BR112017001920B1

BR112017001920B1 - Sistema de alimentação para fundição de metal, luva de alimentação para utilização em fundição de metal, e, processo para preparar um molde

Info

Publication number: BR112017001920B1
Application number: BR112017001920-5A
Authority: BR
Inventors: Christof Volks
Original assignee: Foseco International Limited
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2021-08-17
Also published as: BR112017001920A2; JP2017527445A; GB201415516D0; JP6487533B2; CN106660111B; EP3188856B1; US9968993B2; KR101992632B1; RU2684522C2; MX2017000512A; US20170209917A1; RU2017103294A; ES2866953T3; PL3188856T3; KR20170049499A; RU2017103294A3; CN106660111A; WO2016034872A1; EP3188856A1

Abstract

A presente invenção é relativa a um sistema de alimentação para fundição de metal. O sistema de alimentação compreende uma luva de alimentação montada em um corpo tubular. A luva de alimentação tem um eixo geométrico longitudinal e compreende uma parede lateral contínua que define uma cavidade para receber metal líquido durante a fundição. A parede lateral se estende geralmente em torno do eixo geométrico longitudinal e tem uma base adjacente ao corpo tubular. O corpo tubular define um furo aberto através de toso ele para conectar a cavidade ao fundido. Uma ranhura se estende para dentro da parede lateral desde a base até uma primeira profundidade e o corpo tubular se projeta para dentro da ranhura até uma segunda profundidade e é mantido na posição por meios de retenção. A segunda profundidade é menor do que a primeira profundidade de modo que, após a aplicação de uma força em utilização, os meios de retenção são superados e o corpo tubular é empurrado mais para dentro da ranhura.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de alimentação para utilização em operações de fundição de metal que utilizam moldes de fundição, uma luva de alimentação para utilização no sistema de alimentação e um processo para preparar um molde que compreende o sistema de alimentação.

[002] Em um processo de fundição típico, o metal fundido é derramado para uma cavidade de molde pré-formada que define a forma do fundido. No entanto, quando o metal solidifica, ele encolhe, resultando em cavidades de contração que, por sua vez, resultam em imperfeições inaceitáveis no fundido final. Este é um problema bem conhecido na indústria de fundição e é enfrentado pela utilização de luvas ou tubos ascendentes de alimentação, que são integrados no molde, quer durante a formação do molde aplicando-os a uma placa padrão, ou mais tarde, inserindo uma luva em uma cavidade no molde formado. Cada luva de alimentação proporciona um volume ou cavidade adicional (normalmente anexado) que está em comunicação com a cavidade do molde, de modo que metal derretido também entra na luva de alimentação. Durante a solidificação metal derretido dentro da luva de alimentação flui de volta para dentro da cavidade de molde para compensar o encolhimento do fundido.

[003] Depois da solidificação do fundido e da remoção do material de molde, metal residual indesejado do interior da cavidade da luva de alimentação permanece ligado ao fundido e deve ser removido. A fim de facilitar a remoção do metal residual, a cavidade da luva de alimentação pode ser afunilada em direção à sua base (isto é, a extremidade da luva de alimentação que será a mais próxima da cavidade do molde) em um projeto comumente referido como uma luva de gargalo para baixo. Quando um golpe rápido é aplicado ao metal residual, ele se separa no ponto mais fraco que estará próximo ao molde (o processo conhecido comumente como “quebra”. É também desejável uma pequena impressão no fundido para permitir o posicionamento de luvas de alimentação em áreas do fundido onde acesso possa ser restringido por características adjacentes.

[004] Embora luvas de alimentação possam ser aplicadas diretamente sobre a superfície da cavidade do molde de fundição, elas são frequentemente utilizadas em conjunto com um elemento de alimentação (também conhecido como “macho de quebra”). Um macho de quebra é simplesmente um disco de material refratário (tipicamente um macho de areia ligado com resina, ou um macho cerâmico, ou um macho de material de luva de alimentação) com um orifício normalmente no seu centro, que assenta entre a cavidade do molde e a luva de alimentação. O diâmetro do orifício através do macho de quebra é projetado para ser menor do que o diâmetro da cavidade interior da luva de alimentação (que não necessariamente precisa ser afunilada) de modo que a quebra ocorre no macho de quebra perto da superfície do fundido.

[005] Areia de moldagem pode ser classificada em duas categorias principais. De ligação química (baseada em ligantes orgânicos ou inorgânicos) ou ligada com argila. Os ligantes de moldagem ligados quimicamente são tipicamente sistemas de auto-endurecimento onde um aglutinante e um endurecedor químico são misturados com a areia e o ligante e endurecedor começam a reagir imediatamente, mas de modo suficientemente lento para permitir que a areia seja moldada em torno da placa padrão e então deixada endurecer o suficiente para remoção e fundição.

[006] A moldagem com argila utiliza argila e água como ligante, e pode ser usada no estado "verde" ou não secado e é comumente referida como “areia verde” (greensand). As misturas de areia verde não fluem facilmente ou se movem facilmente apenas sob forças de compressão e, por conseguinte, para compactar a areia verde em torno do padrão e dar ao molde propriedades de resistência suficientes como detalhado anteriormente, são aplicadas uma variedade de combinações de solavancos, vibrações, apertos e golpes, para produzir moldes de resistência uniforme com alta produtividade. A areia é tipicamente comprimida (compactada) em alta pressão, geralmente usando um ou mais êmbolos hidráulicos. XXXXXXX

[007] Para aplicar luvas em tais processos de moldagem em alta pressão, são normalmente fornecidos pinos na placa de moldagem padrão (que define a cavidade do molde) em locais predeterminados como pontos de montagem para as luvas de alimentação. Uma vez que as luvas necessárias são colocadas nos pinos (de tal modo que a base de alimentação esteja sobre ou levantada acima da placa padrão), o molde é formado derramando areia de moldagem sobre a placa padrão e em torno das luvas de alimentação até que as luvas de alimentação estejam cobertas e a caixa do molde esteja cheia. A aplicação da areia de moldagem e as subsequentes pressões elevadas podem provocar dano e quebra da luva de alimentação, especialmente se a luva de alimentação estiver em contato direto com a placa padrão antes da compactação, e com requisitos crescentes de complexidade de fundição e de produtividade, existe uma necessidade por moldes dimensionalmente mais estáveis e, consequentemente, uma tendência para pressões de compactação mais elevadas e quebras resultantes da luva.

[008] O Requerente desenvolveu uma gama de elementos de alimentação desmontáveis para utilização em combinação com luvas de alimentação, os quais estão descritos nos documentos WO2005/051568, WO2007141446, WO2012110753 e WO2013171439. Os elementos de alimentação comprimem quando submetidos a pressão durante moldagem, protegendo assim a luva de alimentação quanto a danos.

[009] A US2008/0265129 descreve um inserto de alimentação para inserir em um molde de fundição utilizado para fundir metais, que compreende um corpo de alimentação que tem nele uma cavidade de alimentação. O lado inferior do corpo de alimentação está em comunicação com o molde de fundição e o lado de topo do corpo de alimentação é dotado de um dispositivo de absorção de energia.

[0010] A EP1184104A1 (Chemex GmbH) descreve uma luva de alimentação de duas partes (que pode ser isolante ou exotérmica) que se telescopa quando a areia de moldagem é comprimida; a parede interna da segunda parte (superior) é nivelada com a parede externa da primeira parte (inferior).

[0011] A EP1184104A1, figuras 3a até 3d, ilustra a ação telescópica da luva de alimentação de duas partes (102). A luva de alimentação (102) está em contato direto com o padrão (122), o que pode ser prejudicial quando uma luva exotérmica é empregada, uma vez que pode resultar em um acabamento superficial pobre, contaminação localizada da superfície de fundição e mesmo defeitos de fundição na subsuperfície. Além disso, mesmo embora a parte inferior (104) seja afunilada, existe ainda uma ampla impressão sobre o padrão (122), uma vez que a parte inferior (104) deve ser relativamente espessa para suportar as forças experimentadas durante a compactação. Isto é insatisfatório em termos de quebra (“knock-off”) e do espaço ocupado pelo sistema de alimentação no padrão. A parte interior inferior (104) e a parte exterior superior (106) são mantidas em posição por elementos de retenção (112). Os elementos de retenção (112) quebram e caem na areia de moldagem (150) para permitir que a ação telescópica ocorra. Os elementos de retenção irão se acumular na areia de moldagem ao longo do tempo e com isto contaminá-la. Isto é particularmente problemático quando os elementos de retenção são feitos de material exotérmico, uma vez que eles podem reagir criando pequenos defeitos explosivos.

[0012] A US 6904952 (AS Luengen GmbH & Co. KG) descreve um sistema de alimentação onde um corpo tubular é temporariamente colado à parede interior de uma luva de alimentação. Existe movimento relativo entre a luva de alimentação e o corpo tubular quando a areia de moldagem é comprimida.

[0013] Demandas crescentes estão sendo colocadas em sistemas de alimentação para uso em sistemas de moldagem de alta pressão, em parte devido a avanços em equipamento de moldagem e em parte devido a novos fundidos sendo produzidos. Certos graus de ferro dúctil e configurações particulares de fundidos podem influenciar negativamente a efetividade de desempenho da alimentação através do gargalo de certos elementos de alimentação de metal. Adicionalmente, certas linhas de moldagem ou configurações de fundição podem resultar em excesso de compressão (colapso do elemento de alimentação ou da telescopagem do sistema de alimentação) resultando em a base da luva estar em proximidade junto à superfície de fundição separada por apenas uma fina camada de areia. A presente invenção proporciona um sistema de alimentação para utilização na fundição de metal e procura superar um ou mais problemas associados com sistemas de alimentação da técnica precedente, ou proporcionar uma alternativa útil.

[0014] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é fornecido um sistema de alimentação para fundição de metal que compreende uma luva de alimentação montada em um corpo tubular;a luva de alimentação tendo um eixo geométrico longitudinal e compreendendo uma parede lateral contínua que se estende geralmente em torno do eixo geométrico longitudinal, que define uma cavidade para receber metal líquido durante fundição, a parede lateral tendo uma base adjacente ao corpo tubular;o corpo tubular definindo um furo aberto através de todo ele para conectar a cavidade ao fundido, ondeuma ranhura se estende para dentro da parede lateral desde a base até uma primeira profundidade e o corpo tubular se projeta para dentro da ranhura até uma segunda profundidade e é mantido em posição por meios de retenção,a segunda profundidade sendo menor que a primeira profundidade, de modo que quando da aplicação de uma força em utilização, os meios de retenção são superados e o corpo tubular é empurrado mais para dentro da ranhura.

[0015] Em utilização, o sistema de alimentação é montado em um padrão de molde, tipicamente colocado sobre um pino de moldagem ligado à placa padrão para manter o sistema no lugar, de tal modo que o corpo tubular esteja junto ao molde. O furo aberto definido pelo corpo tubular proporciona uma passagem a partir da cavidade da luva de alimentação para a cavidade do molde para alimentar o fundido quando ele resfria e encolhe. Durante moldagem e subsequente compactação (ram-up), o sistema de alimentação irá experimentar uma força na direção do eixo geométrico longitudinal do corpo tubular (o eixo geométrico do furo). Esta força empurra juntos a luva de alimentação e o corpo tubular, de modo que os meios de retenção são superados e o corpo tubular, que já se projeta parcialmente para dentro da ranhura, se projeta ainda mais para dentro da ranhura. Assim, a elevada pressão de compressão provoca movimento relativo entre a luva de alimentação e o corpo tubular em vez da quebra da luva de alimentação. Tipicamente, o sistema de alimentação irá experimentar uma pressão de compactação (ram up) (como medida na placa padrão) de pelo menos 30, 60, 90, 120 ou 150 N/cm2.

[0016] A US6904952, figura 2, mostra um corpo tubular (3) colado dentro da cavidade de uma luva de alimentação (1) por meio de uma costura de cola quente (7). Durante moldagem, a luva de alimentação (1) se separa do corpo tubular (3) e é forçada ainda mais para o corpo tubular; A nova posição está ilustrada pelas hachuras. Durante a fundição, o metal líquido estará em contacto direto com o corpo tubular em vez de com a luva de alimentação na área de sobreposição. O corpo tubular estará na temperatura ambiente e pode causar um efeito de resfriamento, especialmente quando o corpo tubular é feito de metal. O efeito de resfriamento pode causar a solidificação prematura do metal líquido na luva de alimentação resultando em alimentação reduzida e defeitos de fundição subsequentes. Na US 6904952 o corpo tubular é dito ser feito a partir de metais, plásticos, cartão, cerâmica ou materiais similares, com alumínio e chapa de ferro sendo preferidos. Na presente invenção a parte do corpo tubular que se sobrepõe ao alimentador está dentro da parede lateral e não está em contacto direto com metal líquido durante fundição. Isto não só minimiza qualquer efeito de resfriamento, mas também resulta em superaquecimento do corpo tubular quando alimentadores exotérmicos são utilizados; ambos os lados do corpo tubular metálico estão em contato íntimo direto com a parte de sobreposição do alimentador exotérmico e, por conseguinte, asseguram que o metal de alimentação permanece líquido por tempo suficientemente longo para alimentar o fundido.Corpo tubular

[0017] O corpo tubular serve a duas funções: (i) o corpo tubular tem um furo aberto através do qual proporciona uma passagem da cavidade da luva de alimentação para o molde de fundição e, (ii) o movimento relativo do corpo tubular e da luva de alimentação serve para absorver energia que poderia de outra maneira causar quebra da luva de alimentação.

[0018] O corpo tubular se projeta parcialmente (mas não completamente) para dentro da ranhura de modo a haver mais espaço dentro da ranhura para movimento relativo subsequente. Em uma modalidade a ranhura e o corpo tubular são dimensionados e conformados (por exemplo, para formar uma aleta, nervura, sobreposição ou entalhe) de tal modo que os meios de retenção são um ajuste por atrito que mantém o corpo tubular em posição antes da compactação (densificação da areia de moldagem em torno do sistema de alimentação para produzir o molde para fundição). Adicionalmente ou alternativamente, o corpo tubular é fixado de forma liberável à luva de alimentação por meio de adesivo; o meio de retenção é adesivo. Em uma outra modalidade, o sistema de alimentação (a luva de alimentação ou o corpo tubular) compreende um elemento de retenção (por exemplo uma asa, uma aba ou meios de deslocamento) ou elementos de retenção que mantêm o corpo tubular de maneira liberável em posição na segunda profundidade, antes da compactação.

[0019] Será entendido que o corpo tubular e a luva de alimentação devem ser capazes de movimento relativo adicional durante a compactação (na prática, o corpo tubular irá permanecer estacionário e a luva de alimentação irá mover). Por conseguinte, os meios de liberação (por exemplo, ajustamento por atrito, cola e/ou quaisquer elementos de retenção) devem permitir que o corpo tubular e a luva de alimentação se separem durante utilização. Por exemplo, o elemento de retenção poderia deformar para permitir ao corpo tubular se mover para dentro da ranhura ou possa se separar completamente do sistema de alimentação. É preferível que os elementos de retenção permaneçam parte do sistema de alimentação em vez de se separarem, uma vez que as peças iriam terminar na areia de moldagem ou, pior ainda, no próprio fundido.

[0020] Em uma modalidade os meios de retenção compreendem o corpo tubular que tem pelo menos um elemento de retenção. Adicionalmente ou alternativamente, os meios de retenção compreendem a luva de alimentação que tem pelo menos um elemento de retenção.

[0021] Em uma modalidade o(s) elemento(s) de retenção se deforma(m) na subida.

[0022] Em uma modalidade o elemento de retenção compreende meios de deslocamento (por exemplo, uma mola) que mantém o corpo tubular no lugar dentro da ranhura. Os meios de deslocamento são superados na compactação, permitindo que o corpo tubular se mova ainda mais para dentro da ranhura. Se a ranhura é definida por paredes paralelas, então os meios de deslocamento não se deformarão na subida.

[0023] Em uma modalidade o corpo tubular compreende pelo menos uma projeção que encontra a luva de alimentação (por exemplo, a base da parede lateral ou o interior da ranhura). Em uma tal modalidade o corpo tubular compreende desde 2 até 8 ou desde 3 até 6 projeções.

[0024] Em uma modalidade o corpo tubular compreende pelo menos uma projeção para fora. Uma projeção para fora se estende para longe do eixo geométrico do furo. Em uma tal modalidade, a projeção para fora é uma aleta. Uma aleta pode ser empregada para proporcionar um ajuste de atrito entre o corpo tubular e a luva de alimentação e não irá se deformar na compactação.

[0025] Em uma modalidade o corpo tubular compreende pelo menos uma projeção para dentro. Uma projeção para dentro se estende no sentido do eixo geométrico do furo. Em uma tal modalidade, o corpo tubular é dobrado para dentro ou "enrugado" para formar uma sobreposição, que não se deforma em sobreposição. Uma projeção para fora pode ser preferível a uma projeção para dentro se houver o risco que uma projeção para dentro possa quebrar e cair no fundido.

[0026] Em uma modalidade o elemento de retenção (por exemplo, projeção) é um elemento de retenção integral, isto é, o corpo tubular e o(s) elemento(s) de retenção são de construção uniforme. Em uma modalidade, a projeção integral é formada dobrando uma porção do corpo tubular (para dentro ou para fora) para formar uma aba ou asa. A porção do corpo tubular pode compreender uma borda do corpo tubular ou pode estar afastada de uma borda do corpo tubular. Em outra modalidade, a projeção integral é formada como um entalhe ou protuberância no corpo tubular (afastada da borda periférica). Em outra modalidade, a projeção integral é uma nervura que se prolonga em torno de toda a periferia do corpo tubular. A nervura pode prender a luva de alimentação dentro da ranhura.

[0027] O tamanho e massa do corpo tubular irão depender da aplicação. É geralmente preferível reduzir a massa do corpo tubular quando possível. Isto reduz custos de material e também pode ser benéfico durante a fundição, por exemplo, reduzindo a capacidade térmica do corpo tubular. Em uma modalidade, o corpo tubular tem uma massa inferior a 50, 40, 30, 25 ou 20 g.

[0028] Será entendido que o corpo tubular tem um eixo geométrico longitudinal, o eixo geométrico do furo. Em geral, a luva de alimentação e o corpo tubular serão conformados de tal modo que o eixo geométrico do furo e o eixo geométrico longitudinal da luva de alimentação sejam o mesmo. No entanto, isso não é essencial.

[0029] A altura do corpo tubular pode ser medida em uma direção paralela ao eixo geométrico do furo e pode ser comparada à profundidade da ranhura (a primeira profundidade). Em algumas modalidades, a relação da altura do corpo tubular para a primeira profundidade é de 1:1 até 5:1, de 1,1:1 até 3:1 ou de 1,3:1 até 2:1.

[0030] O corpo tubular tem um diâmetro interior e um diâmetro exterior e uma espessura que é a diferença entre os diâmetros interior e exterior (todos medidos em um plano perpendicular ao eixo geométrico do furo). A espessura do corpo tubular deve ser tal que permita ao corpo tubular se projetar para dentro da ranhura. Em algumas modalidades, a espessura do corpo tubular é de pelo menos 0,1, 0,3, 0,5, 0,8, 1, 2 ou 3 mm. Em algumas modalidades, a espessura do corpo tubular não é superior a 5, 3, 2, 1,5, 1, 0,8 ou 0,5 mm. Em uma modalidade o corpo tubular tem uma espessura de 0,3 a 1,5 mm. Uma pequena espessura é benéfica por inúmeras razões, que incluem: reduzir o material necessário para fabricar o corpo tubular e permitir que a ranhura correspondente na parede lateral seja estreita, reduzir a capacidade de calor do corpo tubular e, consequentemente, a quantidade de energia absorvida a partir do alimentador na fundição. A ranhura se estende desde a base da parede lateral e quanto mais larga a ranhura, mais larga deve ser a base para acomodá-la.

[0031] Em uma modalidade o corpo tubular tem uma seção transversal circular. No entanto, a seção transversal poderia ser não circular, por exemplo, oval, oblonga ou elíptica. Em uma modalidade preferida, o corpo tubular se estreita (afunila) em uma direção que se afasta da luva de alimentação (junto ao fundido, em utilização). Uma porção estreita adjacente ao fundido é conhecida como um gargalo de alimentação e proporciona uma melhor quebra do alimentador. Em uma série de modalidades, o ângulo do gargalo afunilado em relação ao eixo geométrico do furo não deve ser superior a 55, 50, 45, 40 ou 35 °.

[0032] Para melhorar ainda mais a quebra, a base do corpo tubular pode ter um lábio direcionado para dentro, para proporcionar uma superfície para montar sobre o padrão de molde e produzir um entalhe no gargalo de alimentação do fundido resultante, para facilitar a sua remoção (quebra).

[0033] O corpo tubular pode ser fabricado a partir de uma variedade de materiais adequados, incluindo metal (por exemplo, aço, ferro, alumínio, ligas de alumínio, latão, cobre, etc.) ou plásticos. Em uma modalidade particular, o corpo tubular é feito de metal. Um corpo tubular de metal pode ser feito para ter uma pequena espessura enquanto mantendo resistência suficiente para suportar pressões de moldagem. Em uma modalidade o corpo tubular não é fabricado a partir de material de luva de alimentação (seja isolante ou exotérmico). Material de luva de alimentação não é geralmente forte o suficiente para suportar pressões de moldagem com pequena espessura, enquanto que um corpo tubular mais grosso requer uma ranhura mais larga na parede lateral e, consequentemente, aumenta o tamanho (e o custo associado) do sistema de alimentação como um todo. Adicionalmente, um corpo tubular que compreende material de luva de alimentação pode também causar um acabamento superficial pobre e defeitos onde está em contacto com o fundido.

[0034] Em certas modalidades em que o corpo tubular é formado a partir de metal, ele pode ser formado prensado a partir de uma única peça metálica de espessura constante. Em uma modalidade o corpo tubular é fabricado por meio de um processo de estiramento, pelo qual um molde de chapa metálica é estirado radialmente para dentro de uma matriz de conformação pela ação mecânica de um punção. O processo é considerado de estiramento profundo quando a profundidade da peça estirada excede o seu diâmetro e é conseguido re-estirando a peça através de uma série de matrizes. Em outra modalidade, o corpo tubular é fabricado por meio de um processo de fiação de metal ou de formação em rotação, pelo qual um molde disco ou tubo de metal é primeiro montado em um torno giratório e girado em alta velocidade. Pressão localizada é então aplicada em uma série de passes de rolo ou de ferramenta, que fazem com que o metal flua para baixo e em torno de um mandril que tem o perfil dimensional interno da peça acabada necessária.

[0035] Para ser adequado para conformação por prensa ouconformação por giro, o metal deveria ser suficientemente maleável para evitar rasgar ou rachar durante o processo de formação. Em certas modalidades, o elemento de alimentação é fabricado a partir de aços laminados a frio, com teores típicos de carbono que variam entre, pelo menos, 0,02% (Grau DC06, Padrão Europeu EN10130-1999) até um máximo de 0,12% (Grau DC01, Padrão Europeu EN 10130 - 1999). Em uma modalidade o corpo tubular é feito de aço com um teor de carbono inferior a 0,05, 0,04 ou 0,03%Luva de alimentação

[0036] A ranhura tem uma primeira profundidade (D1), que é a distância pela qual a ranhura se estende para longe da base até a parede lateral. Tipicamente, a ranhura tem uma profundidade uniforme, isto é, a distância desde a base até a parede lateral é a mesma, não importa onde ela é medida. Contudo, uma ranhura de profundidade variável poderia ser utilizada se desejado, e a primeira profundidade será entendida ser a profundidade mínima, uma vez que isto dita a extensão na qual o corpo tubular pode se projetar para dentro da ranhura.

[0037] Antes da compactação, o corpo tubular é recebido na ranhura até uma segunda profundidade (D2), isto é, D2<D1, de modo que o corpo tubular se projeta parcialmente para dentro da ranhura. Depois da compactação, o corpo tubular se projeta mais para dentro da ranhura até uma terceira profundidade (D3), possivelmente até à profundidade total da ranhura.

[0038] A ranhura deve ser capaz de receber o corpo tubular. Assim, a secção transversal da ranhura (em um plano perpendicular ao eixo geométrico do furo) corresponde à seção transversal do corpo tubular, por exemplo, a ranhura é uma ranhura circular e o corpo tubular tem uma seção transversal circular. Será entendido que a ranhura é uma ranhura única contínua, e isto é necessário para pôr a invenção em execução. Movimento relativo entre uma luva de alimentação e um corpo tubular poderia ser conseguido por uma luva de alimentação tendo uma série de fendas se o corpo tubular tivesse uma forma correspondente, por exemplo, uma borda encastelada. No entanto, tal combinação está fora do escopo da presente invenção e não seria prática, uma vez que o sistema não é fechado; existe o risco de que areia de moldagem possa penetrar na luva de alimentação através de espaços na borda do corpo tubular.

[0039] Em uma série de modalidades a ranhura tem uma primeira profundidade (D1) de pelo menos 20, 30, 40 ou 50 mm. Em uma série de modalidades, a primeira profundidade (D1) não é maior que 100, 80, 60 ou 40 mm. Em uma modalidade, a primeira profundidade (D1) é desde 25 até 50 mm. A primeira profundidade (D1) pode ser comparada com a altura da luva de alimentação. Em uma modalidade, a primeira profundidade corresponde desde 10 até 50% ou 20 até 40% da altura da luva de alimentação.

[0040] A ranhura é considerada ter uma largura máxima (W), que é medida em uma direção aproximadamente perpendicular ao eixo geométrico do furo e/ou ao eixo geométrico da luva de alimentação. Deverá ser entendido que a largura da ranhura deve ser suficiente para permitir que o corpo tubular seja recebido dentro da ranhura. Em uma série de modalidades a ranhura tem uma largura máxima de pelo menos 0,5, 1, 2, 3, 5 ou 8 mm. Em uma série de modalidades a ranhura tem uma largura máxima de não mais que 10, 5, 3 ou 1,5 mm. Em uma modalidade, a ranhura tem uma largura máxima de 1 a 3 mm.

[0041] A largura máxima da ranhura pode ser comparada com a espessura do corpo tubular. Será entendido que a espessura do corpo tubular deve ser a mesma que ou menor que a largura máxima da ranhura. Se o corpo tubular e a ranhura tiverem tamanhos similares, então um ajuste de atrito direto pode ser possível. Se o corpo tubular for muito mais fino do que a ranhura, é então provável que outro elemento de retenção seja necessário. Em uma série de modalidades a espessura do corpo tubular é pelo menos 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% ou 90% da largura máxima da ranhura. Em outra série de modalidades a espessura do corpo tubular não é mais do que 95%, 80%, 70%, 60% ou 50% da largura máxima da ranhura.

[0042] A ranhura pode ter uma largura uniforme, isto é, a largura da ranhura é a mesma, não importa onde ela é medida. Alternativamente, a ranhura pode ter uma largura não uniforme. Por exemplo, a ranhura pode se afunilar para longe da base da parede lateral. Portanto, a largura máxima é medida na base da parede lateral e a largura se reduz então a um valor mínimo na primeira profundidade (D1). Isto pode ser utilizado em certas modalidades para controlar e reduzir a quantidade que o corpo tubular se projeta para dentro da luva na compactação.

[0043] Em uma série de modalidades a segunda profundidade (D2, a profundidade na qual o corpo tubular é recebido na ranhura) é pelo menos 10, 15, 20, 25, 30, 40 ou 50% da primeira profundidade. Em uma série de modalidades, a segunda profundidade não é maior que 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20 ou 10% da primeira profundidade. Em uma modalidade a segunda profundidade é desde 10 até 30% da primeira profundidade.

[0044] Tipicamente, o corpo tubular se projeta para dentro da ranhura até uma profundidade uniforme, isto é, a distância desde a base até a extremidade do corpo tubular é a mesma, não importando onde é medida. Contudo, um corpo tubular que tem uma borda desigual (por exemplo, uma borda em forma de castelo) pode ser utilizado, se desejado, de tal modo que a distância possa variar e a segunda profundidade será entendida ser a profundidade máxima, com a exceção de não poder existir espaço entre o corpo tubular e a base da parede lateral, para evitar a entrada de areia de moldagem no fundido.

[0045] A ranhura na parede lateral é separada da cavidade da luva de alimentação. Em uma modalidade, a ranhura é localizada a pelo menos 5, 8 ou 10 mm da cavidade da luva de alimentação.

[0046] A natureza do material da luva de alimentação não é particularmente limitada e ela pode ser, por exemplo, isolante, exotérmica ou uma combinação de ambas. Nem seu modo de fabricação é particularmente limitado, ela pode ser fabricada, por exemplo, utilizando ou o processo de formação a vácuo ou o método de inserção de macho (CORE-SHOT). Tipicamente, uma luva de alimentação é feita a partir de uma mistura de enchimentos refratários de baixa e alta densidade (por exemplo, areia de sílica, olivina, microesferas e fibras ocas de alumino-silicato, argila refratária (CHAMOTTE), alumina, pedra-pomes, perlita, vermiculita) e ligantes. Uma luva exotérmica requer ainda um combustível (usualmente alumínio ou liga de alumínio), um oxidante (tipicamente óxido de ferro, dióxido de manganês, ou nitrato de potássio) e usualmente iniciadores/sensibilizadores (tipicamente criolita).

[0047] Em uma modalidade é fabricada uma luva de alimentação convencional e, então, material da luva de alimentação é removido da base para formar a ranhura, por exemplo, por perfuração ou esmerilhamento. Em outra modalidade a luva de alimentação é fabricada com a ranhura no lugar, tipicamente por um método de inserção de macho (core-shooting) que incorpora uma ferramenta que define a ranhura, Por exemplo, a ferramenta tem um mandril fino em torno do qual a luva é formada, após o que, a luva é removida (retirada) da ferramenta e do mandril. Nesta modalidade é preferível utilizar um mandril afunilado para tornar mais fácil a remoção da luva formada, fornecendo assim uma ranhura afunilada na base da luva.

[0048] Em uma série de modalidades, a luva de alimentação tem uma resistência (resistência a esmagamento) de pelo menos 5 kN, 8 kN, 12 kN, 15 kN, 20 kN ou 25 kN. Em uma série de modalidades, a resistência da luva é menor do que 25 kN, 20 kN, 18 kN, 15 kN, 10 kN ou 8 kN. Para facilidade de comparação, a resistência de uma luva de alimentação é definida como a resistência à compressão de um corpo de teste cilíndrico de 50 x 50 mm feito a partir do material da luva de alimentação. Uma máquina de ensaio de compressão 201/70 EM (Form & Test Seidner, Alemanha) é utilizada e operada de acordo com as instruções do fabricante. O corpo de teste é colocado de modo centralizado sobre a inferior das placas de aço e carregado até a destruição, quando a placa inferior é movida para a placa superior a uma velocidade de 20 mm/minuto. A resistência efetiva da luva de alimentação não dependerá apenas da composição exata, do ligante utilizado e do método de fabricação, mas também do tamanho e do projeto da luva, o que é ilustrado pelo fato de a resistência de um corpo de teste ser usualmente mais elevada do que aquela medida para uma luva padrão de topo plano.

[0049] Em uma modalidade, a luva de alimentação compreende um teto espaçado da base da parede lateral. A parede lateral e o teto definem juntos a cavidade para receber metal líquido durante a fundição. Em uma tal modalidade o teto e a parede lateral são formados integralmente. Alternativamente, a parede lateral e o teto são separáveis, isto é, o teto é uma tampa. Em uma modalidade, ambos, a parede lateral e o teto são feitos de material de luva de alimentação. Luvas de alimentação estão disponíveis em inúmeras formas, incluindo cilindros, ovais e domos. Desta maneira, a parede lateral pode ser paralela ao, ou angulada a partir do eixo geométrico longitudinal da luva de alimentação. O teto (se presente) pode ser de topo plano, em domo, domo de topo plano ou qualquer outra forma adequada.

[0050] O teto da luva pode ser fechado de modo a que a cavidade da luva de alimentação seja fechada, e pode também conter um recesso (um furo cego) que se estende parcialmente através da seção de topo do alimentador (oposto à base) para ajudar na montagem do sistema de alimentação sobre um pino de moldagem ligado ao padrão de molde. Alternativamente, a luva de alimentação pode ter uma abertura (um furo aberto) que se estende através de todo o teto do alimentador de modo que a cavidade de alimentação é aberta. A abertura deve ser larga o suficiente para acomodar um pino de suporte, mas estreita o suficiente para evitar que areia entre na cavidade da luva de alimentação durante moldagem. O diâmetro da abertura pode ser comparado com o diâmetro máximo da cavidade da luva de alimentação (ambos medidos em um plano perpendicular ao eixo geométrico longitudinal da luva de alimentação). Em uma modalidade o diâmetro da abertura não é maior do que 40, 30, 20, 15 ou 10% do diâmetro máximo da cavidade da luva de alimentação.

[0051] Em utilização, o sistema de alimentação é tipicamente colocado em um pino de suporte para manter o sistema de alimentação na posição requerida na placa de molde padrão antes de a areia ser comprimida e compactada. Na compactação, a luva se move para a superfície do padrão de molde e o pino, se fixo, pode perfurar o teto da luva de alimentação, ou simplesmente pode atravessar a abertura ou recesso quando a luva se move para baixo. Este movimento e o contato do teto com o pino podem fazer com que pequenos fragmentos de luva se quebrem a caiam na cavidade de fundição, resultando em acabamento superficial pobre do fundido ou contaminação localizada da superfície do fundido. Isto pode ser superado revestindo a abertura ou recesso no teto com um inserto oco ou colar interno, o qual pode ser fabricado a partir de uma variedade de materiais adequados, incluindo metal, plástico ou cerâmica. Assim, em uma modalidade, a luva de alimentação pode ser modificada para incluir um colar interno que reveste a abertura ou recesso no teto do alimentador. Este colar pode ser inserido na abertura ou recesso no teto da luva depois que a luva tenha sido produzida ou, alternativamente, incorporado durante a fabricação da luva, pelo que, o material da luva é inserido por macho (CORESHOT) ou moldado em torno do colar, depois do que a luva é curada e mantém o colar no lugar. Tal colar protege a luva de qualquer dano que possa ser causado pelo pino de suporte durante moldagem e compactação.

[0052] A invenção também reside em uma luva de alimentação para utilização no sistema de alimentação de acordo com modalidades do primeiro aspecto.

[0053] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecida uma luva de alimentação para utilização na fundição de metal, a luva de alimentação tendo um eixo geométrico longitudinal e compreendendo uma parede lateral contínua que se estende geralmente em torno do eixo longitudinal e um teto que se estende geralmente através do eixo geométrico longitudinal, a parede lateral e o teto definindo em conjunto uma cavidade para receber metal líquido durante fundição, no qual a parede lateral tem uma base espaçada do teto e uma ranhura se estende a partir da base até a parede lateral.

[0054] Os comentários acima com relação ao primeiro aspecto também se aplicam ao segundo aspecto, com a exceção que a luva de alimentação do segundo aspecto deve compreender um teto. Será entendido que a ranhura se estende para longe da base e para o teto.

[0055] Em uma modalidade, a ranhura tem uma largura uniforme. Alternativamente, a ranhura tem uma largura não uniforme. Em uma tal modalidade a ranhura se afunila para longe da base da parede lateral. A utilização de uma ranhura afunilada pode ser útil em certas modalidades. Por exemplo, uma ranhura afunilada pode induzir a deformação de um elemento de retenção.

[0056] Em uma modalidade, uma abertura (um furo aberto) se estende através do teto do alimentador. Em uma tal modalidade, um colar interno reveste a abertura. Esta modalidade é útil quando a luva de alimentação é empregada com um pino de suporte como descrito acima.

[0057] Em uma modalidade o teto é fechado, isto é, nenhuma abertura se estende através do teto do alimentador.

[0058] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção é fornecido um processo para a preparação de um molde compreendendocolocar o sistema de alimentação do primeiro aspecto em um padrão, o sistema de alimentação compreendendo uma luva de alimentação montada em um corpo tubular;a luva de alimentação compreendendo uma parede lateral contínua que define uma cavidade para receber metal líquido durante fundição, a parede lateral tendo uma base adjacente ao corpo tubular;o corpo tubular definindo um furo aberto através de todo ele para conectar a cavidade ao fundido,no qual uma ranhura se prolonga para dentro da parede lateral desde a base até uma primeira profundidade e o corpo tubular se projeta para dentro da ranhura até uma segunda profundidade e é mantido na posição por meios de retenção, sendo a segunda profundidade menor do que a primeira profundidade;circundar o padrão com material de molde;compactar o material de molde; eremover o padrão do material de molde compactado para formar o molde;onde compactar o material de molde compreende a aplicação de pressão ao sistema de alimentação, de tal modo que os meios de retenção são superados e o corpo tubular é empurrado mais para dentro da ranhura até uma terceira profundidade.

[0059] O molde pode ser um molde separado horizontalmente ou um molde separado verticalmente. Se utilizado em uma máquina de moldagem separada verticalmente (tal como as máquinas de moldagem Disamatic sem frasco fabricadas pela DISA Industries A/S), o sistema de alimentação é tipicamente colocado na placa de oscilação padrão) quando está na posição horizontal durante o ciclo normal de fabricação do molde. As luvas podem ser colocadas no padrão horizontal ou na placa de oscilação de modo manual, ou automático por meio de uso de robôs.

[0060] Os comentários acima em relação ao primeiro e segundo aspectos também se aplicam ao terceiro aspecto.

[0061] Em uma série de modalidades, os meios de retenção são superados de tal modo que o corpo tubular é empurrado mais para dentro da ranhura até uma terceira profundidade (D3), a terceira profundidade sendo pelo menos 50, 60, 70, 80 ou 90% da primeira profundidade. Em uma série de modalidades a terceira profundidade não é maior do que 95, 90, 80 ou 70% da primeira profundidade. Em uma modalidade particular, a terceira profundidade é desde 60 até 80% da primeira profundidade. Em uma modalidade os meios de retenção compreendem o corpo tubular que tem pelo menos um elemento de retenção que se deforma para permitir que o corpo tubular se mova mais para dentro da ranhura (mas não se separa do corpo tubular). Em uma tal modalidade o elemento de retenção é um elemento de retenção integral. Em uma modalidade, o elemento de retenção é uma aba ou entalhe que se projeta para fora.

[0062] Em uma modalidade, os meios de retenção são superados sem deformação do corpo tubular ou da luva de alimentação. Em uma tal modalidade, os meios de retenção compreendem um ajuste por atrito entre o corpo tubular e a ranhura. Por exemplo, a utilização de meios de deslocamento dentro de uma ranhura de largura uniforme.

[0063] Em uma série de modalidades a compactação do material de molde compreende a aplicação de uma pressão de compactação (como medida na placa padrão) de pelo menos 30, 60, 90, 120 ou 150 N/cm2.

[0064] Em uma modalidade o material do molde é areia ligada com argila (usualmente referida como areia verde (greensand)), que tipicamente compreende uma mistura de argila tal como bentonita de sódio ou cálcio, água, e outros aditivos tais como pó de carvão e ligante de cereal. Alternativamente, o material de molde é areia de molde contendo um ligante.

[0065] Modalidades da invenção serão agora descritas apenas à guisa de exemplo com referência aos desenhos anexos, nos quais:A figura 1 é um desenho em perspectiva de um sistema de alimentação de acordo com uma modalidade da invenção;A figura 2 mostra um sistema de alimentação de acordo com uma modalidade da invenção antes da compactação (figura 2a) e depois da compactação (figura 2b);A figura 3 é um desenho esquemático da deformação de um elemento de retenção de acordo com uma modalidade da invenção;A figura 4 e a figura 5 mostram corpos tubulares para utilização em um sistema de alimentação de acordo com modalidades da invenção;A figura 6 mostra um corpo tubular para utilização em uma outra modalidade da invenção;A figura 7 mostra um sistema de alimentação que incorpora o corpo tubular da figura 6;A figura 8 mostra um corpo tubular que tem aletas para utilização em uma modalidade da invenção;A figura 9 mostra um corpo tubular que tem uma sobreposição para utilização em uma modalidade da invenção;A figura 10 mostra um sistema de alimentação que compreende meios de deslocamento de acordo com uma modalidade da invenção; eA figura 11 mostra um sistema de alimentação que compreende um elemento de retenção de acordo com uma modalidade da invenção.

[0066] A figura 1 mostra um sistema de alimentação 10 que compreende uma luva de alimentação 12 montada em um corpo tubular 14. A luva de alimentação 12 é feita de material exotérmico (embora material isolante possa também ser usado) e o corpo tubular 14 é comprimido a partir de aço em chapa. O corpo tubular 14 tem uma seção transversal circular e compreende quatro asas integrais 16 que suportam a luva de alimentação 12 e que estão ligadas de forma liberável por meio de adesivo.

[0067] A figura 2 é uma seção transversal de parte do sistema de alimentação da figura 1 sobre uma placa padrão de moldagem 6 antes de compactar (figura 2a) e depois de compactar (figura 2b). Um eixo geométrico longitudinal Z passa através da luva de alimentação 12 e do corpo tubular 14. Fazendo referência à figura 2a, uma parede lateral contínua 18 se estende em torno do eixo geométrico Z e encerra uma cavidade para um recebimento de metal líquido durante fundição. O corpo tubular 14 define um furo ao longo do eixo geométrico Z que forma uma passagem para metal líquido viajar desde a cavidade da luva de alimentação até o fundido.

[0068] O corpo tubular 14 se afunila (se estreita) para longe da luva de alimentação 12 para formar um gargalo de alimentação 15. O ângulo θ do gargalo afunilado em relação ao eixo geométrico Z é de aproximadamente 45°. O corpo tubular 14 compreende asas (também conhecidas como abas 16. Cada asa 16 é formada fazendo um par de incisões na borda do corpo tubular 14 e dobrando a porção entre as incisões para fora (aproximadamente 90 ° para o eixo geométrico do furo Z). Desta maneira, as asas 16 são projeções para fora formadas integralmente. As asas 16 encontram a base 22 da parede lateral 18.

[0069] A parede lateral 18 tem uma ranhura circular 20 (de largura uniforme) que se estende para dentro da parede a partir da sua base 22. A ranhura 20 recebe uma porção do corpo tubular 14. A localização das asas 16 determina quão longe o corpo tubular 14 se projeta para dentro da ranhura 20, daí as asas serem meios de retenção.

[0070] Fazendo referência à figura 2b, nela está mostrado o mesmo sistema de alimentação depois da compactação. A luva de alimentação 12 foi empurrada sobre o corpo tubular 14 deformando as asas 16 (os meios de retenção foram superados). As asas 16 estão em nível com o restante do corpo tubular 14 e não mantêm mais o corpo tubular 14 no lugar. Em vez disso, o corpo tubular 14 foi empurrado ainda mais para dentro da ranhura 20. Neste caso, a ranhura 20 é larga o suficiente para acomodar as asas quando em nível contra o restante do corpo tubular 14.

[0071] A ranhura 20 tem uma profundidade D1. Antes da compactação, o corpo tubular 14 se projeta para dentro da ranhura 20 até uma segunda profundidade D2, aproximadamente 12% da profundidade da ranhura D1. Depois da compactação o corpo tubular se projeta para dentro da ranhura 20 até uma terceira profundidade D3, aproximadamente 75% da profundidade D1. Daí, compactação provoca movimento relativo da luva de alimentação 12 e do corpo tubular 14 em vez da quebra da luva de alimentação 12.

[0072] A figura 3 é um diagrama esquemático da deformação de uma asa 16 como mostrado nas figuras 1 e 2. A figura 3a mostra a asa 16 se estendendo para fora em um ângulo de aproximadamente 90 ° com o eixo geométrico de furo Z. A figura 3b mostra a asa 16 sendo comprimida no sentido do restante do corpo tubular 14. A figura 3c mostra a asa 16 dobrada para trás contra o corpo tubular; nesta posição o corpo tubular 14 pode se mover mais para dentro da ranhura 20.

[0073] A figura 4 mostra parte de um corpo tubular 24 para utilização em outra modalidade da presente invenção. O corpo tubular 24 tem inúmeros elementos de retenção integrais na forma de entalhes 26 (apenas um está mostrado). O entalhe 26 é formado fazendo um par de incisões paralelas no corpo tubular 24, em uma região afastada da borda periférica e empurrando o metal para fora, de modo que ele estique. O corpo tubular 24 pode ser empregado com a luva de alimentação 12 descrita anteriormente. Antes da compactação, o entalhe 26 se projeta para fora a partir do corpo tubular 24 dentro da ranhura 20 e pega a parede lateral 18 para manter o corpo tubular 24 em uma posição desejada (ajuste por atrito). O ajuste por atrito é superado durante a compactação, permitindo ao corpo tubular se mover mais para dentro da ranhura 20 que tem uma largura uniforme. Se uma luva de alimentação tendo uma ranhura afunilada for utilizada, então durante a compactação o entalhe 26 será comprimido para dentro pela luva de alimentação para permitir que o corpo tubular 24 se mova mais para dentro da ranhura e seja mantido na nova posição, isto é, o elemento de retenção será deformado.

[0074] A figura 5 mostra parte de um corpo tubular 28 para utilização em outra modalidade da presente invenção. O corpo tubular 28 tem elementos de retenção integrais na forma de asas entalhadas conformadas 30 (apenas uma está mostrada). A asa 26 é formada cortando uma aba do corpo tubular, em uma região afastada da borda periférica. A aba é empurrada para fora e conformada como ilustrado, isto é, a parte superior 30a da asa se estendendo geralmente para baixo e franzida em uma "forma em v". A parte inferior 30b da asa é dobrada para fora aproximadamente a 90 ° com o eixo geométrico do furo. O corpo tubular 28 pode ser empregado com a luva de alimentação 12 descrita anteriormente; a parte superior da asa entalhada 30a será localizada dentro da ranhura 20 com o ponto do V 30c prendendo a superfície interior da parede lateral 18 e a parte inferior 30b estará em contato com a base 22 para suportar a luva de alimentação 12. O entalhe com asas 30 encontra a luva de alimentação 12 e, portanto, mantém o corpo tubular 28 em uma posição desejada antes da compactação. Durante a compactação, a parte superior 30a será comprimida para dentro e a parte inferior 30b será dobrada para baixo contra o restante do corpo tubular 28 para permitir ao corpo tubular 28 mover mais para dentro da ranhura 20.

[0075] A figura 6 mostra um corpo tubular 32 de acordo com uma outra modalidade da invenção. Uma nervura integral 34 circunda o corpo tubular e é formada empurrando e esticando o metal para fora. O corpo tubular 32 tem uma borda ou flange anular direcionada para dentro 36 em sua base que assenta sobre a superfície do padrão de molde 6 em utilização, e produz um entalhe no gargalo de alimentação de metal resultante, para facilitar sua remoção (quebra - knock-off).

[0076] A figura 7 é um sistema de alimentação 38 que compreende o corpo tubular 32 da figura 6 e uma luva de alimentação 40. O sistema de alimentação 38 está situado em uma placa de padrão 6 e pino de moldagem 42 antes da compactação. A luva 40 tem uma ranhura 44 que se estreita a partir de uma largura máxima na base da luva. O corpo tubular 32 é inserido na luva 40 e a nervura 30 prende e mantém o corpo tubular 32 em posição contra os lados da ranhura 44. Na compactação, quando pressão é aplicada, a luva 40 move para baixo e a nervura 30 é comprimida, permitindo ao corpo tubular 32 mover ainda mais para dentro da ranhura que se estreita 44, isto é, a nervura integral 30 é deformada. O topo do pino de moldagem 42 está localizado em um recesso complementar 46 no teto 48 da luva 40 e, na compactação, quando a luva se move para baixo, o topo do pino de moldagem 42 perfura a seção fina no topo do teto 48. Se desejado, um colar poderia ser ajustado no recesso 46 para evitar o risco de fragmentos de luva quebrarem quando o pino 42 perfura o teto 48. Alternativamente, uma abertura estreita poderia se estender através do teto 48 em lugar do recesso 46, e com isto acomodar o pino de suporte 42. Neste caso, a abertura deveria ter um diâmetro correspondente a aproximadamente 15% do diâmetro máximo da cavidade da luva de alimentação.

[0077] Será entendido que o corpo tubular 32 da figura 6 poderia ser utilizado com uma luva de alimentação que tem uma ranhura de largura uniforme, em vez da ranhura afunilada 44. Se o corpo tubular 32 fosse empregado com a luva de alimentação 12 tendo a ranhura uniforme 20, nenhuma deformação deveria ocorrer na compactação. A nervura 30 deveria prender e manter o corpo tubular no lugar contra os lados da ranhura 20 (ajuste de atrito) na segunda profundidade. Na compactação, quando pressão é aplicada, a luva 12 se desloca para baixo e o atrito é superado permitindo ao corpo tubular mover mais para dentro da ranhura 20.

[0078] A figura 8a é uma seção através de um corpo tubular 50 que é comprimido a partir de aço em chapa para utilização com uma luva de alimentação. A figura 8b é uma seção transversal lateral do corpo tubular 50 e mostra que o corpo tem uma seção transversal circular e compreende quatro aletas integrais 52. Em utilização, as aletas 52 mantêm o corpo tubular 50 no lugar dentro de uma ranhura em uma luva de alimentação (ajuste de atrito). O corpo tubular 50 pode ser empregado com uma luva de alimentação que tem uma ranhura de largura uniforme (por exemplo, a luva de alimentação 12) ou uma ranhura afunilada (por exemplo, a luva de alimentação 40). Em ambos os casos o ajuste de atrito entre as aletas 52 e a ranhura é superado na compactação, permitindo que o corpo tubular 50 seja empurrado mais para dentro da ranhura. As aletas 52 são feitas de aço prensado, que é mais duro do que o material da luva de alimentação, e não se deforma em compactação.

[0079] As figuras 9a e 9b são seções através de um corpo tubular 54 que é comprimido a partir de aço em chapa para utilização com uma luva de alimentação. Com referência à figura 9a, uma extremidade do corpo tubular 54 é afunilada para formar um gargalo de alimentação 56 com uma borda ou flange direcionada para dentro 58, e a extremidade oposta é dobrada para proporcionar uma porção de sobreposição 60. A figura 9b mostra que o corpo tubular 54 tem uma seção transversal circular.

[0080] O corpo tubular 54 pode ser empregado com uma luva de alimentação que tem uma ranhura de largura uniforme (por exemplo, a luva de alimentação 12) ou uma ranhura afunilada (por exemplo, a luva de alimentação 40). Em ambos os casos, um ajuste de atrito entre a sobreposição 60 e a ranhura mantém o corpo no lugar na ranhura na segunda profundidade. Este ajuste de atrito é superado na compactação, permitindo que o corpo tubular 54 seja empurrado mais para dentro da ranhura. A sobreposição 60 é reforçada e não se deforma em compactação. A sobreposição 48 pode causar alguma abrasão do material da luva de alimentação, especialmente se empregada com uma ranhura afunilada.

[0081] A figura 10 mostra um sistema de alimentação 62 que compreende um corpo tubular 64, uma mola 66 e a luva de alimentação 12 (descrita anteriormente), que tem uma ranhura 20 de largura uniforme. O corpo tubular 64 é comprimido a partir de aço em chapa e se estreita para longe da luva de alimentação 12 para formar um gargalo de alimentação 68 com uma borda ou flange direcionada para dentro 70. A mola 66 proporciona meios de deslocamento que mantêm o corpo tubular 64 dentro da ranhura 20 na segunda profundidade. Na compactação os meios de deslocamento são superados, permitindo que o corpo tubular 64 seja empurrado mais para dentro da ranhura 20.

[0082] A figura 11 mostra um sistema de alimentação 72 que compreende um corpo tubular 74 e a luva de alimentação 40 que tem uma ranhura afunilada 44. O corpo tubular 74 afunila em duas fases para formar um gargalo de alimentação 76 e tem uma borda ou flange 78 direcionada para dentro. O corpo tubular 74 é fixado na ranhura 44 da luva de alimentação 40 com cola (adesivo) 80h. A cola 80 quebra do corpo tubular 74 e/ou da luva de alimentação 40 na compactação, permitindo ao corpo tubular mover mais para dentro da ranhura.

Claims

1. Sistema de alimentação (10, 38, 62, 72) para fundição de metal, caracterizado pelo fato de compreender uma luva de alimentação (12, 40) montada em um corpo tubular (14, 24, 28, 32, 50, 54, 64, 74),a luva de alimentação (12, 40) tendo um eixo geométrico longitudinal (Z) e compreendendo uma parede lateral (18) contínua que define uma cavidade para receber metal líquido durante fundição, a parede lateral (18) se estendendo em torno do eixo geométrico longitudinal (Z) e tendo uma base (22) adjacente ao corpo tubular (14, 24, 28, 32, 50, 54, 64, 74);o corpo tubular (14, 24, 28, 32, 50, 54, 64, 74) definindo um furo aberto através de todo ele para conectar a cavidade ao fundido, em que uma ranhura (20, 44) se estende para dentro da parede lateral (18) desde a base (22) até uma primeira profundidade (D1) e o corpo tubular (14, 24, 28, 32, 50, 54, 64, 74) se projeta para dentro da ranhura (20, 44) até uma segunda profundidade (D2) e é mantido em posição por meios de retenção (16, 26, 30, 34, 52, 60, 66, 80); ea segunda profundidade (D2) sendo menor do que a primeira profundidade (D1), de modo que, quando da aplicação de uma força em utilização, os meios de retenção (16, 26, 30, 34, 52, 60, 66, 80) são superados e o corpo tubular (14, 24, 28, 32, 50, 54, 64, 74) é empurrado mais para dentro da ranhura (20, 44).

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios de retenção (16, 26, 30, 34, 52, 60, 66, 80) compreendem um elemento de retenção ou elementos de retenção que mantêm de forma liberável o corpo tubular (14, 24, 28, 32, 50, 54, 64, 74) em posição na segunda profundidade (D2).

3. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os meios de retenção (16, 26, 30, 34, 52, 60, 66, 80) compreendem o corpo tubular (14, 24, 28, 32, 50, 54, 64, 74) tendo pelo menos um elemento de retenção integral.

4. Sistema de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um elemento integral de retenção é uma projeção a partir do corpo tubular (14, 24, 28, 32, 50, 54, 64, 74).

5. Sistema de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a projeção é uma projeção para fora.

6. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que a projeção é uma asa, um entalhe ou uma nervura.

7. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o corpo tubular (14, 24, 28, 32, 50, 54, 64, 74) tem uma espessura de no máximo 3 mm.

8. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o corpo tubular (14, 24, 28, 32, 50, 54, 64, 74) é feito de metal ou de plástico.

9. Sistema de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o metal é aço com um teor de carbono menor do que 0,05% em peso.

10. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a primeira profundidade (D1) é pelo menos 20 mm.

11. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o corpo tubular (14, 24, 28, 32, 50, 54, 64, 74) tem uma altura medida ao longo do eixo geométrico do furo e a primeira profundidade (D1) é de 20 a 80% da altura do corpo tubular (14, 24, 28, 32, 50, 54, 64, 74).

12. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a ranhura (20, 44) tem uma largura máxima medida em uma direção perpendicular ao eixo geométrico do furo de no máximo 10 mm.

13. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a segunda profundidade (D2) é de até 50% da primeira profundidade (D1).

14. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a ranhura (20, 44) fica localizada a pelo menos 5 mm da cavidade da luva de alimentação (12, 40).

15. Processo para preparar um molde, caracterizado pelo fato de compreender:colocar o sistema de alimentação como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14 sobre um padrão, o sistema de alimentação compreendendo uma luva de alimentação montada em um corpo tubular, a luva de alimentação compreendendo uma parede lateral contínua que define uma cavidade para receber metal líquido durante fundição, a parede lateral tendo uma base adjacente ao corpo tubular, o corpo tubular definindo um furo aberto através de todo ele para conectar a cavidade ao fundido, onde uma ranhura se estende para dentro da parede lateral desde a base até uma primeira profundidade e o corpo tubular se projeta para dentro da ranhura até uma segunda profundidade e é mantido na posição por meios de retenção, sendo a segunda profundidade menor que a primeira profundidade;circundar o padrão com material de molde;compactar o material de molde; eremover o padrão do material de molde compactado para formar o molde;onde compactar o material de molde compreende aplicar pressão ao sistema de alimentação de tal modo que os meios de retenção são superados e o corpo tubular é empurrado mais para dentro da ranhura até uma terceira profundidade.

16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que os meios de retenção são superados, de tal modo que o corpo tubular é empurrado mais para dentro da ranhura até uma terceira profundidade, sendo a terceira profundidade pelo menos 50% da primeira profundidade.

17. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que compactar o material de molde compreende aplicar uma pressão de compactação de pelo menos 30 N/cm2.