ITMI20120929A1 - Pompa di iniezione per la pressofusione a camera calda di leghe leggere corrosive - Google Patents

Pompa di iniezione per la pressofusione a camera calda di leghe leggere corrosive Download PDF

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ITMI20120929A1
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ring
static sealing
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IT000929A
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Flavio Mancini
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Description

POMPA DI INIEZIONE PER LA PRESSOFUSIONE A CAMERA CALDA DI LEGHE LEGGERE CORROSIVE
La presente invenzione riguarda una pompa di iniezione per impianti di pressofusione a camera calda di leghe leggere che sono corrosive allo stato fuso o semiliquido, ed in particolare una pompa di iniezione provvista di elementi di tenuta statica non metallici e cedevoli a compressione.
Nelle pompe di iniezione per la pressofusione di leghe non ferrose fuse, per la costruzione del pistone iniettore, del cilindro contenitore e degli elementi di tenuta dinamica disposti tra essi sono attualmente impiegati materiali resistenti alle alte temperature, in grado di sostenere l’azione corrosiva delle leghe allo stato fuso o semiliquido, di resistere all’usura generata dallo strisciamento dei componenti in moto relativo e di impedire o di ostacolare i possibili grippaggi, nonché di contenere i trafilamenti di lega per ottenere una vita utile economicamente accettabile di tali componenti.
Negli impianti cosiddetti “a camera calda†, nei quali la pompa di iniezione à ̈ immersa nella lega fusa, vengono generalmente utilizzati elementi di tenuta dinamica in forma di anelli elastici metallici applicati coassialmente al pistone iniettore. Gli anelli elastici presentano un taglio in direzione circonferenziale che consente loro di comprimersi ed espandersi elasticamente in direzione radiale e vengono montati coassialmente al pistone iniettore in apposite scanalature o sedi circonferenziali ricavate nella sua superficie laterale. Durante il montaggio del pistone iniettore nel cilindro contenitore, gli anelli elastici si comprimono nelle loro sedi stringendosi sul pistone iniettore e successivamente si espandono in virtù della loro elasticità andando a contatto con la superficie interna del cilindro. La pressione generata dagli elementi di tenuta sulle pareti del cilindro contenitore determina il grado di tenuta alla pressione di iniezione della lega in lavorazione, ed a seconda della conformazione del taglio in direzione circonferenziale e delle condizioni di funzionamento del pistone iniettore (ad es. pressioni e velocità) possono essere previsti uno o più anelli elastici di tenuta.
Lo strisciamento tra la superficie interna del cilindro contenitore e gli elementi di tenuta dinamica solidali al pistone iniettore, in rapido movimento durante l'iniezione della lega fusa, genera notevoli problemi di usura di questi componenti che causano nel tempo difetti di tenuta alla pressione ed implicano frequenti e costose manutenzioni. Poiché l’attrito e l’usura tra superfici in strisciamento relativo dipendono dalle caratteristiche dei materiali e delle superfici accoppiate, nonché dalle caratteristiche dinamiche del moto soprattutto in termini di pressione e velocità relativa, gli accoppiamenti più opportuni quanto a forme e materiali dei componenti a contatto sono oggetto di continui studi e sperimentazioni che hanno lo scopo di massimizzarne la vita utile.
Sono attualmente molto studiati gli accoppiamenti tra materiali non metallici e gli accoppiamenti misti tra materiali metallici e materiali non metallici e generalmente l'usura viene indirizzata sulle superfici dei componenti di sostituzione più facile ed economica, ad esempio, nel caso delle pompe di iniezione per pressofusione, sugli elementi di tenuta tra cilindro contenitore e pistone iniettore. Tuttavia, nonostante i numerosi studi in materia (vd. ad es. JP 55088966), lo stato della tecnica non offre ancora una soluzione soddisfacente al problema di ottenere componenti di usura con una vita utile economicamente accettabile combinata con una buona capacità di tenuta alla pressione.
In particolare, le pompe di tecnica nota non sono idonee per la pressofusione delle leghe di alluminio a causa della loro altissima corrosività, allo stato fuso o semiliquido, sugli elementi metallici delle pompe e dei loro collegamenti con gli stampi. Per questo motivo le leghe di alluminio sono pressofuse unicamente con il processo “a camera fredda†nonostante gli indubbi vantaggi del processo “a camera calda†che permette di: • iniettare la lega alla stessa temperatura del bagno che alimenta la pompa con temperature, velocità e pressioni molto minori rispetto al processo “a camera fredda†, quindi con minore consumo di energia e minore usura degli stampi;
• controllare il processo in ciclo chiuso, ottenendo maggiore produttività, migliore qualità dei prodotti con stretta ripetibilità delle loro caratteristiche, minori scarti e minore consumo di materia prima;
• ottenere una migliore microstruttura dei getti senza le ossidazioni e le inclusioni di gas tipiche del processo “a camera fredda†, quindi con la possibilità di saldare i getti tra loro e con altre strutture e di avere migliori tenute verso i gas compressi, oltre a maggiori possibilità di trattamenti termici e galvanici;
• utilizzare stampi e presse più piccoli e più economici;
• iniettare nello stesso stampo, contemporaneamente o sequenzialmente, leghe con caratteristiche diverse ottenendo così getti monolitici con parti componenti che migliorano grandemente le qualità e le prestazioni globali del getto medesimo, di solito non ottenibili da una lega sola, come per esempio resistenza all’usura, leggerezza, lavorabilità, resistenza a trazione, resistenza agli urti, resistenza alla corrosione, etc.;
Proposte di architettura per pompe a camera calda per leghe di alluminio sono note alla tecnica, talune da decenni, e tra esse alcune sono state sperimentate da grandi industrie, ma nessuna à ̈ entrata finora nella tecnologia di produzione. Esse si basano solitamente su componenti ceramici che resistono sufficientemente alla corrosione da alluminio fuso, ma attualmente trovano limitazioni insuperabili nella scarsa resistenza agli sforzi di trazione e di flessione di tali componenti, oltre che nell’alta fragilità e nei limiti di fabbricazione quanto a dimensioni, forme, lavorabilità e difficoltà nei collegamenti alle strutture metalliche delle presse, con conseguenze negative sui costi e rischi nella fabbricazione e nell’esercizio della pompa. Simili pompe con componenti ceramiche sono state proposte, per esempio, da Miki Isao in EP 0827793 e da Ogawa Yuji in JP 2008006455 e in JP 2008073698.
Come soluzioni alternative, il richiedente aveva proposto in US 5385456 di rendere ininfluente la corrosione del cilindro di acciaio utilizzando un pistone tuffante, eventualmente in ceramica, soggetto solamente a forze di compressione, resistente alla corrosione e dotato di tenute non metalliche. Tuttavia tale configurazione di pompa richiedeva l’impiego di una valvola di alimentazione che costituiva un punto di debolezza della soluzione. Il richiedente riteneva di superare i problemi della precedente configurazione proponendo in US 6029737 un pistone tuffante con estremità scanalata, soggetto solamente a forze di compressione e dotato di tenuta rigida automatica, che ha tuttavia mostrato problemi funzionali sull’impianto pilota e difficoltà rilevanti di manutenzione.
In un’altra configurazione alternativa, il pistone iniettore può scorrere all’interno di una camicia a sua volta inserita nel corpo, cosicché quando la superficie interna della camicia à ̈ usurata à ̈ sufficiente cambiare la camicia invece dell’intero corpo. Per motivi di costi di fabbricazione, una tale pompa ha il corpo realizzato in un acciaio idoneo a resistere agli sforzi di trazione ad alta temperatura e con la superficie sia interna che esterna protetta con rivestimenti resistenti alla corrosione da alluminio fuso come, per esempio, polveri ceramiche e agglomeranti spruzzati, o altri strati barriera noti nella tecnica.
Per motivi funzionali, il corpo in acciaio deve essere accoppiato ad una camicia resistente alle alte tensioni, di carattere fortemente impulsivo, richieste dal processo. La superficie interna della camicia deve resistere allo scorrimento del pistone iniettore e alla corrosione da lega fusa in modo da garantire, per un tempo economicamente accettabile, la generazione delle pressioni richieste dal processo di riempimento dello stampo. Tale camicia deve essere agevolmente smontabile dal corpo della pompa per le operazioni di manutenzione ordinaria, di ricondizionamento e di sostituzione, potendo tollerare usure di un ordine di grandezza inferiore a quello del corpo. Anche la sua superficie esterna deve resistere alla corrosione da lega fusa e contemporaneamente à ̈ richiesto un accoppiamento, resistente alla corrosione e alle alte pressioni, tra la superficie esterna della camicia ed il corpo della pompa.
I materiali costitutivi della camicia, che à ̈ sostanzialmente un manicotto cilindrico, possono essere di natura ceramica, resistente a sforzi di compressione, oppure di natura metallica, resistente a sforzi sia di compressione che di trazione. Per l’opzione ceramica sono state proposte alcune ceramiche avanzate, come per esempio il nitruro di silicio, mentre per l’opzione metallica sono state proposte leghe di metalli pesanti ad alto punto di fusione, quali il molibdeno e il tungsteno, le cui superfici possono essere indurite per resistere alla usura da scorrimento come descritto, per esempio, in IT 1376503.
Qualunque sia il materiale scelto per la camicia tra le varie suddette opzioni, esso avrà una dilatazione termica molto inferiore a quella dell’acciaio del corpo, poiché realizzare l’intero corpo della pompa nello stesso materiale della camicia comporterebbe un costo proibitivo. Ciò rende impossibile l’accoppiamento diretto tra la camicia e il corpo della pompa secondo le soluzioni tradizionalmente note alla tecnica come, per esempio, l’accoppiamento con interferenza tra le parti, dato che gli spazi generati dalla maggiore dilatazione termica della superficie interna del corpo rispetto alla dilatazione della superficie esterna della camicia provocherebbero fughe intollerabili di lega fusa, che impedirebbero un riempimento adeguato della cavità dello stampo.
Per superare questi problemi sono state proposte varie soluzioni, riconducibili in genere al contatto frontale, piano o conico (ad es. US 6029737) tra gli organi ceramici o metallici, con o senza interposizione di guarnizioni tra le superfici. Nessuna delle soluzioni proposte finora ha portato allo sviluppo industriale del progetto a causa del rapido deterioramento delle superfici di tenuta.
Scopo della presente invenzione à ̈ quindi quello di fornire una pompa di iniezione che supera i suddetti inconvenienti. Tale scopo viene conseguito per mezzo di una pompa comprendente un corpo provvisto di una camicia interna coassiale nella quale scorre il pistone iniettore, detta camicia essendo fatta in un materiale anti-corrosione a diverso coefficiente di dilatazione, elementi di tenuta statica, fatti di un materiale non metallico a base di grafite e cedevole a compressione, disposti tra la superficie interna del corpo e la superficie esterna della camicia, nonché mezzi di compressione assiale disposti tra un elemento di bloccaggio solidale al corpo e la camicia e detti elementi di tenuta statica. Altre vantaggiose caratteristiche sono riportate nelle rivendicazioni dipendenti.
La compressione in direzione assiale causa, in virtù della cedevolezza del materiale, un'espansione degli elementi di tenuta statica in direzione radiale verso l’esterno contro la superficie interna del corpo della pompa e verso l’interno contro la superficie esterna della camicia, tale espansione essendo necessaria per contenere i trafilamenti della lega in lavorazione. Il grado di compressione esercitato dai mezzi di compressione assiale à ̈ preferibilmente proporzionale alla pressione di iniezione durante il ciclo di pressofusione, a partire da una condizione di precarico statico necessario a garantire la tenuta in condizioni di minima pressione.
Gli elementi di tenuta sono preferibilmente realizzati in grafite espansa, un materiale ottenuto per espansione termica di fiocchi di grafite naturale, che può essere pressata in fogli di spessore sottile, con densità inferiore a quella della grafite massiva. Tali fogli sono idonei ad essere tranciati secondo i profili richiesti per le tenute statiche piane o ad essere tagliati in nastri, avvolti a spirale, talvolta armati con fibre non metalliche o fili metallici, e possono anche essere introdotti nella cavità di uno stampo metallico e pressati per ottenere anelli di sezione rilevante e densità opportuna. Il procedimento complessivo genera prodotti di struttura anisotropa, poco permeabile a liquidi e gas, debolmente coesa, poco resistente alle tensioni meccaniche, a comportamento plastico con componenti elastiche sotto compressione. Questi prodotti si prestano a numerose applicazioni di tenute statiche, in ambiente non ossidante, per organi a temperature e pressioni medio-alte.
Le suddette considerazioni e le sue esperienze dirette hanno spinto il richiedente a studiare e sperimentare, con esiti favorevoli, l’impiego di tale materiale per risolvere i problemi di resistenza alla corrosione della superficie interna del corpo della pompa e della superficie esterna della camicia, unitamente ai problemi di resistenza alla pressione impulsiva della camicia e di tenuta alla pressione dell’accoppiamento, oltre ai problemi di manutenzione della pompa connessi con la minore o maggiore facilità di smontaggio della camicia. Il superamento dei suddetti problemi costituisce un primo importante vantaggio della pompa di iniezione secondo la presente invenzione, risultante dalla scelta della grafite come materiale di base per la costruzione degli elementi di tenuta statica e dalla loro disposizione tra la camicia e il corpo.
Ancora un altro vantaggio della pompa di iniezione secondo la presente invenzione à ̈ che i mezzi di compressione assiale che agiscono sugli elementi di tenuta statica possono essere facilmente regolati in modo manuale e/o automatico, consentendo il controllo periodico del precarico statico necessario a garantire la tenuta in condizioni di minima pressione.
In aggiunta, l'azione di compressione esercitata dai mezzi di compressione assiale durante le diverse fasi del ciclo di pressofusione, in certe forme realizzative, può essere completamente automatizzata consentendo l'ulteriore vantaggio di una vera e propria ottimizzazione del grado di tenuta in funzione dei parametri più importanti del ciclo di pressofusione.
Questi ed altri vantaggi e caratteristiche della pompa di iniezione secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente dettagliata descrizione di alcune sue forme realizzative con riferimento agli annessi disegni in cui:
la Fig.1 mostra una vista schematica in sezione longitudinale di una prima forma realizzativa di una pompa di iniezione per la pressofusione a camera calda secondo la presente invenzione;
la Fig.2 mostra una vista parziale in sezione longitudinale di una seconda forma realizzativa della pompa di Fig.1, provvista di mezzi per l’incremento automatico della compressione degli elementi di tenuta statica in proporzione alla pressione di iniezione;
le Figg.3 e 4 mostrano viste parziali in sezione longitudinale di ulteriori forme realizzative della pompa di Fig.1, provviste di mezzi per l’incremento automatico della compressione solamente di una parte degli elementi di tenuta statica in proporzione alla pressione di iniezione; e
la Fig.5 mostra una vista parziale in sezione longitudinale di una variante degli elementi di fissaggio dei mezzi di compressione assiale, detta variante essendo applicabile ad una qualsiasi delle suddette forme realizzative.
Facendo riferimento alla Fig.1, si vede che una pompa di iniezione 1 a camera calda secondo la presente invenzione comprende tradizionalmente un corpo 9 inserito in un crogiolo 13 e provvisto di una camicia interna 10 ad esso coassiale nella quale scorre un pistone iniettore 20 mosso di moto alternativo da un attuatore 26 attraverso uno stelo 21. Il pistone 20 ha la funzione di spingere e comprimere nella cavità 24 dello stampo 25, collegato alla pompa 1 attraverso un condotto 22 provvisto di una camicia esterna riscaldata 23, la lega fusa 19 presente nella camera di iniezione 102 costituita dal volume interno della camicia 10 al di sotto del pistone 20. La camera di iniezione 102 à ̈ collegata al condotto 22 attraverso un condotto 14 ricavato nel corpo 9, ed à ̈ in comunicazione con la cavità del crogiolo 13 mediante un condotto 12, che attraversa la camicia 10 ed il corpo 9, attraverso il quale la lega 19 entra nella camera di iniezione 102, solitamente per gravità o per aspirazione nella fase di ritorno del pistone 20 come noto nella tecnica.
Il corpo 9 à ̈ preferibilmente realizzato in un acciaio resistente al calore o in una lega refrattaria idonea, in grado di resistere alla pressione p della lega fusa 19 a temperature anche maggiori della temperatura di fusione della lega. La camicia interna 10 à ̈ preferibilmente realizzata in materiale ceramico oppure in una lega di molibdeno (o altra lega metallica idonea allo scopo) indurita in superficie, in grado di resistere alla pressione p generata dal pistone 20, ed ha una superficie interna 105 in grado di resistere all’usura da scorrimento del pistone 20. La tenuta dinamica tra la camicia 10 ed il pistone 20 può essere ottenuta mediante un qualsiasi sistema di tecnica nota, ad esempio adottando la configurazione descritta in WO 2008/123009, con il vantaggio che entrambi gli elementi 10, 20 in moto relativo possono essere realizzati nello stesso materiale in modo da evitare problemi di differenti dilatazioni termiche.
L’aspetto innovativo della presente invenzione consiste nel fatto che tra la superficie interna 91 del corpo 9 e la superficie esterna 104 della camicia 10 sono interposti degli elementi di tenuta statica 15 realizzati in un materiale cedevole a base di grafite, preferibilmente grafite espansa, in grado di resistere alle alte pressioni e temperature di iniezione ed alla azione corrosiva della lega fusa. Tali elementi di tenuta 15 sono precompressi opportunamente dall’attuatore 26, che esercita una forza assiale regolabile P, tramite un anello 2 che spinge un elemento di servizio 3 che a sua volta agisce su una catena di manicotti metallici 5, 8, 18 comprimendo gli elementi di tenuta 15 contro un fondello 92 che poggia sul fondo 921 del corpo 9.
Questa precompressione assiale causa una espansione radiale degli elementi di tenuta 15, la quale genera una pressione radiale idonea alla tenuta della lega fusa sulla superficie esterna 104 della camicia 10 e sulla superficie interna 91 del corpo 9. La precompressione viene mantenuta bloccando la posizione assiale del manicotto superiore 5 della catena, che à ̈ un manicotto flangiato con una sezione sostanzialmente a L, mediante un elemento di bloccaggio costituito da una ghiera filettata 6 che va in battuta sulla flangia del manicotto superiore 5 ed à ̈ avvitata nella parte superiore del corpo 9 che à ̈ filettata internamente. Infine, l’elemento di servizio 3 viene rimosso e la pompa 1 à ̈ pronta per la produzione.
L’operazione di precompressione deve essere effettuata quando la pompa 1 ha raggiunto la temperatura di funzionamento in modo da recuperare i giochi derivanti dalla dilatazione termica del corpo 9, di solito molto maggiore della dilatazione termica della camicia 10. Tale operazione può essere agevolmente ripetuta per recuperare l’usura dei componenti o per una regolazione diversa da quella impostata inizialmente, per esempio quando siano richieste temperature e/o pressioni di iniezione molto diverse dai valori precedenti.
Si noti che durante il funzionamento della pompa 1 la pressione p della lega fusa agisce anche sulla superficie inferiore 101 della camicia 10 generando una forza F verso l’alto; quindi per evitare lo spostamento verso l’alto della camicia 10 questa à ̈ bloccata da un distanziale 7 che poggia contro un anello 71 la cui posizione assiale à ̈ determinata da una ghiera 4 avvitata nel manicotto superiore 5 che à ̈ filettato internamente. Quando si deve effettuare l’estrazione della camicia 10 dal corpo 9, basta rimuovere la ghiera 6 liberando così i componenti 4, 5, 7, 8, 18 e poi eseguire, a stampo pieno, un ciclo di iniezione a bassa velocità cosicché la forza F, non più contrastata, espelle la camicia 10 quanto basta per la sua agevole estrazione dal corpo 9. Per prevenire l’incollamento e facilitare lo scorrimento assiale della catena di precompressione, anche per l’estrazione della camicia 10, à ̈ preferibile disporre degli elementi di grafite espansa (o altro materiale resistente alla corrosione da lega fusa), tra le superfici interessate allo scorrimento assiale relativo, ad esempio delle bussole 11 e 111 situate all’esterno ed all’interno, rispettivamente, del manicotto inferiore 18.
La Fig.2 illustra una seconda forma realizzativa della pompa di Fig.1, la quale à ̈ provvista di mezzi per l’incremento automatico della compressione degli elementi di tenuta statica 15 in proporzione alla pressione p di iniezione. In questa configurazione un anello metallico 16 à ̈ disposto tra gli elementi di tenuta 15 ed il fondello 92, detto anello 16 essendo costituito da due semianelli inseriti in una gola ricavata alla base della superficie esterna 104 della camicia 10. Durante l’iniezione della lega nello stampo, la forza F generata dalla pressione p sulla superficie inferiore 101 della camicia 10 viene trasferita, attraverso la superficie inferiore 106 dell’anello 16 che à ̈ inserita nella suddetta gola, agli elementi di tenuta 15 che tendono a espandersi radialmente, cosicché la tenuta degli elementi 15 aumenta all’aumentare della pressione p della lega fusa. Allo scopo di limitare la pressione massima trasferita agli elementi 15, la corsa della camicia 10 viene regolata mediante la ghiera 4 che si avvita nel manicotto superiore 5 permettendo di registrare la posizione del distanziale 7 (vd. Fig.1).
Le figure 3 e 4 mostrano varianti della seconda forma realizzativa di Fig.2, dette varianti prevedendo che l’incremento automatico della compressione degli elementi di tenuta statica 15 in proporzione alla pressione p di iniezione sia applicato solamente ad una parte degli elementi 15. A tale scopo à ̈ sufficiente che l’anello 16 sia disposto più in alto lungo la superficie esterna 104 della camicia 10, cosicché alcuni elementi di tenuta 151 situati al di sotto dell’anello 16 non ricevano la compressione dovuta alla forza F che invece viene ricevuta dagli elementi di tenuta 152 situati al di sopra dell’anello 16.
Il posizionamento dell’anello 16 può essere ottenuto semplicemente ricavando la relativa gola di montaggio più in alto lungo la superficie esterna 104, oppure adottando la configurazione illustrata nei disegni in cui la superficie esterna della camicia 10 à ̈ costituita da una superficie superiore 103 di diametro minore della superficie inferiore 104. Le due superfici 103, 104 sono quindi collegate da una superficie anulare 107 che funge da battuta per l’anello 16 per il trasferimento della forza F ai soprastanti elementi di tenuta 152. Se si desidera ridurre l’incremento automatico di pressione su detti elementi 152, a parità di forza F, à ̈ sufficiente aumentare la larghezza dell’anello 16 ed a tale scopo à ̈ possibile adottare anche la configurazione di Fig.4 in cui la superficie interna del corpo 9 à ̈ costituita da una superficie inferiore 911 di diametro minore della superficie superiore 912. Le due superfici 911, 912 sono quindi collegate da una superficie anulare 907 che funge da battuta supplementare per l’anello 16 di dimensioni maggiorate.
Infine, la Fig.5 mostra una variante dell’elemento di bloccaggio dei mezzi di compressione assiale, in cui la ghiera 6 à ̈ sostituita da una flangia a labbro 61 che viene fissata, con opportuni distanziali inferiori, mediante viti 62 avvitate nel corpo 9.
Gli elementi di tenuta 15 sono fatti preferibilmente di grafite espansa, materiale molto resistente al calore e ben adatto alla realizzazione di elementi di tenuta per le applicazioni ad alta temperatura, e possono essere armati internamente e/o esternamente con elementi resistenti alla lega fusa ed a temperature dell'ordine di 600-800°C, sia di tipo non metallico, quali, ad esempio, fibre di carbonio, che di tipo metallico purché resistenti all'attacco da parte della lega fusa in lavorazione. Anche la forma della sezione trasversale ha un'importanza rilevante per il buon funzionamento degli elementi di tenuta 15, ed essi hanno preferibilmente hanno una sezione di forma quadrangolare i cui lati adiacenti hanno angoli interni compresi tra 30° e 150° (tuttavia potrebbero avere anche una sezione con uno o più lati curvilinei).
È chiaro che le forme realizzative della pompa di iniezione secondo l’invenzione sopra descritte ed illustrate costituiscono solo esempi suscettibili di numerose variazioni. In particolare, gli elementi di tenuta 15 possono essere realizzati in una molteplicità di forme e materiali eventualmente combinando in una stessa pompa diversi tipi di essi. Ad esempio, gli elementi di tenuta 15 possono essere anelli toroidali tagliati (in modo da ricavarli da baderne invece che stamparli singolarmente) eventualmente intercalati da dischi anulari di grafite espansa ricavati solo per tranciatura senza successivo passaggio in stampo di formatura, oppure intercalati da dischi di altri materiali idonei quali grafite strutturale compatta, fibre di carbonio, metallo, fibre intrecciate resistenti alla lega fusa ed eventualmente caricate con grafite o altri adeguati componenti inorganici.

Claims (14)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Pompa di iniezione (1) per la pressofusione a camera calda di leghe leggere corrosive comprendente un corpo (9) provvisto di una camicia interna coassiale (10) nella quale scorre a tenuta un pistone iniettore (20) azionato in moto alternativo da un relativo attuatore (26), detta camicia (10) essendo fatta in un materiale resistente alla corrosione da parte di dette leghe leggere ed avente un coefficiente di dilatazione termica diverso dal materiale di detto corpo (9), caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre elementi di tenuta statica (15), fatti di un materiale non metallico a base di grafite e cedevole a compressione, disposti tra la superficie interna (91) del corpo (9) e la superficie esterna (104) della camicia (10), nonché mezzi di compressione assiale disposti tra un elemento di bloccaggio solidale al corpo (9) e la camicia (10) e detti elementi di tenuta statica (15).
  2. 2. Pompa di iniezione (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre un anello (16) montato sulla superficie esterna (104) della camicia (10) in modo tale da trasmettere a tutti gli elementi di tenuta statica (15) o almeno ad una parte di essi (152) la forza (F) generata dalla pressione (p) della lega fusa che agisce sulla superficie inferiore (101) della camicia (10).
  3. 3. Pompa di iniezione (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che l’anello (16) à ̈ formato da due semianelli inseriti in una gola ricavata alla base della superficie esterna (104) della camicia (10).
  4. 4. Pompa di iniezione (1) secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che la superficie esterna della camicia (10) à ̈ costituita da una superficie superiore (103) di diametro minore di una superficie inferiore (104), dette due superfici (103, 104) essendo collegate da una superficie anulare (107) che funge da battuta per l’anello (16).
  5. 5. Pompa di iniezione (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che la superficie interna (91) del corpo (9) à ̈ costituita da una superficie inferiore (911) di diametro minore di una superficie superiore (912), dette due superfici (911, 912) essendo collegate da una superficie anulare (907) che funge da battuta supplementare per l’anello (16).
  6. 6. Pompa di iniezione (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i mezzi di compressione assiale degli elementi di tenuta (15) consistono in un manicotto superiore flangiato (5), un manicotto intermedio (8) ed un manicotto inferiore (18), l’elemento di bloccaggio essendo in battuta sulla flangia di detto manicotto superiore (5).
  7. 7. Pompa di iniezione (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che i mezzi di compressione assiale della camicia (10) consistono in un distanziale (7) che poggia contro un anello (71) la cui posizione assiale à ̈ determinata da una ghiera (4) avvitata nel manicotto superiore (5) che à ̈ filettato internamente.
  8. 8. Pompa di iniezione (1) secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre delle bussole (11, 111) di grafite espansa, o altro materiale resistente alla lega fusa, situate all’esterno ed all’interno del manicotto inferiore (18).
  9. 9. Pompa di iniezione (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l’elemento di bloccaggio à ̈ costituito da una ghiera filettata (6) avvitata nella parte superiore del corpo (9) che à ̈ filettata internamente.
  10. 10. Pompa di iniezione (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzata dal fatto che l’elemento di bloccaggio à ̈ costituito da una flangia a labbro (61) che viene fissata, con opportuni distanziali inferiori, mediante viti (62) avvitate nel corpo (9).
  11. 11. Pompa di iniezione (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che gli elementi di tenuta statica (15) sono fatti di grafite espansa e sono preferibilmente armati internamente e/o esternamente con elementi non metallici e/o metallici purché resistenti alla lega fusa.
  12. 12. Pompa di iniezione (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che gli elementi di tenuta statica (15) sono anelli toroidali aventi sezione trasversale di forma quadrangolare i cui lati adiacenti hanno angoli interni compresi tra 30° e 150°.
  13. 13. Pompa di iniezione (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che gli elementi di tenuta statica (15) sono intercalati da dischi anulari di materiali resistenti alla lega fusa quali dischi di grafite espansa ricavati solo per tranciatura, dischi di grafite strutturale compatta, dischi di fibre di carbonio, dischi di metallo.
  14. 14. Pompa di iniezione (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il pistone iniettore (20) à ̈ azionato dal relativo attuatore (26) attraverso uno stelo (21) provvisto di un anello (2) atto ad agire sui mezzi di compressione assiale degli elementi di tenuta statica (15) tramite un elemento di servizio (3) rimovibile al termine di un’operazione di precompressione di detti elementi di tenuta statica (15).
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