Устройство для прокаливания, заливки и охлаждения керамических оболочковых форм

Сфез Советских Сециалистическик РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 1812. 79 (21) 2853 бб 7/22-02 (51)М л с присоединением заявим йо(23) Приоритет В 22 С 9/04 В 22 С 7/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОКАЛИВАНИЯ, ЗАЛИВКИ И ОХЛАЖДЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРИзобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам для прокалки и заливки керамических форм, полученных по выплавляемым, растворяемым и т.д. моделям.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство с использованием для прокалки высокоэффективной теплопередачи в кипящем слое, состоящее из рабочей камеры, формы с питателями и стояком, трубопроводов с клапанами для подачи горячего и холодного воздуха, пористой перегородки и коллектора 11.Однако в устройстве исключается возможность обеспечения принудительного охлаждения отливок после заполнения формы металлом, а также замедленного охлаждения стояка; применение глухой крышки для перекрытия верхней части стояка затрудняет удаление газов иэ полости формы в процессе прокалки и вынос мелких включений; не исключается образование "хлопков" в камере сжигания при нарушении подачи газа или воздуха, которые неизбежно сопровождаются выбросом опорного материала иэ рабОчей камеры и разрушением керамическихформ.Цель изобретения - обеспечениеповышения качества отливок и производительности труда путем регулирования условий кристаллизации отливок.Для достижения этой цели устройство, включающее рабочую камеру, формус питателями и стояком, трубопроводыс клапанами для подачи горячего ихолодного воздуха пористую перегородку и коллектор, снабжено жесткосоединенными посадочной втулкой и 15 кожухом, в вертикальных прорезяхкоторого расположены с зазором части формы, оформляющие питатели и кас-.сетой, выполненной из сетки, в которой установлена керамическая форма, 20 опертая нижней частью стояка на посадочную втулку, жестко соединеннуюс основанием кассеты ,а коллекторвыполнен секционно, причем центральная секция соосно соединена с отвер стием посадочной втулки, кольцеваясекция соединена с внутренней полостью кассеты, а секции связаны ссетью горячего и холодного воздухаавтономно. При этом посадочная втул ка выполнена конусообразной, а стояк5 10 15 20 25 30 40 45 50 60 накрыт полым цили ндром, переходящимв нижней части в конус.На чертеже дано устройство допогружения кассеты в опорный мате;риал, вертикальный разрез,Устройство включает посадочнуювтулку 1, кассету 2, керамическуюформу 3, фиксатор 4, полый цилиндр5, выступы б, рычаг механизма опускания (подъема) 7, кожух 8, рабочуюкамеру 9, опорный материал 10,пористую перегородку 11, коллектор12, камеру подогрева воздуха 13,трубопроводы 14 и 15 с клапанами дляподачи горячего воздуха, трубопроводы 16 и 17 с клапанами 18 и 19 дляподачи холодного воздуха.Устройство работает следующим образом.Керамическую форму 3 нижнейчастью стояка устанавливают в посадочную втулку 1, располагая питатели в прорезях кожуха 8. Затем верхнюю часть стояка перекрывают полымцилиндром 5, фиксируя его положение фиксатором 4. Открывают клапаны 18 и 19 трубопроводов 16 и 17,холодный воздух поступает в коллектор 12, проходя через отверстия пористой перегородки 11, воздействуетна опорный материал 10, обеспечиваясоздание кипящего слоя в рабочейкамере 9. Включают механизм опускания (на чертеже не показан), нарычаге 7 которого своими выступамиб крепится кассета 2. При опусканиикассеты 2 опорный материал 10 проходит через сетчатую поверхностьее, заполняет пространство междувнутренней поверхностью кассеты 2 инаружной поверхностью формы 3, Опускание кассеты 2 производится дотех пор, пока втулка 1, имеющая конусную нижнюю часть не состыкуетсяс верхней плоскостью пористой перегородки 11. При этом наполнитель(опорный материал) через прорези кожуха 8 заполняет пространство междукассетой и стояком. После этогоклапаны 18 и 19 воздухопроводов 16и 17 перекрывают. Затем открываютклапаны трубопроводов 15, 14 и горячий воздух из камеры подогревавоздуха 13 поступает в коллектор 12и, проходя через отверстия пористойперегородки 11, создает кипящийслой опорного материала 10 в рабочей камере 9, При этом горячий воздух, поступающий из кольцевой секцииколлектора 12, воздействует на опорный материал; расположенный междунаружной поверхностью кожуха 8 ивнутренней стенкой кассеты 2 (осуществляется прокалка части формыоформляющей отливки), а горячий воздух из центральной секции коллекторапроходит через пористую перегородку11, отверстие втулки 1, пространствомежду внутренними стенками кожуха 8(осуществляется прокалка стояка).После необходимой выдержки полыйцилиндр 5 снимают, производят заливку формы 3 металлом, перекрывают клапан трубопровода горячего воздуха15 и открывают клапан 19 трубопровода 16 холодного воздуха, При этомхолодный воздух поступает черезотверстия пористой перегородки 11в рабочую камеру, образуя холодныйкипящий слой, способствующий ускоренному охлаждению только части формы,оформляющей отливки. Холодный воздух при этом не охлаждает стояк.После окончания кристаллизациии охлаждения металла до технологически необходимой температуры включается механизм подъема и рычаг 7,воздействуя на выступ 6, извлекаеткассету 2 иэ кипящего слоя опорногоматериала 10, перекрывают клапан19 (прекращается кипение опорногоматериала) извлекают из кожуха 8форму 3, передают ее на выбивку идалее цикл повторяется,Экономический эффект в результате внедрения изобретения путемповышения выхода годных отливок приуменьшении веса стояков, повышениямеханических свойств отливок вследствие их ускоренной кристаллизации,уменьшения цикла изготовления отливок и исключения применения камерных прокалочных печей составляет 66 р. на т годного.Формула изобретения 1. Устройство для прокаливания, заливки и охлаждения керамических оболочковых форм, содержащее рабочую камеру, форму с питателями и стояком, трубопроводы с клапанами для подачи горячего и холодного воздуха, пористую перегородку и коллектор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества отливок и производительности труда путем регулирования условий кристаллизации отливок, устройство снабжено соединенными между собой посадочной втулкой и кожухом, в вертикальных прорезях которого расположены с зазором части формы, оформляющие питатели икассетой, выполненной из сетки, в которой установлена керамическая форма, опертая нижней частью стояка на посадочную втулку, жестко соединенную с основанием кассеты, коллектор выполнен секционным, причем центральная секция соосно соединена с отверстием посадочной втулки, кольцевая секция соединена с внутренней полостью кассеты, при этом секции связаны с сетью горячего и холодного воздуха автономно.2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что посадочная втулка в нижней части выполнена конусообразной.872006 ставитель Л. С хре)т А.Бабинец новаКоррект Швыдкая Редакт Долинич аз 8884/13 исн ССС Тираж 872 Под ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыт 35, Москва, Ж, Раушская наб.,йд. 4/5 г. Ужгород, ул. Проектная ПП "Пат фил 3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что стояк накрыт полым цилиндром, переходящим в нижней части в конус. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Р 4047882; сл. 432/9, 1977,