專利名稱：壓實型砂的方法和一種壓實型砂的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種壓實型砂的方法和一種壓實型砂的裝置。更具體地說，本發(fā)明涉及一種壓實型砂的方法，該方法是通過多個壓縮氣體管道將壓縮氣體噴射到型砂的所有表面上，該型砂插入模制框架中，模制框架是與模型分開的并且包圍其側面。該框架和模型都被放在一塊型板上，型板上有一用于排氣的排氣口。
本技術領域的許多方法和裝置都是眾所周知的。例如，在EPNo.0263977中公開了這樣一種裝置，其中型砂嵌在模制框架之中，型砂包圍著模型的側部，并且在模制框架上方設置一個擠壓裝置以便壓實型砂，擠壓裝置和模制框架相互之間是互補的，所述擠壓裝置包括多個擠壓元件和壓縮氣體管道。
在這種裝置中，壓縮氣體以一個恒定的流動速率通過壓縮氣體管道吹到型砂上，從而氣體同時通過擠壓裝置的所有壓縮氣體管道被吹到型砂上并且流動到型砂里面。這樣型砂就被該擠壓元件機械地壓實了。在這種方法中模子在模制框架之中被均勻地壓實了。
但是采用上述的現(xiàn)有技術，尤其是當用一個包括多個在高度上有很大差異的部分的模型來成形一個模子時，將模型較高的部分和較低的部分壓實以形成一個精確成形的模子會在壓實結束后在要將已成形的模子從模制框架中移出來的過程中就會引起例如對應于模型的里面部分的伸出部分破裂。
本發(fā)明是為了解決這樣的問題。本發(fā)明的目的在于提供一種壓實型砂的方法和裝置，從而模子的不同部分可以獨立于其它部分被壓實，并且可以將用于壓實型砂的能量減到最小。
為了達到上述效果，本發(fā)明的壓實方法包括以下步驟將一個模型和一個模制框架放在一塊具有一個排氣孔的模型板上，所述模制框架包圍著模型并與模型相分離；將型砂倒入并充滿模制框架之中的空間，并且通過壓縮氣體管道將壓縮氣體吹到模制框架之中的型砂的上表面上，其特征在于，在壓力控制下使每一個管道能夠被單獨地關閉或單獨地放置從多個壓縮氣體管道將壓縮氣體吹出。
與現(xiàn)有技術對比來看，通過采用本發(fā)明的方法，模型能夠這樣被壓實，即通過將壓縮氣體以預定的強度吹到型砂的特定部分上，從而將模子的各個不同部分進行不同程度地壓實。
為了達到上述效果，本發(fā)明的型砂壓實裝置具有設置在型砂的基本全部表面上的獨立的壓縮氣體管道。同時，它還具有一個機構，其中從至少幾個壓縮氣體管道中吹出來的壓縮氣體是能被單獨地控制的。
本發(fā)明提供一種用于壓實型砂的裝置，其特征在于具有，一個頂部表面和一個底部表面并設有多個在其中間延伸且在頂部表面和底部表面上設有開口的多個壓縮氣體管道的管道裝置；與所述壓縮氣體管道的頂部表面上的開口相連通的壓縮氣體容器；設置在所述壓縮氣體管道的頂面的每一個開口處以便通過調(diào)節(jié)作用在閥門上的壓力來關閉或開啟所述開口的開口閥門，該壓力是獨立于容器中的壓縮氣體的壓力；可操縱地與每一個開口閥門相連以便通過將作用在開口閥門上壓力減少到低于容器之中的壓縮氣體的壓力的一個程度來開啟這些閥門的控制閥門。
通過采用這種裝置，在模制框架之中的模子的不同部分就能單獨地被不同程度地壓實。
因此，盡管模型在形狀上比較復雜，但是能產(chǎn)生最佳的局部壓實。如所需要的，模子的各種不同部分的強度能夠從各種不同的選擇中自由挑選。這樣，模子能夠從模型中脫離出來而不會對模子產(chǎn)生任何有害的影響。這樣就能在很大程度上避免任何當模子從模型中分離時引起的破壞，例如對應于模子的里面部分的模子的一個伸出部分破裂。
通過這個發(fā)明，與現(xiàn)有技術相比就能夠大大地減少消耗在壓實上的能量。這種效果是通過控制吹到型砂各部分的壓縮氣體壓力來達到的，其中不需要強壓實比率。
在本發(fā)明的一個最佳實施例中，多個或一組開口是通過壓縮氣體的不同強度來順序控制的，這就能在整個壓實過程中產(chǎn)生一個均勻的壓實，并且模子內(nèi)部的壓力水平能夠被控制處于各種程度上。
當通過操作閥門活塞來控制每一個位于一個開口區(qū)域或在每一個壓縮氣體管道的一個端部之上的壓縮氣體開口時，就會很容易控制開口的全部或部分。因此，開口就能夠很容易地并且有效地被調(diào)整。最好，當通過各種不同的壓力或通過各種不同的壓縮氣體的流動速率和體積，或者通過上述兩種方式來控制每一個開口或一組開口時，本發(fā)明的這個方法將確保在不同部分和在較大的范圍內(nèi)進行無限制的各種不同的壓實程度。意想不到的是，本發(fā)明采用多個輕型閥門使得全部壓實能夠在各種程度上和在一個較大的范圍的方式進行，因為輕型閥門具有較高的靈活性。同時，如果閥門較輕，那么由裝置產(chǎn)生的噪音也會減少。顯然所有的閥門也可以以同樣的方式連續(xù)地工作。
這很容易想到，通過主要采用壓縮氣體來控制壓縮氣體開口并且借此來壓實型砂從而生產(chǎn)出模子。然而，在這樣的一個裝置之外再采用擠壓元件就能產(chǎn)生很好的效果并且提高了壓實程度。
當采用擠壓元件時，最好在控制氣體從壓縮氣體開口處吹出的同時或之后來操作擠壓元件。這不僅是使得擠壓元件能進行較好的型砂的預壓實，而且使得能通過采用由油壓驅(qū)動的擠壓元件來進行下一步的壓實步驟，采用油壓能產(chǎn)生較高的壓力。
在一個簡單的形式中，所有的擠壓元件設計成一樣并且以同樣的方式工作。這樣，這些擠壓元件就能提供給模型均勻的壓實。然而，為了加速通過由壓縮氣體來控制壓實程度，從而為模型的不同部分提供不同程度的壓實，每一個擠壓元件或一組擠壓元件最好設置成能產(chǎn)生單獨的壓實。
為了制作精確地與模型一致的模子，要考慮到與其他開口分開單獨調(diào)節(jié)對應于那些很難形成模子的部分的壓縮氣體開口。然而，最好通過本發(fā)明裝置來擴大壓實范圍并且單獨地控制從每一個開口吹出的壓縮氣體。這樣，本發(fā)明的裝置就能夠為模型的邊緣部分或任何相關的部分提供最好的壓實。
本發(fā)明的有效的實施例能夠節(jié)約成本并能簡化壓實裝置的結構。最少一個控制壓縮氣體的開口閥門設置在由那些開口閥門單獨控制的開口的管道上或開口的部分上。最好在壓縮氣體開口在開口區(qū)域或壓縮氣體管道處配有開口閥門。這就能夠根據(jù)具體環(huán)境來靈活運用本裝置。
為了結構的安全和閥門的運行，最好為每一個開口閥門配一個可控制的閥門活塞。
根據(jù)本發(fā)明的最佳實施例，每一個閥門活塞在其側壁和面對著閥門的排氣側的活塞頭之間的過渡部分包含有一個傾斜環(huán)狀表面。這就導致通過控制閥門活塞的內(nèi)部空間來平滑地控制閥門以便具有比保留在壓縮氣體通道中的氣壓還低的氣壓(每一個壓縮氣體通道最好是一個設在每一個開口閥門或其一個部分的周圍的壓力容器)。由作用在活塞外表面處的環(huán)形表面上的壓縮氣體所形成的效果導致能夠簡單并且快速地打開每一個閥門。由于閥門活塞頭外側的環(huán)形表面是傾斜的，所以當在閥門受到壓縮氣體作用的同時閥門活塞的內(nèi)部空間中的氣體被排出的時候，閥門就毫不費力地打開了。
如果面對著閥門的排氣側的閥門活塞的頭部表面是這樣的形狀，即在該頭部的最外面的端部和其圓柱表面之間的區(qū)域是凹面，該頭部的最外端相對于活塞的中線是對稱地設置的，那么通過壓縮氣體開口會產(chǎn)生壓縮氣體的層流。
根據(jù)本發(fā)明的另一個最佳實施例，每一個擠壓元件能夠單獨地被控制以根據(jù)模子預定的目的進行適當程度的壓實。另外，除了設在管道裝置之上并在壓縮氣體管道的頂部與多個開口通常連通的壓力容器之外，還可以設置一個或多個單獨的壓力容器以與一個或幾個壓縮氣體管道連通。每一個附加的壓力容器可操縱地聯(lián)接到與控制閥門相通的開口閥門上，該控制閥門用來降低壓力以便在開口閥門中產(chǎn)生一個比主壓力容器中的氣壓低的氣壓。通過采用一個這樣的結構，例如，僅權是模制框架的四個角部獨立于模子的其他部分被壓實。
本發(fā)明有多個實施例。下面，將參照附圖描述本發(fā)明。

圖1為從裝置的一個側面來看用于壓實型砂的本發(fā)明一個實施例的裝置的斷面圖。圖2為圖1中的閥門活塞的放大圖。
如圖1所示，該實施例的裝置包括一個模型板2，上面設有模型4。模型4設在也設置在模型板3上面的模制框架6的內(nèi)部。型砂5位于模制框架或型箱6之中包圍著模型4。模型板3在靠近該板的一個邊處包括有一個排氣孔2。
管道裝置1的腔室22設置在位于模制框架6之上的填料框架21的上面。型砂5能夠裝填進填料框架21和模制框架6里。腔室22在一個壓力密封的條件下設置在填料框架21的上面。填料框架21也在一個壓力密封的條件下與模制框架6和模型板3相連。
腔室22在與面對著填料框架21和模制框架6的端部相反的一個端部處與充滿有例如壓縮空氣的壓縮氣體的壓力容器18相連。壓力容器18連著擠壓裝置1。管道裝置1包括壓縮氣體管道9，每一個管道9都具有一個壓縮氣體開口7和一個擠壓元件8，以及多個具有在圖中未畫出的柱塞的擠壓機構。
壓縮氣體從壓力容器18直接供入壓縮氣體管道9。在此過程中，設置在壓力容器18底部的開口閥門10控制著從開口7流出的壓縮氣體的流動。每一個開口閥門10包括有一個閥門活塞11，該活塞通過控制管道17由控制閥門16氣動控制。閥門活塞11能夠互相獨立地被控制。
為了清楚地說明開口閥門10的結構，圖2示出在圖1中所示的開口閥門的放大圖。在圖2中，閥門活塞11斷面為U形并且包括一個側壁12和一個底部15。在側壁12和底部15之間的過渡部分形成一個傾斜的環(huán)形表面18。底面14面對著閥門10的排氣側并且為凹面形狀并會聚在閥門活塞11的最低的部分25。
最好將管道裝置1設置成能在一個垂直方向上進行可滑動地調(diào)節(jié)，從而管道裝置1能被設置在填料框架21之上并且在壓實完成之后能被移走。在擠壓過程開始之前將管道裝置1放在填料框架21上面，這將使得在管道裝置1、填料框架21、模制框架6和模型板之間產(chǎn)生一個緊密的聯(lián)接。這種緊密地聯(lián)接在它們之間形成一個壓力密封。
通過采用控制閥門16和控制管道17來將每一個閥門活塞11的內(nèi)部空間26中的氣壓降低到一個小于壓力容器18中的氣壓的氣壓水平，從而將閥門10的閥門活塞11升起以便打開這些閥門。其中，作用在傾斜的環(huán)形表面上的壓縮氣體就能使閥門10快速地打開。由于每一個閥門10都通過控制管道由控制閥門16相連，因此如果控制閥門16能夠相互獨立地被控制，那么壓縮氣體將從特定的壓縮氣體開口7被吹到型砂的各個部分上以產(chǎn)生一個預定程度的壓實。
例如，通過程序控制，能夠通過預先決定位置、時間長度以及壓縮氣體從開口7流出的次序確實壓實操作，從而就能進行有目的的壓實。
閥門10可以具有不同的打開沖程。例如，通過開始從閥門10具有較小打開沖程的開口中吹出壓縮氣體并且接著轉換到打開具有較大打開沖程的閥門10，從而壓實的上升梯度在開始時可以是漸進的，然后變得急劇增加。
相比較而言，如果具有均勻的打開沖程的閥門一個接一個地被打開，那么壓實梯度將是線性的。當所有的開口連續(xù)地被打開以獲得一個較高的壓實比率時，最好將壓縮氣體管道9和壓縮氣體開口7設計成能使模型中空間之中的壓實比率上升。
從開口7吹出的壓縮氣體對型砂進行壓實。然后它將通過模型板中的一個排氣孔2排出。
在壓縮氣體被排出之后，擠壓機構的擠壓元件8可以被用來進一步壓實型砂5。這樣，擠壓元件8將壓實所有的型砂5。在當通過擠壓元件進行的壓實過程進行的時候壓縮氣體仍然繼續(xù)從壓縮氣體開口中吹出的情況下，最好將擠壓元件8設置成每一個都具有一個用于壓實的較大的表面積。這是因為由于壓縮氣體作用在通過擴大表面積而具有的擠壓元件的更大的向表面上而產(chǎn)生的附加的壓實使擠壓效果更好。
相比較而言，為了進行壓實程度相對較低的一個均勻的壓實過程，可以去掉由擠壓機構進行的壓實而只采用由從盡可能地多的壓縮氣體開口7中吹出的氣體所進行的壓實。
如本發(fā)明上面說明中可以清楚地看出，通過采用由壓縮氣體通道所分離的壓縮氣體，本發(fā)明可以控制一個或一組基本設置在型砂的全部表面上的壓縮氣體管道。本發(fā)明的裝置還可以通過采用從那些管道中吹出的壓縮氣體來壓實對應于那些壓縮氣體管道的區(qū)域中的型砂。這樣，全部模型之中的型砂的各個不同部分就能被壓實成不同程度。本發(fā)明還能使模制框架之中的模型的各個不同的部分被單獨地壓實。
如上面可以清楚地看出，即使模型形狀較復雜，但是本發(fā)明可以對模子的適當部分進行最合適的壓實。根據(jù)所需要的壓實程度，可以控制模型的強度以符合不同部分所需要的程度。這種程度可以在由本發(fā)明提供的一個寬的范圍內(nèi)自由選擇。因此，可以容易地將模子從模型中釋放出，并且可以避免對應于模型的里面部分的模子伸出部分的損壞。這些是本發(fā)明的突出的效果，并且它們將在本發(fā)明所屬的工業(yè)中產(chǎn)生很大的影響。
權利要求
1.一種用于壓實型砂的方法，包括下面步驟將一個模型和一個模制框架放在一個具有一個排氣孔的模型板上，所述模制框架與模型相分離并包圍著模型，將型砂倒入并充滿模制框架之中的空間；以及通過多個壓縮氣體管道將壓縮氣體吹到模制框架之中的型砂的上表面上，其特征在于，在壓力控制下使每一個管道能夠被單獨地關閉或單獨地放置從所述多個壓縮氣體管道吹出壓縮氣體。
2.如權利要求1所述的壓實型砂的方法，其特征在于，在通過多個壓縮氣體管道將壓縮氣體吹出之后，通過一個或多個擠壓元件將所述型砂壓實。
3.如權利要求2所述的壓實型砂的方法，其特征在于，每一個擠壓元件都有一個用于擠壓型砂的前表面和一個后表面，并且壓實型砂通過將壓縮氣體吹到每一個擠壓元件的后表面上來進一步地壓實。
4.如權利要求2所述壓實型砂的方法，其特征在于，擠壓元件是相互分開的并且壓實型砂是通過將壓縮氣體穿過擠壓元件之間的空間吹到型砂表面之上來進一步地壓實的。
5.如權利要求1至4的任何一個所述的壓實型砂的方法，其特征在于，從所述多個壓縮氣體管道的每一個中吹到型砂表面上的壓縮氣體和來自其他壓縮氣體管道中的壓縮氣體一起形成一個壓力梯度，該壓力梯度與模子的形式相適應。
6.如權利要求1至5的任何一個所述的壓實型砂的方法，其特征在于，從所述多個壓縮氣體管道吹到型砂的表面上的壓縮氣體是以不同的壓力和流動速率吹出的。
7.如權利要求2至6的任何一個所述的壓實型砂的方法，其特征在于，所述多個擠壓元件被設置能將各種壓力施加到型砂的表面上。
8.一種用于壓實型砂的裝置，其特征在于具有具有一個頂部表面和一個底部表面并設有多個在其中間延伸且在頂部表面和底部表面上設有開口的多個壓縮氣體管道(9)的管道裝置(1)；與所述壓縮氣體管道(9)的頂部表面上的開口相連通的壓縮氣體容器(18)；設置在所述壓縮氣體管道(9)的頂面的每一個開口處以便通過調(diào)節(jié)作用在閥門上的壓力來關閉或開啟所述開口的開口閥門(10)，該壓力是獨立于容器(18)中的壓縮氣體的壓力；可操縱地與每一個開口閥門(10)相連以便通過將作用在開口閥門上壓力減少到低于容器(18)之中的壓縮氣體的壓力的一個程度來開啟這些閥門的控制閥門(16)。
9.如權利要求8所述的用于壓實型砂的裝置，其特征在于，該裝置還設有一個具有多個擠壓元件(8)的擠壓裝置。
10.如權利要求8所述的用于壓實型砂的裝置，其特征在于，所述多個開口閥門(10)可操縱地與所述控制閥門(16)相連使每一個開口閥門(10)與其他開口閥門(10)獨立地被操作的。
11.如權利要求8至10的任何一個所述的用于壓實型砂的裝置，其特征在于，所述開口閥門(10)的斷面是U形的并且其側壁(12)形成一個閥門活塞(11)。
12.如權利要求8至11的任何一個所述的用于壓實型砂的裝置，其特征在于，所述開口閥門(10)在側壁(12)和其底部(15)之間有一個過渡部分并且所述過渡部分形成有一個傾斜的環(huán)形表面(13)。
13.如權利要求8至12的任何一個所述的用于壓實型砂的裝置，其特征在于，在壓力容器(8)之外并獨立于壓力容器(8)，該裝置還配有一個或多個與一個或多個壓縮氣體管道相連通的壓力容器，反過來它們還與對應的可操縱地與控制閥門(16)相連的附加開口閥門(10)相連。
全文摘要
本發(fā)明是為了通過采用由壓縮氣體通道所分開的壓縮氣體來控制一個或多組用于壓縮氣體并被廣泛并基本遍及地設置在全部型砂表面上的開口,并且是為了通過采用從那些開口處吹出的壓縮氣體來對與那些用于壓縮氣體的開口所對應的型砂進行壓實。這使得能對在模子模型之中的不同形狀進行獨立地壓實,并且能夠?qū)⒂糜趬簩嵭蜕暗哪芰肯慕档偷阶钚　?br> 文檔編號B22C15/00GK1252329SQ99108018
公開日2000年5月10日 申請日期1999年4月29日 優(yōu)先權日1998年10月28日
發(fā)明者金藤公一, 平田實 申請人:新東工業(yè)株式會社