Устройство для регулирования температуры литейной формы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 111) 51)4 В 22 П ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТК ИИ ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ цо с первым и вторым цаг первьд и второй цагцетацы трубопроводами соот" первым и вторым теплотеплообменцики соединець трубопроводами через побмеца литейной формы, ю щ е е с я тем, что, с соответстве цетателями, тели соед етствеццо обмецнцком, между собой лость тепло отлцча ью увеличения коэффициента исполь эовация устроиства, оно дополнительносодержит два конечных выключателя снормально открытыми и нормально эакрытыл контактами, насосную станцию два вентиля с элект с пускателе магнитами, автоматиче осителя, причем насос объема тепп соединена двумя выходами ц с трубопроводами, соервый теплообменник с поная станци через вент дицяющими остью литейной формы, третий ц че ы блока реверсивнойсителя соединены соо вертыи выхо дачи теплон рвым и вторым входами твенно с п блока автом заданного о тического поддержанияъема теплоносителя, пер вьд и второй выходы которого сое омагнитами вентилей, а соединен также с пускай станции, один иэ нагиены с элек первый выхо телем насос етателей содержит тягу с упорами,1 соединенную с поршнем и выполненнуюс возможностью взаимодействия с конечными выключателями.(71) Научно-исследовательский институт специальных способов литья (72) А.А.Крейцер и А.Б.Ремцев (53) 62 1. 746.043(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР Р 69124, кл. В 22 Р 15/00.Авторское свидетельство СССР У 1030094, кл . В 22 П 17/32, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ, содержащее датчик температуры литейной формы, соединенный с входом блока режила, первый выход которого соединен с входами блока продувки, блока управления охлаждением и первым входом блока реверсивной подачи теплоносителя, второй выход блока режима соединен с вторым входом блока реверсивной подачи теплоносителя и входом блока управления нагревом, выходы которого соединены с нагревателями двух теплообменников, первьд выход блока продувки ц первый вьжод блока управления охлаждением трубопроводами соединены с первым теплообменником, второй выход блока продувки и второй выход блока управления охлаждением трубопроводами соединены с вторым теплообменником, первый и второй выходы блока реверсивной подачи теплоносителя соединены трубопроводами.оцечные выключатели, блок с кого поддержания заданного цзобретение относится к литейному производству, а именно к устройстнам дпя термостатировация металлических питейных Форм и может найти применение при литье под давлением, в ко- кипЬ, под цизкилю давлением и в том числе н гибких автоматизированныхпроизнодстиах.Целью изобретения является увеличение коэФФицнента использованияО устройства.На 1 иг.1 схематически изображено устройство дпя регулирования температуры литейной Формы; на Фиг.2 теплообменник устройства; на Фиг.З15 нагнетатепь устройства; на Фиг.4 насосная станция устройства; на Фиг.5 - блок реверсивной подачи теплоносителя устройства; ца Фиг.6 блок автоматического поддержания эа 20 данного объема теплоносителя устройсзна,Устройство содержит литейную Форму 1 (Фиг.1) состоящую из полуФорм252 и 3, н которых выполнены полоститеппообмена, дна теплообменннка 6 и7, дна нагнетателя 8 и 9, насоснуюстанцию 10, систему управления наг -реном и охлаждением а также блок 11автоматического поддержания заданного объема теплоносителя.Нагцетатепн 8 и 9 соединены стенпообменникамп 6 и 7 трубопроводами 12 и 3. Теплообменники 6 и 7соединены между собой через полости 354 и 5 теплообмена лнтейной Формы 1прп помощи трубопроводов 14-17. Полостии 5 теплообмена питейнойФормы 1, полости теплообменциков 6и 7, полости 8 и 9 нагнетателей, а 40также кацапы трубопроводон 12-17заполнены теплоносителем и образуютзамкнутый контур теплоносителя. Нагнетатепи 8 и 9 поочередно прокачивают теплоноситель н укаэанном контуре н противоположных направлениях.Теппообменники 6 и 7 конструктивно выполнены одинаково. Например,теппообменцик 6 (Фиг.2) содержитразделенные перегородкой 18 полости 50охпадителя 19 и теплоносителя 20.Полость охладителя 9, в свою очередь, разделена перегородкой 21 наполость подвода охладителя 22 и полость отвода охладителя 23, сообщенны между собой посредством трубча-.тых охладитепей 24. В крышке 25 тепосбменника эакреплены нагреватели 26. В зоне подвода теплоносителя 27 и зоне отвода теплоносителя 28 установлены рассекатели потока 29 и ЗО. Корпус 31 сцабжен теппоизпяционным покрытием 32, имеет отвод 33 для подключения к нагцетатепям 8 ипи 9 и отводы 34 и 35, снабженные дросселями 36 и 37 (Фиг.1) и нецтилями 38 и 39, к которым подключены трубопроводы 14-17, Полость отвода охладитепя 23 (Фиг.2, соединена со сливом 40 (Фиг.1).Каждый нагцетатель, например цагнетатель 9 (фиг.З) выполнен в виде цилиндра 4 1, который снабжен поршнем 42, отделяющим силовую полость 43 от полости теплоносителя 44. Управляющий вход 45 и ныход 46 нагнетателя выполнены соответственно н силовой полости 43 и полости теплоносителя 44. Наружная поверхность цилиндра 4 1 снабжена теппоизоляционным покрытием 47.Один из двух нагнетателей, например нэгнетател 9 снабжен верхним и гнпкцим конечными выключателями 49 и 48, содержащими нормально открытые и нормально закрытые контакты. С поршнем 42 связана тяга 50, снабженная упорами 51 и 52, переключающили нехний и нижний конечные выключатели 48 и 49 н крайних положениях поршня 42. Насосная станция 1 О (1 нг.1) служит дпя заполнения теплоносителем (носпе смены литейной Формы 1) полос- тей теплообмена 4 и 5 питейной 1 ормы 1 и каналов трубопроводон 14- 17, на участках от вентилей 38 и 39 до полу- Форм 2 и 3, а также для слива теплоносителя (перед демонтажем литейной Формы 1) иэ указанных полостей и каналов. Насосная станция 10 предлагаемого устройства служит также дляобеспечения автоматического поддержания заданного объема теплоносителя н замкнутом контуре теплоносителя. Насосная станция 10 (Фиг.4) содержит насос 53, электродвигатель с пускателем 54, предохранительный клапан 55, гидробак 56 и манометр 57, На входе ц выходе насосной станции 10 установлены нентили с электромагнитами 58 и 59 (Фиг,1), которые соединены трубопроводами 60 и 61 соответственно с трубопроводами 14 и 16. При этом трубопроводы 15 и 17 соеди 3 1252иены ме,кду собой посредством вентиля62, а трубопровод 16 подключен посредством вентиля 63 к трубопроводу64, соединенному с источником сжатоговоздуха. Вецтцли 38, 39, 62 и 63 могут быть с ручным либо электрическимуправлением, поскольку используются вслучаях смены литейной формы, производимой в наладочном режиме,Система управления нагревом и ох- Олаждением объединяет датчик 65 температуры (фиг,1), блок 66 режима, блок67 управления нагревом, блок 68 управления охлаждением, блок 69 продувки и блок 70 реверсивной подачи теплоносителяБлок 66 режима выбирает по температуре литейной формы 1 режим работыпредлагаемого устройстра: нагрев,выключено или охлаждение. Вход блока 2066 режима соединен с датчиком 66температуры литейной формы 1, выход - с блоком 67 управления нагревом, блоком 70 реверсивной подачитеплоносителя, блоками 68 и 69 управлеция охлаждением и продувки.Блок 67 управления нагревом служит для включения или отключениянагревателей 26 теплообменников 6 и7 по команде блока 66 режима, а так- ЗОже для отключения нагревателей 26при аварийном перегреве теплоносителя.Блок 68 управления охлаждениеми блок 69 продувки соединены параллельно и подключены к полостям подвода охладителя 22 теплообмецциков6 и, 7. Этгг блоки работают поочередно, обеспечивая подачу соответственно охлаждающей жидкости или сжатого 4 Овоздуха в полости подвода охладителя 22 теплообмецников 6 и 7.Блок 70 реверсивной подачи теплоносителя служит для обеспе ения в .режимах нагрева или охлаждения поочередной подачи сжатого воздуха вполости нагнетателей 8 н 9, вытесняющих теплоцоситель в теплообмецники6 и 7. Указанный блок содержит элементы ИЛР 71 и 72 (фиг,5), нормально 5 Ооткрытые контакты 73 и 74 конечныхвыключателей 48 и 49 цагнетателя 9,ключи 75-77, формирователь 78 импульсов, триггер 79 со счетным входом и распределитель 80 с электромагнитами 8 1 и 82. При этом входыэлемента ИЛИ 71 подключены линиями83 и 84 к блоку 66 режима, выходы 03 4распределителя 80 гоедцнг ць 1 тругг 1 -цроиодамц 85 и 86 с цагцетатслямцЗи 9.В блок реверсивной подачи теплоносителя включены нормально от ытые контакты 73 и 64 конечных цыключате" лей 48 и 49. Указанные контакты являются составными частями конечныхвыключателей 48 и 49 (фиг, и 3),поэтому подключения их к конечнымвыключателям условно. Па фиг, этиподключения показаны пунктирными линиями 87 ц 88,Бпок 11 автоматического поддержания заданного объема теплоносителя(фцг.1 и 6) содержит два элемента89 и 90 задержки и два нормальнозакрытых контакта 91 и 92 верхнегоц нижнего конечных выключателей 48и 49, При этом входы элементов 89 и90 задержки подключены линиями 93 ц94 к выходам триггера 79 со счетнымвходом блока 70 реверсивной подачитеплоносителя, а выходы нормальнозакрытых контактов 91 ц 92 подключены соответственно линией 95 к пускателю насосной станции 10 и к электромагниту вентиля 59 и линией 96к электромагниту вентиля 58. Подключения (условные) нормально закрытыхконтактов 91 и 92 к верхнему и нижнему конечным выключателям 48 ц 49показаны пунктирными линиями 97 и 98.Устройство работает следующимобразомВ исходном состоянии устройствапоршень 42 (фиг,1) в нагнетателе 8находится в верхнем положении, в нагцетателе 9 - в нижнем, нагрев н охлаждение отключены, насосная станция10 отключена, вентили 38 ц 39 теплообменциков 6 и 7 открыты, вентили62 и 63 и вентили с электромагнитами58 ц 59 закрыты. Па входах элементаИЛИ 71 (фиг.5) блока 70 реверсивнойподачи теплоносителя сигналы отсутствуют, ключи 76 и 77 выключены, обавыхода распределителя 80 отсечены,т,е. перекачка теплоносителя черезполости 4 и 5 теплообмена (фиг.1)литейной формы 1 це производится,По сигналу датчика 65 температуры,установленного в литейной форме 1,устройство обеспечивает один иэ трехрежимов: нагрев, вьключецо или охлаждение.При температуре литейцоц формы 1ниже установленного интервала темпе12520 5рдтур блок 66 режима дает команду цд цдгрев по липни 99 и блок 67 уптрдвлеция цдгревом включает нагреватель 26 (Фиг.2) тецлообмецников 6 ц 7, повышающих температуру теплоносителя. Одцовремецно команда блока 66 режима по тупает.по лиции 83 нд вход элемента 1 ПИ 71 (Фиг.5) блока 70 рсверсивцой подачи теплоносителя, В результате открывается ключ 75 и цд О ,ормироватсль 78 импульсов поступает сигнал, который преобразуется в и- пульс, переключающий триггер 79 со счетцым входом. Выходы триггера 79 со счетным входом переключают соот-, 15 ветстнеццо ключи 76 и 77 и включают злемсцты 89 и 90 задержки (Фиг.б) блока 11 автоматического поддержания заданного объема теплоносителя. При этом включдется электромагнит 8 1 20 рд црсделитсля 80 и сжатый воздух иоступдс от источника сжатого воздуха ио трубопроводу 100 через распределитель 80 в трубопровод 85 и затем к управляющему входу цагнетдтеля(1 иг, 1) . Одцовремеццо управляющий вход цдгнстдтеля 9 через трубопровод 86 сообщдетсц с атмосферой.Под действием сжатого воэдухд пори.сць 42 цагцстдтеля 8 движется 30 пциз, вытесняет теилоноситель из полости тсплоцосителя 44 цдгцетателя 8 в тсцлообмеццик 6 и далее по трубопроводам 14 и 16 - в полости теплообмеца 4 и 5 литейной Формы 1. При З 5 этом тецлоцоситель перетекает из полостей тсцлообмеца 4 и 5 питейной Формы 1 в тсплообмснцик 7 и иэ последнего - в цагцетатель 9, перемещая его поршець в верхнее положение. 40При движешги поршця 42 цагцетателя 9 верхшгй и нижний коцечцые выключатели 48 и 49 освобождены. Как следствие, ца элементе ИЛИ 72 (фиг.5) блокд 70 реверсивцой подачи теплоцо сителл цет сигналов, цет сигнала и цд входе формирователя 78 импульсов. При достижении поршнем 42 крайцего верхнего положения нажимается верхций коцечцый выключатель 48 и его 50 нормально открытый контакт 73 дает сигнал ца вход элемецта ИЛИ 72. При цаличии сигцала ца одном цз входов элсмецтд ИЛИ 71 и соответственно открытом ключе 75 ца вход Формирователя 78 импульсов поступает очсредцой сигнал, Формируется импульс цд входе триггера 79 со счетным входом, которыи цсрскшпчдетсн, чем обссцс швдется црололжецие циклд рдботь прсдлд -асмого устройства,В случае, если и здмкцутом контуре теилоцосителя объем теилоцоснтеля недостаточен, поршни 42 (Фиг.) в цагцстдтелях 8 и 9 це достигают крайих верхних положений. При этом верхций конечный выключатель 48 не цажимдется. В результате срабатывает элемент 89 задержки (Фиг,б), время которого больше рабочего времени одного такта перекачки теплоносителя и через нормально закрытый контакт 91 верхцего конечного выключателя 48 включаются ца линии 95 (Фиг.1) пус-катель насосной станции 10 и элек -тромдгцит вентиля с электромагнитом 59. При этом тсплоцоситель нагнетается цасосцой станцией 10 (Фиг.4) цэ гидробдка 56 через открытый вентиль с электромагнитом 59 (Фиг.1) ио трубопроводу 61 в замкнутый контур теплоносителя. Поршсць 42 разделителя цодшьмается до уронил, ири котором нджимается верхций конечцыи выключатель 48, цормальцо закрытый контакт 91 которого отключает пускатель насосной станции 10 и здкрьизаеч вентиль с электромагнитам 59, Ид этомзаканчивается процесс пополцецця теплоцосителем здмкцутого контура теплоцосителя.Если в замкнутом контуре теплоносителя оказался избыточный объемтеплоносителя, то при движении поршцл 42 (Фиг.1) цагцетателя 9 вниз нижний конечный выключатель 49 цс вылмается, срабатывает элемент 90 задержки (фиг.6) и через цормдльцо закрытый контакт 92 ижнего коцечцого выключателя 49 включается по лилии 96 электромагнит вентиля с электромагнитом 58, открывая последний для слива теплоносителя по трубопроводу 60 из замкцутого контура теплоносителя в гидробак 56 (Фиг.4) насосной стацциц 10. Поршень 42 (Фиг.1) цагцетателя 9 вытесняет излишки теплоносителя в гидробак 56 и в коцце хода нажимает цижний конечный выключатель 49, нормально закрытый контакт 92 (1 иг.б) которогоотключает электромдгцит вентиля с электромагнитом 58. Слив теплоносителя дрскращается.Перемещение теилоцосителя в полостях 4 и 5 теплообмеца (Фиг.1) ли 1203тейцой формыи в дву х цдирдвлесих путем поочередной подачи сждтога воздуха в цдгцетдтели 8 и 9 продолжается да тех иар, пока температура литейцай формы 1 це достигцет нижце а 5 уравця устдцовлеццаго ицтервалд температур. Пас:е этого блок 66 режима снимает камацду ца нагрев и бок 67 упрдвлеция цдгревам отключает цагревдтели 26 теплообмецциков 6 и 7, Блок 1 О 10 реверсивной подачи теплацосителя отключает подачу сжатого воздуха в цдгцетдтели 8 и 9, прекращается прииудительцае перемещецие теплоцосителя через полости теплаабмеца 4 и 5 1.5 литейной формы 1.Если в процессе получешя отливок температура литейной формы 1 достигцет верхнего уровня устдцавлешаго ицтервала температур, то блок 66 ре жима по сигналу датчика 65 температуры включает по линии 84 блоки 70 и 68 реверсивной подачи теплоцосителя и управлеция ахлаждецием, Блок 70 реверсивцой подачи теплоносителя осуществляет цоочередцую подачу сжатого воздуха по трубопроводам 85 и 86 в цдгцетатели 8 и 9, которые прокачивдют теплоцоситель через полости 4 и 5 теплаобмеца литейиой формы 1 из 30 теплаабмеццика 6 в теплаобмецшк 7 и обрдтцо, подобно тому, как это происходит при работе предлагаемого устройства в режгме нагрева, При этом блок 68 управлеция осуществляет пода-З 5 чу охлдждающ й жидкости па трубопроводам 101 и 102 в полости подвода охладителя 22 теплообмецциков 6 и 7 и далее через трубчатые охладители 24 в полости отвода охладителя 23, 40 откуда охлаждающая жидкость попадает в слив 40. Охлаждающая жидкость отбирает теплоту у теплоносителя в теплообмецциках 6 и 7. Проходя при пракдчке через полости теплаабмеца 4 и 5 45 литейной формы 1, ахлаждеццый теплоцоситель понижает температуру литейцой формы 1.При понижении температуры литейкой формы 1 до нижнего уровця уста цовлеццого интервала температур блок 66 режима снимает команду ца ахлдждецие, блок 68 управления охлаждецием отключает подачу охлаждающей ядкости в теплообменцики 6 и 7, 55 блок 69 продувки подает по трубопроц:,дч 1 Ои 10 сждтый цаэчх ц те -ецие црс 1 сц дастдта ца а . у, в еци остатков ах дж;сдюс ж 11 с г и э напастей хлдителя 19 тсв аб -мсцшкац.ГМЕЦД ЛцтЕйШХ фаРМ В ЦДЦД 11 аЧЦаМрс жиме праиэгадится в счсдунщей цсс.се 11 оватслы эсти,/ля уменьшения объема сииденоготеилацасителя перед ремоцтджсн литейцой формы 1 перекрывают веитиш38 и 39 (Фиг.1) ца теплаобмсццикдх6 и 7. При этом объем теплоцасителя,пахаря 1 ис в полостях теплаабмецд4 и 5 литейцой фармь 1 и кацапахтрубопроводов 14-17, оказывается вг 1 ееццн иэ общего объема эамкцутогакоцтурд тецлацосителя. Затем открывают цецпшь с электромдгцитам 58 ивец пли 62 и 63, сае 11 ицгя полоститеплаабмсцд 4 и 5 и палс.сти укдздццых трубсцроводов с гидробдком 56цдсасцай стдцции 10 и с истачикамсждтага воздуха по трубопроводу 64.После этого перекрывают вентиль 63отсекая подачу сжатого воздуха, производят смецу литейной формы 1, аткрьидю; веитиль с электрамдгцитам 59и включают цдсосцую стди 1 ио 1 О 1 ляэдилцецся полости теилообмецд 4 и 5:итайай формы 1 и кдцдлав трубопроводов 14-17 теплоцосителем. Затеивклохают цдсосцую стдццию 1 О, закрывают вецтши с электрамдгцитом 5958, д также пецтиль 62 и открываютвецтили 38 и 39 теплаобмецикав 6 иустройство готово к эксплудтдцш. П 1 сиьуп 1 ество устройства для регулиравдшя температуры литейной формы состоит н том что ацо позволяет поддерживать постоянный абъе теплоносителя в устройстве, Восио 11- цецие недостающего объема теплацоситсля ци чдстичцый слив его при избытачцам объеме производится в двтомдтичсском режиме, без участия абслужтвдоцего персоцдла, При этомсокращается прадалжител ьцость вьшолцлемых опердцш, увеличивается коэф- фиШецт испольэавдши устройства,улучшдОтся условия трудд,Экоцацг рабочего времеци от выпалцеция кдн,са дозаправки устройства теплоносителем в автоматическом рсжине составляет 0,3-0,5 ч.оизв.-полигр. пр-тие; г. Уагород, ул внИИди Заказ 4564/ 11 1252031 рак 75 отписное тиая