Pierwszenstwo: 71432 KI. 3^ 15/12 MKP B22c 15/12 Zgloszenie ogloszono: 26.02.1973 Opis patentowy opublikowano: 30.09.1974 [CZYTELNIA jlUrzedu Patont*weqo Twórcy wynalazku: Robert Gadomski, Boleslaw Malecki, Romuald Sobczak Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Odlewnictwa, Kraków (Polska) Urzadzenie wibracyjne do zageszczania cial sypkich, zwlaszcza do mas formierskich Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie wibracyjne przeznaczone do zageszczania cial sypkich, zwlaszcza mas formierskich.Znane obecnie urzadzenia wstrzasowe do zageszczania cial sypkich, znajdujace równiez zastosowanie w przemysle odlewniczym do zageszczania mas formierskich produkowane sa przez szereg firm. Jednym z najbardziej znanych rozwiazan jest wstrzasarka skladajaca sie z cylindra, w którym porusza sie w kierunku pionowym tlok. Z tlokiem polaczona jest plyta podmodelowa, na której mocuje sie skrzynke formierska. Po napelnieniu skrzynki masa formierska otwiera sie zawór wlotowy wpuszczajac do cylindra pod tlok sprezone powietrze. Powoduje to podniesienie tloka na wysokosc, przy której zostaje odkryty zawór wylotowy w cylindrze. Nagly wyplyw powietrza przez zawór wylotowy powoduje gwaltowny spadek cisnienia w cylindrze i tlok z plyta podmodelowa i skrzynka formierska opada w dól uderzajac o obrzeze cylindra wstrzasowego.W wyniku tego uderzenia nastepuje silny wstrzas, który udziela sie skrzynce formierskiej napelnionej masa.Zageszczanie masy odbywa sie na zasadzie wykorzystania sily bezwladnosci wstrzasanych ziaren masy, a tylko czesciowo wskutek zmniejszenia sil tarcia miedzy tymi ziarnami. Dzieki powtarzajacym sie uderzeniom masa ulega zageszczeniu.Wstrzasarka taka wskutek niewlasciwych zakresów czestotliwosci wstrzasów nie daje odpowiedniego zageszczenia cial sypkich. Przyjecie czestotliwosci rzedu 20 do 30 Hz w tych wstrzasarkach nie powoduje zmniejszenia w wlasciwym zakresie sil tarcia miedzy ziarnami cial sypkich, co zmusza producentów do stosowania wspóldzialajacych ze wstrzasarkami pras, dajacych duze naciski jednostkowe.Celem wynalazku jest takie rozwiazanie urzadzenia wibracyjnego, aby w zageszczanych cialach sypkich uzyskac optymalne zmniejszenie sil tarcia miedzy ziarnami cial sypkich, co umozliwia zmniejszenie nacisków jednostkowych prasowania z 40^50 kG/cm2 do okolo 1 kG/cm2 i daje moznosc uzyskiwania foim o odpowiednio duzym, koniecznym dla technologii stopniu zageszozenia. Efekt taki da sie osiagnac przy zastosowaniu czestotliwosci wibracji w przedziale od 30 do 200 Hz a zwlaszcza, co jest szczególnie korzystne, w pasmach od 70 do 100 Hz i okolo 140 Hz.2 71432 Proponowane rozwiazanie jest mechaniczna konstrukcja stolu wibracyjnego umozliwiajaca uzyskiwanie czestotliwosci od 30 do 200 Hz, a zwlaszcza w szczególnie korzystnych dla przebiegu procesu zageszczania przedzialach od 70 do 100 Hz, i okolo 140 Hz, przy dowolnie wybranym kierunku dzialania i z regulowana wielkoscia sil lub momentów wymuszajacych drgania. Regulacje czestotliwosci uzyskuje sie dzieki polaczeniu stolu wibracyjnego zwanego dalej wibratorem ze zródlem napedu przy pomocy przekladni zebatej i przestawianego sprzegla. Regulacje przesuniecia fazowego uogólnionej sily odsrodkowej uzyskuje sie dzieki temu, ze wibrator posiada dwa zespoly kól zebatych z zamocowanymi mimosrodowo i przesuwnie masami, które to zespoly sa polaczone ze soba osiowo za pomoca odpowiedniego sprzegla. Regulacje wielkosci uogólnionych sil odsrodkowych w zespolach kól zebatych uzyskuje sie przez odpowiednie ustawienie wzgledem siebie i sprzegniecie mimosrodowo przesuwnych mas wymuszajacych drgania.Przeprowadzone badania i próby wykazaly, ze omawiane urzadzenie wibracyjne, posiadajace cechy zgodne z powyzszym opisem, daje mozliwosc uzyskiwania bardzo wysokich stopni zageszczania cial sypkich, rzedu 1,8 do 1,9 g/cm3 i twardosci Hgf °d 80 do 85 a nawet 90 jednostek twardosci, przy stosowanym dodatkowo jednostkowym nacisku prasowania rzedu 1 kG/cm2. Parametry takie zabezpieczaja prawidlowosc wykonywania form wymagana przez technologie odlewnicze, wprowadzajac zasadniczy w tej dziedzinie postep.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat wstrzasarki a fig 2 — schemat jej wibratora.Wstrzasarka napedzana jest elektrycznym silnikiem 1 pradu stalego poprzez pasowo-klinowa przekladnie 2, za która znajduje sie zamachowe kolo 3 wraz ze sprzeglem 4. Wstrzasarka posiada nastepujacy wymienny zestaw elementów: stól 5 wraz z dwuczesciowym wibratorem 6 sprzezonym wewnatrz, który napedzany jest przez przegubowy wal 7 i przekladnie zebata 8. Wibrator 6 i zebata przekladnia 8 sa tak skonstruowane, by posiadaly odpowiedni zakres sil odsrodkowych dla danego zakresu predkosci obrotowej, który jest narzucony przelozeniem zebatej przekladni 81 Sprzeglo 4 umozliwia wlaczenie silnika 1 do pracy wraz z zamachowym kolem 3 i ustalenie zadanej predkosci obrotowej przed rozpoczeciem wstrzasania oraz wzbudzenie drgan tylko przez scisle zamierzony czas, przy czym czas tracony na rozruch i zatrzymanie wibratora 6 jest minimalny.Wibrator posiada 18 kól zebatych 9-26 wraz z masami mimosrodowymi, powodujacymi powstawanie w czasie wirowania sil odsrodkowych. Zebate kola 9—26 sa zgrupowane w dwóch zespolach A i B, po dziewiec kól na trzech walkach w kazdym zespole. Kola 10, 12, 14, 15 zebate sa zaklinowane na walkach 27, 28 29.Kolo 9 jest zaklinowane na wspólosiowej tulei 30 polaczonej obrotowo z walkiem 27. Kola 20, 21, 23, 25, zebate sa zaklinowane na walkach 31, 32, 33. Kolo 24 jest zaklinowane na wspólosiowej tulei 40 polaczonej obrotowo z walkiem 33. Pozostale kola 11, 13, 16, 17 i 18, 19, 22, 26 zebate sa ulozyskowane obrotowo na wymienionych walkach. Tuleja 30 i walek 27 posiadaja tarcze 34 i 35 podzialowe umozliwiajace uzyskanie dowolnego Wzajemnie ustawienia kól zespolu A wibratora. Podobnie tuleja 40 i walek 33 posiadaja tarcze 38 i 39 podzialowe umozliwiajace uzyskanie dowolnego wzajemnie ustawienia kól zespolu B wibratora. Obie czesci wibratora polaczone sa tarczami 36 i 37 podzialowymi zaklinowanymi na srodkowych walkach 28 i 32. Tarcze 34 i 35 podzialowe oraz 38 i 39 sluza do zmiany wielkosci uogólnionej sily odsrodkowej, natomiast tarcze 36 i 37 podzialowe do ustalania przesuniecia fazowego uogólnionej sily odsrodkowej poszczególnej czesci wibratora. Zmiane kierunku dzialania sily odsrodkowej lub plaszczyzny dzialania momentu uzyskuje sie przez odpowiednie ustawienie kól 9—17 i 18—26 wibratorów. PL PL