BR102021010854A2

BR102021010854A2 - Unidade de fundição para uma máquina de fundição de matriz

Info

Publication number: BR102021010854A2
Application number: BR102021010854-1A
Authority: BR
Inventors: Daniel Gerner; Jürgen Kurz; Andreas Sydlo
Original assignee: Oskar Frech Gmbh + Co. Kg
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2021-06-04
Publication date: 2021-12-14
Also published as: US20210379652A1; US11376656B2; JP2021186882A; CA3119282A1; CN113751696A; EP3919204A1; DE102020207016A1; MX2021006673A; TW202204065A

Abstract

unidade de fundição para uma máquina de fundição de matriz. a invenção se refere a uma unidade de fundição para uma máquina de fundição de matriz, em que a unidade de fundição compreende um recipiente de fundição (1) com uma câmara de fundição (2), um pistão de fundição (3), que é disposto de uma maneira axialmente móvel na câmara de fundição, uma abertura de conexão do banho de fusão (4), um canal de entrada de fusão (5) a partir da abertura de conexão do banho de fusão para a câmara de fundição, um canal de saída de fusão (6), que sai da câmara de fundição separadamente a partir do canal de entrada de fusão, e uma válvula de controle de desligamento (7) para o canal de entrada de fusão. a válvula de controle de desligamento tem um corpo principal de válvula (8) que está disposto no recipiente de fundição e tem uma sede de válvula (9) e um corpo de fechamento de válvula (10) que pode ser movido em relação à sede de válvula entre uma posição aberta e uma posição fechada.

Description

UNIDADE DE FUNDIÇÃO PARA UMA MÁQUINA DE FUNDIÇÃO DE MATRIZ

[0001] A invenção se refere a uma unidade de fundição para uma máquina de fundição de matriz, em que a unidade de fundição compreende um recipiente de fundição com uma câmara de fundição, um pistão de fundição, que é disposto de uma maneira axialmente móvel na câmara de fundição, uma abertura de conexão do banho de fusão, um canal de entrada de fusão a partir da abertura de conexão do banho de fusão para a câmara de fundição, um canal de saída de fusão, que sai da câmara de fundição separadamente a partir do canal de entrada de fusão, e uma válvula de controle de desligamento para o canal de entrada de fusão. De acordo com sua designação, a válvula de controle de desligamento constitui uma válvula de desligamento controlável e compreende um corpo principal de válvula, que está disposto no recipiente de fundição e tem uma sede de válvula e um corpo de fechamento de válvula que pode ser movido em relação à sede de válvula entre uma posição aberta e uma posição fechada.

[0002] Tais unidades de fundição de tipo genérico e unidades de fundição similares são usados para fornecer material de fusão a ser fundido, a fim de fundir um componente específico, também referido como parte fundida, em uma respectiva operação de fundição ou ciclo de fundição. A presente unidade de fundição é adequada, em particular, para fundição de metal líquido ou parcialmente líquido, como zinco, chumbo, alumínio, magnésio, titânio, aço, cobre e ligas desses metais e, nesse sentido, de preferência para uma máquina de fundição de matriz de câmara quente. Nesse aparelho, o recipiente de fundição está localizado imerso em um banho de fusão, que é mantido pronto por um recipiente de fusão. Como uma alternativa, a máquina de fundição de matriz pode ser uma máquina de fundição de matriz de câmara fria ou uma máquina de moldagem por injeção de plásticos, por exemplo.

[0003] O material de fusão é introduzido na unidade de fundição a partir de um banho de fusão, por exemplo, através da abertura de conexão do banho de fusão e passa para o interior da câmara de fundição através do canal de entrada de fusão. Isso é conseguido em uma operação de alimentação de fusão ou operação de extração de fundição tipicamente por meio de pressão negativa na câmara de fundição devido a um movimento de retorno do pistão de fundição. Em uma fase de preenchimento de molde da operação de fundição, um movimento para frente do pistão de fundição pressiona o material de fusão localizado na câmara de fundição sob pressão para fora da câmara de fundição e do recipiente de fundição em uma cavidade de molde, também chamada de espaço oco de molde ou molde apenas, através do canal de saída de fusão, a fim de formar uma parte fundida correspondente. Em implementações típicas, após deixar a câmara de fundição, o material de fusão sai do recipiente de fundição através de uma região de tubo de riser, por exemplo, e chega em uma entrada de fusão na região da cavidade de molde, que é usualmente formada por uma metade de molde fixo e uma metade de molde móvel, através de um corpo de bocal de abertura unido ao recipiente de fundição.

[0004] Dois tipos fundamentalmente diferentes de pistão de fundição podem ser usados para o pistão de fundição: pistões de fundição do tipo carretel e pistões de fundição do tipo deslocamento. No caso do tipo carretel, a dimensão externa do pistão de fundição corresponde à dimensão interna da câmara de fundição, em que o pistão é vedado em relação à parede de câmara de fundição. Consequentemente, nesse caso, quando se move para frente, o pistão de fundição empurra completamente o material de fusão na câmara de fundição para frente e no processo exerce a pressão necessária no material de fusão para pressionar o mesmo na cavidade de molde. No caso do tipo deslocamento, a dimensão externa do pistão de fundição é adequadamente menor que a dimensão interna da câmara de fundição de modo que, quando se move para frente, o pistão de fundição imerge no material de fusão da câmara de fundição. A ação da pressão no material de fusão é alcançada nesse caso pelo efeito de deslocamento do volume de pistão de fundição que imerge no material de fusão. As unidades de fundição com um pistão de fundição do tipo carretel são reveladas na publicação aberta WO 91/17010 A1 bem como nas publicações de patente EP 1 284 168 B1 e EP 2 701 866 B1, por exemplo. As unidades de fundição com um pistão de fundição do tipo deslocamento são reveladas na publicação aberta DE 32 48 423 A1 bem como nas publicações de patente EP 0 576 406 B1 e EP 2 506 999 B1, por exemplo.

[0005] No caso da unidade de fundição do tipo genérico, o canal de saída de fusão sai para fora da câmara de fundição separadamente a partir do canal de entrada de fusão, isto é, o canal de entrada de fusão e o canal de saída de fusão formam dois canais de guia separados para o material de fusão com uma entrada de câmara de fundição, em que o canal de entrada de fusão se abre para a câmara de fundição, e uma saída de câmara de fundição separada, em que o canal de saída de fusão se abre para fora da câmara de fundição. Como uma alternativa, outros tipos de unidade de fundição também podem ser usados.

[0006] Assim, no caso da unidade de fundição de acordo com o documento WO 91/17010 A1 mencionado, o canal de entrada de fusão e o canal de saída de fusão compartilham uma porção de canal comum, que é conectada a uma abertura de conexão única da câmara de fundição que funciona como entrada e saída. A fim de controlar a direção do fluxo de fusão, dispostas em localizações adequadas estão as duas válvulas de controle de fluido, isto é, válvulas de fluido controláveis: uma válvula de controle de comutação e uma válvula de controle de desligamento.

[0007] No caso de uma unidade de fundição revelada na publicação de patente CA 10999476, disposta em uma saída da câmara de fundição está uma válvula de comutação, que em uma primeira posição conecta a saída de câmara de fundição ao banho de fusão e desliga uma porção de canal de riser e em uma segunda posição permite a conexão da saída de câmara de fundição à porção de canal de riser e desliga a câmara de fundição em relação ao banho de fusão.

[0008] No caso da unidade de fundição revelada no documento EP 2 701 866 B1 mencionado, a alimentação por fusão na câmara de fundição é efetuada por um espaço anular entre a câmara de fundição e uma camisa de pistão do pistão de fundição, que é projetado como um carretel, e por uma porção de canal que é guiada através do pistão de fundição e pode ser desligada por uma válvula de controle de desligamento projetada como uma válvula de verificação e integrada no pistão de fundição.

[0009] A unidade de fundição revelada no documento EP 0 576 406 B1 mencionado é do tipo genérico, em que, nessa unidade de fundição, o canal de entrada de fusão é formado por um orifício de alimentação por fusão que atravessa uma parede da câmara de fundição cilíndrica e a válvula de controle de desligamento é disposta com seu corpo de fechamento de válvula diretamente na abertura do orifício de alimentação por fusão na câmara de fundição.

[0010] A unidade de fundição revelada no documento DE 32 48 423 A1 mencionado é do mesmo modo do tipo genérico, em que, nessa unidade de fundição, o corpo principal de válvula é projetado como completamente cerâmica e é inserido de uma maneira precisamente adequada em um orifício de recebimento vertical, que é formado no mesmo a partir de um lado superior do recipiente de fundição. Em uma região lateral adjacente, formada no recipiente de fundição está um orifício de entrada horizontal, que forma a abertura de conexão do banho de fusão da unidade de fundição no lado de entrada e está em linha com um orifício de entrada do corpo principal de válvula no lado de saída.

[0011] Na fundição de matriz, por razões econômicas, busca-se que um tempo de ciclo, isto é, duração de uma respectiva operação de fundição, seja tão curto quanto possível, e por razões referentes à qualidade da parte fundida busca-se que a quantidade de ar na parte fundida seja tão baixa quanto possível, isto é, para uma porosidade de ar mínima da parte fundida. Por várias razões, nesse sentido, a velocidade do movimento para frente do pistão de fundição na fase de preenchimento de molde não pode exceder uma certa taxa. A fim de levar em consideração esses aspectos, o documento EP 1 284 168 B1 mencionado propõe, no começo da fase de preenchimento de molde e/ou antes da fase de preenchimento de molde atual, mover o pistão de fundição para frente logo quando o molde ainda está aberto em uma fase de pré-preenchimento longe o suficiente para que o material de fusão preencha a região de canal de riser e a região de corpo de bocal de abertura, antes do molde ser, então, fechado e o pistão de fundição é adicionalmente movido para frente para executar a fase de preenchimento de molde atual. No dito documento, o pistão de fundição é do tipo carretel e o mesmo funciona como um membro de desligamento, em que durante a fase de novo preenchimento abre a entrada de câmara de fundição em virtude de um movimento de retorno do mesmo para trás, e durante a fase de preenchimento de molde desliga a dita entrada de câmara de fundição ao ser movida para frente atrás da mesma.

[0012] A invenção tem como base o problema técnico que consiste em fornecer uma unidade de fundição do tipo mencionado no início, que fornece vantagens sobre a técnica anterior citada acima, em particular em termos de despesas de montagem e produção relativamente baixas e/ou despesas de reparo/manutenção relativamente baixas e/ou em termos de uma função confiável durante a operação de fundição.

[0013] A invenção soluciona o dito problema através da provisão de uma unidade de fundição que tem os recursos da Reivindicação 1. Os aperfeiçoamentos vantajosos da invenção são especificados nas reivindicações dependentes.

[0014] A unidade de fundição de acordo com a invenção compreende a válvula de controle de desligamento para o canal de entrada de fusão, como resultado de que o fluxo de fusão no canal de entrada de fusão pode ser controlado independentemente pelo controle correspondente da válvula de controle de desligamento, sem haver necessidade de o pistão de fundição atuar como um membro de desligamento para essa finalidade, por exemplo. Essa opção de controle ativo, realizada manualmente pelo usuário ou automaticamente por uma unidade de controle atribuída, por exemplo, distingue a válvula de controle de desligamento de uma válvula de verificação simples, por exemplo, que assume sua posição aberta ou sua posição fechada de uma maneira não controlada apenas levando em consideração as condições de pressão de fusão respectivamente prevalecentes e, consequentemente, permite uma influência ativa e direcionada da taxa de fluxo atravessante de fusão no canal de entrada de fusão.

[0015] De acordo com um aspecto da invenção, o corpo principal de válvula da válvula de desligamento é retido no recipiente de fundição em uma região de montagem de válvula lateral do recipiente de fundição de uma maneira acessível a partir de fora e compreende a abertura de conexão do banho de fusão. Nesse sentido, entende-se que a designação de uma região de montagem de válvula lateral e/ou região de recipiente de fundição lateral significa uma região lateral do recipiente de fundição que está localizada em um lado do recipiente de fundição na posição de operação da unidade de fundição na máquina de fundição de matriz, isto é, em um lado do recipiente de fundição que circula entre um lado no topo nessa posição de operação, isto é, um lado superior, e um lado no fundo nessa posição de operação, isto é, um lado inferior, do recipiente de fundição.

[0016] Isso constitui uma implementação e posicionamento da válvula de controle de desligamento e/ou de seu corpo principal de válvula que são operativamente favoráveis e otimizados em termos de despesas de produção e montagem e também despesas de manutenção/reparo. A válvula de controle de desligamento pode ser montada no recipiente de fundição lateralmente a partir de fora, e a válvula de controle de desligamento montada é acessível para trabalhos de manutenção lateralmente a partir de fora do recipiente de fundição. Para a manutenção da válvula de controle de desligamento, não é, portanto, normalmente necessário desmontar o recipiente de fundição. Além disso, quando o sistema é correspondentemente projetado, há a opção de ser capaz de desmontar a válvula de controle de desligamento do recipiente de fundição de modo relativamente fácil de uma maneira acessível a partir de fora, por exemplo, a fim de trocar um componente com desgaste da válvula se necessário durante os trabalhos de reparo.

[0017] De acordo com um aspecto adicional da invenção, que pode ser fornecido adicionalmente ou como uma alternativa ao aspecto mencionado acima, o pistão de fundição é do tipo carretel, e a válvula de controle de desligamento está localizada com seu corpo de fechamento de válvula no canal de entrada de fusão em um distância técnica de fluxo a partir da abertura de conexão do banho de fusão, por um lado, e a partir da câmara de fundição, por outro lado, isto é, a válvula de controle de desligamento não está localizada diretamente na abertura de conexão do banho de fusão nem diretamente na câmara de fundição, mas preferencialmente entre esses dois pontos finais em uma localização do canal de entrada de fusão que é separado desses dois pontos finais. Constatou-se que essa combinação de carretel e posicionamento específico da válvula de controle de desligamento pode ter um efeito inesperadamente positivo sobre a função confiável da unidade de fundição e da máquina de fundição de matriz associada durante a operação, em particular em termos de controle operacional, no caso de que garante-se que, após a respectiva operação de fundição, o material de fusão seja puxado para trás apenas até à região frontal do corpo de bocal de abertura e/ou que, antes da respectiva fase de preenchimento de molde, quando o molde ainda está aberto, o material de fusão seja movido para frente na região de corpo de bocal de abertura frontal.

[0018] Em um aperfeiçoamento da invenção, o corpo principal da válvula de controle de desligamento é mantido no recipiente de fundição por uma conexão destacável. Isso possibilita vantajosamente a remoção do corpo principal de válvula do recipiente de fundição como necessário de uma maneira simples, por exemplo, para fins de reparo, incluindo a possibilidade de trocar os componentes da válvula no curso de trabalhos de manutenção ou reparo. Em modalidades alternativas, o corpo principal de válvula é retido no recipiente de fundição de modo não destacável, isto é, não pode ser destacado sem danos. Isso pode ser suficiente, por exemplo, para situações de uso em que a troca da válvula de controle de desligamento e/ou seu corpo principal de válvula ou outros componentes da válvula durante o período de operação do recipiente de fundição não parece ser necessária.

[0019] Em um aperfeiçoamento da invenção, a região de montagem de válvula do recipiente de fundição é formada por um espaço de recebimento de válvula com um lado de acesso voltado lateralmente para fora, e o corpo principal de válvula da válvula de controle de desligamento pode ser inserido no espaço de recebimento de válvula lateralmente a partir de fora através do lado de acesso. O posicionamento, voltado para fora no lado do recipiente de fundição, do lado de acesso provou ser vantajoso por razões funcionais e relacionadas à montagem. Dessa maneira, essa medida pode facilitar o acesso ao corpo principal de válvula e, então, à válvula de controle de desligamento como um todo através do lado de acesso do recipiente de fundição voltado para fora. Isso facilita correspondentemente a montagem da válvula de controle de desligamento no recipiente de fundição e qualquer desmontagem da válvula ou de componentes da mesma a partir do recipiente de fundição.

[0020] O lado de acesso pode estar na forma de um lado de abertura para fora do espaço de recebimento de válvula ou como um lado que é coberto por uma cobertura destacável. No último caso, é necessário apenas remover a cobertura do recipiente de fundição para permitir o acesso à válvula de controle de desligamento localizada no espaço de recebimento de válvula. Em modalidades alternativas, a região de montagem de válvula do recipiente de fundição é formada, por exemplo, por um espaço de recebimento de válvula com um lado de acesso voltado para fora superior ou inferior, ou é formada por uma superfície lateral do recipiente de fundição em que a válvula de controle de desligamento pode ser montada com seu corpo principal de válvula sem o recipiente de fundição que tem um espaço de recebimento de válvula associado.

[0021] Em uma configuração da invenção, o corpo principal de válvula é inserido com sua saída de válvula que aponta para baixo no espaço de recebimento de válvula, e o canal de entrada de fusão continua a partir da saída de válvula com uma porção de canal no recipiente de fundição que sai por baixo do espaço de recebimento de válvula. Essa medida é vantajosa em termos da orientação do material de fusão no canal de entrada de fusão e na posição de montagem do corpo principal da válvula de desligamento. Nesse sentido, o que se entende por indicação direcional “de modo para baixo” ou “para baixo” é uma direção que se estende na posição de operação da unidade de fundição na máquina de fundição de matriz com um componente de direção principal que aponta verticalmente para baixo, isto é, paralelo ao componente de direção vertical para baixo ou com uma direção vertical que é maior que o componente de direção horizontal obliquamente para baixo.

[0022] Desse modo, nesse caso, a válvula de desligamento pode ser colocada com seu corpo principal de válvula em uma superfície de sede de válvula, para dentro da qual se abre essa porção de canal contínuo, pelo que está ligada de forma fluida à saída da válvula. Em modalidades alternativas, a saída da válvula de controle de desligamento está localizada não no lado inferior mas, por exemplo, em uma região lateral do corpo principal de válvula, e o canal de entrada de fusão continua no recipiente de fundição, por exemplo, com uma porção de canal horizontal substancialmente inicial.

[0023] Em uma configuração adicional da invenção, o corpo principal de válvula é retido de uma maneira grampeada na direção vertical no espaço de recebimento de válvula por uma conexão de grampeamento destacável e no lado inferior sustenta uma vedação que veda a saída de válvula. Isso constitui um recurso que é amplamente vantajoso em termos de montagem e função. A conexão de grampeamento destacável possibilita que a válvula de controle de desligamento seja retida com seu corpo principal de válvula de modo seguro no recipiente de fundição e seja destacada da mesma como necessário. A vedação possibilita que a saída de válvula seja vedada em relação ao ambiente de uma maneira desejada, a ação de vedação que é adicionalmente auxiliada pelo fato de que a conexão de grampeamento pressiona o corpo principal de válvula contra a vedação. Como uma alternativa, o corpo principal de válvula pode ser retido no recipiente de fundição de outra maneira, por exemplo, por uma conexão de parafuso correspondente.

[0024] Em um aperfeiçoamento da invenção, a válvula de controle de desligamento tem uma haste de controle, que é guiada de uma maneira móvel de translação no corpo principal de válvula, em uma extremidade sustenta o corpo de fechamento de válvula e com sua outra extremidade se estende para fora do corpo principal de válvula, e se estende para fora do recipiente de fundição através de uma abertura de passagem de haste no recipiente de fundição.
Isso constitui uma implementação da funcionalidade de controle de desligamento da válvula de controle de desligamento que é favorável a partir de uma tecnologia de fabricação e perspectiva funcional. Como uma alternativa, essa funcionalidade de controle de desligamento pode ser implementada de outra maneira convencional, por exemplo, como uma válvula solenoide de controle com um corpo de fechamento de válvula magneticamente atuado.

[0025] Em uma configuração da invenção, a haste de controle é disposta com seu eixo geométrico longitudinal de haste paralelo a um eixo geométrico longitudinal do pistão de fundição. Isso constitui uma disposição vantajosa da haste de controle em termos de um projeto compacto da unidade de fundição e em termos da atuação de controle da válvula de controle de desligamento. Como uma alternativa, a haste de controle pode ser disposta com seu eixo geométrico longitudinal de haste obliquamente ou perpendicularmente em relação ao eixo geométrico longitudinal do pistão de fundição.

[0026] Em uma configuração da invenção, a unidade de fundição inclui uma fenda de inserção de haste de controle lateral no recipiente de fundição para inserção lateral da haste de controle no espaço de recebimento de válvula do recipiente de fundição e para remoção lateral da mesma. Essa medida oferece vantagens em termos de montagem e desmontagem simples da válvula de controle de desligamento, incluindo a haste de controle e o corpo de fechamento de válvula que a mesma sustenta, sobre ou a partir do recipiente de fundição.

[0027] Desse modo, é, então, possível, por exemplo, facilitar a montagem e desmontagem da válvula de controle de desligamento sobre ou a partir do recipiente de fundição pelo fato de que a haste de controle em conjunto com o corpo de fechamento de válvula pode permanecer sobre ou no corpo principal de válvula durante a desmontagem do corpo principal de válvula a partir do recipiente de fundição, como resultado do que não é necessário ser capaz de desmontar a haste de controle e o corpo de fechamento de válvula quando o corpo principal de válvula ainda é montado no recipiente de fundição a fim de, então, ser capaz de remover o corpo principal de válvula a partir do recipiente de fundição. De preferência, para desmontar o corpo principal de válvula a partir do recipiente de fundição, é possível nesse caso que a haste de controle em conjunto com o corpo de fechamento de válvula permaneça sobre ou no corpo principal de válvula e, através da fenda de inserção de haste de controle no recipiente de fundição, seja introduzida no mesmo para a montagem da válvula e/ou movida para fora ao longo da mesma para a desmontagem da válvula. Em modalidades alternativas, essa fenda de inserção de haste de controle lateral no recipiente de fundição é dispensada com e, em vez disso, a haste de controle é inserida axialmente na abertura de passagem de haste no recipiente de fundição ou movida para fora da mesma.

[0028] Isso pode ser opcionalmente combinado com a medida em que a fenda de inserção de haste de controle se estende e abre a partir da passagem de haste de controle que abre na direção do lado de acesso do espaço de recebimento de válvula lateral, ou em que o espaço de recebimento de válvula tem, na direção longitudinal da fenda de inserção de haste de controle, um lado de acesso adicional através do qual o corpo principal de válvula pode ser inserido lateralmente a partir de fora no espaço de recebimento de válvula do recipiente de fundição.

[0029] Em um aperfeiçoamento da invenção, o canal de entrada de fusão contém pelo menos um orifício transversal no corpo principal de válvula que forma a abertura de conexão do banho de fusão no lado de entrada e abre para fora em um orifício longitudinal, através do qual a haste de controle se estende e que forma a sede de válvula no lado de saída, no corpo principal de válvula no lado de saída. Isso constitui uma implementação para a válvula de controle de desligamento que é favorável em termos da orientação das despesas de fabricação e fusão.

[0030] O material de fusão armazenado em um recipiente de fusão pode, nesse caso, entrar na válvula através de um ou mais orifícios transversais, que na posição de operação da unidade de fundição circula, por exemplo, horizontal ou obliquamente com um componente de direção principal horizontal, e pode ser guiado no recipiente de fundição através do orifício longitudinal sob o controle da haste de controle com o corpo de fechamento de válvula acoplado ao mesmo, a fim de alimentar o mesmo para a câmara de fundição de uma maneira controlada. Como uma alternativa, o corpo principal de válvula pode ter, por exemplo, um orifício de entrada superior ou inferior para o material de fusão.

[0031] As modalidades vantajosas da invenção são ilustradas nos desenhos. Essas e outras modalidades adicionais da invenção serão descritas em mais detalhes abaixo. Nos desenhos:
A Fig. 1 mostra uma vista em seção longitudinal esquemática de uma unidade de fundição com uma válvula de controle de desligamento na posição fechada retida no recipiente de fundição,
A Fig. 2 mostra uma vista detalhada parcial de acima da unidade de fundição ao longo de uma seta II na Fig. 1,
A Fig. 3 mostra a vista da Fig. 1 com o recipiente de fundição em uma posição de operação em que é imerso em um banho de fusão e com um corpo de bocal de abertura fixado, e
A Fig. 4 mostra a vista da Fig. 3 em uma posição aberta da válvula de controle de desligamento.

[0032] A unidade de fundição mostrada é adequada para uso em uma máquina de fundição de matriz, em particular, uma máquina de fundição de matriz do tipo de câmara quente para fundição de matriz de metal, sendo possível que o material de fundição de metal seja, por exemplo, zinco, chumbo, alumínio, magnésio, titânio, aço, cobre ou ligas desses metais. A unidade de fundição contém um recipiente de fundição 1 com uma câmara de fundição 2 e contém um pistão de fundição 3, que é disposto de uma maneira axialmente móvel na câmara de fundição 2, uma abertura de conexão do banho de fusão 4, um canal de entrada de fusão 5 a partir da abertura de conexão do banho de fusão 4 para a câmara de fundição 2, um canal de saída de fusão 6, que sai da câmara de fundição 2 separadamente a partir do canal de entrada de fusão 5, e uma válvula de controle de desligamento 7 para o canal de entrada de fusão 5. A válvula de controle de desligamento 7 tem um corpo principal de válvula 8 que está disposto no recipiente de fundição 1 e tem uma sede de válvula 9 e um corpo de fechamento de válvula 10 que pode ser movido em relação à sede de válvula 9 entre uma posição aberta e uma posição fechada.

[0033] Na modalidade exemplificativa mostrada, o corpo de fechamento de válvula 10 tem a forma de um disco circular e, correspondendo a isso, a sede de válvula 9 é formada no corpo principal de válvula 8 com uma superfície de suporte plana. Em modalidades alternativas, o corpo de fechamento de válvula 10 pode ter outra forma, por exemplo, uma forma frustocônica, em que a sede de válvula 9 tem uma forma de suporte de correspondência de modo que o corpo de fechamento de válvula 10 sustente de uma maneira impermeável a fluido a sede de válvula 9 em sua posição fechada.

[0034] Através do uso da válvula de controle de desligamento 7, não é necessário usar o pistão de fundição 3 como um membro de desligamento para o canal de entrada de fusão 5. Expressado diferentemente, o canal de entrada de fusão 5 não precisa se abrir na câmara de fundição 2 em uma localização que pode ser bloqueada pelo pistão de fundição 3. Visto que o canal de saída de fusão 6 sai para fora da câmara de fundição 2 separadamente a partir do canal de entrada de fusão 5, o mesmo tem uma abertura para fora da câmara de fundição 2 que é separada da abertura do canal de entrada de fusão 5 na câmara de fundição 2.

[0035] Em modalidades vantajosas, o corpo principal de válvula 8, como no exemplo mostrado, é retido no recipiente de fundição em uma região de montagem de válvula lateral 11 do recipiente de fundição 1 de uma maneira acessível a partir de fora e compreende a abertura de conexão do banho de fusão 4. Isso possibilita a montagem da válvula de controle de desligamento 7 com seu corpo principal de válvula 8 no recipiente de fundição 1 lateralmente a partir de fora. Além disso, a válvula de controle de desligamento 7 montada permanece acessível a partir de fora para trabalhos de manutenção, sem ser absolutamente necessário desmontar a mesma do recipiente de fundição 1 para esses fins.

[0036] Em modalidades vantajosas, o pistão de fundição 3 é do tipo carretel, como no exemplo mostrado, e a válvula de controle de desligamento 7 está localizada com seu corpo de fechamento de válvula 10 no canal de entrada de fusão 5 em uma distância técnica de fluxo atrás, isto é, a jusante da abertura de conexão do banho de fusão 4, por um lado, e à frente, isto é, a montante, da câmara de fundição 2 por outro lado. Expressamente diferenciado, o corpo de fechamento de válvula 10 está não localizado diretamente na abertura de conexão do banho de fusão 4, que forma uma entrada de entrada da válvula de controle de desligamento 7 para material de fusão a partir de um banho de fusão, nem diretamente na abertura do canal de entrada de fusão 5 na câmara de fundição 2, mas, de preferência, entre esses pontos finais do canal de entrada de fusão 5 em uma localização adequada ao longo do canal de entrada de fusão 5.

[0037] Na modalidade exemplificativa mostrada, o corpo principal de válvula 8 compreende um corpo base 8a e um corpo de guia 8b na forma de componentes separadamente fabricados. Em modalidades alternativas, o corpo principal de válvula 8 é produzido na forma de parte única ou é montado a partir de mais de dois componentes. No exemplo mostrado, a sede de válvula 9 é formada no corpo base 8a. É similarmente o caso nesse exemplo de que a abertura de conexão do banho de fusão 4 está localizada no corpo base 8a.

[0038] Em modalidades vantajosas, o corpo principal de válvula 8 da válvula de controle de desligamento 7, como no exemplo mostrado, é retido no recipiente de fundição por uma conexão destacável 12. Isso permite que a válvula corpo base 8 e, assim, a válvula de controle de desligamento 7 como um todo, sejam desmontadas do recipiente de fundição 1 sem problemas, por exemplo, para fins de reparo ou troca um componente de válvula devido ao desgaste ou outra perda de funcionalidade. No exemplo mostrado, a conexão destacável 12 é implementada por uma conexão de parafuso; em modalidades alternativas, pode-se implementar de uma forma diferente, por exemplo, por uma conexão de travamento ou encaixe por pressão destacável.

[0039] Em modalidades vantajosas, a região de montagem de válvula 11 do recipiente de fundição 1, como no exemplo mostrado, é formada por um espaço de recebimento de válvula 13 com um lado de acesso voltado lateralmente para fora, e o corpo principal de válvula 8 da válvula de controle de desligamento 7 é inserido no espaço de recebimento de válvula 13 lateralmente a partir de fora por meio do lado de acesso. No exemplo mostrado, esse lado de acesso é formado por um lado voltado para trás do recipiente de fundição 1 na Fig. 1 e por um lado voltado para cima do dito recipiente de fundição na Fig. 2.

[0040] Em modalidades correspondentes, como no exemplo mostrado, o espaço de recebimento de válvula 13 é formado com pelo menos um lado de acesso voltado lateralmente para fora adicional, como por exemplo, um lado direito do recipiente de fundição 1 na Fig. 1. Mais especificamente, na modalidade exemplificativa mostrada, o espaço de recebimento de válvula 13 é formado por uma reentrância lateral no recipiente de fundição 1 com uma superfície de base 1a como um limite inferior do espaço de recebimento de válvula 13 e um frange de retenção superior 1b do recipiente de fundição 1 como uma terminação superior do espaço de recebimento de válvula 13, em que o espaço de recebimento de válvula 13 nesse exemplo é acessível a partir dos três lados e/ou é aberto para os três lados. A válvula de controle de desligamento 7 pode, nesse caso, ser colocada com seu corpo principal de válvula 8 na superfície de base 1a, que, nesse caso, funciona como uma superfície de sede de válvula.

[0041] O lado de acesso pode ser usado como necessário não apenas para a montagem, mas também para a desmontagem do corpo principal de válvula 8 ou da válvula de controle de desligamento 7 do recipiente de fundição 1. Na modalidade exemplificativa mostrada, o lado de acesso é aberto; em modalidades alternativas, o mesmo pode ser coberto por uma cobertura destacável.

[0042] Em modalidades vantajosas, como no exemplo mostrado, o corpo principal de válvula 8 é inserido com sua saída de válvula que aponta para baixo 14 no espaço de recebimento de válvula 13, e o canal de entrada de fusão 5 continua a partir da saída de válvula 14 para o recipiente de fundição 1 com uma porção de canal 15 que sai para baixo para fora do espaço de recebimento de válvula 13. No caso da indicação direcional “para baixo” ou “para baixo”, presume-se uma posição do recipiente de fundição 1 que estava na máquina de fundição de matriz durante a operação, em que as Figs. 1, 3 e 4 mostram o recipiente de fundição 1 nessa posição de operação.

[0043] Em modalidades vantajosas, o corpo principal de válvula 8 é retido de uma maneira presa na direção vertical no espaço de recebimento de válvula 13, como no exemplo mostrado, por uma conexão de grampeamento destacável 16 e no lado inferior sustenta uma vedação 17 que veda a saída de válvula 14. Especificamente, no exemplo mostrado, o corpo base 8a e o corpo de guia 8b do corpo principal de válvula 8 são dispostos um em cima do outro, e a saída de válvula 14 está localizada no lado inferior do corpo base 8a, enquanto o dispositivo de grampeamento 16 pressiona o corpo de guia 8b de cima contra o corpo base 8a, que, por sua vez, pressiona com sua superfície de lado inferior contra a vedação 17, que sustenta a superfície de base 1a do espaço de recebimento de válvula 13 e circunda de uma maneira anularmente fechada a saída de válvula 14 ou a entrada da porção de canal continuada 15 que está em linha com a dita saída de válvula.

[0044] Na modalidade exemplificativa mostrada, a conexão de grampeamento destacável 16 é implementada por uma conexão de parafuso que, como mostrado, contém duas ou alternativamente apenas uma ou mais de duas porcas de parafuso e orifícios associados no frange de retenção 1b do recipiente de fundição 1 e ao mesmo tempo forma a conexão destacável 12, que retém o corpo principal de válvula 8 no recipiente de fundição 1. Em modalidades alternativas, a conexão destacável 12, por um lado, e a conexão de grampeamento destacável 16, por outro lado, podem ser formadas por duas unidades de conexão destacável separadas.

[0045] No estado montado da válvula de controle de desligamento 7, a conexão de grampeamento 16 pré-tensiona o corpo principal de válvula 8 de modo confiável de uma maneira vedante contra a vedação 17 e, ao mesmo tempo, retém o corpo principal de válvula 8 de modo fixo no recipiente de fundição 1. A retenção fixa do corpo principal de válvula 8 no recipiente de fundição 1 é afrouxada separando-se a conexão de grampeamento 16 ou a conexão destacável 12, com o resultado de que a válvula de controle de desligamento 7 pode ser desmontada como necessário a partir do recipiente de fundição 1.

[0046] Em modalidades vantajosas, a válvula de controle de desligamento 7, como no exemplo mostrado, tem uma haste de controle 18, que é guiada de uma maneira móvel de translação no corpo principal de válvula 8, em uma extremidade sustenta o corpo de fechamento de válvula 10 e com sua outra extremidade se estende para fora do corpo principal de válvula 8, e se estende para fora do recipiente de fundição 1 através de uma abertura de passagem de haste 19 no recipiente de fundição 1.

[0047] No recipiente de fundição posição de acordo com as Figs. 1, 3 e 4, o corpo de fechamento de válvula 10 está localizado na extremidade inferior da haste de controle 18. Na extremidade superior, que não é de interesse adicional no presente documento e, portanto, não é mostrada, a haste de controle 18 tem uma interface de atuação adequada, por meio da qual pode ser feita para realizar o movimento de atuação de válvula de translação desejado paralelo a seu eixo geométrico longitudinal, como desejado e dependendo da situação de uso, manualmente por um usuário ou automaticamente por meio de uma unidade de controle. As Figs. 1 e 3 mostram a haste de controle 18 em sua posição fechada, em que o corpo de fechamento de válvula 10 em sua posição fechada se encontra contra a sede de válvula 9 de uma maneira impermeável a fluido e desliga o canal de entrada de fusão 5. A Fig. 4 mostra a haste de controle 18 em sua posição aberta, em que o corpo de fechamento de válvula 10 está localizado em sua posição aberta que é erguida ou está longe da sede de válvula 9 e, como resultado, abre para cima o canal de entrada de fusão 5 para o fluxo atravessante do material de fusão.

[0048] Em modalidades correspondentes, a haste de controle 18, como no exemplo mostrado, é disposta com seu eixo geométrico longitudinal de haste paralelo a um eixo geométrico longitudinal 20 do pistão de fundição 3. Isso permite que uma atuação de controle da haste de controle 18 nesse lado do recipiente de fundição 1 em que a atuação de controle do pistão de fundição 3 preferencialmente também ocorre ou em que uma unidade de controle correspondente ou unidade de atuação é disposta. Isso pode ser favorável, por exemplo, em termos de uma estrutura compacta da unidade de fundição e/ou em termos da atuação do pistão de fundição 3 e da válvula de controle de desligamento 7.

[0049] Em modalidades vantajosas, como no exemplo mostrado, a unidade de fundição compreende uma fenda de inserção de haste de controle lateral 21 no recipiente de fundição 1 para a inserção lateral da haste de controle 18 no espaço de recebimento de válvula 13 do recipiente de fundição 1 e para remoção lateral da mesma. Como resultado, a haste de controle 18 pode ser introduzida no recipiente de fundição 1 durante a montagem da válvula de controle de desligamento 7 no recipiente de fundição 1 através da fenda de inserção de haste de controle 21, da fenda de inserção de haste de controle 21 que sai para a abertura de passagem de haste 19. A haste de controle 18, assim, não precisa ser inserida axialmente na abertura de passagem de haste 19, e também não precisa ser fixada ao recipiente de fundição 1 ou ao corpo principal de válvula 8 subsequentemente após a montagem do corpo principal de válvula 8, mas, de preferência, pode ser montada no recipiente de fundição 1 em conjunto com o corpo principal de válvula 8 de uma maneira pré-montada no dito corpo principal de válvula. Da mesma maneira, quando a intenção consiste em tirar a válvula de controle de desligamento 7 do recipiente de fundição 1, a haste de controle 18 pode ser guiada para fora do recipiente de fundição 1 através da fenda de inserção de haste de controle 21 e, como resultado, pode permanecer no corpo principal de válvula 8 durante essa desmontagem e também não deve ser tirada axialmente da abertura de passagem de haste 19 do recipiente de fundição 1.

[0050] Em modalidades vantajosas, como no exemplo mostrado, o canal de entrada de fusão 5 contém pelo menos um orifício transversal 22 no corpo principal de válvula 8 que forma a abertura de conexão do banho de fusão 4 no lado de entrada e abre para fora em um orifício longitudinal 23, através do qual a haste de controle 18 se estende e que forma a sede de válvula 9 no lado de saída, no corpo principal de válvula 8 no lado de saída. No exemplo mostrado, uma pluralidade de orifícios transversais 22 é fornecida espaçada angularmente de modo equidistante entre si, por exemplo, dois orifícios transversais que são situados diametralmente 180° um oposto ao outro ou quatro orifícios transversais deslocados, por respectivamente, 90° em um formato cruzado, em que as aberturas radialmente externas dos orifícios transversais 22 juntas formam a abertura de conexão do banho de fusão 4. No exemplo mostrado, na posição de operação do recipiente de fundição 1, o pelo menos um orifício transversal 22 se desloca horizontalmente; em implementações alternativas, o mesmo se desloca de modo inclinado para a vertical. No exemplo mostrado, na posição de operação do recipiente de fundição 1, o orifício longitudinal 23 se desloca verticalmente; em modalidades alternativas, o mesmo se desloca de modo inclinado para a vertical. No exemplo mostrado, o pelo menos um orifício transversal 22 e o orifício longitudinal 23 em conjunto com a sede de válvula 9 são formados no corpo base 8a do corpo principal de válvula 8.

[0051] Especificamente, no exemplo mostrado, a fenda de inserção de haste de controle 21 está localizada no frange de retenção 1b do recipiente de fundição 1, a fenda de inserção de haste de controle 21 que se estende a partir do lado de acesso a partir do qual a válvula de controle de desligamento 7 ou seu corpo principal de válvula 8 é montado no recipiente de fundição 1, isto é, a partir de um lado para trás na Fig. 1 e a partir de um lado superior na Fig. 2, para a abertura de passagem de haste 19. Expressada diferentemente, nessa modalidade exemplificativa, uma região de extremidade de fenda fechada da fenda de inserção de haste de controle 21 forma a abertura de passagem de haste 19 do recipiente de fundição 1.

[0052] As Figs. 3 e 4 ilustram a unidade de fundição em seu estado operativamente pronto para uso em uma máquina de fundição de matriz correspondente. Para esses fins, o recipiente de fundição 1 é imerso de uma maneira que é comum per se em um banho de fusão 24, que é armazenado em um recipiente de fusão 25. Nesse sentido, o recipiente de fundição 1 é imerso no banho de fusão 24 pelo menos profundo o suficiente de modo que a abertura de conexão do banho de fusão 4 da válvula de controle de desligamento 7 montada no recipiente de fundição 1 se encontre abaixo de um nível de banho de fusão associado 24a. De uma maneira igualmente comum, o canal de saída de fusão 6 forma um canal de riser 6a, que abre para fora do recipiente de fundição 1 com uma parte de bocal de abertura 6b, em que é empurrada em um corpo de bocal de abertura 26 com uma região de conexão de lado de extremidade associada 26a. De uma maneira igualmente comum, que não é de interesse adicional no presente documento, o corpo de bocal de abertura 26 sai com uma região de extremidade de lado de saída 26b para uma abertura de bocal de injeção ou abertura de porta de um molde de fundição da máquina de fundição de matriz.

[0053] Durante a operação, para executar uma respectiva operação de fundição, o pistão de fundição 3 na câmara de fundição 2 pode ser movido para frente para fora de uma posição de partida, isto é, para baixo nas Figs. 3 e 4, a fim de pressionar o material de fusão para fora da câmara de fundição 2 através do canal de saída de fusão 6 e do corpo de bocal 26 no molde de fundição, em que a válvula de controle de desligamento 7 é localizada em sua posição fechada, mostrada na Fig. 3. Meramente para fins de ilustração, nas Figs. 3 e 4, o material de fusão é mostrado como predominante até a região de extremidade de lado de saída 26b do corpo de bocal 26. Após o material de fusão ter solidificado no molde de fundição, cujo molde de fundição não é não ilustrado, para formar uma parte fundida correspondente, o pistão de fundição 3 na câmara de fundição 2 é movido de volta novamente para sua posição de partida, isto é, para frente nas Figs. 3 e 4. No processo, a válvula de controle de desligamento 7 é colocada em sua posição aberta, ilustrada na Fig. 4, com o resultado de que o material de fusão passa para fora do banho de fusão 24 através do canal de entrada de fusão 5 na câmara de fundição 2. Subsequentemente, após a válvula de controle de desligamento 7 ser fechada, uma nova operação de fundição pode ser executada.

[0054] Como fica claro pelas modalidades exemplificativas mostradas e pelas modalidades exemplificativas adicionais mencionadas acima, a invenção de uma maneira muito vantajosa fornece uma unidade de fundição para uma máquina de fundição de matriz, na qual a válvula de controle de fechamento para o canal de entrada de material fundido é fixada comparativamente de forma simples e flexível ao recipiente de fundição, de modo que seja facilmente acessível, sendo a válvula de controle de fechamento mantida no recipiente de fundição, de preferência de maneira destacável.

Claims

Unidade de fundição para uma máquina de fundição de matriz que compreende
- - um recipiente de fundição (1) com uma câmara de fundição (2),
- - um pistão de fundição (3), que é disposto de uma maneira axialmente móvel na câmara de fundição,
- - uma abertura de conexão do banho de fusão (4),
- - um canal de entrada de fusão (5) a partir da abertura de conexão do banho de fusão para a câmara de fundição,
- - um canal de saída de fusão (6), que sai da câmara de fundição separadamente a partir do canal de entrada de fusão, e
- - uma válvula de controle de desligamento (7) para o canal de entrada de fusão, em que a válvula de controle de desligamento compreende um corpo principal de válvula (8), que está disposto no recipiente de fundição e tem uma sede de válvula (9), e um corpo de fechamento de válvula (10) que pode ser movido em relação à sede de válvula entre uma posição aberta e uma posição fechada,
caracterizada pelo fato de que
- - o corpo principal de válvula (8) é retido no recipiente de fundição (1) em uma região de montagem de válvula lateral (11) do recipiente de fundição de uma maneira acessível a partir de fora e compreende a abertura de conexão do banho de fusão (4), e/ou
- - o pistão de fundição (3) é de um tipo carretel, e a válvula de controle de desligamento (7) está localizada com seu corpo de fechamento de válvula (10) no canal de entrada de fusão (5) em uma distância técnica de fluxo atrás da abertura de conexão do banho de fusão (4), por um lado, e na frente da câmara de fundição (2), por outro lado.
Unidade de fundição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada ainda pelo fato de que o corpo principal de válvula da válvula de controle de desligamento é retido no recipiente de fundição por uma conexão destacável (12).
Unidade de fundição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada ainda pelo fato de que a região de montagem de válvula do recipiente de fundição é formada por um espaço de recebimento de válvula (13) com um lado de acesso voltado lateralmente para fora, e o corpo principal de válvula da válvula de controle de desligamento é inserido no espaço de recebimento de válvula lateralmente a partir de fora através do lado de acesso.
Unidade de fundição, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada ainda pelo fato de que o corpo principal de válvula é inserido no espaço de recebimento de válvula com uma saída de válvula que aponta para baixo (14), e o canal de entrada de fusão continua a partir da saída de válvula com uma porção de canal (15) no recipiente de fundição que sai para baixo para fora do espaço de recebimento de válvula.
Unidade de fundição, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada ainda pelo fato de que o corpo principal de válvula é retido de uma maneira presa na direção vertical no espaço de recebimento de válvula por uma conexão de grampeamento destacável (16) e em um lado inferior sustenta uma vedação (17) que veda a saída de válvula.
Unidade de fundição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada ainda pelo fato de que a válvula de controle de desligamento tem uma haste de controle (18), que é guiada de uma maneira móvel de translação no corpo principal de válvula, em uma extremidade sustenta o corpo de fechamento de válvula e com sua outra extremidade se estende para fora corpo principal de válvula e para fora do recipiente de fundição através de uma abertura de passagem de haste (19) no recipiente de fundição.
Unidade de fundição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada ainda pelo fato de que a haste de controle é disposta com seu eixo geométrico longitudinal de haste paralelo a um eixo geométrico longitudinal (20) do pistão de fundição.
Unidade de fundição, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizada ainda por uma fenda de inserção de haste de controle lateral (21) no recipiente de fundição para inserção lateral da haste de controle no espaço de recebimento de válvula do recipiente de fundição e para remoção lateral da mesma.
Unidade de fundição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada ainda pelo fato de que o canal de entrada de fusão contém pelo menos um orifício transversal (22) no corpo principal de válvula que forma a abertura de conexão do banho de fusão em um lado de entrada e abre para fora em um orifício longitudinal (23) no corpo principal de válvula em um lado de saída, através do qual o orifício da haste de controle se estende e cujo orifício forma a sede de válvula no lado de saída.