ES2301779T3 - Rueda de fundicion para la fundicion continua de metales. - Google Patents
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Abstract
Rueda de fundición para la fundición continua de metales, que comprende un surco de fundición para el metal a lo largo de su periferia, para suministro de metal fundido mientras la rueda gira en un plano vertical, cooperando dicha rueda con una correa sin fin (6) que discurre junto con la rueda durante una parte de la rotación de la rueda y cubre el surco mientras forma una cámara de fundición, caracterizada porque la rueda comprende dos anillos de rueda (1, 2) montados en rotación alrededor de ejes que están formando un ángulo uno con otro, en que la anchura del surco varía durante la rotación de la rueda.
Description
Rueda de fundición para la fundición continua de
metales.
La presente invención se refiere a una rueda de
fundición destinada a la fundición continua de un metal que
comprende un surco de fundición para el metal a lo largo de su
periferia, a fin de suministrar metal fundido mientras la rueda gira
en un plano vertical, cooperando dicha rueda con una correa sin fin
que discurre junto a la rueda durante una parte del giro de la misma
y cubre el surco mientras forma una cámara de fundición.
Se conocen instalaciones para la fundición de
esta clase, las cuales aparecen, entre otras, en las patentes US
3.583.474 y 4.300.618.
La patente US 3.583.474 muestra una máquina de
fundición que tiene una rueda de fundición giratoria vertical con
un surco a lo largo de su periferia formante de una cámara de
fundición que está cerrada por una correa sin fin, aproximadamente
alrededor de la mitad de la periferia de la rueda. La correa se
mueve con el giro de la rueda a medida que la correa discurre
alrededor de uno o más cilindros a cierta distancia de la rueda. Se
envía metal fundido a la cámara de fundición aproximadamente en el
punto en que la correa se pone en contacto con la rueda, y se deja
libre respecto a la rueda un cordón de metal parcialmente
solidificado a unos 200º del punto en que se suministra el metal.
La correa ha abandonado la rueda en el punto en que el cordón se
separa de la rueda, de modo que el surco de la rueda se abre hacia
fuera. El documento muestra medios para refrigerar la rueda, tanto
en el interior del anillo de la rueda como en el exterior de la
correa en el sector en que ésta se mueve con la rueda. El anillo de
la rueda tiene una sección transversal constante, y la cámara de
fundición entre el surco y el sector de la correa que se mueve con
la rueda determina la sección transversal del cordón que se está
fundiendo. Aquí, el cordón significa también un cordón de una
sección transversal relativamente grande, tal como un lingote. El
cordón puede utilizarse de cualquier manera. El cordón puede, por
ejemplo, enrollarse a una correa inmediatamente después de la
fundición. Cuando se funde un cordón de aluminio, el metal fundido
que se suministra tiene una temperatura de 600ºC, y durante los 200º
de giro en los cuales la correa se mueve con la rueda, es enfriado a
aproximadamente 450-400ºC. Entonces el cordón es
blando, pero continuo, y se deforma con relativa facilidad.
La patente US 4.300.618 muestra, entre otras
cosas, una rueda de fundición en la que una pared del surco de
fundición puede situarse a diferentes distancias de la otra pared,
con objeto de producir cordones de diferentes anchuras sin necesidad
de cambiar la rueda de fundición. Se emplean anillos espaciadores de
diferentes anchuras, los cuales se insertan entre la pared de
posición ajustable y un borde de rueda liberable.
Un problema que se deriva del citado tipo de
fundición es el insuficiente control sobre la temperatura del cordón
durante y después de la solidificación. Esto influye sobre la
estructura, la resistencia a la tracción y la capacidad de enrollado
del metal. La principal razón del problema se supone que estriba en
que el metal que se funde se contrae durante su enfriamiento y
solidificación. Por ello, el contacto entre el cordón y el surco de
fundición cesa total o parcialmente, de manera que la transferencia
de calor entre el cordón y la rueda varía, debido a que se introduce
aire con una baja capacidad de conducción de calor en el hueco que
se forma.
La presente invención proporciona una rueda de
fundición que resuelve este problema.
La rueda de fundición según la invención se
caracteriza por comprender dos anillos de rueda que van montados
para girar alrededor de sendos ejes que forman un ángulo entre sí,
de manera que la anchura del surco varía durante el giro de la
rueda.
Según la invención, la anchura del surco de
fundición varía constantemente en la dirección de la periferia
cuando la rueda gira, de modo que la anchura es mayor en la zona en
que se suministra el metal fundido y es menor en la zona en que el
cordón abandona la rueda. Desde la zona última a la primera, la
anchura del surco va aumentando, de modo que se facilita la
extracción del cordón.
El ángulo entre los anillos de la rueda puede
ser fijo, pero con el fin de poder ajustar la rueda de fundición a
diferentes metales y también ajustar el ángulo a la anchura del
surco y con ello la contracción del metal, el ángulo que forman los
ejes de los anillos de la rueda puede regularse. En cualquier caso,
el contacto entre las paredes del surco puede obtenerse en una mayor
medida para el cordón que se está fundiendo que en las ruedas de
fundición del anterior estado de la técnica.
El ajuste del ángulo formado entre los ejes de
los anillos de la rueda puede realizarse de varias maneras
conocidas, por ej., por los ejes de los anillos que van montados en
alojamientos de cojinetes que pueden regularse angularmente uno
respecto al otro.
El ángulo entre los ejes de los anillos de rueda
puede, por ej., para una rueda de un diámetro exterior de unos 2 m,
ser tal que la variación de la anchura sea de 2-3
mm.
El suministro de metal fundido al surco de
fundición puede tener lugar en cualquier punto de un sector
comprendido entre la parte superior de la rueda y unos 90º respecto
a la parte superior en la dirección de giro.
Obviamente, es esencial que la variación de
anchura tenga lugar de manera que se adapte al punto de suministro
de metal fundido y la salida del cordón respecto a la rueda. Esto se
consigue por la elección de la posición rotacional de los planos en
que los anillos de rueda están girando. Si el metal fundido se
suministra en la parte superior de la rueda, los planos pueden, por
ejemplo, ser tales que la anchura del surco sea mayor en la parte
superior y menor en la parte inferior; esto es, una prolongación
imaginaria de los planos de los anillos de rueda forma un ángulo
respecto a un eje horizontal situado debajo de los anillos de rueda.
Si el metal fundido se suministra a 90º de la parte superior de la
rueda, la prolongación de los planos forma un ángulo respecto a un
eje vertical, y si el metal fundido se suministra entre la parte
superior de la rueda y el punto de 90º, el eje estará inclinado.
Los anillos de rueda pueden configurarse de modo
que uno de ellos defina una pared y la parte inferior del surco,
mientras que el otro anillo de rueda defina la otra pared del surco.
En tal caso, el último anillo de rueda tiene una limitación
radialmente interna de la pared del surco que descansa sobre la
pared inferior del surco formado por el último anillo de rueda.
Debido al ángulo entre los anillos de rueda existe un pequeño hueco
que no conduce a ninguna fuga importante de metal fundido. Con el
fin de impedir las fugas, los anillos de rueda pueden montarse
ligeramente excéntricos uno respecto al otro, de tal modo que los
anillos de rueda se hallen en mutua relación en la zona en que se
suministra el metal fundido, mientras que se produce un pequeño
hueco durante la rotación apartándose de esa zona. Por lo tanto, el
hueco se cierra cuando el metal fundido se suministra y abre hacia
la zona donde se solidifica el metal fundido.
La correa que cierra el surco de fundición puede
ser de tipo hermético y cerrado estanco, pero con el fin de asegurar
que el cordón de fundición no empuja la correa respecto a la rueda
debido a la presión en el cordón de fundición, pueden disponerse
rodillos de soporte a lo largo de la parte externa de la correa
cuando ésta se mueve a lo largo de la rueda.
La invención se explicará mejor en lo que sigue
por medio de un ejemplo de realización de la rueda de fundición,
representada en los dibujos adjuntos.
La figura 1 muestra en perspectiva una rueda de
fundición según la invención durante la colada de un cordón de
metal.
La figura 2 muestra en perspectiva los dos
anillos de rueda que comprenden la rueda de fundición.
La figura 3 muestra una sección axial a través
de los anillos de rueda de la rueda de fundición.
La figura 4 muestra con mayor detalle cómo puede
construirse la máquina de fundición.
La figura 1 muestra una rueda de fundición según
la invención que comprende dos anillos de rueda 1 y 2 de ejes de
giro que forman un ángulo entre sí. Se comprende que durante el uso
los anillos de la rueda se unen a un árbol respectivo, no
representado, por ej., mediante radios o discos. Los árboles se
montan de modo que sus ejes forman un ángulo entre sí, de manera que
los anillos de la rueda giran en planos que forman un cierto ángulo
uno con otro. Una correa hecha, por ejemplo, de acero y no
representada, se mueve con la rueda y cubre el surco de fundición en
unos 200º, y el metal fundido se suministra a la rueda en la parte
superior y se mueve con la rueda en un ángulo de giro que supera el
ángulo en que la correa se mueve junto con la rueda, con lo que el
metal fundido refrigerado y parcialmente solidificado sale en forma
de cordón 7. La dirección de giro se indica con una flecha en la
figura 1.
La figura 2 muestra los anillos de la rueda
separados, y en ella se indica que el anillo de rueda 1 tiene una
superficie circunferencial que forma una de las paredes de un surco
de fundición y una segunda superficie circunferencial que forma la
parte inferior del surco de fundición. El anillo de la rueda 2 tiene
una superficie circunferencial 5 que forma la otra pared del surco
de fundición cuando se montan los anillos de rueda 1 y 2.
La figura 3 muestra una sección axial
transversal a los anillos de rueda 1 y 2 en el estado de montados.
En dicha sección se ve también una correa 6 hecha, por ej., de acero
y que, junto con las paredes 3 y 5 y el fondo 4, define una cámara
de fundición en la que puede verterse un cordón 7 de metal durante
la rotación de la rueda de fundición en un cierto ángulo, en que la
correa 6 discurre junto con la rueda y forma un cierre para el
surco de fundición. La pared 5 formada por el anillo de rueda 2
tiene una limitación radial interna con un radio que corresponde al
radio del fondo 4 del surco formado por el anillo 1, y cuando sus
ejes de rotación forman un pequeño ángulo entre sí, durante el giro
de los anillos 1 y 2 de la rueda, la pared 5 se moverá axialmente
con relación a la pared 3 del anillo de rueda 1 a lo largo del fondo
4 del surco, de manera que la anchura del surco de fundición varía
durante el giro. Asegurando que la anchura es mayor en la zona en
que se suministra el metal fundido al surco de fundición, debido al
ángulo formado entre los planos en que giran los anillos de la
rueda, la anchura del surco disminuirá durante la siguiente mitad de
vuelta de los anillos, y puede asegurarse que la reducción de
anchura corresponde aproximadamente a la contracción lateral del
cordón de fundición durante la refrigeración, de manera que la
aplicación del cordón de fundición contra las paredes 3 y 5 del
surco se mantiene prácticamente, con lo cual la refrigeración mejora
respecto al caso de que se forme una brecha de aire entre el cordón
de fundición y por lo menos una de las paredes 3 y 5 del surco.
La figura 4 muestra una parte de una máquina de
fundición que comprende una rueda de fundición según la invención,
en que la rueda comprende dos anillos 1 y 2. La figura indica la
entrada y la salida de agua de refrigeración a través de tubos
axiales 15 y 16, una pluralidad de tubos 9 y 10 radiales y
giratorios, tubos flexibles 11, 12 y 13, y un tubo 14 de
interconexión entre un anillo a lo largo del anillo de rueda 2 y el
tubo flexible 12. Una unión giratoria 19 conduce el agua de y hacia
los tubos 15 y 16, y comprende juntas 20 de cierre.
Los componentes fijos de la máquina, incluyendo
un motor de accionamiento no representado, se montan sobre el suelo
mediante piezas no representadas. El árbol de propulsión del motor
está en acoplamiento con un reborde 22 que se combina con un soporte
para un anillo propulsor 21. Un portador 18 impulsa los discos 25 y
26 en el giro, por anillos sobre el portador que se conjugan de
entrantes radiales interiormente sobre los discos 25 y 26. Los
discos 25 y 26 constituyen partes de los anillos 1 y 2 de la rueda,
y están montados por medio de los rodamientos 24 y 23.
Entre los anillos fijos 27 y 28 va montado un
reborde intermedio 17 que determina el ángulo entre los ejes de giro
de los anillos de rueda 1 y 2. El reborde intermedio tiene una
anchura variable, de modo que se forma el ángulo entre los ejes de
los anillos de rueda 1 y 2, cambiable, de manera que el ángulo puede
variarse montando otro reborde intermedio que altere la posición del
disco 25 portador del anillo 1 de la rueda. El reborde intermedio 17
determina asimismo la excentricidad de los anillos 1 y 2 de la rueda
uno respecto al otro. El reborde intermedio puede montarse en
posiciones opcionales en la dirección circunferencial, de modo que
puede escogerse donde, en la dirección circunferencial, la anchura
del surco de fundición entre los anillos 1 y 2 ha de ser mayor y
menor.
La figura muestra una correa 6 que discurre
hacia el exterior de los anillos 1 y 2 de la rueda. La correa 6 está
sustentada en el exterior por rodillos de soporte 8, de los cuales
sólo se ha representado uno. Los rodillos de soporte 8 se sitúan a
lo largo del sector de un círculo en que la correa 6 delimita el
surco de fundición en el que se suministra el metal fundido.
Claims (3)
1. Rueda de fundición para la fundición continua
de metales, que comprende un surco de fundición para el metal a lo
largo de su periferia, para suministro de metal fundido mientras la
rueda gira en un plano vertical, cooperando dicha rueda con una
correa sin fin (6) que discurre junto con la rueda durante una parte
de la rotación de la rueda y cubre el surco mientras forma una
cámara de fundición, caracterizada porque la rueda comprende
dos anillos de rueda (1, 2) montados en rotación alrededor de ejes
que están formando un ángulo uno con otro, en que la anchura del
surco varía durante la rotación de la rueda.
2. Rueda de fundición según la reivindicación 1,
caracterizada porque comprende medios para regular el ángulo
entre los ejes.
3. Rueda de fundición según las reivindicaciones
1 o 2, caracterizada porque uno de los anillos (1) de la
rueda define una primera pared (3) y la parte inferior (4) del
surco, mientras que el otro anillo (2) de la rueda define la otra
pared (5) del surco.
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