ES2678248T3 - Coquilla para producir piezas de fundición - Google Patents

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Abstract

Coquilla para producir piezas de fundición, con dos partes de coquilla, que pueden moverse una con relación a la otra desde una posición de apertura hasta una posición de cierre, en donde las partes de coquilla definen en su posición de cierre una cavidad de moldeo, que puede rellenarse con una masa de fundición líquida, en su posición de apertura hacen posible la extracción de una pieza de fundición solidificada en particular mediante un enfriamiento al menos parcial y en la posición de cierre pueden enclavarse mediante un dispositivo de enclavamiento que une de forma desmontable las dos partes de coquilla, y unos ejes prefijables pueden bascular mediante un dispositivo de agarre, en donde las partes de coquilla que pueden moverse una con relación a la otra son dos placas de moldeo (10, 12), que pueden moverse fundamentalmente en línea recta a lo largo de un eje de movimiento que discurre fundamentalmente en perpendicular al plano de las placas desde una posición de apertura a una posición de cierre, en donde el dispositivo de enclavamiento (16, 18, 20) que une de forma desmontable las dos placas de moldeo (10, 12) produce en la posición de cierre el enclavamiento de las placas de moldeo en el estado de unión por compresión, con la condición de que la presión de enclavamiento se mantenga en la posición de cierre de las placas de moldeo; de que el dispositivo de enclavamiento presente un acumulador de energía (22) con un muelle de compresión por gas para mantener la presión de cierre que une por compresión las placas de moldeo (10, 12) después de la unión por compresión de las placas de moldeo mediante un dispositivo de cierre ajeno a la coquilla, que actúe fundamentalmente en perpendicular al plano central de las placas de moldeo; y de que el dispositivo de enclavamiento presente en una de las placas de moldeo (10) un manguito de enclavamiento (16), en la otra placa de moldeo (12) un manguito de tracción (18) fundamentalmente alineado con el manguito de enclavamiento (16) y un perno de tracción (20), que coopera con el manguito de enclavamiento (16) y el manguito de tracción (18), puede moverse fundamentalmente en perpendicular al plano de las placas de moldeo y está montado de forma que puede desplazarse axialmente a lo largo, en un alojamiento de enclavamiento (24) previsto en una de las placas de moldeo, de manera que es impulsado por el acumulador de energía (22).

Description

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DESCRIPCION
Coquilla para producir piezas de fundicion
La invencion hace referencia a una coquilla para producir piezas de fundicion segun la reivindicacion 1.
Del documento DE 10 2004 014 100 B3 se conoce una coquilla similar con dos partes de coquilla, que pueden moverse una con relacion a la otra desde una posicion de apertura hasta una posicion de cierre, en donde las partes de coquilla definen en su posicion de cierre una cavidad de moldeo, que puede rellenarse con una masa de fundicion liquida, en su posicion de apertura hacen posible la extraccion de una pieza de fundicion solidificada en particular mediante un enfriamiento al menos parcial y en la posicion de cierre pueden enclavarse mediante un dispositivo de enclavamiento que une de forma desmontable las dos partes de coquilla, y unos ejes prefijables pueden bascular mediante un dispositivo de agarre, en particular de un brazo de robot. En la disposicion del dispositivo alli descrita para la fundicion por basculacion en 5 ejes de coquillas se utiliza una coquilla de fundicion por basculacion, no definida en sus dimensiones con relacion al dispositivo de enclavamiento para las partes de coquilla a enclavar entre si en la posicion de cierre, en la que la coquilla puede hacerse bascular mediante un brazo de robot hasta las posiciones deseadas segun el respectivo programa de fundicion. En este dispositivo existe el problema de mantener la presion de apriete reciproca de las partes de coquilla cuando, en una variante en relacion con el dispositivo conocido, se hace bascular libremente la coquilla con independencia de una maquina de fundicion pesada o similar.
Del documento US 2,367,727 se conoce un dispositivo de fundicion con una coquilla compuesta por dos mitades que pueden aproximarse una a la otra, en donde las dos mitades estan dispuestas en un bastidor, que esta unido a una base de forma que puede bascular alrededor de un eje de basculacion horizontal y puede bascular, para el montaje de unos elementos de moldeo, desde una posicion de trabajo horizontal hasta una posicion de montaje vertical.
El documento US 2008/0145471 A1 describe una disposicion para alojar un molde de fundicion, con dos placas de fijacion verticales que pueden trasladarse una con relacion a la otra sobre una guia de la base, para unas mitades del molde que pueden enclavarse una en la otra mediante un dispositivo de enclavamiento en una posicion de aproximacion una a la otra.
Del documento EP 2 508 322 A1 se conoce un dispositivo de sujecion de molde con una placa de moldeo rectangular estacionaria y otra fija.
El documento DE 100 48 894 A1 describe un dispositivo de cierre de moldes para procedimientos de fundicion por inyeccion con un elemento de moldeo superior y otro inferior, asi como con un dispositivo de expulsion para liberar una pieza de moldeo despues del proceso de fundicion.
El objeto de la invencion consiste en producir una coquilla en la que durante los movimientos de basculacion de la coquilla, causados por el programa de fundicion, mediante un mecanismo de enclavamiento propio de la coquilla se asegure que, despues de la union a presion de las partes de coquilla y de la aplicacion de una presion de apriete deseada a las partes de coquilla, pueda llevarse a cabo un enclavamiento mediante un dispositivo de enclavamiento integrado en la coquilla.
Este objeto es resuelto conforme a la invencion mediante una coquilla segun la reivindicacion 1. De forma preferida las dos placas de moldeo tienen a este respecto una forma rectangular.
Otra forma de realizacion de la invencion esta caracterizada por un desbloqueo de emergencia de las placas de moldeo y una expulsion de la pieza de fundicion al menos solidificada en su mayor parte una vez terminado el programa de fundicion.
A este respecto puede estar previsto que el desbloqueo de emergencia presente un accionamiento por presion gaseosa y unas barras de corredera y unas barras del expulsor para el desmoldeado de una pieza de fundicion solidificada al menos parcialmente.
En aquellas formas de realizacion de la invencion, en las que este previsto un desbloqueo de emergencia de la clase reivindicada, el mismo es responsable de que las piezas de fundicion que esten solidificandose o esten solidificadas puedan desmoldearse de forma fiable, con independencia de las respectivas posicion y fase del proceso en las que se encuentre la coquilla.
En resumen la invencion se basa en el sorprendente descubrimiento de que se logra solucionar la tarea impuesta por medio de que la propia coquilla este equipada “autonomamente” con el mecanismo de enclavamiento conforme a la invencion, que hace posible, despues de la union por compresion de las placas de moldeo o de las partes o
mitades de coquilla formadas por las mismas y de la presion de cierre deseada sobre las placas de moldeo, mantener estanca de forma fiable la cavidad de moldeo formada por las placas de moldeo, en donde al mismo tiempo mediante la casi ilimitada posibilidad de movimiento mediante un brazo de robot o similar es posible un humedecimiento impecable de todas las zonas de la cavidad de moldeo definidas a este respecto.
5 Ni el dispositivo generico ni en las coquillas conforme a los documentos DE-PS 1 243 337, DE-OS 25 45 178 y/o DE 34 22 121 estan previstos unos dispositivos de enclavamiento de la clase prevista conforme a la invencion. Ninguno de estos documentos muestra la basculacion de una coquilla y/o una coquilla de fundicion manipulable libremente, p.ej. mediante un brazo de robot, que pudiera enclavarse automaticamente manteniendo la fuerza de cierre. Mas bien se trata siempre de unas maquinas de fundicion, en las que los mecanismos de manipulacion correspondientes 10 para la coquilla de fundicion estan integrados en un pesado dispositivo conjunto, que es bastante mas complicado que la coquilla conforme a la invencion constructivamente y en cuanto a su manipulacion.
El estado de tecnica tampoco muestra en particular ninguna indicacion sobre un desbloqueo de emergencia de la forma de realizacion preferida de la clase prevista en la invencion.
De las reivindicaciones y de la siguiente descripcion, en la que se explican en detalle unos ejemplos de realizacion 15 en base a los dibujos esquematicos, se deducen unas particularidades y ventajas adicionales de la invencion.
Aqui muestran:
la fig. 1 un ejemplo de realizacion de una coquilla segun la invencion en una vista lateral esquematica, cortada parcialmente, en la posicion de apertura del mecanismo de enclavamiento; y
la fig. 2 el ejemplo de realizacion de la fig. 1 en una exposicion correspondiente a la fig. 1, con el mecanismo de 20 enclavamiento cerrado.
La fig. 3, en una vista lateral esquematica, parcialmente cortada, un ejemplo de realizacion de una coquilla conforme a la invencion con desbloqueo de emergencia, en el estado de no enclavamiento;
la fig. 4 el ejemplo de realizacion de las figs. 3 y 4 en el estado de enclavamiento;
la fig. 5 el ejemplo de realizacion de las figs. 3 y 4 una vez realizado el desbloqueo de emergencia.
25 Como muestra la figura 1, el ejemplo de realizacion alli mostrado de una coquilla conforme a la invencion para producir piezas de fundicion metalicas presenta, dispuestas superpuestas verticalmente, una primera placa de moldeo 10 representada abajo en el dibujo y una segunda placa de moldeo 12 representada arriba en el dibujo que, como se ha representado tambien esquematicamente en el dibujo, en la posicion de cierre (figura 1), definen una cavidad de moldeo 14. En la figura 1 la segunda placa de moldeo 14, en la que de forma habitual se trata de una 30 mitad de moldeo fundamentalmente rectangular, dispuesta horizontalmente en la posicion mostrada en las figuras 1 y 2, de una coquilla basculante enclavable, esta dispuesta distanciada por encima de la primera placa de moldeo 10, de tal manera que la cavidad de moldeo 14 es accesible lateralmente, como es necesario en particular para extraer una pieza de fundicion metalica ya fundida. En el lado derecho en la figura de la coquilla mostrada en las figuras 1 y 2 se encuentra un dispositivo de enclavamiento que presenta un manguito de enclavamiento 16 dispuesto en la 35 primera placa de moldeo 10, un manguito de traccion 18 previsto en la segunda placa de moldeo 12 y un perno de traccion 10, al que puede aplicarse un muelle de compresion por gas 22 que se usa como acumulador de energia. El perno de traccion 20 puede desplazarse en altura en un alojamiento de enclavamiento 24, en direccion vertical segun se contempla en las figuras 1 y 2.
La coquilla conforme a la invencion se emplea como sigue en el ejemplo de realizacion de la figura 1: en primer lugar 40 se ejerce sobre la segunda placa de moldeo 12 una fuerza de cierre en la direccion de la flecha 26 para unir por compresion las placas de moldeo 10, 12, es decir para presionar hacia abajo la segunda placa de moldeo 12 desde la posicion superior mostrada en la figura 1 hasta una posicion inferior adyacente a la primera placa de moldeo 10, p.ej. mediante un mecanismo de compresion correspondiente de una maquina de fundicion, como la que se emplea tambien en las coquillas basculantes convencionales. En cuanto la fuerza de cierre, que actua en la direccion de la 45 flecha 26 en la figura 1, ha apretado la segunda placa de moldeo 12 contra la primera placa de moldeo 10 y de esta manera ha cerrado la cavidad de moldeo del modo visible en la figura 2, y precisamente en contra de la fuerza del muelle de compresion por gas 22, que se usa como acumulador de energia, la fuerza del muelle de compresion por gas 22 que actua en la direccion de la flecha 28 de la figura 2 presiona el manguito de traccion 18 hacia arriba, con lo que el perno de traccion 20 produce un enclavamiento duradero de las placas de moldeo 10, 12 en la posicion de 50 cierre.
En este estado de enclavamiento, sometido a la tension o a la fuerza de cierre del muelle de compresion por gas 22, la coquilla compuesta por la placa de moldeo 10, 12 enclavada esta enclavada “autonomamente”, de tal manera que
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la coquilla puede bascular libremente mediante un mecanismo de manipulacion, que no tiene que contribuir al mantenimiento de la fuerza de cierre que une por presion las placas de moldeo 10, 12, como es necesario para humedecer o alcanzar todas las zonas necesarias mediante el metal lfquido rellenado entretanto. Una vez terminado el proceso de fundicion y el enfriamiento correspondiente de la coquilla pueden llevarse las placas de moldeo 10, 12 de nuevo, mediante la elevacion de la segunda placa de moldeo 12 desde la posicion de enclavamiento mostrada en la figura 2, a la posicion de apertura mostrada en la figura 1, tras lo cual despues puede extraerse de la cavidad de moldeo 14 la pieza de fundicion metalica fundida.
En el ejemplo de realizacion conforme a las figs. 3 - 5 esta previsto un desbloqueo de emergencia, que tiene en cuenta la circunstancia de que las piezas de fundicion que se solidifican en el caso de un fuerte enfriamiento pueden “zuncharse” sobre las superficies de moldeo de las partes de coquilla. La masa de fundicion que se contrae, en particular p.ej. una aleacion de metales ligeros, puede enchavetarse aquf de tal manera en la cavidad de moldeo que, al extraer la masa de fundicion, por un lado es necesario aplicar un esfuerzo muy aumentado para desprender la pieza de fundicion del molde y, por otro lado, tambien haya que contar sin embargo con un dano a la pieza de fundicion o incluso a la coquilla.
Las maquinas de fundicion de tipo convencional, en las que por lo tanto las mitades del molde estan integradas en unas maquinas de fundicion pesadas y compactas, resuelven esta problematica mediante el uso de funciones del expulsor una vez transcurrido un periodo de tiempo previamente definido.
Las funciones de este tipo del expulsor se corresponden con los mecanismos que durante el funcionamiento regular tambien desmoldean las piezas de fundicion desde las coquillas.
Por el contrario, una coquilla que se mueve libremente, como la que se muestra en el ejemplo de realizacion conforme a las figs. 1 y 2 y se describe en base a estas figuras, no esta conectada en todas las fases del proceso a los mecanismos de una maquina de fundicion para desmoldear las piezas de fundicion. De este modo puede producirse estados del proceso en los que no sea posible desmoldear las piezas de fundicion, incluso si ya se ha alcanzado el momento para ello necesario.
Por este motivo un desbloqueo de emergencia conforme al ejemplo de realizacion de las figs. 3 - 5 esta conformado de tal manera que, con independencia de las respectivas posicion y fase del proceso en las que se encuentra la coquilla, pueda producirse un desmoldeado de la pieza de fundicion.
En el ejemplo de realizacion de las figs. 3 - 5 esta previsto un desbloqueo de emergencia 32, que presenta un muelle de compresion por gas al que puede aplicarse una presion mediante un circuito de valvula correspondiente. La fuerza actua a este respecto en contra del enclavamiento de la coquilla, en donde esta fuerza es sin embargo menor que la fuerza de cierre generada mediante el muelle de compresion por gas 22 de las figs. 1 y 2. En consecuencia la coquilla de fundicion mostrada en las figs. 3 - 5 que se corresponde en cuanto a la restante estructura, siempre que no se vea afectado el desbloqueo de emergencia, con el ejemplo de realizacion conforme a las figs. 1 y 2, puede transferirse mediante el muelle de compresion por gas 22 desde la posicion de no enclavamiento mostrada en la fig. 3 a la posicion de enclavamiento conforme a la fig. 4, sin que la fuerza generada en el desbloqueo de emergencia 32, que se materializa mediante un muelle de compresion por gas, pueda separar por presion las mitades del molde.
Sin embargo, si se descarga de presion el muelle de compresion por gas 22 conforme a las figs. 1 - 5, el desbloqueo de emergencia 32 desplaza las barras de corredera 33 (que se asientan sobre una placa del expulsor 35, que puede accionarse mediante el desbloqueo de emergencia 32) y la barra del expulsor 34 desde la posicion de cierre mostrada en la fig. 4 a la posicion mostrada en la fig. 5, con lo que las mitades del moldeo se llevan a una separacion mutua (mediante las barras de corredera 33) y se desmoldea la pieza de fundicion (mediante las barras del expulsor 34).
El accionamiento por presion gaseosa del desbloqueo de emergencia puede combinarse por lo tanto en el caso de utilizarse un sistema de enclavamiento basado en un muelle de compresion por gas con este ultimo, en donde la presion acumulada en el sistema de enclavamiento puede usarse para el desbloqueo de emergencia. Esto se produce por medio de que la presion acumulada en el muelle de compresion por gas 22 se transmite, mediante la apertura de una valvula, desde allf al desbloqueo de emergencia 32 y de este modo produce el desbloqueo de emergencia.
De forma correspondiente a los mecanismos de las maquinas de fundicion convencionales, el sistema de desbloqueo de emergencia conforme a las figs. 3 - 5 puede aplicarse dado el caso en las dos mitades del molde, con lo que se hace posible un desmoldeao por ambos lados.

Claims (4)

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    REIVINDICACIONES
    1. Coquilla para producir piezas de fundicion, con dos partes de coquilla, que pueden moverse una con relacion a la otra desde una posicion de apertura hasta una posicion de cierre, en donde las partes de coquilla definen en su posicion de cierre una cavidad de moldeo, que puede rellenarse con una masa de fundicion liquida, en su posicion de apertura hacen posible la extraccion de una pieza de fundicion solidificada en particular mediante un enfriamiento al menos parcial y en la posicion de cierre pueden enclavarse mediante un dispositivo de enclavamiento que une de forma desmontable las dos partes de coquilla, y unos ejes prefijables pueden bascular mediante un dispositivo de agarre, en donde las partes de coquilla que pueden moverse una con relacion a la otra son dos placas de moldeo (10, 12), que pueden moverse fundamentalmente en linea recta a lo largo de un eje de movimiento que discurre fundamentalmente en perpendicular al plano de las placas desde una posicion de apertura a una posicion de cierre, en donde el dispositivo de enclavamiento (16, 18, 20) que une de forma desmontable las dos placas de moldeo (10, 12) produce en la posicion de cierre el enclavamiento de las placas de moldeo en el estado de union por compresion, con la condicion de que la presion de enclavamiento se mantenga en la posicion de cierre de las placas de moldeo; de que el dispositivo de enclavamiento presente un acumulador de energia (22) con un muelle de compresion por gas para mantener la presion de cierre que une por compresion las placas de moldeo (10, 12) despues de la union por compresion de las placas de moldeo mediante un dispositivo de cierre ajeno a la coquilla, que actue fundamentalmente en perpendicular al plano central de las placas de moldeo; y de que el dispositivo de enclavamiento presente en una de las placas de moldeo (10) un manguito de enclavamiento (16), en la otra placa de moldeo (12) un manguito de traccion (18) fundamentalmente alineado con el manguito de enclavamiento (16) y un perno de traccion (20), que coopera con el manguito de enclavamiento (16) y el manguito de traccion (18), puede moverse fundamentalmente en perpendicular al plano de las placas de moldeo y esta montado de forma que puede desplazarse axialmente a lo largo, en un alojamiento de enclavamiento (24) previsto en una de las placas de moldeo, de manera que es impulsado por el acumulador de energia (22).
  2. 2. Coquilla segun la reivindicacion 1, caracterizada porque las placas de moldeo (10, 12) tienen una forma rectangular.
  3. 3. Coquilla segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizada por un desbloqueo de emergencia (32) de las placas de moldeo (10) y una expulsion de la pieza de fundicion solidificada al menos en gran medida una vez terminado el programa de fundicion.
  4. 4. Coquilla segun la reivindicacion 3, caracterizada porque el desbloqueo de emergencia (32) presenta un accionamiento por presion gaseosa y unas barras de corredera (33) y unas barras del expulsor (34), impulsadas por el mismo, para el desmoldeado de una pieza de fundicion solidificada al menos parcialmente.
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