SU1196125A1 - Устройство дл регулировани температуры литейной формы - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ, содержащее два нагнетател  и два теплообменника, которые снабжены на отводах вентил ми и соединены контурами теплоносител  между собой через литейную форму, а также систему управлени  нагревом и охлаждением, подключенную к источнику сжатого воздуха, отличающеес  тем,,что, с целью повышени  производительности , оно дополнительно снабжено насосной станцией, вход которой соединен с первым контуром теплоносител  первого теплообменника , выход насосной станции и источник сжатого воздуха соединены с вторым контуром теплоносител  первого теплообменника , а первый и второй контуры теплоносител  второго теплообменника соединены между собой, причем все соединени  выполнены посредством вентилей. (Л С ;о О) N9 СД

Description

Изобретение относитс  к литейному производству , а именно к устройствам дл  термостатировани  металлических литейных форм, и может найти применение при литье под давлением, в кокиль, под низким давлением , особенно в услови х многономенклатурного производства, требующего частой и быстрой смены литейных форм, в том числе в гибких автоматизированных производствах .

Цель изобретени  - повышение производительности .

Нзфиг. 1 схематически изображено устройство дл  регулировани  температуры литейной формы; на фиг. 2 - теплообменник; на фиг. 3 - нагнетатель; на фиг. 4 - блок реверсивной подачи теплоносител ; на фиг. 5 - насосна  станци .

Устройство содержит литейную форму 1, состо щую из полуформ 2 и 3, в которых выполнены полости 4 и 5 теплообмена, первый теплообменник 6, второй теплообменник 7, два нагнетател  8 и 9, систему уп-равлени  нагревом и охлаждением, а также насосную станцию 10.

Первый контур 11 теплоносител  первого теплообменника 6 и первый контур 12 теплоносител  второго теплообменника 7 соединены между собой через полость 4 теплообмена. Второй контур 13 теплоносител  первого теплообменника 6 и второй контур 14 теплоносител  второго теплообменника 7 соединены между собой через полость 5 теплообмена.

К первому и второму теплообменникам 6 и 7 подключены посредством трубопроводо ,в 15 и 16 нагнетатели 8 и 9. Полости теплообмена 4 и 5 литейной формы 1, первые и вторые контуры 11 -14 теплоносител , первый и второй теплообменники 6 и 7, трубопроводы 15 и 16, а также полости нагнетателей 8 и 9 заполнены теплоносителем . Нагнетатели 8 и 9 поочередно прокачивают весь объем; теплоносител  в противоположных направлени х.

Первый и второй теплообменники 6 и 7 выполнены конструктивно одинаково. Например , первый теплообменник 6 имеет (фиг. 2) разделенные перегородкой 17 полости охладител  18 и теплоносител  19. Полость 18 охладител  разделена перегородкой 20 на полость 21 подвода охладител  и полость 22 отвода охладител , сообщенные между собой посредством трубчатых охладителей 23. В крышке 24 закреплены нагреватели 25. В зоне 26 подвода теплоносител  и зоне 27 отвода теплоносител  установлены рассекатели 28 и 29 потока. Корпус 30 снабжен теплоизол ционным покрытием 31, имеет отвод 32 дл  подключени  к нагнетател м 8 и 9 и отводы 33 и 34, снабженные дросел ми 35 и 36 (фиг. 1) и вентил ми 37 и 38, к которым подключену первые и вторые контуры теплоносител . Полость 22 отвода охладител  (фиг. 2) соединена со сливом 39 (фиг. 1). Каждый нагнетатель, например нагнетатель 8 (фиг. 3), выполнен в виде цилиндра 40, который снабжен поршнем 41, отдел ющим силовую полость 42 от полости 43 теплоносител . Управл ющий вход 44 и выход 45 нагнетател  выполнены соответственно в силовой полости 42 и полости 43

теплоносител . Наружна  поверхность цилиндра 40 снабжена теплоизол ционным покрытием 46.

Система управлени  нагревом и охлаждением объедин ет датчик 47 температуры

(фиг. 1), блок 48 режима, блок 49 управлени  нагревом, блок 50 управлени  охлаждением , блок 51 продувки и блок 52 реверсивной подачи теплоносител .

Блок 48 режима выбирает по температуре литейной формы 1 режим работы устрой0 ства: нагрев, выключено или охлаждение. Вход блока 48 режима соединен с датчиком 47 температуры литейной формы I, выходы - с блоком 49 управлени  нагревом блоком 52 реверсивной подачи теплоносител , блоками 50 и 51 управлени  охлаждением и продувки.

Блок 49 управлени  нагревом служит дл  включени  или отключени  нагревателей 25 первого и второго теплообменников 6 и 7 по команде блока 48 режима, а также

0 дл  отключени  нагревателей 25 при аварийном перегреве теплоносител .

Блок 50 управлени  охлаждением и блок 51 продувки соединены параллельно и подключены к полост м подвода охладител  21 первого и второго теплообменников 6 и 7.

Эти блоки работают поочередно, обеспечива  подачу соответственно охлаждающей жидкости или сжатого воздуха в полост х подвода охладител  21 первого и второго теплообменников 6 и 7.

0 Блок 52 реверсивной подачи теплоносител  имеет два выхода, подключенные трубопроводами 53 и 54 к управл ющим входам 44 нагнетателей 8 и 9. Указанный блок обеспечивает в режимах нагрева или охлаждени  поочередную подачу сжатого воздуха в по лости нагнетателей 8 или 9, вытесн ющих теплоноситель в первый или второй теплообменники 6 и 7.

Блок 52 реверсивной подачи теплоносител  содержит элемент ИЛИ 55 (фиг. 4),

0 мультивибратор 56, ключи 57 и 58, а также распределитель 59. При этом входы элемента ИЛИ 55  вл ютс  входами блока 52 реверсивной подачи теплоносител  (фиг. 1 и 4), подключенными к лини м 60 и 61. Выходы распределител  59  вл ютс  выходами

5 блока 52 реверсивной подачи теплоносител , подключенными к трубопроводам 53 и. 54. Мультивибратор 56 служит дл  поочередного переключени  ключей 57 и 58. Продолжительность времени, в течение которого указанные ключи наход тс  во включенном состо нии, задаетс  посто нной времени мультивибратора 56. Переключение ключей 57 и 58 строго в момент достижени  поршн ми 41 (фиг. 1) нагнетателей 8 и 9 крайних положений не  вл етс  об зательным условием. Положительный эффект достигаетс  как в- случае переключени  ключей с некоторым опережением момента подхода поршней к своим крайним положени м, так и в случае просто  поршней в течение некоторого времени в крайних положени х при запаздывании переключени  ключей.

Насосна  станци  10 предназначена дл  заполнени  теплоносителем полостей 4 и 5 теплообмена литейной формы 1 первого и второго контуров 11 -14 теплоносител  после смены- литейной формы и сбора теплоносител , вытесн емого из указанных полостей и контуров сжатым воздухом (перед демонтажом литейной формы 1), в своем гйдробаке. Насосна  станци  10 содержит насос 62 (фиг. 5), электродвигатель 63, предохранительный клапан 64, гидробак 65 и манометр 66, Вход насосной станции 10 соединен гидролинией 67 (фиг. 1 и 5) с первым контуром 11 теплоносител  первого теплообменника 6, выход насосной станции 10 соединен гидролинией 68 с вторым контуром теплоносител  13 первого теплообменника 6. Эти соединени  выполнены через вентили 69 и 70. Первый контур 12 теплоносител  второго теплообменника 7 и его второй контур 14 соединены между собой посредством вентил  71. Второй контур теплоносител  13 первого теплообменника 6 подключен посредством вентил  72 к трубопроводу 73, соединенному с источником ежатого воздуха.

Примененные в устройстве вентили могут быть с ручным либо электрическим управлением .

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии предлагаемого устройства вентили 37 и 38 первого и второго теплообменников 6 и 7 открыты, вентили 69-72 закрыты, насосна  станци  10 отключена. Поршень 41 в нагнетателе 8 находитс  в верхнем положении, в нагнетателе 9 - в нижнем, нагрев и охлаждение отключены. На входах блока 52 реверсивной подачи теплоносител  сигналы отсутствуют , оба ключа 57 и 58 выключены, электромагниты 74 и 75 распределител  59 также отключены, оба выхода распределител  59, а следовательно, и блока 52 реверсивной подачи теплоносител  отсечены.

По сигналу датчика 47 температуры, установленного в литейной форме 1, устройство обеспечивает один из трех режимов: нагрев, выключено или охлаждение.

При температуре литейной формы 1 ниже установленного интервала температур блок 48 режима дает команду по линии 76 на нагрев и блок 49 управлени  нагревом выключает нагреватели 25 первого и второго теплообменников 6 и 7, повышающих температуру теплоносител .

Команда блока 48 режима одновременно поступает по линии 61 в блок 52 реверсивной подачи теплоносител , запитываетс  мультивибратор 56, переключающий ключи 57 и 58, выключаетс  электромагнит 75 распределител  59.

При этом сжатый воздух поступает от источника сжатого воздуха по трубопроводу 77 через распределитель 59 в трубопровод 53 и затем к управл ющему входу 44 нагнетател  8. Одновременно управл ющий вход 44 нагнетател  9 через трубопровод 54 и распределитель 59 сообщаетс  с атмосферой . Под действием сжатого воздуха порщень 41 движетс  вниз, вытесн   теплоноситель из полости 43теплоносител  нагнетател  8 в первый теплообменник 6 и далее по первому и второму контурам 11 и 13 теплоносител  в полости 4 и 5 теплообмена литейной формы 1. При этом теплоноситель перетекает из полостей 4 и 5 теплообмена литейной формы 1 во второй теплообменник 7 и из последнего в нагнетатель 9, перемеща  его поршень 41 в верхнее положение . По истечении времени, определенно . го посто нной времени мультивибратора 56, происходит переключение ключей 57 и 58. Включаютс  ключ 57 и электромагнит 74 и сжатый воздух поступает через распределитель 59 и трубопровод 54 в управл ющий вход нагнетател  9. Одновременно силова  полость 42 нагнетател  8 сообщаетс  через распределитель 59 с атмосферой. В результате происходит перекачка теплоносител  из второго теплообменника 7 через полости теплообмена 4 и 5 литейной формы 1 в первый теплообменник 6.

Перемещение теплоносител  в полост х 4 и 5 теплообмена литейной формы 1 в двух направлени х путем поочередной подачи сжатого воздуха в нагнетатели 8 и 9 продолжаетс  до тех пор, пока температура литейной формы 1 не достигнет уровн  установленного интервала температур. После этого блок 48 режима снимает команду на нагрев и блок 49 управлени  нагревом отключает нагреватели 25 первого и второго теплообменников 6 и 7. Блок 52 реверсивной подачи теплоносител  отключает подачу сжатого воздуха в нагнетатели 8 и 9, прекращаетс  принудительное перемещение теплоносител  через полости 4 и 5 теплообмена литейной формы 1.

Если в процессе получени  отливок температура литейной формы 1 достигает верхнего уровн  установленного интервала температур , то блок 48 режима по сигналу датчика 47 температуры включает по линии 78 блоки 52 и 50 реверсивной подачи теплоносител  и управлени  охлаждением. Блок 52 реверсивной подачи теплоносител  осуществл ет поочередную подачу сжатого воздуха по трубопроводам 53 и 54 в нагнетатели 8 и 9, которые прокачивают теплоноситель через полости 4 и 5 теплообмена литейной формы 1 из первого теплообменника 6 во второй теплообменник 7 и обратно, подобно тому, как это происходит при работе устройства в pejkHMe нагрева. При этом блок 50 управлени  охлаждением осуществл ет подачу охлаждающей жидкости по трубопроводам 79 и 80 в полости 21 подвода охладител  первого 6 и второго 7 теплообменников и далее через трубчатые охладители 23 в полости 22 отвода охладител , откуда охлаждающа  жидкость попадает в слив 39. Охлаждающа  жидкость отбирает теплоту у теплоносител  в первом и втором теплообменниках 6 и 7. Проход  через полости 4 и 5 (при прокачке) теплообмена литейной формы 1, теплоноситель охлаждает последнюю. При понижении температуры литейной формы 1 до нижнего уровн  установленного интервала температур блок 48 режима снимает команду на охлаждение, блок 50 управлени  охлаждением отключает подачу охлаждающей жидкости в первый и второй теплообменники 6 и 7, а блок 51 продувки подает по трубопроводам 79 и 80 сжатый воздух в течение времени , достаточном дл  удалени  остатков охлаждающей жидкости из полостей 18 первого и второго теЛлообменников 6 и 7. Смена литейной формы выполн етс  еледующим образом. Перекрывают вентили 37 и 38 на первом и втором теплообменниках 6 и 7. При этом объем теплоносител , наход щийс  в контурах 11 -14 теплоносител  и полост х 4 И 5 теплообмена литейной формы 1, оказываетс  выделенным из общего объема теплоносител , наход щегос  в предлагаемом устройстве. Затем открывают вентили 69, 71 и 72, соедин   полости контуров теплоносител  и литейной формы с гидробаком 65 насосной станции 10 и с источником сжатого воздуха. Сжатый воздух выдувает теплоноситель в гидробак 65. После этого перекрывают вентиль 72, производ т смену литейной формы, включают насосную станцию 10, заполн ют теплоносителем полости 4 и 5 теплообмена литейной формы 1 и контуры 11 - 14 теплоносител , выключают насосную стан цию 10, перекрывают вентили 69 и 70 и открывают вентили 37 и 38 обоих теплообменников 6 и 7. На этом заканчиваетс  подготовка предлагаемого устройства к эксплуатации вновь установленной литейной формы 1. Преимущество устройства дл  регулировани  температуры литейной формы состоит Б том, что оно позвол ет ускорить процесс смены литейной формы за счет уменьшени  времени выполнени  отдельных операций процесса или исключени  их. При использовании устройства отпадает необходимость охлаждени  теплоносител  до 45°С перед сливом из литейной формы, поскольку исключаетс  возможность попадани  струи или брызг гор чего теплоносител  на обслуживающий персонал; сокращаетс  врем  слива теплоносител , поскольку он осуществл етс  принудительно, а не самотеком, заполне П1е вновь установленной литейной формы теплоносителем ускор етс , так как выполн етс  с помощью наcoca , а не вручную, свободной струей; повторный нагрев теплоносител  до рабочей температуры (после смены литейной формы) заканчиваетс  быстрей, поскольку начинаетс  при более высокой исходной температуре теплоносител .

JN ил

/S7

.Ю

I..B3

ОЮ

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ, содержащее два нагнетателя и два теплообменника, которые снабжены на отводах вентилями и соединены контурами теплоносителя между собой через литейную форму, а также систему управления нагревом и охлаждением, подключенную к источнику сжатого воздуха, отличающееся тем,_;что, с целью повышения производительности, оно дополнительно снабжено насосной станцией, вход которой соединен с первым контуром теплоносителя первого теплообменника, выход насосной станции и источник сжатого воздуха соединены с вторым контуром теплоносителя первого теплообменника, а первый и второй контуры теплоносителя второго теплообменника соединены между собой, причем все соединения выполнены посредством вентилей.

   Фиг .1