PL161841B1 - Sposób wytwarzania rdzeniowych bloków odlewniczych PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania rdzeniowych bloków odlewniczych polegajacy na laczeniu rdzeni czastko- wych do postaci ostatecznej, znamienny tym, ze for- muje sie za pomoca pierwszej maszyny formierskiej rdzenie czastkowe majace uksztaltowanie bliskie uksztaltowaniu ostatecznemu, z wyjatkiem kanalu lub otworu majacego odpowiednie wymiany, nastepnie ustawia sie rdzenie w ten sposób, ze kanaly lub otwory tych rdzeni sa zwrócone ku sobie i tworza pojedynczy wspólny kanal lub otwór i laczy sie je prowizorycznie, formujac blok, przytrzymywany lacznie korzystnie pomiedzy szczekami uchwytu, który umieszcza ten blok ponizej glowicy wydmuchujacej drugiej maszy- ny formierskiej tak, ze otrzymany wspólny kanal lub otwór bloku jest zwrócony w strone glowicy wydmu- chujacej, a nastepnie doprowadza sie mieszanine pia- sku i materialu powodujacego spiekanie o wlasciwosciach podobnych do wlasciwosci materialu rdzeni czastecz- kowych, która to mieszanina po utwardzeniu uzupel- nia geometrycznie kazdy rdzen zgodnie z ostateczna jego konfiguracja i laczy blok w calosc. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania rdzeniowych bloków odlewniczych, takich jak stosowane do otrzymywania bloku silnika lub innych urządzeń, zapewniający optymalnie szybkie, proste i w pełni skuteczne połączenie pomiędzy kilkoma rdzeniami tworzącymi blok, bez niebezpieczeństwa odchylenia wymiarów.

Ze stanu techniki wiadomo, że dla uzyskania elementów odlewniczych konieczne jest stosowanie rdzeni formierskicn, wykonanych z połączenia piasku i materiału powodującego spiekanie. W wielu przypadkach, ze względów praktycznych wynikających z kształtu otrzymywanego rdzenia, musi on być podzielony na wiele części, otrzymywanych oddzielnie lub niezależnie, które następnie zostają połączone w pojedyńczy blok o ostatecznej konfiguracji docelowego elementu odlewanego.

Praktycznie, zgodnie z obecną technologią, po otrzymaniu wspomnianych pojedyńczych rdzeni cząstkowych, są one łączone między sobą do postaci bloku rdzeniowego za pomocą

161 Θ41 kleju, nakładanego na odpowiednie stykające się powierzchnie. Hiszpańskie zgłoszenie patentowe nr Θ 701 720 opisuje automatyczną linię do wytwarzania takich bloków rdzeniowych do bloków silnikowych, która to linia zawiera między innymi uchwyt do przenoszenia rdzeni cząstkowych z obrabiarki na stół zbiorczy, na którym pracuje urządzenie sklejające, zawierające wózek dochodzący do obszaru roboczego układarki i wyposażony w szereg dysz do łączenia rdzeni w celu wytworzenia gotowego bloku rdzeniowego. Rozwiązaniu temu towarzyszy kilka rozmaitych niedogodności mianowicie kłopotliwe jest dokładne kontrolowanie nakładania kleju i jego ilości, gdyż w przeciwnym przypadku część kleju wypływa na zewnątrz i rozpada się podczas pracy bloku rdzeniowego, co powoduje tworzenie się porów. Ponadto klej należy nakładać szybko i w nadmiarze, aby proces składania następował wystarczająco szybko. Jednakże nadmiernie gruba warstwa kleju może zmieniać wymiary bloku rdzeniowego jako całości, tak że niektóre mogą nie mieścić się w wymaganych zakresach tolerancji.

Można również stosować inne konwencjonalne środki do łączenia lub upakowywania rdzeni, na przykład nagwintowane zakotwienia i taśmy metalowe. Oczywiście, tego rodzaju układy łączenia lub upakowywania rdzeni cząstkowych powodują znaczną stratę czasu, a ponadto są kłopotliwe i skomplikowane.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania rdzeniowych bloków odlewniczych, w którym będą wyeliminowane niedogodności związane ze stosowaniem konwencjonalnych sposobów, będące konsekwencją zastosowania kleju albo konwencjonalnego środka zastępczego łączącego powierzchnie kontaktowe rdzeni tworzących blok.

Sposób wytwarzania rdzeniowych bloków odlewniczych polegający na łączeniu rdzeni cząstkowych do postaci ostatecznej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że formuje się za pomocą pierwszej maszyny formierskiej rdzenie cząstkowe mające ukształtowanie bliskie ukształtowaniu ostatecznemu, z wyjątkiem kanału lub otworu mającego odpowiednie wymiary, następnie ustawia się rdzenie w ten sposób, że kanały lub otwory tych rdzeni są zwrócone ku sobie i tworzą pojedyńczy wspólny kanał lub otwór i łączy się je prowizorycznie, formując blok, przytrzymywany łącznie korzystnie pomiędzy szczękami uchwytu, który umieszcza ten blok poniżej głowicy wydmuchującej drugiej maszyny formierskiej tak, że otrzymany wspólny kanał lub otwór bloku jest zwrócony w stronę głowicy wydmuchującej, a następnie doprowadza się mieszaninę piasku i materiału powodującego spiekanie o właściwościach podobnych do właściwości materiału rdzeni cząstkowych, która to mieszanina po utwardzeniu uzupełnia geometrycznie każdy rdzeń zgodnie z ostateczną jego konfiguracją i łączy blok w całość.

Blok rdzeni otrzymywanych na pierwszej maszynie formierskiej, połączony prowizorycznie, tworzy skrzynkę lub formę bezpośrednio pobierającą mieszaninę piasku i materiału powodującego spiekanie z drugiej maszyny formierskiej. Natychmiast po utwardzeniu piasku wypełniającego kanał lub otwór bloku rdzeni, usuwa się prowizoryczne środki łączące ten blok. Kanały lub otwory wykonuje się korzystnie w podporowej powierzchni rdzenia. Kanały lub otwory wykonuje się w każdym z rdzeni, mające zmienny przekrój, korzystnie o większej szerokości przy końcach niż w środku, oraz, w przypadku kanałów, mające dna o większej szerokości niż wyloty, dla ustanowienia wielokrotnego połączenia wpustowego pomiędzy utwardzonym materiałem wypełniającym a rdzeniami cząstkowymi tworzącymi blok, zarówno w kierunku podłużnym, jak i poprzecznym, dla uzyskania większej spoistości i sztywności bloku. Oo wypełniania kanałów lub otworów rdzeni stosuje się mieszaninę piasku i materiału powodującego spiekanie, mającą ten sam skład co mieszanina stosowana w etapie wytwarzania rdzeni lub o właściwościach gorszych.

Po utwardzeniu materiału wypełniającego ten otwór lub rowek zastosowany materiał pełni funkcję środka łączącego w całość wszystkie rdzenie cząstkowe tworzące blok, przez co otrzymany blok ma optymalną spoistość i sztywność, a ponadto jest łatwy do uchwycenia.

161 841

Oczywiście, dla uzyskania tego efektu w optymalnych warunkach przed wypełnieniem otworu lub kanału rdzeni tworzących blok, niektóre z nich zostają sztywno osadzone lub połączone ze sobą za pomocą, przykładowo, zwory lub podobnego elementu dla uniknięcia zadziorów, które musiałyby zostać usunięte, co pociąga za sobą duży koszt.

Następna korzystna cecha wynalazku polega na tym, że otwory lub kanały rdzeni cząstkowych nie mają jednolitego przekroju, mianowicie że ich części zewnętrzne mają przekrój większy niż części środkowe, tak Że blok sam pełni funkcję formy do wypełniania otworów, zaś materiał wypełniający po utwardzeniu tworzy połączenie na wpust z każdym z rdzeni, tym samym wzmacniając wytrzymałość materiału wypełniającego jako elementu łączącego rdzenie i zapewniając większą sztywność i łatwiejsze manewrowanie blokiem jako całością. Zgodnie z powyższym, rdzenie uzyskuje się w dwóch oparacjach wdmuchiwania i oczywiście w dwóch odmiennych maszynach formierskich w obrębie jednego zespołu zawierającego instalację. Jedna część rdzenia, oczywiście większa, jest otrzymywana w pierwszej maszynie formierskiej z pozostawieniem w każdym rdzeniu rowka, kanału lub otworu, tak, że podczas montażu dla utworzenia bloku te kanały lub otwory są umieszczone w sposób ciągły. Obróbka wykończająca rdzenia następuje po zmontowaniu bloku, to jest w drugiej maszynie formierskiej, która ma znacznie prostszą konstrukcję. W tej drugiej maszynie formierskiej piasek jest wdmuchiwany bezpośrednio do ciągłego kanału lub otworu, utworzonego przez zestawienie cząstkowych rdzeni. Tak więc mieszanina piasku i materiału powodującego spiekanie wypełnia kanał lub otwór, łącząc wszystkie rdzenie tworzące blok.

Należy wziąć pod uwagę, że zastosowany skład piasku i materiału powodującego spiekanie, do wytworzenia rdzenia w pierwszej maszynie formierskiej ma mieć właściwości odpowiednie dla otrzymywanego rdzenia. Natomiast skład piasku i spieku w drugiej maszynie formierskiej do wykończania rdzenia i otrzymywania połączenia bloku korzystnie może być taki sam jak skład stosowany w pierwszej maszynie ponieważ połączenie powstaje w tym miejscu rdzenia, które normalnie służy jako podpora. Ponadto, według wynalazku forma stosowana w drugiej maszynie stanowi dokładnie zmontowany blok. Tak więc w drugiej maszynie nie ma skrzynki rdzeniowej lub tym podobnej, ponieważ połączony blok sam bezpośrednio utrzymuje mieszaninę piasku i spieku.

Przedmiot wynalazku został zilustrowany na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia perspektywiczny widok rdzenia, który będzie tworzył część bloku dla otrzymania bloku silnika, wykonanego w konwencjonalny sposób, to znaczy łączonego z pozostałymi rdzeniami bloku za pomocą substancji klejącej, fig. 2 - rdzeń według fig. 1, również w widoku perspektywicznym, lecz wytworzony sposobem według wynalazku, fig. 3 - zespół rdzeni jak pokazano na fig. 2, połączonych między sobą odpowiednio do formowanego bloku rdzeniowego, fig. 4 - blok według fig. 3 po wypełnieniu kanałów rdzeni cząstkowych substancją wypełniającą, która po utwardzeniu tworzy między nimi środek łączący, fig. 5 - widok podobny do fig. 4, odoowiadający blokowi silnika z 6 cylindrami w szeregu, fig. 6 - widok perspektywiczny bloku razem, odpowiadającego dwom blokm silnika o 4 cylindrach w każdym bloku, przy czym w tym przypadku wynalazek dotyczy otworu wypełnionego tą samą substancją wypełniającą, pełniącą funkcję czynnika łączącego rozmaite rdzenie, fig. 7 - następne zastosowanie wynalazku, przydatne do łączenia rdzeni, który tworzą cylindry silnika i odpowiadającą tuleję chłodzącą, a fig. 8 - widok z boku praktycznego rozwiązania pomocniczego urządzenia do usuwania rdzenia, zastosowanego do wprowadzania materiału wypełniającego do kanałów lub otworów w rdzeniach, uzyskanych w poprzednim etapie obróbki, odpowiednio do kształtu żądanego bloku.

Na figurze pokazano rdzeń do uzyskiwania pewnego typu silnika, w którym korpus 1 o kształcie zasadniczo pryzmatycznym stanowi rdzeń, z którego wychodzą dwa cylindry 2, 2

161 841 w kierunkach według kształtu litery V. Przy tego rodzaju ukształtowaniu rdzenia, określonym przez specyficzne i praktyczne jego zastosowanie, wynalazek polega na zastosowaniu w pryzmatycznym korpusie 1 dużego kanału 3, jak pokazano na fig. 2, który oczywiście przechodzi przez wszystkie rdzenie cząstkowe tworzące blok.

W oparciu o rdzenie 1 ze wspomnianymi kanałami 3, można zbudować konwencjonalny blok pokazany na fig. 3, w którym odpowiednie kanały 3 każdego rdzenia tworzą jeden ciągły kanał, tj. blok podobny do otrzymywanego konwencjonalnie za pomocą rdzeni 1, jednakże łączące powierzchnie 4 bezpośrednio stykają się ze sobą, to jest z warstwami materiału klejącego, a pojedyócze kanały 3 tworzą pomocniczy blok podłużnego kanału. W konsekwencji, przy możliwie najlepszym połączeniu różnych rdzeni 1, uzyskiwany w ten sposób blok jest stosowany jako forma do wypełnienia kanału 3 materiałem wypełniającym, stanowiącym mieszaninę wody i spieku 5, jak pokazano na fig. 4, który to materiał wypełniający jest podobny do stosowanego do otrzymywania rdzeni 1 i jest doprowadzany do kanałów 3 również za pomocą maszyny formierskiej. Po utwardzeniu materiału wypełniającego 5 w kanałach 3 zewnętrzna konfiguracja bloku rdzeniowego staje się identyczna z konfiguracją konwencjonalnego bloku, zaś wspomniany materiał wypełniający zapewnia blokowi optymalną spoistość, sztywność i zwartość, przez co jest on łatwy w obsłudze i dogodny w eksploatacji.

Następna korzystna cecha wynalazku polega na tym, że kanał 3 każdego rdzenia 1 posiada lekkie zwężenie 6 lub inny nieregularny kształt w swej części środkowej, tak aby uniknąć stałości przekroju kanału w bloku, a ponadto kanał 3 podobnie posiada większy przekrój od strony dna 7 niż od strony wylotu 8, tak że pomiędzy materiałem wypełniającym 5 a poszczególnymi rdzeniami cząstkowymi tworzącymi blok ustala się połączenie na wpust zarówno w kierunku podłużnym jak i w poprzecznym, co zapewnia większą spoistość i sztywność bloku, jak wspomniano powyżej.

Na figurze 5 pokazano blok rdzeniowy o kształcie odmiennym od pokazanego na fig. 3, lecz podobnie wyposażony w kanał do wprowadzania materiału wypełniającego, stanowiącego środek łączący rdzenie cząstkowe.

Na figurze 6 pokazano następny blok rdzeni, które dodatkowo do tego, że są odmiennego kształtu, mają zastosowane wewnątrz otwory 9 jako środek łączący je ze sobą, które to otwory w tym praktycznym przykładzie wykonania mają kształt gwiazdy, tak że materiał wypełniający 5, dodatkowo do funkcji środka łączącego jak w poprzednim przypadku, będzie stanowił przęsło wewnątrz cząstkowych rdzeni tworzących blok. Łączące powierzchnie 4 rdzeni 1, l', mogą zawierać konwencjonalne występy 10 i dopełniające wgłębienia, dla zapewnienia wzajemnego ustawienia rdzeni poprzez ich kontakt po zmontowaniu dla uzyskania bloku, zanim zostaną ostatecznie połączone materiałem wypełniającym 5”, 5.

Na figurze 7 pokazano również kanał 13 stanowiący połączenie pomiędzy rdzeniami 11 i 12, który to kanał mieści w sobie występy 14 rdzenia 12, przechodzące przez otwory rdzenia 12 i który podobnie jak w poprzednich przypadkach, jest wypełniony mieszaniną piasku i spieku.

Oczywiście pokazane na rysunkach rozwiązania praktyczne stanowią jedynie przykład i odpowiadają niektórym z wielu przypadków, które mogą pojawić się w praktyce, przy czym wszystkie one zawierają istotne cechy wynalazku, mianowicie zastosowanie w rdzeniach, w najbardziej odpowiedniej ich powierzchni, kanału lub otworu, który jest roboczo wykorzystany do montażu tych rdzeni dla utworzenia bloku, i który zostaje wypełniony materiałem wypełniającym 5, który po utwardzeniu tworzy środek skutecznie łączący rdzenie i eliminujący wszystkie problemy występujące w przypadku konwencjonalnego stosowania materiałów klejących jako środka łączącego rdzenie.

161 841

Jak wspomniano powyżej, wstępnie wytworzone rdzenie 1, 2 z odpowiednimi kanałami 3 lub otworami zostaję właściwie połączone za pomocą pokazanego na fig. 8 uchwytu 14, tak że tworzą blok odpowiadający gotowemu blokowi, ktdry następnie zostaje przeniesiony do przestrzeni roboczej bardzo prostej maszyny formierskiej 15, z wdmuchiwaniem, takiej jak pokazana na fig. 8, która wypełnia wspólny kanał 3 lub otwór bloku rdzeniowego materiałem wypełniającym 5 dla utworzenia rdzenia dopełniającego, który pełni funkcję środka łączącego wszystkie rdzenie cząstkowe, w celu przekształcenia zestawu początkowo oddzielnych rdzeni w pojedyóczy zespół blokowy o wystarczającej sztywności strukturalnej.

161 041

FG.-4

161 841

FIG.-3

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania rdzeniowych bloków odlewniczych polegający na łączeniu rdzeni cząstkowych do postaci ostatecznej, znamienny tym, że formuje się za pomocą pierwszej maszyny formierskiej rdzenie cząstkowe mające ukształtowanie bliskie ukształtowaniu ostatecznemu, z wyjątkiem kanału lub otworu mającego odpowiednie wymiary, następnie ustawia się rdzenie w ten sposób, że kanały lub otwory tych rdzeni są zwrócone ku sobie i tworzą pojedynczy wspólny kanał lub otwór i łączy się je prowizorycznie, formując blok, przytrzymywany łącznie korzystnie pomiędzy szczękami uchwytu, który umieszcza ten blok poniżej głowicy wydmuchującej drugiej maszyny formierskiej tak, że otrzymany wspólny kanał lub otwór bloku jest zwrócony w stronę głowicy wydmuchującej, a następnie doprowadza się mieszaninę piasku i materiału powodującego spiekanie o właściwościach podobnych do właściwości materiału rdzeni cząstkowych, która to mieszanina po utwardzeniu uzupełnia geometrycznie każdy rdzeń zgodnie z ostateczną jego konfiguracją i łączy blok w całość.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że blok rdzeni otrzymywanych na pierwszej maszynie formierskiej, połączony prowizorycznie, tworzy skrzynkę lub formę bezpośrednio pobierającą mieszaninę piasku i materiału powodującego spiekanie z drugiej maszyny formierskiej.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że natychmiast po utwardzeniu piasku wypełniającego kanał lub otwór bloku rdzeni, usuwa się prowizoryczne środki łączące ten blok.

   A. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kanały lub otwory wykonuje się korzystnie w podporowej powierzchni rdzenia.
4. 5. Sposób według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że kanały lub otwory wykonuje się w każdym z rdzeni i mają one zmienny przekrój, korzystnie o większej szerokości przy końcach niż w środku, oraz, w przypadku kanałów, mają dna o większej szerokości niż wyloty, dla ustanowienia wielokrotnego połączenia wpustowego pomiędzy utwardzonym materiałem wypełniającym a rdzeniami cząstkowymi tworzącymi blok, zarówno w kierunku podłużnym, jak i poprzecznym, dla uzyskania większej spoistości i sztywności bloku.
5. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do wypełniania kanałów lub otworów rdzeni stosuje się mieszaninę piasku i materiału powodującego spiekanie, mającą ten sam skład co mieszanina stosowana w etapie wytwarzania rdzeni lub o własnościach gorszych.

   «««