownika, gdyz jest to praca seryjna, a odlewy np. z metali lekkich wytwarzane w wlewnicach stalowych lub zeliwnych, wy¬ magaja od pracownika bardzo dokladnego spel¬ nienia wielu wymogów. Najmniejsze niedo¬ kladnosci przy odlewaniu, otwieraniu wlewni¬ cy, wyciaganiu rdzeni i wyrzucaniu odlewu, moga pociagnac za soba powazne nastepstwa.Z tego powodu niejednokrotnie starano sie za¬ stosowac czesciowa mechanizacje przebiegów procesów w celu wyeliminowania istniejacych niedogodnosci.*) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspóltwórcami wynalazku sa inz. L. Pilz, W. Heinrich i H. Kolb.Znane sa urzadzenia do otwierania i zamy¬ kania wlewnic za pomoca srub, dzwigien ko* lankowych lub korbowodów. Poniewaz wytwa¬ rzanie odlewów w wlewnicach na ogól jest trudno znormalizowac, przeto w celu zmniej¬ szenia zakresu pracy recznej proponowano ule¬ pszone urzadzenia sterujace ruchy polówek wlewnicy i rdzenia przez zastosowanie ele¬ ktrycznych przelaczników, elektromagnesów i przekladni zebatych. Czesci wlewnicy sa przesuwane przy tym wzdluz stolu roboczego.Takie urzadzenie, przedstawiajace pierwsza me¬ chanizacje w szerokim zakresie w dziedzinie odlewania metali w wlewnicach, bylo jednak przy wytwarzaniu wiekszych odlewów zbyt skomplikowane. Ich mechaniczna czulosc oka-, zala sie za duza, gdyz wskutek sil skurczowych wystepujacych przy wyciaganiu rdzeni wyste¬ puje zbyt duze obciazenie silników.Poza tym okazalo sie, ze normalna tempera¬ tura w odlewniach, przecietnie okolo 40°C, wplywa ujemnie na dzialanie mechanizmów.Do tego dochodzi jeszcze zanieczyszczenie at- ¦hi:mosfery zwiazkami siarki, wywolujacymi zwlasz¬ cza przy odlewach magnezowych silna koroz¬ je czulych meclfanicznych lub elektromecha¬ nicznych elementów wylacznikowych.Niekorzystne jest równiez prowadzenie wlew¬ nic na stole roboczym. Z powodu nieuniknio¬ nych zmian temperatury czesci wlewnic w za¬ kresie 20 — 400°C wystepuje w duzych wlew¬ nicach rozszerzalnosc do 4 mm. Powstaja z tego powodu w prowadnicach urzadzenia sterujace¬ go zakleszczenia, a tarcie miedzy plyta stolu i spodem polówek wlewnicy staje sie zbyt du¬ ze. Prowadzi to do nierównych warunków do¬ cisku przy zamykaniu wlewnicy, co powoduje wypaczanie czesci urzadzen, otrzymywanie od¬ lewów z przesunietymi czesciami tworzenie sie :szwów-r:.t innych bledów odlewniczych. Ponadto z powodu uzycia odbojów, stycznikówi wylacz¬ ników koncowych caly mechanizm przelaczni¬ kowy znanego urzadzenia jest skomplikowany.Przebieg operacji jest sterowany za pomoca urzadzenia sprawdzajacego, którego dzialanie jest zalezne od temperatury krzepniecia meta¬ lu w wlewnicy. Wprowadza ono w ruch po¬ szczególne narzady robocze, które z kolei sa sterowane za pomoca styków, odbojów, wylacz¬ ników itp.Jedynie poczatek calego przebiegu roboczego odbywa sie przez reczne, uruchomienie prze¬ lacznika. Powoduje to zamkniecie wlewnicy za pomoca silników elektrycznych, sworzni, wa- iów korbowych lub innych narzadów. Wylacz¬ nik koncowy zatrzymuje operacje zamykania .w polozeniu roboczym, wlacza naped przenos¬ nika rdzenia i w podobny sposób na drodze elektromechanicznej steruje cala seria czyn¬ nosci roboczych lacznie z dostawa odlewanego metalu. Jedynie powtórne rozpoczecie serii czyn¬ nosci roboczych po odlaniu metalu, celem usu¬ niecia rdzenia, otworzenia wlewnicy i wyrzu¬ cenia odlanego przedmiotu jest zalezne od im¬ pulsów dostarczanych przez urzadzenie nadzo¬ rujace.Zastosowanie takiego sterowania polepszylo wprawdzie sprawnosc tych urzadzen, ale oka¬ zaly sie one zanadto skomplikowane przy od¬ lewaniu odlewów wiekszych, a jego mechanicz¬ na czulosc na skutek podanych wad zbyt duza.Przy produkcji odlewów w wlewnicy, poza wzgledami dobrego dzialania mechanizmu, na¬ lezy uwzglednic równiez równowaznik ciepla.Znane jest, ze przy wytwarzaniu odlewów w wlewnicach wystepuja wieksze róznice w grubosci scianek odlewów oraz* wieksze sku¬ pienia materialu, niz w odlewach pod cisnie¬ niem. W celu zapewnienia równomiernego krzepniecia metalu nalezy stosowac dodatkowe podgrzewanie narzedzi, nagle ochladzanie grub¬ szych czesci odlewów itp.W. zwiazku z tym nalezy szczególnie zwracac uwage na smarowanie wewnetrznej powierzchni formy w celu zapobiezenia przywieraniu do niej odlewanego metalu, zwlaszcza w celu re¬ gulowania odplywu ciepla. Stosuje sie powle¬ kanie wlewnic w znany sposób roztworem szkla wodnego, do którego mozna dodac grafitu w ce¬ lu lepszego odprowadzania ciepla lub kredy, . albo talku w celu zmniejszenia przewodnictwa ciepla. W znanych urzadzeniach do wytwarza¬ nia odlewów wlewnicowych to wazne zagad¬ nienie wytwarzania powloki przez napryskanie czesci formujacych nie zostalo rozwiazane zado¬ walajaco.Poza tym okazalo sie niewystarczajace stoso¬ wanie tylko jednego narzadu do usuwania rdze¬ nia, gdyz na ogól sa wymagane odlewy coraz wieksze i bardziej skomplikowane, których wy¬ twarzanie wymaga kilku rdzeni rozmieszczo¬ nych w róznych plaszczyznach. Calosc urzadze¬ nia napedowego, tj. silnik, lozyska itp. musi byc w powyzszym przypadku silnie polaczone z plyta podstawowa. To samo dotyczy mecha¬ nizmu przelaczajacego (odboje, trzpienie styko¬ we, wylacznik koncowy itd.). Poniewaz jednak konstrukcja wlewnicy, jej ksztalt i uklad rdze¬ ni moga byc bardzo rózne, przeto urzadzenie do jej sterowania moze sie okazac ekonomiczne tylko w zastosowaniu do scisle okreslonych wlewnic. Przerobienie wlewnicy jest mozliwe tylko w rzadkich przypadkach, co zwiazane jest z duzymi kosztami.Wynalazek dotyczy samoczynnego urzadzenia odlewniczego typu wlewnicowego, uproszczonej konstrukcji, posiadajacego mozliwie malo czes¬ ci poruszanych mechanicznie. Umozliwia ono stosowanie róznych wlewnic pod wzgledem wymiarów i ksztaltu i przy uzyciu kilku rdze¬ ni. Czesci wlewnicy sa zamocowane na wychyl- nych narzadach, zmontowanych na saniach pror wadniczych. Sanie sa prowadzone za pomoca drazkpw tak, ze w polozeniu roboczym zblizo¬ nych do siebie czesci wlewnicy osiaga sie ich wzajemny, silny docisk.Urzadzenie wedlug wynalazku posiada rów¬ niez ciegla rdzeniowe, pozwalajace ha poziome i pionowe przestawianie czesci wlewnic w do¬ wolnych plaszczyznach. Uzyskuje sie dzieki te¬ mu mozliwosc jednoczesnej pracy do szesciu ciegiel rdzeniowych we wszystkich potrzebnych — 2 —plaszearznach, pozwalajac na uniwersalne za¬ stosowanie calego urzadzenia do wlewnic i róz¬ nych Wymiarach.Wszystkie ciegla rdzeniowe, tak jak i narza¬ dy do otwierania i zamykania wlewnicy nie po¬ siadaja skomplikowanych czesci ruchomych i sa typu hydraulicznego. Jeden górny, wysu¬ wany pionowo rdzen jest dodatkowo zabezpie¬ czony przed skreceniem tak, aby mógl byc zu¬ pelnie wyciagniety z wlewnicy.Wymagana przez odlewanie uproszczona kon¬ strukcja wlewnicy przy najdalej idacym wyeli¬ minowaniu mechanicznie poruszanych czesci zostala zastosowana w urzadzeniu wedlug wy¬ nalazku dzieki uzyciu znanej z innych zastoso¬ wan kombinacji sterowniczej, w której ele¬ ktromagnetyczne narzady przelaczajace wspól¬ pracuja z hydraulicznymi narzadami roboczymi.Czesc sterujaca calego urzadzenia jest przy tym pomyslana tak, aby wszystkie czynnosci byly wykonywane recznie albo samoczynnie, pojedynczo lub grupowo w dowolnej kolejnosci przy uwzglednieniu wymaganych przerw w pro¬ cesie odlewania.Wymienione wyzej cechy urzadzenia moga wystepowac wedlug wynalazku zarówno przy poziomo, jak i pionowo dzialajacych urzadze¬ niach odlewniczych, przy czym pionowo dzia¬ lajace urzadzenie dla odlewów plaskich o du-, zef powierzchni jest wychylne w celu polepsze¬ nia sposobu napelniania wlewnicy.W celu ulatwienia doprowadzania odlewane¬ go metalu i zaopatrywania w wewnetrzna po¬ wloke czesci wlewnicy, przedni górny drazek prowadniczy urzadzenia jest podzielny, które¬ go dlugosc moze byc nastawiona odpowiednio do wielkosci kazdorazowo wymaganego skoku podnoszenia; zapewnia to latwe prowadzenie san, doprowadzanie metalu i powlekanie wlew¬ nicy.W przypadkach szczególnych, zwlaszcza przy wlewnicach z cieglami rdzeniowymi biegnacy- 'mi równolegle do drazków prowadniczych, sa¬ nie prowadnicze moga byc, w razie potrzeby, unieruchomione tak, aby otwieranie lub zamy¬ kanie formy odbywalo sie tylko przez przesuw jednych sani, podczas gdy cieglo rdzeniowe by¬ lo sterowane z san nieruchomych. Konieczne ograniczenie zakresu podnoszenia hydraulicz¬ nego uzyskuje sie za pomoca nastawnych za¬ stawek. Równiez drazki wyrzutnika odlewów moga byc nastawione na wymagany skok tak, aby przy rozsunieciu czesci wlewnicy gotowy odlew byl wyrzucony.Liczbe wy^auconych odlewów rejestruje licz¬ nik impulsów. Bezpieczenstwo obslugi urzadze¬ nia jest zapewnione przez to, ze za pomoca wy¬ lacznika, ewentualnie zaopatrzonego w drazek urzadzenie moze byc w kazdej chwili unieru¬ chomione.Na rysunku uwidoczniono tytulem przykladu urzadzenie wedlug wynalazku, przy czym fig. 1 przedstawia ogólny widok urzadzenia z po¬ minieciem bocznych ciegiel rdzeniowych, fig. 2 widok z góry z pominieciem ciegla górnego, fig. 3 — widok z góry urzadzenia posiadajacego wychylona czesc wlewnicy i z pominieciem in¬ nych szczególów, a fig. 4 — urzadzenie w po¬ lozeniu przechylonym.Wlewnica wykonana z szarego zeliwa lub stali sklada sie z polówek: ruchomej 1 i nie¬ ruchomej 2 oraz stalowych rdzeni 3—7.Polówki 1, 2 wlewnicy sa zamocowane na wychylnych narzadach 8, które z. kolei sa zmontowane na przesuwnych saniach prowad¬ niczych 9, 10.Sanie 9, 10 sa osadzone przesuwnie wzdluz drazków prowadniczych 11, które sa polaczo¬ ne z podstawa 13 za pomoca obudowy 12.W danym przykladzie w celu wyciagniecia rdzenia 4 wraz z polówka 2 wlewnicy, rucho¬ me sanie 10 sa przytrzymywane nastawnymi pretami ograniczajacymi 14 przy uzyciu kli¬ nów 15.Droga przesuwu san 9 jest ograniczona za po¬ moca pretów ograniczajacych 16. Rdzen 4 jest poruszany za pomoca cylindra hydraulicznego 17 i sian 10 poprzez nieruchoma polówke 2 wlew¬ nicy. Stalowe rdzenie 3—7 sa uruchamiane cy¬ lindrami hydraulicznymi 18—21, przy czym dol¬ ny cylinder 19 jest nieruchomy, a cylindry 18, 20 i 21 sa zmontowane nastawnie w zaleznosci od wymagan. Nastawny cylinder 18 jest zmon¬ towany na poprzeczce 25 i zabezpieczony przed obracaniem sie srubami 26.Przestawianie ciegla rdzenia w kierunku bocznym uzyskuje sie przez przestawienie san 27 na drazkach prowadniczych 11, 24 lub po^ przeczki 28. Pionowe ustawienie ciegiel rdzeni bocznych lub nastawienie na glebokosc ciegla górnego nastepuje za pomoca prowadnic 29.Hydrauliczne czesci napedu, jak pompka, sil¬ nik elektryczny i zbiornik na olej, sa umiesz¬ czone w podstawie 13. Elektromagnetyczne na¬ rzady sterujace znajduja sie w obudowach 12.Po zmontowaniu wlewnicy, skladajacej sie z polówek 1, 2 wraz ze stalowymi rdzeniami 3—7 na narzadach 8, ogrzewa sie ja do tem¬ peratury 200°C za pomoca gazu, doprowadzo- — 3 —nego rura zamocowana do podstawy 13, Dzieki zamocowaniu polówki wlewnicy na ruchomym narzadzie wplyw wspólczynnika rozszerzalnosci czesci wlewnicy jest w tym przypadku zniko¬ my w stosunku do dotychczasowego sposobu prowadzenia wlewnicy po stole.Za pomoca wylaczników recznych polówki 1, 2 wlewnicy i rdzenie 3—7 doprowadza sie do polozenia koncowego tak, aby wszystkie czesci 1—7 urzadzenia mogly byc zaopatrzone w po¬ wloke.Dla latwiejszego powlekania wlewnicy górny drazek prowadniczy 24 nastawia si# na odpo¬ wiedni skok, a narzad 8 wraz z polówkami wlewnicy zostaje wychylony do przodu. Po wy¬ konaniu tej czynnosci wlewnica zostaje zam¬ knieta i ogrzana do temperatury odlewania, tj. do okolo 350—400°C.Podczas próby ustala sie wielkosc skoku pre¬ tów ograniczajacych 16 i wyrzutnikowych 23 przez regulacje reczna, jak równiez ustala sie porzadek poszczególnych czynnosci i koniecznych przerw. Zaleza one np. od temperatury odlewa¬ nego metalu, czasu odlewania, szybkosci krzep¬ niecia, rodzaju i dzialania rdzeni, sposobu wy¬ rzucania odlewu oraz sposobu i trwania ruchu zamykajacego czesci formujacych. Sterowanie przeprowadza sie tak, aby kolejnosc czynnosci otwierania nie musiala byc taka jama, jak ko¬ lejnosc czynnosci zamykania wlewnicy. Pare rdzeni mozna wyciagac jednoczesnie lub gdy to jest wskazane po kazdym wyciagnieciu rdzenia moze nastapic przerwa. Sterowanie odpowiada przebiegowi odlewania. Po ustaleniu kolejnosci czynnosci nastawia sie odnosne czasy dzialania narzadów sterujacych tak, aby caly przebieg pracy odbywal sie samoczynnie. Po opisanych czynnosciach nastepuje odlanie metalu do zlo¬ zonej wlewnicy. Polówki 1 i 2 wlewnicy pozosta¬ ja zamkniete odpowiednio do nastawionego na zegarowym wylaczniku czasu krzepniecia me¬ talu, po czym nastepuje wyciagniecie w usta¬ lonym porzadku za pomoca cylindrów 17—21 rdzeni stalowych 3—7. Nastepnie zostaje odsu¬ nieta za pomoca cylindra 22 narzadów 8 i san 9 ruchoma polówka 1 wlewnicy.Wyrzutniki 23 usuwaja odlew z polówki 1 wlewnicy. W uprzednio ustalonej kolejnosci na¬ stepuja teraz samoczynne konieczne czynnosci zamykania wlewnicy i cykl operacji rozpoczy¬ na sie od nowa.W razie jakichkolwiek zaburzen cyklu produk¬ cyjnego urzadzenie moze byc unieruchomione za pomoca wylacznika uderzeniowego, zmonto¬ wanego na ramie lub przestawione na reczne sterowanie w celu usuniecia zaburzen. Po tym nastepuje ponowne nastawienie urzadzenia na dzialanie samoczynne.Na fig. 3 uwidoczniono polozenie wychylonej polówki 1 wlewnicy przy pominieciu szeregu szczególów. Zaczep 30 narzadu 8 jest rozlaczo¬ ny, a polówka 1 wlewnicy wychylona Dla umoz¬ liwienia przeprowadzenia tej czynnosci bez przeszkód przedni górny drazek prowadniczy 24 winien byc odsuniety mozliwie daleko i w tej pozycji utrzymywany tak, aby sanie 9, 10 mogly byc dostatecznie odsuniete i nie przeszkadzaly w powlekaniu polówki 1 wlewnicy.Na fig. 4 uwidoczniono urzadzenie wedlug wy¬ nalazku w przykladowym ukladzie pionowym, przy opuszczeniu ciegiel rdzeni bocznych, w szczególnosci do wytwarzania odlewów plas^ kich o duzej powierzchni.W celu zapobiezenia powstawaniu pecherzy powietrznych i polepszania napelniania wlew¬ nicy, podstawa 31 urzadzenia jest w tym przy¬ padku osadzona wychylnie w specjalnym po¬ stumencie 32 wyposazonym w prowadnice 33, pozwalajace na wychylanie calego urzadzenia.Jak podano powyzej, wynalazek dotyczy urza¬ dzenia nadajacego sie do samoczynnego wytwa¬ rzania odlewów wlewnicowych o róznych wy¬ miarach i ksztaltach. W zaleznosci od rodzaju odlewu mozna stosowac urzadzenie o konstruk¬ cji poziomej lub pionowej. Przez zastosowanie prowadzenia wielodrazkowego i polaczenia elek¬ tromagnetycznych narzadów przelaczajacych z hydraulicznymi narzadami roboczymi, otrzy¬ muje sie wedlug wynalazku zupelnie pewny do¬ cisk wzajemny polówek wlewnicy przy uniknie¬ ciu wszelkich momentów gnacych w narzadach zamykajacych. Wymagania techniki odlewniczej sa uwzglednione dzieki zastosowaniu wychyl- nego narzadu do przesuwania czesci wlewnicy. PL