Вентиляционный клапан форм для литья под давлением

 

О П И С А Н И Е (») 476735

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента (51) M. Кл. В 22d 17/20 (22) Заявлено 04.10.73 (21) 1966392/22-2 (23) Приоритет 05.10.72 (32) (31) 014572/72 (33) Швейцария

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень ¹ 25

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.74.043.2.06 (088.8) Дата опубликования описания 04.11.75 (72) Автор изобретения и (71) заявитель

Иностранец

Фритц Ходлер (Швейцария) (54) ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ КЛАПАН ФОРМ ДЛЯ ЛИТЬЯ

ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к области литейного производства, в частности, к оборудованию для литья под давлением.

Известен вентиляционный клапан форм для литья под давлением, включающий подвижный в поперечном направлении вентиляционного канала поршень, закрывающий клапан в направлении давления заливаемого расплава.

Цель изобретения — обеспечение надежности функционирования клапана.

Для этого при открытой форме поршень клапана может перемещаться в свое открытое воложение принудительно сдвигавшим органам, который не вводится в действие при закрытой форме, причем предусмотрен элемент противодавления или противодействующий элемент, который при закрытой форме поднимает сдвигающий орган от поршня клапана через управляемый половиной формы механизм передачи усилий относительно нагрузки пружины настолько, что поршень может перемещаться в свое закрывающее положение беспрепятственно этим сдвигающим органом. Благодаря этому достигается абсолютно надежное, безопасное открывание клапана даже тогда, когда его поршень сильно заклинен.

В расположенном в плоскости разъема формы клапане прижимной элемент образуется подвижными к лицевой стороне сдвигающего органа упорами, а механизм передачи усилия — разгрузочными штифтами, несущими эти упоры, которые установлены сбоку поршня клапана в цилиндре с параллельным смещением относительно них и выдвигаются при открытой форме из цилиндра клапана над плоскостью разделения подпружиненным сдвигающим органом своими концами, противоположными относительно упоров.

10 Поршень клапана выполнен в виде плунжера или поршня с уплотняемой головкой. При этом он погружается в цилиндр клапана до тех пор, пока его обращенная к вентиляционному каналу торцовая сторона не будет нахо15 диться внутри уплотняемой части стенки цилиндра.

Нагружаемая заливаемым материалом поверхность клапана профилирована таким образом, что она выступает своей радиальной внешней кромкой в осевом направлении поршня против направления давления литейного материала. Благодаря этому линейным материалом производится на радиальный выступ клапанной головки такое давление, что выступ плотно прижимается своей лежащей в направлении закрывания клапана краевой кромкой к станкам цилиндра. Прижимание радиального выступа поршневой головки может быть облегчено или улучшено тем, что радиальный выступ имеет вблизи своей лапки или уступа т

476735

1О

95 зп

Зп

4ч

6з

65 кую незначительную ширину поперечного сечения, что в ее зоне при воздействующем на переднюю поверхность поршня клапана давлении разливаемого материала возможно прижимание радиального выступа к стенкам цилиндра.

На фиг. 1 показан осевой разрез вентиляционного клапана установленного в литейной форме (открытая литейная форма), 1 вариант; на фиг. 2 — вентиляционный клапан в открытом положении при закрытой .питейной форме в разрезе; на фиг. 3 — разрез по оси (частично) клапанной головки закрываемого клапана; на фиг. 4 — закрываемый клапан в закрытом положении при закрытой литейной форме, II вариант.

Одна половина литейной формы 1 имеет выемку для приема вентиляционного клапана с цилиндром 2, другая половина формы 3 содержит вентиляционный канал 4, расположенный в плоскости разъема этой формы. Вентиляционный канал впадает в полость 5 разделения давления, расположенную в половине формы 3, напротив которой в цилиндре 2 клапана есть впускное отверстие б несколько меньшего сечения, переходящее в отверстие 7 цилиндра.

Поршень клапана 8 содержит позади своего отверстия для уплотнения радиально выступающей поршневой головки 9 сужение или шейку для того, чтобы образовать между стенками отверстия 7 цилиндра и окружностью позади его головки поршня пропускной канал 10 для уделяемого или вытесняемого из полости формы через вентиляционный канал 4 воздуха.

В суженной зоне поршень клапана 8 снабжен по своей окружности направляющими кулачками 11, чтобы он мог скользить своей головкой 9 с большой точностью в отверстии клапанного цилиндра 2.

Поршень клапана 8 выполнен в виде плунжера или погружного поршня, который закрывает отверстие за счет погружения в пего цилиндра своей радиально выступающей головки 9, тем самым устраняя на внутренней стенке цилиндра излишне ступенчатое седло клапана, которое привело бы к образованию или накапливанию между поршнем и цилиндром облоя и сделало бы невозможной безупречную работу клапана, На обращенном к впускному отверстию б конце поршень клапана 8 снабжен пластиной

12 несколько большего диаметра. Эта поршневая пластина 12 при открытой литейной форме (фиг. 1) отжимается черсз подвижные уступы или заплечики 13 направленным со скальжением в уширении отверстия сдвигающим органом 14 налево к опоре 15 для поршневой пластины 12. Для этого служат тарельчатые пружины 1б, которые зажаты между сдвигающим органом и образующим основание корпуса клапана винтом 17 и прижимающие сдвигающий орган 18 к поршню клапана. Предварительное натяжение тарельчатых пружин 1б осуществляется ввинчиванием винта в цилиндр клапана. Для точного направления сдвигающего органа 18 в цилиндре 2 клапана служит коаксиально установленный на нем направляющий стержень 19, на который насажены тарельчатые пружины и который своим свободным торцовым концом со скольжением входит в глухое отверстие 20 винта 17. Глубина этого глухого отверстия должна соответствовать длине хода h требуемой для закрывания клаll3H3.

Для управления вентиляционным клапаном прп закрытой литейной форме (фиг. 2) через присоединение 21 в полость 22 цилиндра, находящуюся слева от поршневой пластины, может быть введен рабочий агент, благодаря чему корпус клапана 8 своей головкой 9 погружается в цилиндрическое отверстие 7 и разрывает соединение между вентиляционным каналом 4 и выпускным отверстием 23 вентиляционного клапана, которое может вести к отсасывающей системе или в атмосферу.

Находящиеся между прошневой пластиной

12 и сдвигающим органом 18 уступы или заплечики 13 сидят на конце разгрузочных штифтов 24, которые с продольным смещением пересекают поршневую пластину и стенки цилиндра 2 клапана. При открытой литейной форме (фиг. 1) пружина 1б отжимает поршень клапана 8 через сдвига|ощий орган 18, уступы

13 и поршневую пластину 12 — налево в его огкрытое положение, в котором поршневая пластина прилегает к седлу клапана, При этом разгрузочные штифты 24 также перемещены

íà IcHo в положение, показанное па фиг. 1. Их длина соразмерна так, что они в этом положении своими лежащими напротив уступов 13 концами выступают по меньшей мере на необходимую для закрывания клапана длину хода поршня 8 из цилиндра 2. При закрывании литсйной формы разгрузочные штифты перемещаются силой пружин 1б направо, причем они посредством уступов 13 захватывают сдвигающий поршень и предварительно сжимают снова пружины 1б. При этом поршень клапана 8 е связанный жестко с разгрузочными штифтами 24 или уступами 13 остается в своем открытом положении. Вследствие этого он не находится под воздействием нагрузки давления и может при последующем процессе заливки при входе пневматической или гидравлической среды в виде средства управления клапаном в полость 22 цилиндра мгновенно перемещаться в свое закрытое положение, в котором он находится на длину хода S около

0,2 — 0,3 мм внутри кромки цилиндрического отверстия.

Лицевая поверхность поршня клапана, на. ходящаяся в зоне входного отверстия б закрывающего или вентиляционного клапана, профилирована таким образом, что она своей радиальной внешней кромкой наклонно выступает навстречу направлению закрывания поршня клапана (закругленная поверхность

25). Этот наклонный выступ кромки поршневой торцовой поверхности образуется соответ. ственно профилированной выемкой 2б на ли476735 цевой поверхности поршня клапана, благодаря которой радиально выступающий из поршня уплотнительный выступ 27 головки поршня 9

«Ia своем заплечике 28 имеет небольшое сечение. Это сечение обеспечивает под воздействием сил давления разливаемого материала на профилированную торцовую поверхность поршня клапана уплотнительный выступ 27, при изгибе в зоне своего малого сечения б внешней краевой кромкой 29 с уплотнением прижимается к стенкам цилиндрического отверстия. Благодаря этому под воздействием давления разливаемого материала достигается абсолютно надежное у:IëoòíåIIèå поршня клапана относительно отверстия цилиндра, несмотря на незначительный зазор, необходимый в отверстии для дви)кения поршня, так что между поршнем клапана и стенками цилиндрического отверстия в цилиндр не может попасть разливаемый материал.

Чтобы осуществить легкое погружение уплотнительного выступа 27 поршня клапана 8 в отверстие 7 цилиндра, окружная стенка уплотнительного выступа относительно цилиндрического отверстия в осевом направлении поршня незначительно наклонена под углом таким образом, что внутренняя кромка 30 имеет большее расстояние от отверстия 7 цилиндра, чем внешняя краевая кромка 29 выступа.

Так как жидкий литейный материал значительно сильнее нагревает уплотнительный выступ 27 поршневой головки 9 на основе отношения масс, чем цилиндр 2 клапана, уплотнительный выступ по этой причине прижимается также к стенкам цилиндрического отверстия.

Так как открывание литейной формы происходит как правило, при еще горячем литейном материале, клапан может снова открыться с большей силой выталкивания, которая создается сильно сжатыми пружинами 10. В открытом положении клапана его головка может слегка охладиться, т. е. состоится температурная компенсация, так что клапан при последующем процессе разливки может снова легко закрываться.

На фиг. 4 показан поршень клапана в закрытом положении, в варианте исполнения, отличающимся от варианта исполнения по фиг. 1 и 2 глубиной глухого отверстия 20. Глубина глухого отверстия в данном случае соразмерна так, что поршень клапана 8 своей головкой 9 может погружаться в отверстие 7 цилиндра значительно дальше, чем необходимо для закрывания вентиляционного канала 4.

Предложенный вентиляционный клапан оправдал себя при самых жестких условиях достаточно длительного времени испытания и отвечает требованиям экономичности изготов1ения отливок вследствие устранения одного из постоянных источников помех.

Предложенный вентиляционный клапан может быть установлен в нескольких местах у вентиляционного канала. Так, например, один клапан может б)дть предусмотрен в половине формы 1, а другой клапан напротив в

10 г )

2о о

35 ю

55 бо

65 половине формы 3. B вентиляционном канале можно предусмотреть также так называемый впбро.1оглотптель, который имеет такую же форму псполпсппя со сдвпгающпм органом как и предло)кс1111blй вентпляппопны1(клапBII.

Предмет пзобрстенпя

1. Вентиляционный клапан форм для литья под давлением, включающий подвижный в поперечном направлении вентиляционного канала поршень, закрывающий клапан в направлении давления заливаемого расплава, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности функционирования клапана, поршень клапана снабжен сдвигающим органом и противодействующим элементом, который отжимает сдвигающий орган от поршня клапана через механпзм передачи усилия, управляемый полуформой.

2. Вентиляционный клапан по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что сдвигающий орган выполнен подпружиненным в направлении движения поршня, в виде пластины, аксиально перемещаемой в цпл1шдре клапана позади порпгня клапана и которая cHабжена со стороны противоположной по отношешпо к поршню клапана коаксиально направленным стержнем, перемещаемым в глухом отверстии основания цилиндра клапана.

3. Вентиляционный клапан по п. 1, отлич а ю шийся тем, что он снабжен разгрузочными штифтамп, эксцентрично пересекающими поршневую пластину, установленную на поршне клапана и управляющую им с помощью рабочего агента. 1. Вентиляционный клапан по пп. 1, 3, отл и ч а ю шийся тем, что каждый разгрузочный штифт снабжен уступом. образованным заплечиком. распопов .Гнным межл) поршневой пластиной и сдвпга1ощпм органом.

5. Вентиляционный клапан по пп. 1, 2, о тл и ч а ю шийся тем, что глухое отверстие выполнено по глубине больше хода клапана.

6. Вентп,—.яцпонный клапан по пп. 1, 2, 5, о тл и ч а ю шийся тем, что основание цилиндра клапана выполнено в виде винта с осевым перемещением относительно цилиндра клапана.

7. Вентиляционный клапан по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что поршень клапана выполнен в виде плунжера с уплотняющей головкой, торцевая поверхность которой выполнена профилированной.

8. Вентиляционный клапан по пп. 1, 7, о тл и ч а ю шийся тем, что уплотняющая головка IIo периметру своим внешним краем выступает в осевом направлении поршня клапана навстречу направления давления заливаемого материала, а ее середина выполнена аксиально выпуклой в том же направлении.

9. Вентиляционный клапан по пп. 1, 7, 8, отличающийся тем, что внешний край уплотняющей головки выполнен с незначительной шириной поперечного сечения, о(еспаыл— вающей

476735

7 15

Фиг 1 г

10 7 2 22

Рог.2 няющей головки к торцевой поверхности стенки цилиндра под давлением заливаемого материала.

10. Вентиляционный клапан по пп. 1, 7 — 9, отл и ч а ю щий ся тем, что окружная поверхность внешнего края уплотняющей головки выполнена под углом по отношению к внутренней стенке цилиндра клапана в направлении закрывания клапана.

11., Вентиляционный клапан по п. 1, о тл и t а ю шийся тем, что, с целью предохранения кромки впускного отверстия клапана от контакта с полуформой, в полуформе, расположенной против впускного отверстия клапана в зоне разъема формы выполнена выемка, и которук) подведен вентиляционный канал и которая имеет большее поперечное сечение, чем впускное отверстие клапана, 476735

Рог 5

3 8 2т Ч 8 16 т7

2 15

Фиг.4

Составитель А. Минаев

Корректор И. Позняковская

Техред Т. Курилко

Редактор И. Квачадзе

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2732/10 Изд. № 909 Тираж 833 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5