ES2238465T3 - Cierre corredizo para colar un baño de metal fundido. - Google Patents
Cierre corredizo para colar un baño de metal fundido.Info
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Abstract
Cierre corredizo para colar un baño de metal fundido para un dispositivo de fundición a presión, con al menos una parte de cierre estacionaria (21, 42, 53) que puede acoplarse a un molde de fundición (15) o similar del dispositivo de fundición a presión, y una placa corrediza (24, 54) móvil respecto a la parte de cierre (21, 42, 53) estacionaria, que puede acoplarse a un tubo de alimentación (11, 12, 62) de un horno de fundición (61) del dispositivo de fundición a presión, estando arriostradas la placa corrediza (24, 54) y la al menos una parte de cierre estacionaria una respecto a otra mediante órganos de resorte (25, 45, 55) u otros medios, caracterizado porque, en el estado acabado de montar en el dispositivo de fundición a presión, los órganos de resorte (25, 45, 55) previstos para el arriostramiento entre la al menos una parte de cierre (21, 42, 53) y la placa corrediza están dispuestos en el cierre corredizo entre el molde de fundición y el tubo de alimentación (11, 12, 62) del hornode fundición (61).
Description
Cierre corredizo para colar un baño de metal
fundido.
La invención se refiere a un cierre corredizo
para colar un baño de metal fundido, con al menos una parte de
cierre estacionaria en un molde de fundición o similar, así como
con una placa corrediza móvil respecto a ésta y una unidad de placa
refractaria correspondiente.
En un cierre corredizo conocido para un
dispositivo de fundición a presión según el documento
CH-A-415 972, el tubo de
alimentación de un horno de fundición está provisto en el extremo
superior de una placa de cubierta que estanqueiza el horno de
fundición. En esta placa de cubierta está dispuesto un cierre
corredizo con una placa fija, por encima de la misma una placa
corrediza y una parte de bloqueo prevista por encima de ésta, en la
cual puede colocarse el molde de fundición.
En otro cierre corredizo según el documento
DE-A-12 93 962, éste está montado en
el lado inferior del molde de fundición. El cierre corredizo consta
aquí de una parte de cierre inferior, la placa corrediza y una
placa estacionaria que se encuentra por encima de dicha placa
corrediza.
En estos cierres corredizos conocidos, la
desventaja principal está en que no está garantizada una
estanqueidad entre la placa corrediza y la parte que se encuentra
por debajo o por encima de la misma, con la que está en contacto por
deslizamiento al abrir o cerrar. Por ello, es fácil que entre las
mismas entre parte del baño de metal fundido, que generalmente
presenta una viscosidad reducida. El baño de metal fundido que
entra entre estas placas se solidifica, por regla general,
rápidamente, lo cual puede conducir a un bloqueo de la placa
corrediza después de pocos movimientos de desplazamiento.
Por el documento
DE-A-33 22 542 se conoce también un
cierre corredizo con dos placas. En este cierre corredizo, las
placas se unen a presión entre sí mediante un cilindro de presión,
que actúa mediante el molde de fundición. Esta forma de
arriostramiento de las placas corredizas mediante el molde de
fundición supone una desventaja, puesto que sobre todo en el caso
de moldes de fundición grandes, como se usan, por ejemplo, para la
fabricación de bloques de motor, es indeseable un acoplamiento de
este tipo del cilindro de medio de presión al molde de fundición,
entre otras cosas por el peso difícil de dominar y el tamaño del
molde. Además, no puede garantizarse una estanqueización segura
entre las placas.
En el documento
US-A-5.400.930 está descrito,
finalmente, un cierre corredizo, en el que dos placas desplazables
una respecto a la otra están dispuestas en una carcasa. Las placas
están unidas a presión mediante resortes de una forma representada
no detalladamente. La carcasa está dispuesta, a su vez, en otra
carcasa, ejerciendo unos resortes una presión hacia arriba de tal
forma que la placa superior apriete un manguito de forma estanca
contra el recipiente. El recipiente está dispuesto de forma
convencional en el lado superior del cierre corredizo. El baño de
metal fundido fluye a través del cierre hacia abajo.
La presente invención tiene el objetivo de crear
un cierre corredizo que esté configurado de tal forma que resulte
un servicio fiable y económico de un dispositivo de fundición a
presión o similar en su conjunto, debiendo presentar la placa
corrediza o las partes de cierre del mismo una larga vida útil.
Este objetivo se consigue según la invención
mediante un cierre corredizo con las características de la
reivindicación 1. Unas configuraciones ventajosas de un cierre
corredizo según la invención se indican en las reivindicaciones
subordinadas.
Con este cierre corredizo según la invención se
han creado los requisitos óptimos para un uso económico de un
cierre corredizo en un dispositivo de fundición a presión o similar
de este tipo. La placa corrediza y las partes de cierre pueden
usarse sin intercambio de las mismas para hasta más de cien coladas
de baño de metal fundido en el molde de fundición o similar.
En una realización muy ventajosa está previsto un
bastidor de carcasa que puede fijarse en el molde de fundición o
similar, en el que está fijada una parte de carcasa desmontable, en
la que están montados los órganos de resorte y pueden alojarse la
parte de cierre estacionaria, así como la placa corrediza. Con esta
posibilidad de retirada de la parte de carcasa del bastidor de
carcasa puede conseguirse un desmontaje o montaje muy sencillo y
rápido del cierre en el molde de fundición.
Para una vida útil máxima posible, la placa
corrediza refractaria y la al menos una parte de cierre presentan
como componente principal grafito, titanato de aluminio o
circón.
Los ejemplos de realización, así como otras
ventajas de la invención se explicarán más detalladamente con ayuda
del dibujo. Muestra:
la fig. 1, un corte transversal de un cierre
corredizo de un dispositivo de fundición a presión según la
invención representado en parte;
la fig. 2, una vista en planta desde arriba del
cierre corredizo según la fig. 1;
la fig. 3, un corte longitudinal del cierre
corredizo según la fig. 1;
la fig. 4, un corte transversal parcial de un
cierre corredizo, y
la fig. 5, un corte longitudinal de otra variante
de un cierre corredizo.
Las fig. 1 a fig. 3 muestran un cierre corredizo
20, que sirve para abrir y cerrar un orificio pasante 13, 14. El
cierre corredizo 20 presenta una parte de cierre 21, 22
estacionaria superior e inferior, así como una placa corrediza 24
móvil entre éstas, estando hechas estas partes, que entran en
contacto con el baño de metal fundido, de un material
refractario.
De un dispositivo de fundición a presión, que
sirve preferiblemente para la colada en sifón de una aleación de
metal ligero, está representado en parte el extremo superior de un
tubo de alimentación 11, 12 de un horno de fundición, a través del
cual el baño de metal fundido se transporta hacia arriba a un molde
de fundición 15 representado en parte, estando previsto para ello un
orificio pasante 13, 14, respectivamente, y estando dispuesto entre
el tubo de alimentación 11, 12 y el molde de fundición 15 el cierre
corredizo 20 con la parte de cierre 21 y la placa corrediza 24.
Mediante los órganos de resorte 25, la placa
corrediza 24 puede apretarse contra la parte de cierre 21
estacionaria superior o puede apretarse mediante otros medios
contra la parte de cierre 22 inferior. La parte de cierre 21
superior y la placa corrediza 24 que se desliza por debajo de la
misma se unen a presión mediante los órganos de resorte 25 y están
asignadas al molde de fundición 15, mientras que la parte de cierre
22 inferior está asignada al tubo de alimentación 11, 12. Al
colocar el molde de fundición 15 en el horno de fundición, la placa
corrediza 24 se aprieta de forma estanca contra la superficie de
deslizamiento 22' superior de la parte de cierre 22, pudiendo estar
previstos los medios para este apriete por el peso propio del molde
de fundición 15 y/o por un medio de arriostramiento adicional no
detalladamente representado. Este medio de arriostramiento puede
ser, por ejemplo, un mecanismo de acoplamiento, mediante el cual el
molde de fundición se posiciona y sujeta en el horno.
La parte de cierre 22 inferior presenta un collar
22'' que sobresale hacia el lado superior 16' del tubo de
alimentación, que presenta una altura y anchura tal que los órganos
de resorte 25 puedan engranar con sus palancas basculantes 26 a los
dos lados por debajo de la placa corrediza 24. En principio, también
la placa corrediza 24 podría presentar en su lado inferior un
collar correspondiente.
En una realización muy ventajosa en el marco a de
la invención está previsto un bastidor 32, que puede ser fijado en
el molde de fundición 15 o similar, en el que está fijada una parte
de carcasa 35 desmontable, en la que están sujetados los órganos de
resorte 25 y pueden alojarse la parte de cierre 21 estacionaria,
así como la placa corrediza 24.
El bastidor de carcasa 32 y la parte de carcasa
35 desmontable montada en el mismo presentan a los dos lados
superficies guía 33, 34 que se corresponden, estando sujetada una
de las superficies guía del bastidor de carcasa 32 de forma
desplazable aproximadamente en su extensión longitudinal de modo que
la parte de carcasa 35 pueda arriostrarse en el mismo o soltarse
del mismo.
Para ello, la superficie guía 33 del bastidor de
carcasa 32 está formada por una cuña 33' que sobresale de un
vástago guía 36. Este vástago guía 36 está sujetado de forma
desplazable en la dirección longitudinal en el bastidor de carcasa
32 y puede ser desplazado desde el exterior del bastidor 32 a una
posición 36.2 para arriostrar la parte de carcasa 35, tal y como
está representado, o a una posición 36.1 para soltarla, en la que
la parte de carcasa 35 puede retirarse del bastidor 32, en
particular para un intercambio de las placas 21, 24, mientras que
el bastidor 32 permanece en el molde de fundición o similar. Las
superficies guía 33 de la cuña 33' y de la parte de carcasa 35 están
dispuestas en un ángulo de algunos grados respecto a la dirección
de desplazamiento de la cuña 33', de modo que en la posición 36.2
resulte un arriostramiento a cuña que no se suelta.
En el lado opuesto, las superficies guía 34 están
provistas de un chaflán paralelo a la dirección de desplazamiento
del vástago guía 36 y visto en corte transversal, para que la parte
de carcasa 35 pueda engancharse, por así decirlo, en el bastidor
32, quedando posteriormente fijada en el mismo por desplazamiento
de la cuña 33'.
El tubo de alimentación presenta un tubo de
colada 11 refractario y un tubo metálico 12 que lo sujeta, con una
brida superior 12', que está fijada en un fuelle 17. Este fuelle
17, que está hecho preferiblemente de una chapa metálica, está
provisto de una rigidez tal que con la parte de cierre 22 inferior
quede formado un alojamiento flotante limitado, para que esté
garantizado un contacto de toda la superficie al apretar la placa
corrediza 24 contra esta parte de cierre 22 y, por lo tanto, una
estanqueización óptima entre las dos. En el lado inferior, la parte
de cierre 22 tiene, además, un contacto estanco con un tubo de
colada 11 refractario sujetado en el tubo metálico, que se asoma con
su extremo inferior al baño de metal fundido.
Los órganos de resorte 25 presentan, como puede
verse también en la fig. 2, a los dos lados de la placa 24 una
palanca basculante 26, respectivamente, que está alojada de forma
articulada en orejas de fijación 28 y que está solicitada por
elementos tensores 29 en el lado no orientado hacia la placa 24, de
tal forma que los extremos delanteros de las palancas basculantes
26 aprieten la placa corrediza hacia arriba contra la parte de
cierre 21, que está sujetada en un bastidor de carcasa 32. El
bastidor de carcasa 32 está fijado, a su vez, en el lado inferior
del molde de fundición 15. Además, está representada en parte una
biela motriz 33 acoplada en el lado frontal a la placa corrediza,
que pertenece a un órgano de accionamiento no detalladamente
representado.
Este dispositivo de fundición a presión se
caracteriza porque los moldes de fundición que han de llenarse
sucesivamente con el baño de metal fundido pueden posicionarse
fácil y rápidamente en el horno de fundición, llenarse y
sustituirse por el siguiente molde de fundición.
Según la fig. 3, el bastidor de carcasa 32 está
dispuesto con su lado inferior 32' en el lado no orientado hacia el
órgano de accionamiento, preferiblemente por encima de la
superficie de deslizamiento 24' inferior de la placa corrediza 24.
De esta forma, el molde de fundición 15 puede acercarse junto con el
cierre corredizo 20 fijado en su lado inferior en la dirección
longitudinal de la placa corrediza 24 de tal forma que el collar
22'' de la parte de cierre 22 que pertenece al horno de fundición
quede situado entre las palancas basculantes 26, pudiendo bajarse
el molde de fundición 15 una vez alcanzada la posición de colada
colocándose en esta parte de cierre 22.
La fig. 4 muestra una variante de un dispositivo
de fundición a presión que tiene en principio la misma estructura
que el dispositivo según la fig. 1, por lo que se remite a las
explicaciones anteriormente expuestas. La única diferencia está en
que la parte de cierre 42 estacionaria inferior no está asignada al
tubo de alimentación 41 sino al molde de fundición. Por
consiguiente, la parte de cierre 21, 42 superior e inferior, así
como la placa corrediza 24 están arriostradas unas respecto a otras
en el bastidor de carcasa 32 por las palancas basculantes 46 de los
órganos de resorte 45. Al acercar el molde de fundición, dicha
parte de cierre 42 inferior queda situada en el collar 41' saliente
del tubo de alimentación 41. Esto es ventajoso porque no tiene
lugar un desplazamiento entre estos dos y porque entre la placa
corrediza 24 y la parte de cierre 21, 42 superior o inferior existe
una fuerza de arriostramiento definida.
La fig. 5 muestra un cierre corredizo 50 que, a
diferencia del cierre según la fig. 1, no está fijado en el molde
de fundición 65 sino en el horno de fundición 61 representado en
parte. El molde de fundición 65 representado de forma simplificado
se fija, por consiguiente, en el cierre corredizo 50 que permanece
en el molde de fundición para volver a soltarse después.
Recomendablemente el cierre corredizo 50 tiene un
bastidor de carcasa 52 fijado en el horno de fundición 61, en el
que está fijada una parte de cierre 63 refractaria estacionaria
inferior en el lado frontal mediante un tornillo tensor 66 o
similar. La placa corrediza 54 dispuesta de forma deslizante por
encima de la parte de cierre 63 está fijada en un bastidor
corredizo 56, que es arrastrado a su vez por una corredera 57
ajustable por un órgano de accionamiento 69. Esta corredera 57 es
guiada en guías de deslizamiento 58, que están fijadas en la parte
superior del bastidor de carcasa 52. Entre la placa corrediza 54 y
el molde de fundición 65, así como entre la parte de cierre 53 y el
tubo de alimentación están previstos, además, cierres estancos 63,
64.
Según la invención, entre el molde de fundición
65 y el horno de fundición 61 están dispuestos órganos de resorte
55, que en el presente caso están integrados en la corredera 57 y
que provocan un arriostramiento entre la placa corrediza 54 y la
parte de cierre 53. Con esta disposición pueden realizarse varios
cientos llenados de los moldes de fundición, sin que haya que
intercambiar la placa corrediza 54 o la parte de cierre 53.
Además, está representado en parte el baño de
metal fundido 68 durante el proceso de llenado. En cuanto el molde
de fundición 65 esté lleno, éste es desplazado por el órgano de
accionamiento 69 controlado junto con la placa corrediza 54 a la
posición de cierre. Una tubería de alimentación 67 para un medio
refrigerante por encima de la placa corrediza 54 que llega a una
ranura anular 67' que rodea la abertura del molde de fundición 65
permite un enfriamiento acelerado y, por lo tanto, una
solidificación rápida del baño de metal fundido 68, de modo que el
molde de fundición pueda retirarse del cierre corredizo 50 y
colocarse un nuevo molde de fundición vacío en la placa
corrediza.
La placa corrediza 54 o la parte de cierre 53
colindante, que forman la superficie de cierre, están provistas de
orificios pasantes 53', 54' realizados de tal forma que presenten
un diámetro que, partiendo de la superficie de cierre, se ensancha
hacia arriba o hacia abajo. Gracias a ello, el baño de metal
fundido solidificado en el orificio pasante 54' de la placa
corrediza 54 puede retirarse sin problemas al retirarse el molde de
fundición 65.
Para contribuir aún más a la rentabilidad del
dispositivo de fundición a presión según la invención, está
prevista una unidad de placa refractaria, que consta de al menos
una parte de cierre 21, 22, 42, 53 estacionaria y una placa
corrediza 24, 54, en cuya fabricación se usan las siguientes
combinaciones de materiales:
En la placa corrediza 24, 54 se usa como
componente principal grafito y en la al menos una parte de cierre
21, 22, 42, 53 estacionaria colindante se usa como componente
principal grafito, titanato de aluminio o circón. Por supuesto, esto
también puede estar previsto en el sentido inverso, es decir, se
usa grafito para la parte de cierre y grafito, titanato de aluminio
o circón para la placa corrediza.
Con los ejemplos de realización arriba
explicados, la invención queda suficientemente descrita. La
construcción del horno de fundición con el tubo de alimentación
puede presentar naturalmente también otra estructura que la que se
representa aquí. En principio, el propio tubo de alimentación podría
formar una superficie frontal plana superior formando, por lo
tanto, la parte de cierre, en la que la placa corrediza estaría
dispuesta de forma deslizante.
Claims (12)
1. Cierre corredizo para colar un baño de metal
fundido para un dispositivo de fundición a presión, con al menos
una parte de cierre estacionaria (21, 42, 53) que puede acoplarse a
un molde de fundición (15) o similar del dispositivo de fundición a
presión, y una placa corrediza (24, 54) móvil respecto a la parte de
cierre (21, 42, 53) estacionaria, que puede acoplarse a un tubo de
alimentación (11, 12, 62) de un horno de fundición (61) del
dispositivo de fundición a presión, estando arriostradas la placa
corrediza (24, 54) y la al menos una parte de cierre estacionaria
una respecto a otra mediante órganos de resorte (25, 45, 55) u
otros medios, caracterizado porque, en el estado acabado de
montar en el dispositivo de fundición a presión, los órganos de
resorte (25, 45, 55) previstos para el arriostramiento entre la al
menos una parte de cierre (21, 42, 53) y la placa corrediza están
dispuestos en el cierre corredizo entre el molde de fundición y el
tubo de alimentación (11, 12, 62) del horno de fundición (61).
2. Cierre corredizo según la reivindicación 1,
caracterizado porque está previsto un bastidor de carcasa
(32) que puede ser fijado en el molde de fundición (15) o similar,
en el que está fijada una parte de carcasa (35) desmontable, en la
que están montados los órganos de resorte (25) y en la que pueden
alojarse la parte de cierre (21) estacionaria, así como la placa
corrediza (24).
3. Cierre corredizo según la reivindicación 2,
caracterizado porque el bastidor de carcasa (32) y la parte
de carcasa (35) montada de forma desmontable en el mismo presentan
a los dos lados superficies guía (33, 34) que se corresponden,
estando montada una de las superficies guía del bastidor de carcasa
(32) de forma desplazable aproximadamente en su extensión
longitudinal, de modo que la parte de carcasa (35) puede
arriostrarse en el mismo o soltarse del mismo.
4. Cierre corredizo según la reivindicación 3,
caracterizado porque la superficie guía del bastidor de
carcasa (32) está formada en una cuña (33') que sobresale de un
vástago guía (36), siendo desplazable el vástago guía (36) con la
cuña (33') en la dirección longitudinal en el bastidor de carcasa
(32) a una posición (36.2) para arriostrar la parte de carcasa (35)
o a una posición (36.1) para soltar la parte de carcasa (35).
5. Cierre corredizo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la parte
de cierre (22) inferior presenta un collar (22'') que sobresale
hacia el lado superior (16) de un horno de fundición o similar, que
presenta una altura y anchura tal que los órganos de resorte (25)
pueden engranar con sus palancas basculantes (26) a los dos lados
por debajo de la placa corrediza (24).
6. Cierre corredizo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
bastidor de carcasa (32) está dispuesto con su lado inferior (32')
en el lado no orientado hacia el órgano de accionamiento de la
placa corrediza (24), preferiblemente por encima de la superficie de
deslizamiento (24') inferior de la placa corrediza (24).
7. Cierre corredizo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la parte
de cierre (21, 42) superior e inferior, así como la placa corrediza
(24) están arriostradas unas respecto a otras por los órganos de
resorte (45) en el bastidor de carcasa (32) fijado en el molde de
fundición (15).
8. Cierre corredizo según la reivindicación 1,
caracterizado porque está previsto un bastidor de carcasa
(52) fijado en el horno de fundición (61) o similar, en el que está
fijada una parte de cierre (63) refractaria estacionaria inferior,
mientras que la placa corrediza (54) dispuesta de forma deslizante
por encima de la parte de cierre (63) está fijada en un bastidor
corredizo (56), que es arrastrado a su vez por una corredera (57),
estando arriostrada la placa corrediza (54) por órganos de resorte
(55) integrados en la corredera (57) respecto a la parte de cierre
(63).
9. Cierre corredizo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una
tubería de alimentación (67) y una ranura anular (67') conectada
con la misma, que rodea la abertura del molde de fundición (65) o
similar, para un medio refrigerante está dispuesta por encima de la
placa corrediza (54).
10. Cierre corredizo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la placa
corrediza (24, 54) y la al menos una parte de cierre (21, 22, 42,
53) colindante presentan como componente principal grafito,
titanato de aluminio o circón.
11. Cierre corredizo según la reivindicación 10,
caracterizado porque la placa corrediza (54) o la parte de
cierre (53) colindante, que forman la superficie de cierre, están
provistos de orificios pasantes (53', 54') realizados de tal forma
que presentan un diámetro que, partiendo de la superficie de
cierre, se ensancha hacia arriba o hacia abajo.
12. Cierre corredizo según la reivindicación 10 u
11, caracterizado porque la placa corrediza (24, 54)
presenta como componente principal grafito y la al menos una parte
de cierre (21, 22, 42, 53) colindante presenta como componente
principal grafito, titanato de aluminio o circón o viceversa.
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