Многопозиционная карусельная машина для изготовления оболочковых полуформ
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистических т есйублик
I«>939162,(63)Дополнительное к авт. свид-вуР1 М К з.(22) Заявлено 28.01.81 (21) 3237715/22-02
В 22 С 19/04 с присоединением заявки №вЂ”
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет— () УДК 621.744.56 (088. 8) Опубликовано 3006.82. Бюллетень ¹ 24
Дата опубликования описания 30. 06. 82 литья (54) МНОГОПОЗИЦИОННАЯ КАРУСЕЛЬНАЯ МАШИНА
ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ПОЛУФОРМ
Изобретение относится к литейному производству, в частности к оборудованию для изготовления оболочковых полуформ.
В основу способа изготовления оболочковых полуформ положено отверждение формовочной смеси, нанесенной на нагретую до заданной температуры модельную оснастку, существенно важным является поддержание заданной температуры модельной оснастки на всех этапах технологического цикла изготовления полуформ. Снижение температуры модельной оснастки ведет к увеличению времени формообразования и снижению производительности, а перегрев оснастки приводит к браку полуформ.
Известна шестипозиционная карусельная машина для изготовления оболочковых полуформ, в которой нагрев модельных комплектов производится в проходной печи, расположенной ниже моделей (11.
Недостаток машины — отсутствие индивидуального регулирования температуры каждого модельного комплекта, вследствие нагрева модельных комплектов в общей проходной .печи, в которой поддерживается температура, oIIтимальная лишь для какой-то усредненной модели-представителя.
Известна также многопозиционная
5 карусельная машина для изготовления оболочковых полуформ с двумя проходными кольцевыми печами для раздельного нагрева модельных комплектов перед очередным формированием и для
10 отверждения полуформ (2).
Однако и этой машине присущи те же недостатки, что и вышеупомянутой машине.
Наиболее близкой пр технической сущности. к предлагаемой является многопозиционная карусельная машина, которая содержит многопоэиционную поворотную относительно центральной колонны платформу с установленными HB ней модельными комплектамн устройства для формообразования отверждения и снятия оболочковых - полуформ, индивидуальные для каждой рабочей позиции стационарные нагревательные устройства с регуляторами расхода энергоносителя по числу позиций машины, установленные под модельными комплектами на каждой рабочей позиции машины, датчики температуры для каждого модельного комплекта и их соединение.
939162 соединен с первыми входами двухвходовых элементов И, входящих в группы, количество которых соответствует числу рабочих позиций, объединенные элементом ИЛИ, выход которого соедийан с управляемым регулятором расхода энергоносителя соответствующей позиции, а выходы вторичных приборов соединены с вторыми входами элемен,тов И, причем в каждой группе, объ55
60 единенной элементом ИЛИ, i-ый элемент
И объединяет выходы путевого датчика
А-oN рабочей позиции машины и выход
Благодаря наличию нагревательных устройств на каждой рабочей позиции машина обеспечивает наивысшую производительность. В связи с тем,.что нагревательные устройства индивидуальны для каждой позиции возможна отладка, каждого нагревательного устройства на заданную температуру, что обеспечивает разность температур по зонам нагрева и способствует более равномерному нагреву модельных ком- 10 плектов (3), Однако указанная машина обеспечивает возможность поддержания оптимальной 1температуры лишь для моделиl представителя, что снижает эксплуата- 5 ционные характеристики оборудования.
Кроме того, в случае, если изготавливаеьаае полуфорьы резко отличны по своим технологическим параметрам, . то их одновременное изготовление во- 20 обще невозможно, так как невозможно обеспечить температуру каждого модельного комплекта даже в пределах максимальных допусков, что ограничивает применение высокопроизводитель- 5 ного оборудования в условиях серийного и мелкосерийного производства.
Цель изобретения — повышение производительности и экономичности изготовления оболочковых полуформ.
Указанная цель. достигается тем, что многопозиционная карусельная машина, содержащая устройства для формирования и отверждения полуформ, поворотную относительно центральной колонны платформу, несущую модель-5 ные комплекты, нагревательные устройства с управляемыми регуляторами расхода энергоносителя по числу рабочих позиций машины,.соответствующие каждому модельному комплекту датчики 4О температуры, соединенные кольцевым токосъемником с вторичным прибором, соединенным посредством элементов И и ИЛИ с управляемыми регуляторами расхода энергоносителя, снабжена 45 блоком распознавания положения мо, дельных комплектов относительно нагревательных устройств, выполненным в виде путевых датчиков, число которых соответствует числу модельных комплектов, и прерывателя, поочередно взаимодействующего с укаэанными датчиками, выход каждого из которых вторичного прибора того модельного комплекта, который находится на рабочей позиции машины, соответствующей данной группе элементов И.
Датчики блока распознавания положения модельных комплектов установлены стационарно, а прерыватель этого блока установлена на поворотной платформе.
Датчики блока распознавания положения модельных комплектов установлены на центральной колонне машины.
Центральная колонна в местах установки датчиков блока распознавания положения модельных комплектов и выводов кольцевого токосъемника выполнена пустотелой и со сквозными проемами в стенках.
На фиг. 1 изображена машина, частичный разрез; на фиг. 2 — разрез
А-A на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез
Б-Б .на фиг.1; на фиг. 4 — узел I на фиг. 2; на фиг. 5 — блок-схема соединений путевых датчиков и вторичных приборов с элементами И и ИЛИ; на фиг. 6-9 — схемы соединений путевых датчиков и вторичных приборов с группами элементов И в последовательности работы машины.
На чертежах, в качестве примера, приведена четырехпозиционная карусельная машина, однако число позиций может быть любым.
Машина состоит из рамы 1 и траверсы 2, соединенных стойками 3. На раме 1 установлена пустотелая центральная колонна 4, вокруг которой на подшипниках 5 вращается с помощью привода 6 и шестерен 7 и 8 поворотная платформа 9 с кронштейнами 10 для установки модельных комплектов 1114. На траверсе 2 в кронштейнах 15 смонтирован поворотный формовочный бункер 16 с мехаиизмом 17 подъема модельных комплектов и шиберным затвором 18. Бункер 16 может поворачиваться на угол 180-210О, с помощью привода (не показан) . На траверсе 2 также смонтирован загрузочный бункер
19 с приводным затвором 20.
На раме 1 на каждой рабочей позиции машины под платформой 9 ниже модельных комплектов установлены нагревательные устройства 21-24, для нагрева модельного комплекта во время его поджима к бункеру 16 с помощью механизма 17. Нагревательное устройство 21 может выполняться подвижным в вертикальном направлении от привода 25 °
Над платформой 9 выше модельных комплектов на кронштейнах 26 смонтированы нагреватели 27 и 28, служащие, соответственно, для отверждения полуформы и дополнительного нагрева модельных комплектов перед передачей их на позиции формирования. Нагреватели 27 и 28 выполнены подвижными в
939162 6 один элемент ИЛИ 65 и столько элементов И 58, сколько имеется рабочих позиций в машине. Входы 66 элементов
65 соединены с выходами элементов
58, а выходы 67 — с управляемыми регуляторами расхода энергоносителя, причем выходы 67 элементОв 65 групп
61-64 соединены, соответственно, с ри" регуляторами 51,52,53 и 54 расхода, у- которыми они управляют.
4 . В каждой из групп 61-64 первый
)0 вход 57 i-ro элемента И 58 соединен ен с выходом 55 i-го путевого датчика
31-34. Так вход 57 первого элемента
И 58 любой из групп 61-64 соединен с выходом 55 путевого датчика 31, второго - с выходом датчика 32, третьего - с 33, четвертого-с 34 ра- и т.д., в зависимости от числа рабочих позиций машины.
Выходы 60 каждого из вторичных
4 20 приборов 41-44 соединены с вторым входом 59 одного из элементов 58
). каждой из групп 61-64. Соединение выполнено таким образом, что каждый е- k.-ый элемент 58 каждой иэ групп 61и- 25 64 объединяет выход 55 i-ro путевоа- го датчика 31-34 и выход бО того из вторичных приборов 41-44, соответствующий которому модельный комплект
11-14 находится íà i-ой позиции мато 30 шины в соответствующем положении
9 платформа 9, вертикальном направлении от привода (не показан) .
В центральной части машины смонтирован блок 29 распознавания положения модельных комплектов относительно нагревательных устройств.
Блок 29 включает смонтированные на кронштейне 30, закрепленном на колонне 4, путевые датчики 31-34, нап мер конечные выключатели,соответств ющие нагревательным устройствам 21-2 и прерыватель 35,установленный на платформе 9. Прерйватель 35 уст ановл на позиции, соответствующей модельному комплекту 11, и поочередно вэа имодействует при вращении платформы
9 с путевыми датчиками 31-34.
В. каждом из модельных комплектов
11-14 установлены датчики 36 темпе туры, например термопары, соединенн кабелями 37 с кольцевым токосъемни ком 38, смонтированным на колонне и включающем токосъемные кольца 39 и подпружиненные поводки 40 (фиг.4 соединенйые с кабелями 37.
Каждый датчик 36 температуры со динен электрически с вторичными пр борами 41-44 .замера температуры, н пример милливольтметром, причем да чики 36 модельных комплектов, ll-l соединены с вторичными приборами
41-44 соответственно. Соединение в ричных приборов 41"44 с кольцами 3 токосъемника 38 осуществляется с помощью кабелей 45, проходящих через сквозные проема 46 в стенках 47 колонны 4 и далее через ее центральное З5 отверстие 48.
Токосъемник 38 и блок 29 распознавания укрыты съемным кожухом 49 с прорезями 50 в нижней части для входа кабелей 37.
Подача энергоносителя (газа, элек тричества) и регулирование режима ,работы нагревательных устройств 2124 осуществляется с помощью соствет- ствующих каждому нагревательному. устройству управляемых регуляторов . 45
51-54 расхода энергоносителя. Регу-. ляторы 51-54 могут быть любой известной конструкции, например, в. виде дистанционно управляемых пневмо- или электроклапанов при использовании в 50 качестве энергоносителя газа.
Выходы 55 путевых датчиков 31-34 блока 29 распознавания с помощью. кабелей 56, проходящих через сквозные проемы 46 в стенках 47 и центральное 55 отверстие 48 колонны 4, соединены с первыми входами 57 (фиг. 5) двухвходовых элементов И 58,.в то время как вторые входы 59 элементов 58 .соеди-. нены в определенной последовательнос- 0 ти с выходами 60 вторичных приборов
41-44 .
Элементы И 58 объединены в группы
61-64 по числу рабочих позиций машины, при этом каждая группа включает 65
Работа машины происходит следующим образом.
Находящийся под бункером 16 нагретый модельный комплект, например
11, при ходе вверх механизма 17 снимается с кронштейна 10 платформа 9 и поджимается к нижней кромке бункера 16. Нагревательное устройство
21 может при этом также подниматься приводом 25 таким образом, что исходный зазор между нижней кромкой.модельного комплекта 11 и верхней кромкой нагревательного устройства 21 остается неизменным. Затвор 18 открывается и находящаяся над ним формовочная смесь падает на модельный комплект ll По окончании времени, необходимого для получения полуформы заданной толщины, устройство 21 опускается в исходное положение, бункер 16 вместе с модельным комплектом
11 поворачивается на угол 180-210, неотвердевшая Формовочная смесь,ссыпается с йолуформы в бункер 16,затвор
18 закрывается, бункер 16 поворачивается в исходное положение.Механизмом
17 мсдельный комплект 11 опускается на кронштейн 10 платформы 9, нагреватели 27 и 28 поднимаются, платформа 9 поворачивается на один шаг, нагреватели 27 и 28 опускаются. На позицию формирования подается очередной модельный комплект в последовательности 14, 13, 12 и 11.
939 162
Пополнение бункера 16 формовочной смесью до заданного уровня происходит периодически при открытии затвора 20 бункера 19 и затвора загрузочного окна (не показан) бункера 16.
На позиции 1? машины (позиция 5 устройства 22) происходит термоотвер ждение полуформя, на позиции III (позиция устройства 23) - съем готовой полуформы, на позиции IV (позиция устройства 24) - догрев модельных 10 комплектов до заданной теМпературы.
Особенностью машины является возможность индивидуального автоматического регулирования и подцержания температуры каждого модельного ком- (5 плекта в заданных для этого модельного комплекта пределах. Регулирование температуры модельных комплектов осуществляется следующим образом.
Температура каждого модельного 2() комплекта контролируется с помощью установленного в данном модельном комплекте датчика 36 температуры, связанного через кольцевой токосъемник 38 с соответствующим данному мо- 25 дельному комплекту вторичным прибором 41-44.
Положение модельных комплектов в каждом цикле машины, т.е. выдача сигнала 0 о нахождении того или йно-Зо го,модельного комплекта. 11-14 над тем или иным нагревательным устройством 21-24 контролируется с помощью блока 29 распознавания положения модельных комплектов при взаимодействии прерывателя 35 с одним из путевых датчиков 31-34. Путевой датчик, взаимодействующий в определенном положении машины с прерывателем 35, выдает сигнал в первые входы 57 i-ых элементов И 58 групп 61-64. Таким 40 образом, в каждой группе 61-64, в каждом положении машины задействован только один i-ый элемент И 58, через который может бить выдан сигнал на элемент ИЛИ 65 данной группы. 45
Так, например, в положении машины, изображенном на фиг. 6, пОдается сигнал от путевого датчика 31 в первые элементы И 58 групп 61-64, в положении изображенном на фиг. 7, со- 5О ответственно, от датчика 32 во вторые элементы И 58 и т.д.
Выходы 60 вторичных приборов 4144 соединены с вторыми входами 59
Элементов И 58; Сигнал на выходе каждого элемента И 58 появится только тогда, когда íà его входах 57 и
59 будут одновременно присутствовать сигналы и с выхода 55 путевого датчика, и с выхода 60 вторичного прибора.
Выходы элементов И 58 каждой группы
61-64 соединены с элементом ИЛИ 65, на выходе 67 которого появится сигнал, как только появится он на выходе любого из элементов И 58 данной группы. 65
Последовательность соединений выходов 60 (фиг. 5) вторичных приборов 41-44 с вторыми входами 59 элементов И 58 такова, что сигнал в
i-ый элемент И 58 каждой из групп
61-64, в которые подан сигнал от i-го путевого датчика, подается от того вторичного прибора 41-44, контролируемый которым модельный комплект 1114 находится в данном положении машины над нагревательным устройством
21-24, управляемым элементом ИЛИ 65, соответствующей данному нагревательному устройству группы 61-64 ° Так, в положении машины,,изображенном на фиг. б, порядок выдачи сигналов следующий: от 41 к 61, от 42 к 62, от
43 к 63 и от 44 к 64 в положении машины после поворота на один шаг, изображенном на фиг. 7, порядок выдачи сигналов следующий: от 41 к 62, от 42 к 63 от 43 к 64 и от 44 к 61.
Последующие положения машины изображены на фиг. 8 и 9.
В зависимости от температуры того или иного модельного комплекта, вторичный прибор 41-44 выдает в co-.
I ответствующую данному положению машины группу 61-64 сигнал о необходимости нагрева модельного комплекта.
При необходимости нагрева данного модельного комплекта, группа 61-64 над управляемой нагревательным устройством 21-24 которой находится в данном положении машины данный модельный комплект, выдает в соответствующий регулятор 51-54 сигнал о необходимости подачи энергоносителя к соответствующему нагревательному устройству на время нахождения над ним данного модельного комплекта.
В случае, если модельный комплект достиг заданной температуры, которая определяется настройкой вторичного прибора 41-44 в регулятор расхода энергоносителя нагревательного устройства соответствующей позиции подается сигнал о прекращении или уменьшении интенсивности подачи энергоносителя.
Таким образом, при каждом положении платформы 9 машины работа нагревательных устройств регулируется тем модельным комплектом, который над данным нагревательным устройством, чем обеспечивается поддержание температуры модельных комплектов в заданных пределах, причем регулирование температуры каждого модельного комплекта происходит индивидуально.
Испытания опытного образца машины показывают высокую стабильность температуры модельных комплектов в заданных пределах регулирования.
Применение предлагаемой машины для изготовления оболочковых полуформ позволя1ьт расширить область применения высокопроизводительного обо939162 рудования, значительно повысить технологические возможности и эффективность процесса изготовления оболочковых полуформ, снизить энергозатраты и, соответственно, себестоимость отливок 5
Годовой экономический эффект от применения одной машины составляет
42 тыс. руб.
Формула изобретения
1. Многопозиционная карусельная машина для изготовления оболочковых полуформ, содержащая устройства для 15 формирования н отверждения полуформ, поворотную относительно центральной колонны платформу с модельными комплектами, нагревательные устройства с управляемыми регулятора-20 ми расхода энергоносителя по числу рабочих позиций машины, соответствующие каждому модельному комплекту датчики температуры, соединенные кольцевым токосъемником с вторичным прибором, соединенным посредством элементов И и ИЛИ с управляеьими регуляторами расхода энергоносителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и З экономичности изготовления оболочковых полуформ, она дополнительно снабжена блоком распознавания положения модельных комплектов относительно нагревательных устройств, выполненным в виде путевых датчиков, число которых соответствует числу модельных.комплектов, и прерывателя, поочередно взаимодействующего с -указанничи датчиками, выход каждого из которых соединен с первыми входами 40 двухвходовых элементов И, входящих в группы, количество которых соответствует числу рабочих позиций, объединенные элементом ИЛИ, выход которого соединен с управляемам регулятором расхода энергоносителя соответствующей позиции, а выходы вторичных приборов соединены с вторыми входами
1элементов И, причем в каждой группе, объединенной элементом ИЛИ, элемент
И объЕднняет выход путевого датчика рабочей позиции машины и выход вторичного прибора того модельного комплекта,который находится на рабочей позиции машины, соответствующей данной группе элементов И.
2. Машина по и. l,о т л и ч а ющ а я с я тем, что датчики блока распознавания положения модельных комплектов установлены стационарно, а прерыватель этого блока установлен на поворотной платформе.
3. Машина по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что датчики блока распознавания положения модельных комплектов установлены на центральной колонне машины.
4. Машина по п. 3, о т л и ч аю щ а я с я тем, .что центральная колонна в местах установки датчиков блока распознавания положения модельных комплектов и выводов кольцевого токосъемника выполнена пустотелой и со сквозными проемами.в стенках.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США 9 3508598, кл. 164-1, 1970.
2. Авторское свидетельство СССР
9 350568, кл. В 22 С 13/08, 1972.
3. Авторское свидетельство СССР
9 766733, кл, В 22 С 13/08, 1980»
939162
g2 $2
6 2 У2
Фща у
Составитель Г. Демин
Техред С. Мигунова Корректор И Муска г
Редактор Н. Гришанова
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 4548/21 Тираж 852 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
