Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do wykonywania form odlewniczych stosowanych przy odlewaniu staliwa, zeliwa lub metali nieze¬ laznych.Znane dotychczas sposoby wykonywania form odlewniczych polegaja na utwardzaniu masy wo¬ kól usuwalnego modelu i uzyskiwane sa na dro¬ dze mechanicznego zageszczania przy zastosowaniu róznego rodzaju lepiszcz, chemicznego utwardzania srodków wiazacych lub przez termiczne utwardze¬ nie zywic stanowiacych skladniki masy.W kazdym wyzej przedstawionym przypadku masa wymaga przed jej ponownym uzyciem pra¬ cochlonnego i kosztownego procesu regeneracji, a w przypadkach mas chemoutwardzalnych i termo¬ utwardzalnych równiez i neutralizacji toksycznych zwiazków powstajacych przy wykonywaniu form i ich zalewaniu plynnym metalem.Znane sa równiez sposoby otrzymywania form odlewniczych przez zamrazanie na wskros cieklych skladników masy ze spoiwem na drodze natrysku cieklym gazem na przyklad wedlug International Modern Foundry — 1977, nr 4, str. 5 — prze¬ dmuchiwanie gazem z opisu patentowego nr 120 400, zanurzenie w cieklym gazie, z opisu patentowego nr 113 532.Znane sa równiez sposoby otrzymywania form odlewniczych polegajace na zamrozeniu warcstwy masy na drodze obnizenia jej temperatury ponizej 10 15 20 25 temperatury krzepniecia cieklych jej skladników na drodze kontaktu z oziebionym modelem.Kazdy ze znanych sposobów otrzymywania form odlewniczych przez zamrazanie cieklych skladni¬ ków masy, wymaga stosowania cieklego gazu bez¬ posrednio na stanowisku formowania, co stwarza niekorzystne warunki pracy obslugi i zagrozenie zetkniecia sie pracownika z cieklym gazem. Wy¬ maga ponadto wykonania skomplikowanych rdzen¬ nic lub modeli umozliwiajacych odwzorowanie ksztaltu odlewu i równoczesne zamrozenie odpo¬ wiedniej warstwy masy. Dalsza niedogodnoscia tych sposobów jest fakt, ze przy zalewaniu form cieklych metalem krawedzie formy przy styku ze struga metalu ulegaja rozmrozeniu a masa for¬ mierska zanieczyszcza odlew. Powoduje to zmniej¬ szenie dokladnosci wymiarowo-ksztaltowej odlewu.Istota sposobu wykonywania form odlewniczych wedlug wynalazku polega na tym, ze ksztalt i wy¬ miary odlewu nadaje sie umieszczonym w formie modelem jednorazowego uzycia wykonanym z two¬ rzywa ulegajacego zniszczeniu przy zalaniu plyn¬ nym metalem, przy czym w celu obnizenia tempe¬ ratury przymodelowej czesci formy wprowadza sie medium chlodzace do wnetrza modelu, jednorazo¬ wego uzycia wykonanego z materialu o odpowie¬ dniej porowatosci, umozliwiajacej penetracje cie¬ klego medium chlodzacego do formy.Urzadzenie do wykonywania form odlewniczych 124 681124 681 — v"^ ';¦¦. -;"•''. 3 wyptea£ofee% obrotowy stól ó przerywalnym ru¬ chu roboczym charakteryzuje sie tym, ze posiada manipulator do zakladania modelu, zespól do na- sypywania piasku formierskiego, zespól zageszcza¬ nia formy, zespól do zamrazania formy poprzez model, tunel zamrazajacy forme, stanowisko zale¬ wania form, tunel chlodzacy odlewy i piasek, oraz stanowdsiko do usuwania odlewu i piasku oraz oczyszczania skrzyni formierskiej.Zespól do zamrazania formy poprzez model jest wyposazony w podstawe z ruchoma kolumna i obrotowym ramieniem posiadajacym dysze do wpro¬ wadzania medium zamrazajacego do wnetrza prze¬ puszczalnego modelu.Stanowisko do usuwania odlewu i piasku wraz z oczyszczaniem formy wyposazone jest w wypy¬ chacz poruszany silownikiem; zaopatrzony w szczotki, natomiast stól obrotowy posiada uchylne plyty umozliwiajace przelot odlewu i piasku.Dzieki zastosowaniu modelu jednorazowego u- zycia nie jest konieczne wykonywanie form dzie¬ lonych, które umozliwiaja wyjecie modelu wielo¬ krotnego uzycia — jak równiez nie zachodzi zja¬ wisko uszkodzenia krawedzi formy przy styku z cieklym metalem. Nie jest równiez konieczna obecnosc obslugi w strefie zamrazania form, gdyz ta jest niezalezna od miejsca formowania.Przez zastosowanie sposobu wedlug wynalazku uzyskuje sie ponadto zmniejszenie zuzycia medium chlodzacego, oraz skrócenie czasu wykonywania form.Urzadzenie do wykonywania form wedlug oma¬ wianego sposobu uwidocznione jest ma rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie do wy¬ konywania form odlewniczych w widoku z góry, fig. 2 — przekrój A-A z fig. 1 stolu obrotowego z formami, tunele: zamrazajacy formy i chlodzacy odlewy oraz stanowisko zalewania, fig. 3 — prze¬ krój B-B z fig. 1 manipulatora do zakladania mo¬ delu, fig. 4 — przekrój OC z fig. 1 zespolu zasy¬ pywania form plaskiem, fig. 5 piizekrój D-D z fig. 1 «es{KlU zageszczania formy, fig. 6 — przekrój E-B t fig* 1 zespolu do zamrazania formy przez prAfcpuszczalny model, fig. 7 — przekrój F-F z fig. 1 stanowiska zalewania, natomiast fig. 8 — prfcekrój G-G z fig. 1 stanowiska usuwania odle¬ wów i pia&ku z formy z jej równoczesnym oczy¬ szczaniem.Urzadzenie do wykonywamia form posiada stól obrotowy 1* którego cykliczny ruch wymusza me¬ chanizm inapedowy 2. Na obrotowym stole 1 usy¬ tuowane sa skrzynie 3 formierskie. Podstawa 4 urzadzenia jewt wyposazona w rolkowe bieznie 5, po których porusza sie obrotowy stól 1. Wewnatrz stazyni 3 formierskich jest umieszczony jednora¬ zowy model 6 odlewniczy wykonany z materialu o odpowiedniej porowatosci umozliwiajacy pene¬ tracje cieklego medium chlodzacego do formy.Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z na¬ stepujacych zesfrolów technologicznych: manipula¬ tora I do zakladania modelu, zespolu n do nasy- pywania piasku formierskiego, zespolu ni zage- slczania formy, zespolu IV do zamrazania formy poprzez model, tunelu V do zamrazania formy, stanowisko VI zalewania, tunelu VII chlodzacego, 4 oraz stanowiska Viii do usuwania odlewu i pia¬ sku oraz oczyszczania skrzynki formierskiej.Manipulator I do zakladania rdzeni sklada sie z kolumny 7 wyposazonej w urzadzenia do jej 5 pionowego przesuwu oraz do wykonywania obrotu wokól osi pionowej. Na kolumnie 7 osadzone jest ramie 8, po którym moze przemieszczac sie glo¬ wica 9 z uchWytem 10 modelu.Zespól II do nasypywania piasku formierskiego do formy ma zbiornik 11 wyposazony w zamknie¬ cie 12. Do zbiornika 11 piasek formierski jest po¬ dawany przez podajnik 13 mieszajaco-ujednorod- niajacy wyposazony w dozownik 14 wody, pionowy kubelkowy przenosnik 15 oraz podajnik 16 trans¬ portujacy piasek do zbiornika 11.Zespól III zageszczania posiada glowice 17 wy¬ posazona w tloczniki 18 wywierajace równomier¬ ny nacisk na powierzchnie formy.Zespól IV do zamrazania formy poprzez model wyposazony jest w podstawe 19 z ruchoma kolum¬ na 20 i obrotowym ramieniem 21 wyposazonym w dysze 22 do wtryskiwania medium zamrazaja¬ cego do wnetrza przepuszczalnego modelu 6.Instalacja 23 cieklego gazu doprowadza gaz ze zbiornika magazynowego nie uwidocznionego na rysunku do zespolu IV zamrazajacego.Tunel V zamrazajacy forme wyposazony jest w dowolne urzadzenie obnizajace temperature, naj¬ korzystniej poprzez odparowanie cieklego azotu.Stanowisko VI zalewania wyposazone jest w do¬ wolne urzadzenia 24 zalewajace z kontrola pozio¬ mu 25 metalu w formie. W przykladzie wykona¬ nia, urzadzenie to sklada sie z mechanicznie prze¬ chylanej kadzi d rynny z odzuzlaczem doprowa¬ dzajacym plynny metal do formy.Tunel VII chlodzacy sluzy do odprowadzania ciepla krzepniecia i stygniecia odlewów. Wypo¬ sazony jest w urzadzenie odciagowe oraz w na¬ wiew zimnego powietrza najkorzystniej przy wy¬ korzystaniu odparowanego gazu z tunelu V za¬ mrazajacego forme.Stanowisko VIII usuwania odlewu 26 i piasku wyposazone jest w wypychacz 27 poruszany silow¬ nikiem 28 osadzonym w konstrukcji nosnej 29.Wypychacz 27 posiada szczotki 30 sluzace do oczyszczanda powierzchni wewnetrznych skrzyn 3 formierskich.D'a usuniecia odlewu 26 i piasku, w stole 1 obrotowym znajduja sie uchylne plyity 31 umozli¬ wiajace ich przemieszczanie sde na separator 32 oddzielajacy odlewy od piasku, który wraca do obiegu technologicznego za posrednictwem podaj¬ nika 18.Dzialanie urzadzenia jest nastepujace: Do pu¬ stej skrzyni 3 formierskiej umieszczonej na obro¬ towym stole 1 i znajdujacej sie na stanowisku zakladania modelu, za pomoca manipulatora I zostaje zalozony model 6 jednorazowego uzycia wykonany z materialu o odpowiedniej porowatosci umozliwiajacy penetracje cieklego medium chlo¬ dzacego do formy, który jednoczesnie jest latwo spalany np. styropian.Po wycofaniu manipulatora I, obrotowy stól 1 wykonuje taki ruch roboczy, ze skrzynia 3 for- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60124 681 5 6 mierska wraz z modelem 6 zostaje ustawiona pod zespolem II nasypywania piasku formierskiego, który po otwarciu zamkniecia 12 podaje porcje piasku ze zbiornika 11 do skrzyni 3 formierskiej.Kolejny ruch roboczy obrotowego stolu 1 ustawia skrzynke 3 formierska ipod zespolem III zageszcza¬ nia którego glowica 17 wyposazona w tloczniki 18 zageszcza piasek formierski w skrzyni 3 powodu¬ jac ujednorodnienie gestosci masy wokól modelu 6.Na kolejnym stanowisku, osiagnietym przez ruch roboczy obrotowego stolu 1 nastepuje za pomoca zespolu IV do zamrazania formy poprzez model 6 wprowadzenie medium zamrazajacego, najkorzyst¬ niej cieklego azotu, poprzez dysze 22 usytuowana na obrotowym ramieniu 21. Ilosc medium zamra¬ zajacego jest taka aby zamrozenie piasku formier¬ skiego nastapilo na glebokosc 40 do 50 mm. Z kolei, w tunelu V zamrazajacym forme, skrzynia 3 formierska wypelniona zageszczonym piaskiem i czesciowo zamrozona wokól modelu 6 zostaje na kolejnych stanowiskach roboczych zamrozona az do wytwarzania sie dostatecznie wytrzymalej sko¬ rupy. Poszczególne stanowiska w tunelu V zamra¬ zajacym skrzynia 3 formierska osiaga przez ko¬ lejne ruchy robocze obrotowego stolu 1.Na stanowisku VI zalewania nastepuje zalanie formy cieklym metalem, który wypalajac model 6 tworzy odlew 26. Cieplo krzepniecia i studzenia odlewu powoduje stopniowe rozmrazanie piasku formierskiego, az do jego calkowitego rozluznienia.Na kolejnych stanowiskach osiaganych przez obrót stolu 1, wewnatrz tunelu VII chlodzacego naste¬ puje schladzanie piasku i odlewu.Koncowym zespolem technologicznym jest sta¬ nowisko VIII do usuwania piasku i odlewu oraz oczyszczania skrzynki 3 formierskiej, gdzie przy uzyciu wypychacza 27 którego ruch wymusza si¬ lownik 28 zostaje usuniety odlew 26 wraz z pia¬ skiem, przepadajac na separator 32 najkorzystniej o ruchu drgajacym, na którym nastepuje oddzie¬ lanie odlewów 26 od piasku. Uchylne plyty 31 stolu obrotowego 1 umozliwiaja przelot odlewu i piasku poprzez stól 1 obrotowy na separator 32.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wykonywania form odlewniczych u- twardzanych przez obnizenie temperatury cieklych skladników masy ponizej temperatury ich krzep¬ niecia, znamienny tym, ze ksztalt i wymiary odle¬ wu nadaje sie umieszczonym w formie modelem jednorazowego uzycia, wykonanym z tworzywa u- legajacego zniszczeniu przy zalaniu plynnym me¬ talem, przy czym w celu obnizenia temperatury przymodelowej czesci formy wprowadza sie me¬ dium chlodzace do wnetrza modelu jednorazowego uzycia wykonanego z materialu o odpowiedniej porowatosci, umozliwiajacej penetracje cieklego medium chlodzacego do formy. 2. Urzadzenie do wykonywania form odlewni¬ czych wyposazone w obrotowy stól o ruchu robo¬ czym przerywanym, znamienne tym, ze posiada manipulator (I) do zakladania modelu ^zespól (II) do nasypywania piasku formierskiego zespól za¬ geszczania (III) zespól (IV) do zamrazania formy poprzez model, tunel (V) zamrazajacy forme, sta¬ nowisko zalewania (VI), tunel (VII) chlodzacy od¬ lewy i piasek oraz stanowisko (VIII) do usuwania odlewu i piasku z oczyszczaniem skrzyni formier¬ skiej. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze zespól (IV) do zamrazania formy poprzez mo¬ del wyposazony jest w podstawe (19) z ruchoma kolumna (20) i obrotowym ramieniem (21) posia¬ dajacym dysze (22) do wprowadzania medium za¬ mrazajacego do wnetrza przepuszczalnego mode¬ lu (6). 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze posiada stanowisko (VIII) do usuwania odlewu i piasku wraz z oczyszczeniem formy wyposazone w wypyichacz (27) poruszany silownikiem (28) i zaopatrzony w szczotki (30), przy czym stól obro¬ towy (1) posiada uchylne plyty (31). 10 15 20 25 30 35124 681 U SU JL cl figi A-A VI V 5_ 4 m <£l zx ftp. 2 BzB 9 8 10 L4 VII m V A v5 \r V7 fig. 3 C-C fig. 4124 681 D-D h- 17 16 3 6 $ n fig. 5 E-E fig.6 PL