ES2836523T3 - Máquina de fundición a presión de cámara fría - Google Patents

Abstract

Máquina de fundición a presión de cámara fría, con una cámara de fundición (2) dispuesta verticalmente, con al menos una cavidad (11) de al menos un molde de fundición a presión (12), que está conectada a la cámara de fundición (2) a través de al menos un canal de fundición (9) adyacente a esta última, y con un émbolo de fundición (3) desplazable a lo largo de la cámara de fundición (2), pudiéndose abrir la cámara de fundición (2) por el fondo y cerrar más allá de la conexión de al menos un canal de bebedero (9) por medio de una corredera principal (6), caracterizada por que la corredera principal (6) se dispone transversalmente respecto a la cámara de fundición por lo demás cilíndrica (2) y por que la cámara de fundición (2) no presenta ningún émbolo opuesto.

Description

DESCRIPCIÓN

Máquina de fundición a presión de cámara fría

La invención se refiere a una máquina de fundición a presión de cámara fría con las características enumeradas en el preámbulo de la reivindicación 1.

En el proceso de fundición a presión de cámara fría, el metal líquido se introduce dosificado en una cámara de llenado o cámara de fundición y se presiona después mediante la aplicación de una fuerza de un émbolo de presión o de un émbolo de fundición a alta presión en la cavidad de un molde de fundición a presión, del que se retira después del enfriamiento, quitándose además el bebedero. En la fundición a presión de cámara fría se distingue entre máquinas con disposición horizontal y máquinas con disposición vertical de la cámara de fundición. La presente invención se refiere a una máquina de fundición a presión de cámara fría con disposición vertical.

Una disposición de este tipo se conoce, por ejemplo, por el documento el EP 3053672 A1. La máquina de fundición a presión de cámara fría descrita se prevé para la fundición a presión de piezas de aluminio con un bebedero central y presenta dos moldes de fundición a presión dispuestos uno frente al otro provistos respectivamente de un canal de bebedero que desemboca transversalmente cerca del extremo inferior de una cámara de fundición vertical. Esta cámara de fundición se cierra en la parte inferior por medio de un émbolo opuesto, aplicándose la presión precisa para el proceso de fundición mediante un émbolo de fundición que viene de arriba. El émbolo opuesto sirve para cerrar la cámara de fundición hacia abajo y para cortar y expulsar los residuos de fundición en la cámara de fundición en la zona de boca de los canales de bebedero. Durante el llenado de la cámara de fundición, así como durante el propio proceso de fundición, en el que el émbolo de fundición se desplaza, debido a la fuerza aplicada, hacia la parte inferior de la cámara de fundición, el émbolo de fundición se encuentra por abajo para cerrar la cámara de fundición. Tan pronto como el material de fundición se haya solidificado, el émbolo opuesto se mueve hacia arriba para cortar el residuo de fundición en la cámara de fundición en la zona de la boca de los canales de fundición y retirarlo de la cámara de fundición. Por las memorias impresas DE 750 697 C, DE 689 13 207 T2 y CH 275 204 A se conocen igualmente máquinas de fundición a presión de cámara fría que presentan cámaras de fundición con émbolos de fundición.

Con estos antecedentes, la invención según la solicitud se basa en la tarea de mejorar un proceso de fundición a presión de cámara fría del tipo mencionado y de crear una máquina de fundición a presión de cámara fría con la que se pueda llevar a cabo el proceso de fundición a presión de cámara fría según la invención. Se pretende además una mejora de la construcción y del funcionamiento de esta máquina en comparación con las máquinas conocidas. La máquina de fundición a presión de cámara fría según la invención destaca por las características descritas en la reivindicación 1. Otras formas de realización de la máquina se indican en las reivindicaciones dependientes.

En el proceso de fundición a presión de cámara fría se vierte en una cámara de fundición vertical de fondo cerrado material de fundición líquido que después se introduce a presión en al menos una cavidad de al menos un molde de fundición mediante el desplazamiento de un émbolo de fundición a través de al menos un canal de bebedero adyacente a la cámara de fundición, retirándose la pieza del molde de fundición a presión después de un tiempo de enfriamiento. Acto seguido, normalmente después o incluso antes del tiempo de enfriamiento, la cámara de fundición se abre en la parte inferior y el émbolo de fundición se mueve hacia abajo más allá de al menos un canal de bebedero para eliminar los residuos de fundición que se encuentran en la cámara de fundición, de modo que los residuos de fundición se eliminen a través de una abertura inferior de la cámara de fundición. El proceso y la máquina según la invención se prevén especialmente para la producción de piezas de aluminio con bebedero central.

La idea básica del proceso consiste, por lo tanto, en eliminar el residuo de fundición, es decir, cortar el residuo de fundición del material solidificado en el canal de bebedero, no por medio de un émbolo opuesto, sino en dirección descendente por medio del propio émbolo de fundición. Al hacerlo, el émbolo de fundición se sigue desplazando hacia abajo en relación con su posición al final del proceso de fundición a presión, cortando el bebedero o los bebederos y presionando el residuo de fundición restante fuera de la cámara de fundición abierta por abajo. Este proceso tiene la ventaja esencial de que se puede prescindir completamente de un émbolo opuesto y del sistema de control asociado. Además, gracias al empleo del émbolo de fundición se consigue, en comparación con el émbolo opuesto utilizado hasta ahora, una fuerza de cizallamiento mucho mayor, por lo que el residuo de fundición se puede eliminar de manera fiable y segura. Como consecuencia de la retirada hacia abajo, el proceso se apoya en la fuerza de gravedad, resultando la eliminación de los residuos de fundición que se caen, si se prevé un recipiente colector correspondiente o un dispositivo de transporte.

El proceso de fundición a presión de cámara fría se realiza ventajosamente de forma simultánea con dos moldes de fundición a presión, dispuestos convenientemente espalda con espalda, desplazados en 180°, de manera que sus canales de bebedero desemboquen en la cámara de fundición uno frente al otro, de modo que puedan ser llenados a la vez con material de fundición líquido. El uso de dos moldes de fundición a presión resulta especialmente económico y ventajoso en términos de diseño.

Para poder llenar la cavidad de un molde o las cavidades de los moldes de manera definida cuando se utilizan dos moldes, el canal de bebedero o los canales de bebedero se mantienen cerrados durante el llenado de la cámara de fundición con material de fundición líquido, de acuerdo con una forma ventajosamente perfeccionada del proceso. De este modo se asegura que los canales de bebedero sólo se abran después de que se haya acumulado la presión en la cámara de fundición y que el material de fundición líquido pueda ser introducido a presión en el molde o en los moldes de fundición. Se prevé que el o los canales de bebedero sólo se abran después de que el émbolo de fundición haya presurizado el material de fundición líquido o que se abran simultáneamente con la acumulación de presión.

La máquina de fundición a presión de cámara fría según la invención, que se prevé y que es especialmente adecuada para llevar a cabo el proceso de fundición a presión de cámara fría descrito, presenta al menos una cavidad en al menos un molde de fundición a presión conectado a la cámara de fundición a través de al menos un canal de bebedero que sigue preferiblemente de forma transversal a la cámara de fundición. Se prevé un émbolo de fundición que entra desde arriba en la cámara de fundición vertical y que se puede desplazar longitudinalmente en esta cámara. Según la invención, la cámara de fundición está abierta por la parte inferior y se puede cerrar más allá de la conexión de al menos un canal de bebedero por medio de una corredera. Por lo tanto, la corredera está dispuesta por debajo de la boca del canal o de los canales de bebedero de la cámara de fundición y sirve para cerrar la cámara de fundición en la parte inferior cuando se llena, así como cuando el émbolo de fundición se baja después para introducir el material de fundición líquido a presión a través del canal de bebedero en la cavidad de la herramienta de fundición a presión. Después de un tiempo de enfriamiento predeterminado, esta corredera, definida de aquí en adelante como corredera principal, se abre de modo que la cámara de fundición quede abierta hacia abajo, después de lo cual el émbolo de fundición desciende todavía más para cortar el bebedero hasta que los residuos de fundición caigan por la abertura inferior de la cámara de fundición. En términos de diseño, esto significa que el émbolo de fundición se puede mover hacia abajo más allá de la conexión con el canal de bebedero. La principal ventaja constructiva resultante es que se puede prescindir completamente del émbolo opuesto, que de otro modo sería habitual, y del sistema de control del émbolo opuesto preciso. La corredera principal prevista para el cierre de la cámara de fundición se dispone transversalmente respecto a la cámara de fundición por lo demás cilíndrica y por lo tanto puede absorber fuerzas comparativamente altas que surgen durante la fundición a presión al descender el émbolo de fundición. Dado que el corte de los bebederos es producido por el propio émbolo de fundición, se dispone de fuerzas de cizallamiento comparativamente altas, que permiten la eliminación segura y fiable de los residuos de la cámara de fundición. La eliminación de los residuos de fundición se apoya además en la fuerza de gravedad, dado que, al estar la corredera principal abierta, se caen fuera de la cámara de fundición siendo recogidos en un recipiente colector o aportados directamente a un sistema de reutilización por medio de un dispositivo de transporte apropiado.

De acuerdo con una variante ventajosamente perfeccionada de la invención, cada canal de bebedero se puede cerrar por medio de una corredera, disponiéndose esta corredera, definida de aquí en adelante como corredera de bebedero, ventajosamente de forma transversal respecto al canal y separando la misma el canal sin destalonamientos en toda su sección transversal. Esta corredera o estas correderas de bebedero sirven para cerrar la cámara de fundición frente a la cavidad o las cavidades durante el llenado de la cámara de fundición, a fin de poder controlar el proceso de llenado específicamente mediante la apertura de la o de las correderas de bebedero una vez que el émbolo de fundición haya generado la presión necesaria.

De acuerdo con una forma de realización ventajosamente perfeccionada de la invención, la cámara de fundición se diseña de modo que se vaya ensanchando más allá de la corredera principal para formar una abertura de expulsión y permitir una caída de los residuos de fundición fuera de la cámara de fundición.

Las correderas según la invención, especialmente la corredera principal, se configuran ventajosamente de modo que en la posición de apertura liberen por completo la sección transversal de la cámara de fundición. Convendría que también fuera así en la zona de los canales de bebedero, porque en este caso el bebedero, que se extiende a través de la zona de la corredera abierta, se puede retirar y eliminar sin problemas junto con la pieza de trabajo.

Según la invención, las correderas se pueden diseñar como correderas longitudinales, es decir, con una dirección de desplazamiento lineal normalmente transversal respecto al canal a cerrar, o como correderas giratorias. Las correderas se pueden configurar ventajosamente como correderas redondas o planas y controlar por regla general, pero no necesariamente, de forma hidráulica.

La máquina de fundición a presión de cámara fría según la invención presenta, por lo tanto, una cámara de fundición sin émbolo opuesto que, por una parte, es sustituido funcionalmente por la corredera principal y, por otra parte, por el émbolo de fundición que se desplaza por la parte superior.

Por debajo de la cámara de fundición se prevé ventajosamente un dispositivo de transporte, especialmente una cinta transportadora, con la cual los residuos de fundición expulsados hacia abajo puedan ser retirados y aportados a un sistema de reutilización.

La invención se explica a continuación más detalladamente a la vista de un ejemplo de realización representado en el dibujo. Se muestra en la:

Figura 1 en un corte esquemático muy simplificado, una máquina de fundición a presión de cámara fría según la invención;

Figura 2 en una representación ampliada, la cámara de fundición según la figura 1 en una primera posición;

Figura 3 la cámara de fundición en una segunda posición según la figura 2;

Figura 4 la cámara de fundición en una tercera posición según la figura 2;

Figura 5 en una representación muy ampliada, la parte inferior de la cámara de fundición en la zona de las correderas en una primera posición según la figura 2 y

Figura 6 la parte inferior de la cámara de fundición con las correderas en una representación según la figura 5 en una segunda posición correspondiente a la de la figura 4.

La máquina de fundición a presión de cámara fría descrita a continuación y representada en las figuras 1 a 6 corresponde en su diseño básico al estado de la técnica y, por lo tanto, no se describe ni se ilustra en su conjunto, sino exclusivamente en lo que se refiere a las partes relacionadas con la presente invención y en las que el diseño de la máquina difiere fundamentalmente del estado de la técnica.

La máquina de fundición a presión de cámara fría 1 representada presenta una cámara de fundición cilíndrica 2 dispuesta verticalmente, en la que se puede desplazar un émbolo de fundición 3. El émbolo de fundición 3 está conectado a una varilla de émbolo 4 de un cilindro hidráulico 5, que controla el émbolo de fundición 3.

Hacia abajo, la cámara de fundición 2 puede ser cerrada por medio de una corredera principal 6, que tiene una forma cilíndrica, que atraviesa la cámara de fundición 2 completamente y sin destalonamientos y que puede ser controlada hidráulicamente. Por debajo de la corredera principal 6, la cámara de fundición 2 se ensancha para formar una abertura de expulsión 7, a la que sigue una zona más ensanchada hacia abajo 8 en forma de tubo.

Por encima de la corredera principal 6 se encuentran dos canales de bebedero 9 que desembocan transversalmente, y desplazados en 180° entre sí, en la cámara de fundición 2. Los canales de bebedero 9 presentan respectivamente, cerca de su boca de entrada a la cámara de fundición 2, una corredera de bebedero 10 dispuesta respectivamente de forma transversal al canal, que atraviesa el canal por completo y sin destalonamientos, con la que el respectivo canal de bebederos 9 se cierra. Los propios canales de bebedero se diseñan, como es habitual en este tipo de máquinas, de modo que se vayan estrechando hacia la cámara de fundición 2 y que desemboquen por el otro extremo respectivamente en una cavidad 11 de una herramienta de fundición a presión 12, en la que se forma la pieza de trabajo. La cámara de fundición 2 está rodeada por las piezas de moldeo fijas 13 de la herramienta de fundición a presión 12, que están dispuestas espalda con espalda, es decir, desplazadas en 180°, alrededor del eje longitudinal central de la cámara de fundición 2. Cada herramienta de fundición a presión 12 se cierra por medio de una herramienta móvil 14, que a su vez se apoya en el bastidor de la máquina.

El modo de funcionamiento de la máquina según la invención se ilustra en las figuras 2 a 4, representándose la posición de la corredera de la figura 2 de forma ampliada en la figura 5 y la de la figura 4 de forma ampliada en la figura 6. En la posición mostrada en la figura 2, el émbolo de fundición 3 se ha desplazado completamente hacia arriba fuera de la cámara de fundición 2 y las dos correderas de bebedero 10 y la corredera principal 6 están cerradas, con lo que se cierran los canales de bebedero 9 o la cámara de fundición 2 en toda su sección transversal. En esta posición, la cámara de fundición 2 abierta por su parte superior, se llena con material de fundición líquido hasta completar la cantidad de relleno deseada. Acto seguido el émbolo de fundición 3 desciende en la cámara de fundición 2 desde arriba hasta la superficie del material líquido. El émbolo de fundición 3 se somete después a una fuerza orientada hacia abajo y las correderas de bebedero 10 se abren, con lo que el émbolo 3 se desplaza hacia abajo hasta que las cavidades 11 de las herramientas de fundición a presión 12 se llenan completamente con material de fundición líquido. Por lo tanto, el proceso de fundición propiamente dicho no difiere del estado de la técnica al que se hace referencia. Al final del proceso de fundición a presión, el émbolo 3 se desplaza hacia abajo hasta justo por encima de las bocas de entrada de los canales de bebedero 9 en la cámara de fundición 2.

Una vez transcurrido un tiempo predeterminado y alcanzada por el material de fundición una consistencia deseada predeterminada, la corredera principal 6 se abre de modo que la cámara de fundición se abra hacia abajo a través de la abertura de expulsión 7 y el tubo 8 conectado a ella. A continuación, el émbolo de fundición 3 se desplaza hacia abajo más allá de los puntos de conexión de los canales de bebedero 9 de la cámara de fundición 2, por lo que el residuo de fundición situado por debajo del émbolo de fundición 3 se corta en relación con los bebederos situados en los canales de bebedero 9 y se presiona para que salga de la cámara de fundición 2 a través de la abertura de expulsión 7 y caiga por el tubo 8 hacia abajo sobre una cinta transportadora no mostrada, a través de la cual el residuo de fundición se retira.

Las herramientas 13 y 14 se separan y la pieza de trabajo formada en la cavidad 11 se retira de la máquina junto con el bebedero adherido a la misma. A continuación, la máquina se desplaza de nuevo de la posición mostrada en la figura 4 a la posición mostrada en la figura 2, para lo que el émbolo de fundición 3 se mueve hacia arriba fuera de la cámara de fundición vertido 2 y las correderas de bebedero 10 y la corredera principal 6 se llevan a su posición de cierre. A continuación, la máquina está lista para otro proceso de fundición a presión.

Lista de referencias

1 Máquina de fundición a presión de cámara fría

2 Cámara de fundición

Émbolo de fundición

Vástago del émbolo

Cilindro hidráulico

Corredera principal

Abertura de expulsión

Tubo

Canales de bebedero

Correderas de bebedero

Cavidades

Herramientas de fundición a presión

Parte fija de una herramienta de fundición a presión Parte móvil de una herramienta de fundición a presión

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Máquina de fundición a presión de cámara fría, con una cámara de fundición (2) dispuesta verticalmente, con al menos una cavidad (11) de al menos un molde de fundición a presión (12), que está conectada a la cámara de fundición (2) a través de al menos un canal de fundición (9) adyacente a esta última, y con un émbolo de fundición (3) desplazable a lo largo de la cámara de fundición (2), pudiéndose abrir la cámara de fundición (2) por el fondo y cerrar más allá de la conexión de al menos un canal de bebedero (9) por medio de una corredera principal (6), caracterizada por que la corredera principal (6) se dispone transversalmente respecto a la cámara de fundición por lo demás cilíndrica (2) y por que la cámara de fundición (2) no presenta ningún émbolo opuesto.

2. Máquina de fundición a presión de cámara fría según la reivindicación 1, caracterizada por que cada canal de bebedero (9) se puede cerrar por medio de una corredera de bebedero (10).

3. Máquina de fundición a presión de cámara fría según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que se prevén dos moldes de fundición a presión (12), cuyos canales de bebedero (9) desembocan diametralmente opuestos en la cámara de fundición (2).

4. Máquina de fundición a presión de cámara fría según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la cámara de fundición (2) está diseñada de manera que se vaya ensanchando más allá de la corredera principal (6) a modo de abertura de expulsión (7).

5. Máquina de fundición a presión de cámara fría según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la o las correderas de bebedero (10) que cierran el canal de bebedero (9) se pueden desplazar transversalmente con respecto al canal (9).

6. Máquina de fundición a presión de cámara fría según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en la posición de apertura las correderas (6, 10) abren completamente la sección transversal del canal / la sección transversal de la cámara de fundición.

7. Máquina de fundición a presión de cámara fría según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que las correderas (6, 10) se configuran a modo de correderas redondas o planas.

8. Máquina de fundición a presión de cámara fría según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que, por debajo de la cámara de fundición (2), se prevé un dispositivo de transporte, especialmente una cinta transportadora.