IT202100019811A1 - Colata in contro-gravità da siviere rimovibili - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Settore tecnico

La presente invenzione riguarda il settore della fonderia. Pi? specificamente, tale invenzione riguarda le macchine di colata (casting machine).

Sfondo

Lo sfondo della presente invenzione ? nel seguito introdotto con la discussione di tecniche relative al suo contesto. Comunque, anche quando questa discussione riguarda documenti, atti, manufatti e simili, essa non suggerisce o riconosce che le tecniche discusse fanno parte dell?arte nota o sono conoscenze generali nel settore rilevante per la presente invenzione.

Le macchine di colata sono comunemente utilizzate in impianti di fonderia per produrre oggetti metallici, o fusioni/getti (casting), da metallo fuso. In generale, in ogni macchina di colata il metallo fuso allo stato liquido ? colato in forme (di colata), o stampi (mold), i quali riproducono la forma delle fusioni desiderate in negativo; gli stampi sono quindi raffreddati per solidificare il metallo, e le fusioni cos? ottenute sono estratte dagli stampi. Gli stampi possono essere sia transitori, quando sono distrutti una volta prodotte le corrispondenti fusioni, sia permanenti (detti anche conchiglie), quando sono riutilizzati per produrre un numero elevato di corrispondenti fusioni.

In particolare, nei sistemi di colata per gravit? il metallo fuso ? colato in ogni stampo semplicemente versandolo nello stesso (dove esso cade per forza di gravit?). Tuttavia, il solo peso del metallo fuso pu? non essere sufficiente per superare un suo aumento di viscosit? provocato dal contatto con lo stampo (soprattutto nel caso di cavit? di piccole dimensioni).

Al contrario, nei sistemi di colata sotto pressione (die casting) il metallo fuso ? alimentato a ogni stampo utilizzando una forza esterna; ci? consente di migliorare un afflusso del metallo fuso verso lo stampo, con ci? incrementando una definizione e una compattezza delle fusioni e incrementando una resa di un corrispondente processo produttivo. Da un punto di vista tecnico, si sono evolute due tipologie principali di sistemi di colata sotto pressione.

Nei sistemi di colata a bassa pressione (Low Pressure Die Casting, LPDC), il metallo fuso ? stivato in un forno disposto sotto lo stampo. Il forno mantiene il metallo fuso a una temperatura di colata. A tale scopo, il forno ? rivestito di materiale refrattario ed ? dotato di un apposito sistema di riscaldamento. Un tubo di risalita si estende dallo stampo verso il fondo del forno per pescare il metallo fuso in esso contenuto. Il forno ha una struttura ermetica; aria sotto pressione ? iniettata nel forno, in modo da fare risalire il metallo fuso lentamente attraverso il tubo di risalita nello stampo (in opposizione alla forza di gravit?). Una volta che il metallo nello stampo ? solidificato, il forno ? de-pressurizzato per consentire al metallo residuo rimasto nel tubo di risalita (ancora a uno stato liquido) di ricadere nel forno per il suo riutilizzo.

Ci? consente di colare il metallo fuso nello stampo in regime non-turbolento, con ci? migliorando la qualit? delle fusioni.

I sistemi di colata a bassa pressione lavorano a pressioni contenute, dell?ordine di 50-200 kPa. Infatti, la pressione che pu? essere applicata al forno ? limitata dalla sua struttura; in particolare, valori di pressione superiori sono difficili (se non impossibili) da applicare, in quanto la forza esercitata dall?aria sotto pressione nel forno richiederebbe una carpenteria molto massiccia di difficile realizzazione e provocherebbe danni ingenti al materiale refrattario e al sistema di riscaldamento.

Nei sistemi di colata ad alta pressione (High Pressure Die Casting, HPDC), anche noti come sistemi di presso-fusione, il metallo fuso ? invece iniettato in ogni stampo tramite un sistema a stantuffo. La pressione applicata al metallo fuso pu? cos? assumere valori molto elevati, dell?ordine di 50-150 MPa. In particolare, nella tipologia a camera fredda una corrispondente quantit? di metallo fuso ? versata in una cavit? a temperatura non controllata dalla quale il metallo fuso ? iniettato nello stampo, mentre nella tipologia a camera calda il metallo fuso ? iniettato nello stampo direttamente da un forno.

Ci? consente di ottenere una elevata produttivit?.

Tuttavia, i sistemi di colata ad alta pressione sono estremamente costosi; pertanto, i corrispondenti costi sono recuperabili solamente con grandi produzioni.

Sommario

Un sommario semplificato della presente invenzione ? qui presentato al fine di fornire una comprensione di base della stessa; tuttavia, il solo scopo di questo sommario ? di introdurre alcuni concetti della divulgazione in forma semplificata come preludio alla sua seguente descrizione pi? dettagliata, e non ? da interpretare come un?identificazione dei suoi elementi chiave n? come una delimitazione del suo ambito.

In termini generali, la presente invenzione ? basata sull?idea di fornire il metallo fuso in contro-gravit? da siviere rimovibili.

In particolare, un aspetto fornisce una macchina di colata per produrre fusioni da metallo fuso. La macchina di colata comprende un alloggiamento stampi e un alloggiamento siviere mobili relativamente tra loro tra una condizione aperte e una condizione chiusa. Nella condizione aperta l?alloggiamento siviere ? accessibile per caricare una o pi? siviere (riempite con il metallo fuso da usare per produrre le fusioni) e per scaricare le siviere (svuotate del metallo fuso usato per produrre le fusioni). Nella condizione chiusa le siviere sono racchiuse in una struttura ermetica con uno o pi? tubi di risalita pescanti nelle stesse, la quale struttura ermetica ? pressurizzata per provocare il metallo fuso a risalire dalle siviere in uno o pi? stampi.

Un ulteriore aspetto fornisce un impianto di fonderia comprendente una o pi? macchine di colata di cui sopra.

Un ulteriore aspetto fornisce un corrispondente metodo di colata.

Pi? specificamente, uno o pi? aspetti della presente invenzione sono esposti nelle rivendicazioni indipendenti e caratteristiche vantaggiose della stessa sono esposte nelle rivendicazioni dipendenti, con il testo di tutte le rivendicazioni che ? incorporato nella presente alla lettera per riferimento (con qualsiasi caratteristica vantaggiosa fornita con riferimento a ogni specifico aspetto che si applica mutatis mutandis a ogni altro aspetto).

Breve descrizione delle figure

La soluzione della presente invenzione, come pure ulteriori caratteristiche e i vantaggi della stessa, sar? meglio compresa con riferimento alla seguente sua descrizione dettagliata, fornita puramente a titolo indicativo e non limitativo, da leggersi congiuntamente alle figure allegate (in cui, per semplicit?, elementi corrispondenti sono indicati con riferimenti uguali o simili e la loro spiegazione non ? ripetuta, e il nome di ogni entit? ? in generale usato per denotare sia il suo tipo sia suoi attributi, quali valore, contenuto e rappresentazione). A tale riguardo, ? espressamente inteso che le figure non sono necessariamente in scala (con alcuni particolari che possono essere esagerati e/o semplificati) e che, a meno di indicazione contraria, esse sono semplicemente utilizzate per illustrare concettualmente le strutture e le procedure qui descritte. Inoltre, orientamenti e relativi riferimenti di posizione (come superiore, inferiore, laterale e cos? via) vanno intesi in relazione a una condizione d?uso delle corrispondenti entit?. In particolare:

FIG.1 mostra una rappresentazione schematica di un impianto di fonderia in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione,

FIG.2A-FIG.2G mostrano le fasi principale di un metodo di colata che utilizza una macchina di colata in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione,

FIG.3 mostra una rappresentazione schematica di una macchina di colata in accordo con una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, e FIG.4 mostra uno schema a blocchi di un impianto di fonderia in accordo con una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione.

Descrizione dettagliata

Con riferimento in particolare alla FIG.1, ? mostrata una rappresentazione schematica di un impianto di fonderia 100 in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione.

L?impianto di fonderia 100 ? utilizzato per produrre fusioni o getti (oggetti di metallo) tramite fusione di metallo. Ad esempio, il metallo ? una lega di alluminio (o lega leggera), come basata su alluminio e magnesio, e le fusioni sono cerchioni di autoveicoli. L?impianto di fonderia 100 comprende i seguenti componenti.

Uno o pi? forni 103, uno solo mostrato nella figura, sono utilizzati per fornire il metallo fuso a una temperatura (operativa) almeno uguale a una temperatura di colata (in genere superiore a una temperatura di fusione) alla quale il metallo presenta caratteristiche fisiche, come viscosit?, che lo rendono adatto alla sua successiva colata (ad esempio, 600-800 ?C). Il forno 103 pu? essere un forno fusorio che fonde il metallo oppure un forno di attesa che riceve il metallo gi? fuso (da un altro forno fusorio non mostrato nella figura). Il forno 103 ha una struttura di per s? standard. In particolare, una carpenteria metallica 106 (ad esempio, di acciaio) svolge una funzione portante per i suoi componenti. Ad esempio, la carpenteria (metallica) 106 comprende un contenitore con un coperchio, il quale ? ribaltabile per versare il metallo fuso. La carpenteria 106 ? rivestita internamente di un materiale refrattario 109 (ad esempio, a base di argilla e calcio), in grado di resistere alla temperatura operativa del forno 103 per lunghi periodi. Un crogiolo 112 ? fissato all?interno della carpenteria 106 (rivestita dal materiale refrattario 109) per contenere il metallo fuso, indicato con il riferimento 115; il crogiolo 112 ? realizzato di un materiale (ad esempio, carburo di silicio) in grado di non reagire chimicamente con il metallo fuso 115 sino ad almeno la temperatura operativa del forno 103. In generale, il crogiolo 112 ha una dimensione relativamente elevata (per limitare i suoi rifornimenti), ad esempio, con una capacit? uguale al metallo fuso 115 richiesto per produrre 50-1.000 fusioni (come 5-100 Mg). Un sistema di riscaldamento, o riscaldatore, 118 ? utilizzato per riscaldare il metallo 115 alla temperatura operativa; ad esempio, il riscaldatore 118 ? di tipo a induzione (con una o pi? spire di materiale elettricamente conduttivo avvolte attorno al crogiolo 112).

Una o pi? macchine di colata 121, una sola mostrata nella figura, sono utilizzare per ottenere le fusioni dal metallo fuso. A tale scopo, in ciascuna macchina di colata 121 il metallo fuso ? colato in uno stampo (forma di colata) 124, o pi?. Ad esempio, lo stampo 124 ? di tipo permanente (conchiglia), riutilizzate per produrre un numero elevato di corrispondenti fusioni. Lo stampo 124 comprende due semi-stampi (matrici) 124b e 124t, o pi?, i quali quando uniti tra loro riproducono in negativo la forma delle fusioni desiderate; lo stampo 124 ? realizzato di un materiale in grado di non essere danneggiato dal metallo fuso (ad esempio, acciaio).

La macchina di colata 121 comprende una struttura portante 127 per i suoi componenti. In particolare, un alloggiamento (stampi) 130 ? usato per alloggiare lo stampo 124 in modo rimovibile (per sostituirlo in caso di usura o di cambio delle fusioni da produrre). Ad esempio, l?alloggiamento stampi 130 comprende una piattaforma (inferiore) 133 e una piattaforma (superiore) 136 sulle quali il semi-stampo (inferiore) 124b e il semi-stampo (superiore) 124t, rispettivamente, sono montati (come imbullonati in corrispondenti porta-stampi, non mostrati nella figura). Un sistema di movimentazione, come basato su pistoni (oleodinamici) 139 muove la piattaforma 136 e la piattaforma 133 relativamente tra loro. Ad esempio, i pistoni 139 alzano e abbassano la piattaforma 136 rispetto alla piattaforma 133 solidale alla struttura portante 127. In particolare, la piattaforma 136 ? mobile tra una condizione (abbassata) in cui lo stampo 124 ? chiuso (semi-stampi 124b e 124t uniti) e una condizione (alzata) in cui lo stampo 124 ? aperto (semi-stampi 124b e 124t separati). A sua volta, la piattaforma 136 comprende un estrattore 142 e un pistone 145 che guida l?estrattore 142 per espellere ogni fusione dallo stampo 124. Un tubo di risalita 148 (o pi?) si estende dalla piattaforma stampi 133 verso il basso per fare risalire il metallo fuso nello stampo 124; a tale scopo, il tubo di risalita 148 termina con una bocca (di aspirazione) a una sua estremit? inferiore (libera) e con una bocca (di mandata) a una sua estremit? superiore (nello stampo 124). Il tubo di risalita 148 ? realizzato di un materiale a bassa inerzia termica (ad esempio, acciaio). Un sistema di riscaldamento, o riscaldatore, 151 pu? essere associato al tubo di risalita 148 per limitare un raffreddamento del metallo fuso durante la sua risalita (ad esempio, una serpentina di materiale elettricamente conduttivo avvolta attorno almeno a una porzione superiore del tubo di risalita 148).

Nella soluzione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il metallo fuso da colare nello stampo 124, indicato con lo stesso riferimento 115, ? fornito tramite una siviera (di trasporto) 154 (o pi?) gi? a una temperatura (di rifornimento) almeno uguale alla sua temperatura di colata (ad esempio, uguale a 1,0-1,1 volte essa). La siviera 154 ? un contenitore (ad esempio, a forma di secchio) realizzato di un materiale (ad esempio, carburo di silicio) in grado di non reagire chimicamente con il metallo fuso 115 (sino ad almeno la temperatura di rifornimento). La macchina di colata 121 comprende quindi un alloggiamento (siviere) 157 per alloggiare la siviera 154. Ad esempio, l?alloggiamento siviere 157 comprende una piattaforma 160 per appoggiare la siviera 154. Un sistema di movimentazione, come basato su pistoni (oleodinamici) 163 muove l?alloggiamento siviere 157 e l?alloggiamento stampi 130 relativamente tra loro. Ad esempio, i pistoni 163 alzano e abbassano la piattaforma 160 rispetto alla piattaforma 133 solidale alla struttura portante 127. In particolare, la piattaforma 160 ? mobile tra una condizione (abbassata) in cui l?alloggiamento siviere 157 ? aperto e una condizione (alzata) in cui l?alloggiamento siviere 157 ? chiuso. Nella condizione aperta, l?alloggiamento siviere 157 ? accessibile per caricare la siviera 154 (riempita con il metallo fuso 115 da usare per produrre la fusione desiderata) e per scaricare la siviera 154 (svuotata del metallo fuso 115 che ? stato usato per produrre tale fusione). Nella condizione chiusa, la siviera 154 ? racchiusa in una struttura ermetica 166, con il tubo di risalita 148 che pesca il metallo fuso 115 nella siviera 154. Ad esempio, l?alloggiamento stampi 130 comprende una campana 169 fissata sotto la piattaforma 133, attorno al tubo di risalita 148; la campana 169 ha una cavit? rivolta verso il basso, la quale cavit? ha una profondit? leggermente maggiore della parte del tubo di risalita 148 che si estende al suo interno, per cui la bocca di aspirazione del tubo di risalita 148 si trova sopra un bordo libero della campana 169 (come a 5-40 cm da esso). Nella condizione aperta, la campana 169 ? separata dalla piattaforma 160. Nella condizione chiusa, il bordo libero della campana 169 e la piattaforma 160 sono assestate a battuta per creare la struttura ermetica 166 (con la bocca di aspirazione del tubo di risalita 148 leggermente sopra un fondo della siviera 154, come a 5-10 cm da esso). La macchina di colata 121 ? anche dotata di un sistema di pressurizzazione/de-pressurizzazione 172, come basato su un compressore (ad aria) 175 e una valvola (a tre vie) 178. Il compressore 175 ? utilizzato per pressurizzare (attraverso la valvola 178) la struttura ermetica 166 nella condizione chiusa (per provocare il metallo fuso 115 a risalire dalla siviera 154 nello stampo 124 attraverso il tubo di risalita 148). Ad esempio, il compressore 175 ? in grado di pressurizzare la struttura ermetica 166 (nella condizione chiusa) a una pressione media, compresa tra la bassa pressione dei sistemi di colata LPDC e l?alta pressione dei sistemi di colata HPDC, come dell?ordine di 0,2-10,0 MPa, preferibilmente 0,5-5,0 MPa e ancora pi? preferibilmente 0,8-2,0 MPa, come 1,0 MPa. La valvola 178 ? anche utilizzata per de-pressurizzare (alla pressione atmosferica) la struttura ermetica 166. La struttura ermetica 166 ? disegnata di conseguenza, in modo da impedire sostanzialmente il passaggio dell?aria con la valvola 178 chiusa (ossia, tale da mantenere tale pressione per il tempo necessario) e di sostenere (soprattutto nella sua parte meno robusta della campana 169) la forza esercitata dall?aria a tale pressione. Inoltre, la struttura ermetica 166 ha una dimensione contenuta (ad esempio, la dimensione minima per contenere la siviera 154 pi? grande che pu? essere utilizzata), in modo da limitare l?afflusso di aria dal compressore 172 e quindi il raffreddamento del metallo fuso 115 nella siviera 154.

Nella soluzione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?impianto di fonderia 100 ulteriormente comprende un sistema di rifornimento, come basato su un robot (industriale) 181 per rifornire il metallo fuso 115 dal forno 103 alla macchina di colata 121 tramite la siviera 154. A tale scopo, il robot 181 ? in grado di movimentare la siviera 154 tra il forno 130 e la macchina di colata 121 (come tramite un braccio meccanico con una pinza per afferrare la siviera 154 dotata di corrispondenti zone di presa). In particolare, il robot 181 estrae la siviera 154 sostanzialmente svuotata del metallo fuso 115 dall?alloggiamento siviere 157 (aperto). In tale condizione, la quantit? di metallo fuso 115 rimasto nella siviera 154 non ? pi? sufficiente per produrre alcuna fusione, come 1-2 volte un volume della cavit? dello stampo 124 (chiuso). Il robot 181 trasporta quindi la siviera 154 cos? svuotata dalla macchina di colata 121 al forno 103. Il robot 181 riempie la siviera 154 versandovi il metallo fuso 115 dal forno 103 (ad esempio, ribaltandolo), oppure la sostituisce con un?altra gi? riempita con il metallo fuso 115. La siviera 154 ha una dimensione relativamente contenuta, in modo da garantire che il metallo fuso 115 rimanga a una temperatura almeno uguale alla temperatura di colata durante il suo utilizzo. Ad esempio, la siviera 154 ? utilizzata per produrre una singola fusione; in questo caso, la siviera 154 ha una capacit? uguale a 2-4 volte il volume della cavit? dello stampo 124 in modo da consentire il suo riempimento (come per contenere 20-50 Kg di metallo fuso 115). Il robot 181 trasporta quindi la siviera 154 cos? riempita dal forno 103 alla macchina di colata 121, e la inserisce nell?alloggiamento siviere 157 (aperto).

La soluzione sopra descritta offre vari vantaggi grazie alla rimozione del forno dalla macchina di colata 121.

Ad esempio, in questo modo ? possibile incrementare notevolmente una pressione (di solidificazione) applicata al metallo fuso 115 durante la sua solidificazione nello stampo 124. Infatti, la struttura ermetica 166 ? molto pi? semplice di un forno, per cui pu? essere resa sufficientemente robusta per sostenere tale pressione di solidificazione in modo relativamente facile e sicuro. La maggiore pressione di solidificazione incrementa la qualit? delle fusioni (come migliore definizione superfici, maggiore compattezza e riduzione dimensioni di inclusioni gassose), incrementa una capacit? di riempimento dello stampo 124 (con ci? consentendo di ottenere fusioni a struttura molto complessa e pi? definite) e consente di ridurre un tempo di raffreddamento delle fusioni (con ci? migliorando loro propriet? meccaniche, come duttilit? e resistenza). Tali vantaggi sono ancora pi? evidenti nel caso di leghe a lungo intervallo di solidificazione (le quali sono affette da una naturale tendenza a formare micro-porosit?).

In aggiunta o in alternativa, in questo modo ? possibile utilizzare metalli che per le loro caratteristiche non si prestano all?uso in sistemi di colata LPDC. Ad esempio, ci? consente di utilizzare leghe di materiale composito a matrice metallica (Metal Matrix Composites, MMC), come con parte primaria (matrice) di alluminio e altri componenti (rinforzi) di particelle di carburo di silicio, carbonio o altro. Infatti, poich? il metallo fuso 115 ? continuamento rifornito nella macchina di colata 121, non ? necessario che esso sia mantenuto costantemente mosso per garantire la sua omogeneit? (a causa della tendenza delle leghe MMC a precipitare nel tempo).

La soluzione sopra menzionata ? relativamente economica (soprattutto rispetto ai sistemi di colata HPDC). Inoltre, la macchina di colata 121 pu? essere attivata in modo molto veloce e richiede minima manutenzione. Tutto ci? consente l?utilizzo della soluzione proposta in una vasta gamma di applicazioni (comprese piccole produzioni).

Con riferimento ora alle FIG.2A-FIG.2G, sono mostrate le fasi principale di un metodo di colata che utilizza la macchina di colata sopra descritta in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione.

Partendo dalla FIG.2A, ? mostrata una situazione in cui lo stampo 124 (vuoto) ? nella condizione chiusa (piattaforma 136 abbassata) e l?alloggiamento siviere 157 (vuoto) ? nella condizione aperta (piattaforma 160 abbassata).

Passando alla FIG.2B, il robot (non mostrato nella figura) carica la siviera 154 (riempita con il metallo fuso 115 alla temperatura di rifornimento, almeno uguale alla temperatura di colata) nell?alloggiamento siviere 157; in particolare, la siviera 154 ? appoggiata sulla piattaforma siviere 160, in modo da trovarsi allineata in verticale (coassiale) con il tubo di risalita 148 (sopra di essa).

Passando alla FIG.2C, i pistoni 163 alzano la piattaforma 160 per portare l?alloggiamento siviere 157 nella condizione chiusa. In particolare, la piattaforma 160 si assesta a battuta contro il bordo libero della campana 169 in modo da creare la struttura ermetica 166; allo stesso tempo, la siviera 154 si inserisce nella cavit? della campana 169, con il tubo di risalita 148 che penetra nella siviera 154 sino ad avere la sua bocca di aspirazione leggermente sopra il fondo della siviera 154 (che pesca il metallo fuso 115 contenuto nella stessa). A questo punto, il compressore 175 ? attivato per iniettare aria pressurizzata nella struttura ermetica 166 attraverso la valvola 178 (aperta tra il compressore 175 e la struttura ermetica 166). L?aumento di pressione cos? creato all?interno della struttura ermetica 166 provoca il metallo fuso 115 a risalire dalla siviera 154 nel tubo di risalita 148 (dove il suo eventuale riscaldatore 151 ne limita il raffreddamento) e quindi nello stampo 124 (riempiendolo mentre la siviera 154 si svuota di conseguenza). La pressione ? incrementata a un valore e con una velocit? tale che il metallo fuso 115 sia colato nello stampo 124 in regime nonturbolento, ad esempio, passando dalla pressione atmosferica a una pressione (di riempimento) di 0,2-0,6 MPa in 10-20 s.

Passando alla FIG.2D, una volta che lo stampo 124 ? stato riempito (e quindi la siviera 154 si ? parzialmente svuotata), il compressore 175 incrementa l?iniezione di aria pressurizzata nella struttura ermetica 166 per portare la pressione all?interno della stessa al valore desiderato, ad esempio, a una pressione (di solidificazione) di 0,2-10,0 MPa, dopodich? il compressore 175 ? disattivato e la valvola 178 ? chiusa (con la pressione che permane sostanzialmente allo stesso valore nella struttura ermetica 166). Tale condizione ? mantenuta sino a quando il metallo nello stampo 124 ? solidificato (ad esempio, per 10-20 s), cos? da ottenere la corrispondente fusione, indicata con il riferimento 205 (mentre il restante metallo 115 rimane fuso nel tubo di risalita 148 ed eventualmente nella siviera 154 anche grazie al riscaldatore 151).

Passando alla FIG.2E, a questo punto la valvola 178 ? aperta tra la struttura ermetica 166 e l?ambiente esterno in modo da de-pressurizzare (alla pressione atmosferica) la struttura ermetica 166; di conseguenza, il metallo fuso 115 nel tubo di risalita 148 (sotto la fusione 205), ancora allo stato liquido, ridiscende per gravit? nella siviera 154 (aumentandone leggermente il contenuto). Tale condizione ? mantenuta per un breve periodo (ad esempio, 2-5 s), sufficiente a garantire che tutto il metallo fuso 115 contenuto nel tubo di risalita 148 sia ritornato nella siviera 154.

Passando alla FIG.2F, i pistoni 139 alzano la piattaforma 136 per aprire lo stampo 124. In particolare, la piattaforma 136 solleva il semi-stampo (superiore) 124t, il quale ? configurato per trascinare con s? la fusione 205, distaccandola dal semistampo (inferiore) 124b che rimane fisso con la piattaforma 133. Allo stesso tempo, i pistoni 163 abbassano la piattaforma 160 in modo da portare l?alloggiamento siviere 157 nella condizione aperta. Di conseguenza, la siviera 154 si sfila dal tubo di risalita 148 e fuoriesce dalla cavit? della campana 169.

Passando alla FIG.2G, il pistone 145 comanda l?estrattore 142 per separare la fusione 205 dal semi-stampo 124t e quindi espellerla completamente dallo stampo 124. La fusione 205 ? quindi trasportata come usuale a ulteriori stazioni di lavorazione, non mostrate nella figura (ad esempio, stazioni di raffreddamento, finitura e cos? via), le quali ne completano la produzione. Allo stesso tempo, il robot rimuove la siviera (non mostrati nella figura) dall?alloggiamento siviere 157, trasportandola al forno dove la siviera ? riempita nuovamente con metallo fuso oppure ? sostituita con un?altra gi? riempita. In ogni caso, la siviera ? svuotata completamente (con il metallo residuo che ? quindi rifuso per un suo successivo utilizzo) ed ? quindi riempita con il metallo fuso; in alternativa, la siviera ? riempita direttamente (senza svuotarla). In entrambi i casi, il metallo fuso ? versato dal forno nella siviera a una temperatura (di versamento) tale da assicurare che il metallo fuso sia rifornito alla macchina di colata 121 alla temperatura richiesta (almeno uguale alla sua temperatura di colata), tenuto conto del calore eventualmente perso per riportare in temperatura il metallo residuo (se lasciato nella siviera) e per il trasporto della siviera dal forno alla macchina di colata 121 (ad esempio, a 1,0-1,2 volte la temperatura di colata). Nel frattempo, i pistoni 139 abbassano la piattaforma 136 in modo da chiudere lo stampo 124, ritornando cos? alla condizione della FIG.2A per ripetere continuamente le stesse operazioni.

Con riferimento ora alla FIG.3, ? mostrata una rappresentazione schematica di una macchina di colata 321 in accordo con una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione.

La macchina di colta 321 si differenzia da quella sopra descritta per le seguenti caratteristiche (le quali possono essere previste individualmente o in qualsiasi loro combinazione).

In particolare, in una specifica implementazione la siviera 154 (alloggiata nell?alloggiamento siviere 157) ? racchiusa in una struttura ermetica 366 di tipo composito. In particolare, l?alloggiamento stampi 130 comprende una pluralit? di campane 369a, 369b e 369c (tre nell?esempio in questione) fissate sotto la piattaforma 133, attorno al tubo di risalita 148; le campane 369a-369c hanno corrispondenti cavit? rivolte verso il basso, tutte con una stessa profondit? (leggermente maggiore della parte del tubo di risalita 148 che si estende al loro interno). Le campane 369a-369c sono concentriche. In particolare, ciascuna campana 369b e 369c (diversa dalla campana 369a pi? esterna) ? disposta nella cavit? della campana 369a e 369b, rispettivamente, pi? esterna ad essa (con la cavit? della campana pi? interna 369c che ? destinata a contenere la siviera 154). In questo modo, ogni campana 369a, 369b e 369c (quando assestata a battuta contro la piattaforma 160) definisce una corrispondente camera. La camera della campana pi? esterna 369a ? ermetica (per definire la struttura ermetica 366 che ? pressurizzata/depressurizzata come sopra). Un passaggio per l?aria 369ab nella campana 369b e un passaggio per l?aria 369bc nella campana 369c mette in comunicazione le corrispondenti camere adiacenti. Tale struttura ermetica 366 riduce lo scambio termico con l?ambiente esterno (soprattutto per convezione), e quindi il raffreddamento del metallo fuso 115 contenuto nella siviera 154.

In aggiunta o in alternativa, il sistema di pressurizzazione 172 comprende anche uno scambiatore di calore 384. Lo scambiatore di calore 384 realizza uno scambio di calore tra l?aria a temperatura maggiore (calda) espulsa dalla struttura ermetica 366 tramite la valvola 178 e l?aria a temperatura inferiore (fredda) da immettere nella struttura ermetica 366 tramite il compressore 175. Ad esempio, lo scambio di calore avviene a contatto indiretto attraverso una superficie che separa un lato caldo e un lato freddo in cui fluiscono l?aria calda e l?aria fredda, rispettivamente. A tale scopo, il lato caldo riceve l?aria calda dalla valvola 178, la raffredda per scambio di calore con il lato freddo e quindi la scarica nell?ambiente esterno, mentre il lato freddo riceve l?aria fredda dall?ambiente esterno, la riscalda per scambio di calore con il lato caldo e la fornisce al compressore 175. L?aria pressurizzata cos? riscaldata che ? immessa nella struttura ermetica 366 limita un raffreddamento del metallo fuso 115 contenuto nella siviera 154.

In aggiunta o in alternativa, la campana destinata a contenere la siviera 154 (la campana 369c nel caso in questione) ? dotata di un sistema di riscaldamento, o riscaldatore, 387 per riscaldare l?aria pressurizzata in esso contenuta (come basato su una serpentina di materiale elettricamente conduttivo); il riscaldatore 387 ? in grado di portare e/o mantenere l?aria pressurizzata a una temperatura (di riscaldamento) sino uguale alla temperatura di colata del metallo 115. Anche in questo caso, l?aria pressurizzata cos? riscaldata che ? presente nella struttura ermetica 366 limita il raffreddamento del metallo fuso 115 nella siviera 154.

In aggiunta o in alternativa, la macchina di colata 321 implementa una tecnica di colata a compressione (squeeze casting), la quale aggiunge una fase di forgiatura durante il processo di colata. A tale scopo, un elemento di chiusura 390, ad esempio, una saracinesca, apre/chiude selettivamente il tubo di risalita 148. Un elemento di compressione, ad esempio, un pistone 393 ? usato per applicare una pressione al contenuto dello stampo 124. Durante la realizzazione di ogni fusione (non mostrata nella figura), il metallo fuso 115 ? fatto risalire dalla siviera 154 attraverso il tubo di risalita 148 con la saracinesca 390 aperta. Una volta che il metallo fuso 115 ha riempito lo stampo 124, la saracinesca 390 ? chiusa. Il pistone 393 comprime quindi il metallo fuso 115 contenuto nello stampo 124 (chiuso dalla saracinesca 390), ad esempio, applicando una pressione di 50-100 MPa. In questo modo, il metallo fuso 115 solidifica nello stampo 124 a pressione relativamente elevata, con ci? migliorando ulteriormente la qualit? della corrispondente fusione. Il fatto che il metallo fuso 115 ? alimentato allo stampo 124 a (media) pressione, gi? relativamente elevata, migliora significativamente la resa del processo di colata a compressione.

Con riferimento ora alla FIG.4, ? mostrata uno schema a blocchi di un impianto di fonderia 400 in accordo con una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione.

L?impianto di fonderia 400 comprende una pluralit? di stazioni di lavorazione. In particolare, una stazione di lavorazione (di riempimento) 405a comprende il forno sopra descritto (o pi?) usato per fornire il metallo fuso (non mostrato nella figura). Una o pi? stazioni di lavorazione 405b, 405c e 405d (di preparazione), tre nell?esempio in questione, sono usate per preparare il metallo fuso; ad esempio, la stazione di lavorazione 405b (di omogeneizzazione) ? usata per omogenizzare il metallo fuso, la stazione di lavorazione 405c (di additivazione) ? usata per additivare il metallo fuso e la stazione di lavorazione 405d (di degassaggio) ? usata per degassare il metallo fuso. Una stazione di lavorazione (di colata) 405e comprende la macchina di colata sopra descritta (o pi?) usata per colare il metallo fuso (non mostrata nella figura). L?impianto di fonderia 400 agisce in parallelo su due o pi? esemplari delle siviere; ad esempio, nell?implementazione mostrata nella figura ? previsto un numero di siviere (cinque) uguale al numero di stazioni di lavorazione 405a-405e, indicate con i riferimenti 454a, 454b, 454c, 454d e 454e.

Un sistema di rifornimento 478 ha una struttura a giostra per collegare in successione la stazione (di lavorazione) di riempimento 405a, le stazioni (di lavorazione) di preparazione 405b, 405c, 405d e la stazione (di lavorazione) di colata 405e ad anello chiuso in un verso di rifornimento (in senso orario nella figura). In particolare, il sistema di rifornimento 478 fornisce le siviere 454a-454e da ciascuna stazione di lavorazione 405a-405e alla successiva stazione di lavorazione 405b-405a nel verso di rifornimento in successione continua (wrap-around). Ad esempio, il sistema di rifornimento 478 comprende corrispondenti robot 481a, 481b, 481c, 481d e 481e per manipolare le siviere 454a, 454b, 454c, 454d e 454e, rispettivamente. Un trasportatore 484 trasporta i robot 481a-481e attraverso le stazioni di lavorazione 405a-405e nel verso di rifornimento. Ogni robot 481a-481e ? in grado di afferrare la corrispondente siviera 454a-454e (ad esempio, tramite una pinza come sopra). Quando il trasportatore 484 ? fermo, ogni stazione di lavorazione 405a-405e ha un robot 481a-481e in corrispondenza di essa; il robot 481a-481e fermo alla stazione di lavorazione 405a-405e consente alla stazione di lavorazione 405a-405e di agire sulla sua siviera 454a-454e; ad esempio, il robot 481a-48e carica nella e scarica dalla stazione di lavorazione 405a-405e la siviera 454a-454e, dispone in e rimuove da una posizione di lavoro della stazione di lavorazione 405a-405e la siviera 454a-454e, oppure rende semplicemente la siviera 454a-454e accessibile alla stazione di lavorazione 405a-405e. Quando il trasportatore 484 ? in movimento, invece, esso movimenta i robot 481a-481e (con le loro siviere 454a-454e) in sincronia.

Nella condizione mostrata nella figura, la stazione di colata 405e cola il metallo fuso dalla siviera 454e per formare una corrispondente fusione (non mostrata nella figura) come descritto sopra. Allo stesso tempo, la stazione di riempimento 405a riempie la siviera 454a con il metallo fuso, la stazione di omogeneizzazione 405b omogenizza il metallo fuso nella siviera 454b, la stazione di additivazione 405c additiva il metallo fuso nella siviera 454c e la stazione di degassaggio 405d degassa il metallo fuso nella siviera 454d. Una volta che la corrispondente operazione nella stazione di lavorazione 405a-405e pi? lenta ? stata completata (ad esempio, quando l?alloggiamento siviere della macchina di colata della stazione di colata 405e ? stato portato nella condizione aperta dopo la formazione della corrispondente fusione), il robot 481e scarica la siviera 454e (svuotata) dalla macchina di colata. A questo punto, il trasportatore 484 trasporta il robot 481e con la siviera 454e (svuotata) alla stazione di riempimento 405e, il robot 481a con la siviera 454a (riempita) alla stazione di omogeneizzazione 405b, il robot 481b con la siviera 454b (omogeneizzata) alla stazione di additivazione 405c, il robot 481c con la siviera 454c (additivata) alla stazione di degassaggio 405d e il robot 481d con la siviera 454d (degassata) alla stazione di colata 405e. Il robot 481d carica la siviera 454d (degassata) nella stazione di colata 405e. Le stesse operazioni descritte sopra sono quindi ripetute continuamente.

La soluzione sopra descritta consente di incrementare notevolmente la resa dell?impianto di fonderia 400.

Naturalmente, al fine di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, una persona esperta del ramo potr? apportare numerose modifiche e varianti logiche e/o fisiche alla presente divulgazione. Pi? specificamente, sebbene tale divulgazione sia stata descritta con un certo livello di dettaglio con riferimento a una o pi? sue forme di realizzazione, resta inteso che varie omissioni, sostituzioni e cambiamenti nella forma e nei dettagli cos? come altre forme di realizzazione sono possibili. In particolare, diverse forme di realizzazione della presente divulgazione possono essere messe in pratica anche senza gli specifici dettagli (come i valori numerici) esposti nella precedente descrizione per fornire una loro pi? completa comprensione; al contrario, caratteristiche ben note possono essere state omesse o semplificate al fine di non oscurare la descrizione con particolari non necessari. Inoltre, ? espressamente inteso che specifici elementi e/o passi di metodo descritti in relazione a ogni forma di realizzazione della presente divulgazione possono essere incorporati in qualsiasi altra forma di realizzazione come una normale scelta di progetto. Inoltre, elementi presentati in uno stesso gruppo e diverse forme di realizzazione, esempi o alternative non vanno interpretati come equivalenti de facto l?uno dell?altro (ma sono entit? separate e autonome). In ogni caso, qualsiasi valore numerico dovrebbe essere letto come modificato in accordo con le tolleranze applicabili; in particolare, a meno di diversa indicazione, i termini "sostanzialmente", "circa" "approssimativamente" e simili vanno intesi come entro il 10%, preferibilmente 5% e ancora pi? preferibilmente 1%. Inoltre, ogni intervallo di valori numerici dovrebbe essere inteso come espressamente specificare qualsiasi numero possibile lungo il continuum all'interno dell?intervallo (compresi i suoi estremi). Qualificatori ordinali o altro sono usati meramente come etichette per distinguere elementi con lo stesso nome ma non connotano per s? stessi alcuna priorit?, precedenza od ordine. I termini includere, comprendere, avere, contenere, comportare e simili dovrebbero essere intesi con un significato aperto e non esaustivo (ossia, non limitato agli elementi recitati), i termini basato su, dipendente da, in accordo con, secondo, in funzione di e simili dovrebbero essere intesi con un rapporto non esclusivo (ossia, con eventuali ulteriori variabili coinvolte), il termine uno/una dovrebbe essere inteso come uno o pi? elementi (a meno di espressa indicazione contraria), e il termine mezzi per (o qualsiasi formulazione funzionale) dovrebbe essere inteso come qualsiasi struttura adatta o configurata per eseguire la funzione rilevante.

Ad esempio, una forma di realizzazione fornisce una macchina di colata per produrre fusioni da metallo fuso. Comunque, la macchina di colata pu? essere utilizzata per produrre qualsiasi fusioni (ad esempio, cerchioni di autoveicoli, blocchi motore, telai di biciclette e cos? via) da qualsiasi metallo fuso (ad esempio, qualsiasi lega non ferrosa, come qualsiasi lega MMC basata su matrice di alluminio, titanio e simili e rinforzi di carburo di silicio, fibre di carbonio e simili, qualsiasi lega leggera come basata su alluminio e magnesio, silicio, zinco e simili, lega di rame, lega di titanio e cos? via).

In una forma di realizzazione, la macchina di colata comprende un alloggiamento stampi per alloggiare uno o pi? stampi corrispondenti alle fusioni da produrre. Comunque, l?alloggiamento stampi pu? essere di qualsiasi tipo, forma e dimensione per alloggiare un qualsiasi numero di stampi di qualsiasi tipo (ad esempio, stampi permanenti, stampi transitori, ciascuno in pezzo unico o comprendente un numero qualsiasi di parti, e cos? via).

In una forma di realizzazione, l?alloggiamento stampi comprende uno o pi? tubi di risalita per fare risalire il metallo fuso negli stampi. Comunque, i tubi di risalita possono essere di qualsiasi forma, dimensione, materiale e in qualsiasi numero (ad esempio, con o senza riscaldatore, in numero uguale o diverso rispetto agli stampi, e cos? via).

In una forma di realizzazione, la macchina di colata comprende un alloggiamento siviere per alloggiare in modo rimovibile una o pi? siviere contenenti il metallo fuso. Comunque, l?alloggiamento siviere pu? essere di qualsiasi tipo, forma e dimensione per alloggiare un qualsiasi numero di siviere di qualsiasi tipo (ad esempio, di qualsiasi forma, dimensione, materiale, in numero uguale o diverso rispetto ai tubi di risalita, e cos? via) in qualsiasi modo (ad esempio, semplicemente appoggiate, bloccate in qualsiasi modo e cos? via).

In una forma di realizzazione, la macchina di colata comprende un sistema di movimentazione per muovere l?alloggiamento siviere e l?alloggiamento stampi relativamente tra loro almeno in verticale tra una condizione aperta e una condizione chiusa. Comunque, il sistema di movimentazione pu? essere di qualsiasi tipo (ad esempio, idraulico, elettrico e cos? via) per muovere l?alloggiamento stampi e l?alloggiamento siviere in qualsiasi modo (ad esempio, solo in verticale, anche in orizzontale, muovendo l?alloggiamento siviere, l?alloggiamento stampi o entrambi a qualsiasi altezza da terra, con qualsiasi corsa e cos? via).

In una forma di realizzazione, nella condizione aperta l?alloggiamento siviere ? accessibile per caricare le siviere (riempite con il metallo fuso da usare per produrre le fusioni) e per scaricare le siviere (svuotate del metallo fuso usato per produrre le fusioni). Comunque, nella condizione aperta l?alloggiamento siviere pu? essere accessibile in qualsiasi modo (ad esempio, frontalmente, lateralmente, posteriormente, superiormente e cos? via) per caricare/scaricare le siviere in qualsiasi modo (ad esempio, per sostituire le siviere svuotate con altre siviere riempite, rimuovere, riempire e reinserire le stesse siviere, con le siviere che sono svuotate o meno prima di riempirle, e cos? via).

In una forma di realizzazione, nella condizione chiusa le siviere alloggiate nell?alloggiamento siviere sono racchiuse in una struttura ermetica con i tubi di risalita pescanti nelle siviere. Comunque, la struttura ermetica pu? essere di qualsiasi tipo (ad esempio, basata su una struttura a campana superiore, una struttura a vaso inferiore, con o senza riscaldatore, rivestita di materiale isolante in caso di utilizzo a pressioni non eccessivamente elevate e cos? via) e con i tubi di risalita che pescano nelle siviere in qualsiasi modo (ad esempio, a qualsiasi profondit?, con qualsiasi numero di tubi di risalita in ciascuna siviera e cos? via).

In una forma di realizzazione, la macchina di colata comprende un sistema di pressurizzazione per pressurizzare la struttura ermetica nella condizione chiusa per provocare il metallo fuso a risalire dalle siviere negli stampi. Comunque, il sistema di pressurizzazione pu? essere di qualsiasi tipo (ad esempio, per iniettare qualsiasi gas, come aria, azoto, argon e simili, a qualsiasi pressione, velocit? di incremento della pressione, temperatura e cos? via).

Ulteriori forme di realizzazione forniscono caratteristiche vantaggiose aggiuntive, le quali possono comunque essere del tutto omesse in una implementazione di base.

In particolare, in una forma di realizzazione nella condizione chiusa ciascuna delle siviere ha corrispondenti uno o pi? dei tubi di risalita pescanti nella stessa per fare risalire il metallo fuso in corrispondenti uno o pi? degli stampi. Comunque, le siviere, i tubi di risalita e gli stampi possono essere combinati in qualsiasi modo (ad esempio, un solo tubo di risalita per siviera e stampo come nella produzione di cerchioni, pi? tubi di risalita da una o pi? siviere per un solo stampo come nella produzione di carter, pi? tubi di risalita da una sola siviera per pi? stampi come nella produzione di braccetti di sospensioni, e cos? via).

In una forma di realizzazione, la siviera ha una capacit? uguale a 2-4 volte un volume interno dei corrispondenti stampi. Comunque, la possibilit? non ? esclusa di utilizzare siviere con diversa capacit? (ad esempio, per consentire la produzione di una o pi? fusioni tra ogni carico/scarico delle siviere, e cos? via).

In una forma di realizzazione, il sistema di pressurizzazione ? adatto a pressurizzare la struttura ermetica nella condizione chiusa a una pressione di riempimento per riempire gli stampi con il metallo fuso. Comunque, la pressione di riempimento pu? avere qualsiasi valore e pu? essere raggiunta in qualsiasi modo (ad esempio, incrementandola con qualsiasi velocit? fissa, con velocit? variabile con qualsiasi legge lineare/non-lineare e cos? via).

In una forma di realizzazione, il sistema di pressurizzazione ? adatto a pressurizzare la struttura ermetica nella condizione chiusa a una pressione di solidificazione (superiore alla pressione di riempimento) per solidificare il metallo fuso negli stampi. Comunque, la pressione di solidificazione pu? avere qualsiasi valore (ad esempio, costante, variabile, superiore alla pressione di riempimento di qualsiasi valore in termini assoluti o relativi, e cos? via).

In una forma di realizzazione, il sistema di pressurizzazione ? adatto a pressurizzare la struttura ermetica nella condizione chiusa a una pressione di 0,2-10,0 MPa. Comunque, la possibilit? non ? esclusa di utilizzare pressioni di diverso valore (sia inferiore sia superiore).

In una forma di realizzazione, l?alloggiamento stampi comprende una campana avente una cavit? rivolta verso il basso in condizione operativa. Comunque, la campana pu? essere di qualsiasi tipo (ad esempio, singola, con ulteriori campane interne e cos? via).

In una forma di realizzazione, i tubi di risalita si estendono nella cavit? della campana. Comunque, i tubi di risalita si possono estendere in qualsiasi modo nella cavit? (ad esempio, concentrati al centro, distribuiti attorno ad esso, a qualsiasi distanza da un bordo libero della campana e cos? via).

In una forma di realizzazione, l?alloggiamento siviere comprende una piattaforma siviere per appoggiare le siviere. Comunque, la piattaforma siviere pu? essere di qualsiasi tipo (ad esempio, per appoggiare le siviere liberamente, con sedi di accoglimento delle siviere e cos? via).

In una forma di realizzazione, nella condizione aperta la campana ? separata verticalmente dalla piattaforma siviere. Comunque, la campana pu? essere separata verticalmente a qualsiasi distanza dalla piattaforma siviere (tale da consentire l?accesso alle siviere).

In una forma di realizzazione, nella condizione chiusa la campana ? assestata a battuta contro la piattaforma siviere per definire la struttura ermetica. Comunque, la campana pu? essere assestata a battuta contro la piattaforma siviere in qualsiasi modo (ad esempio, poggiando su una superfice piana, inserendosi in una corrispondente sede e cos? via).

In una forma di realizzazione, l?alloggiamento stampi comprende una o pi? ulteriori campane aventi corrispondenti ulteriori cavit? rivolte verso il basso in condizione operativa in comunicazione tra loro e con la cavit? della campana. Comunque, le ulteriori campane possono essere in qualsiasi numero e di qualsiasi tipo (ad esempio, con spessori uguali/diversi rispetto alla campana, e cos? via); inoltre, le varie cavit? possono essere in comunicazione tra loro in qualsiasi modo (ad esempio, tramite uno o pi? passaggi aperti nelle ulteriore campane di qualsiasi forma e dimensione, tramite uno spazio lasciato libero tra le ulteriori campane e la piattaforma siviere, e cos? via).

In una forma di realizzazione, ciascuna delle ulteriori campane (diversa dalla pi? esterna delle ulteriori campane) ? disposta nell?ulteriore cavit? di una pi? esterna ad essa delle ulteriori campane, l?ulteriore campana pi? esterna essendo disposta nella cavit? della campana. Comunque, le ulteriori campane possono essere disposte in qualsiasi modo (ad esempio, uniformemente o meno, e cos? via).

In una forma di realizzazione, i tubi di risalita si estendono nella ulteriore cavit? della pi? interna delle ulteriori campane. Comunque, i tubi di risalita si possono estendere in qualsiasi modo nell?ulteriore cavit? dell?ulteriore campana pi? interna (ad esempio, sia uguale sia diverso rispetto a sopra).

In una forma di realizzazione, il sistema di pressurizzazione comprende uno scambiatore di calore per riscaldare un gas da immettere nella struttura ermetica tramite un gas espulso dalla struttura ermetica. Comunque, lo scambiatore di calore pu? essere di qualsiasi tipo (ad esempio, a contatto indiretto, come tubolare, a piatti e simili, a contatto diretto e cos? via).

In una forma di realizzazione, la macchina di colata comprende un sistema di riscaldamento per limitare un raffreddamento del metallo fuso contenuto nelle siviere alloggiate nell?alloggiamento siviere. Comunque, il sistema di riscaldamento pu? essere di qualsiasi tipo (ad esempio, disposto in corrispondenza della struttura a campana, della piattaforma siviere, elettrico, a gas e cos? via).

In una forma di realizzazione, la macchina di colata comprende un ulteriore sistema di riscaldamento per limitare un raffreddamento del metallo fuso contenuto nei tubi di risalita. Comunque, l?ulteriore sistema di riscaldamento pu? essere di qualsiasi tipo (ad esempio, disposto lungo gli interi tubi di risalita, una loro porzione, elettrico, a gas e cos? via).

In una forma di realizzazione, la macchina di colata comprende corrispondenti elementi di chiusura dei tubi di risalita commutabili tra una condizione aperta e una condizione chiusa. Comunque, gli elementi di chiusura posso essere di qualsiasi tipo (ad esempio, saracinesche, botole e cos? via).

In una forma di realizzazione, la macchina di colata comprende corrispondenti elementi di compressione per comprimere il metallo fuso negli stampi con gli elementi di chiusura nella condizione chiusa. Comunque, gli elementi di pressione possono essere di qualsiasi tipo (ad esempio, meccanici, idraulici e cos? via) per applicare una pressione di qualsiasi valore al metallo fuso.

Una ulteriore forma di realizzazione fornisce un impianto di fonderia comprendente una o pi? macchine di colata di cui sopra. Comunque, le macchine di colata possono essere in numero qualsiasi.

In una forma di realizzazione, l?impianto di fonderia comprende uno o pi? forni per fornire il metallo fuso. Comunque, i forni possono essere in numero qualsiasi e di qualsiasi tipo (ad esempio, di tipo fusorio o di attesa, a struttura ribaltabile, a crogiolo stazionario, con riscaldamento a induzione, a gas, elettrico e cos? via).

In una forma di realizzazione, l?impianto di fonderia comprende un sistema di rifornimento per scaricare le siviere svuotate dalle macchine di colata, riempire le siviere svuotate con il metallo fuso dai forni e caricare le siviere riempite nelle macchine di colata. Comunque, il sistema di rifornimento pu? essere di qualsiasi tipo (ad esempio, con un robot dedicato per ogni macchina di colata, con una struttura a giostra e cos? via).

In una forma di realizzazione, l?impianto di fonderia comprende una pluralit? di stazioni di lavorazione per agire in parallelo su una pluralit? di esemplari delle siviere. Comunque, le stazioni di lavorazione possono essere in numero qualsiasi per agire in parallelo su un qualsiasi numero di esemplari delle siviere (ad esempio, uguale al numero di siviere nelle macchine di colata moltiplicate per il numero di stazioni di lavorazioni, a un qualsiasi altro multiplo del numero di siviere nelle macchine di colata, e cos? via).

In una forma di realizzazione, le stazioni di lavorazione comprendono una stazione di riempimento (comprendente i forni), una o pi? stazioni di preparazione (per preparare il metallo fuso) e una stazione di colata (comprendente le macchine di colata). Comunque, le stazioni di preparazione possono essere in numero qualsiasi e di qualsiasi tipo (ad esempio, stazioni di preparazione parziali, diverse e/o aggiuntive rispetto a quelle sopra menzionate, individualmente o in qualsiasi loro combinazione).

In una forma di realizzazione, il sistema di rifornimento collega in successione la stazione di riempimento, le stazioni di preparazione e la stazione di colata ad anello chiuso in un verso di rifornimento. Comunque, tale collegamento pu? essere di qualsiasi tipo (ad esempio, ovale, circolare, in senso orario/anti-orario e cos? via); inoltre, nulla vieta di avere ulteriori stazioni di lavorazione tra la stazione di colata e la stazione di riempimento (come una stazione di svuotamento delle siviere).

In una forma di realizzazione, il sistema di rifornimento ? adatto a fornire le siviere da ciascuna delle stazioni di lavorazione a una successiva delle stazioni di lavorazione nel verso di rifornimento. Comunque, tale risultato pu? essere ottenuto in qualsiasi modo (ad esempio, con le siviere che sono semplicemente fermate o sganciate in corrispondenza delle stazioni di lavorazione, caricate nelle e scaricate delle stazioni di lavorazione, qualsiasi loro combinazione e cos? via).

In generale, considerazioni analoghe si applicano se la macchina di colata e l?impianto di fonderia ciascuno ha una diversa struttura o comprende componenti equivalenti (ad esempio, di diversi materiali) o ha altre caratteristiche di funzionamento. In ogni caso, qualsiasi suo componente pu? essere separato in pi? elementi, o due o pi? componenti possono essere combinati in un singolo elemento; inoltre, ogni componente pu? essere replicato per supportare l?esecuzione delle corrispondenti operazioni in parallelo. Inoltre, a meno di indicazione contraria, qualsiasi interazione tra diversi componenti generalmente non necessita di essere continua, e pu? essere sia diretta sia indiretta tramite uno o pi? intermediari.

Una ulteriore forma di realizzazione fornisce un metodo di colata per produrre fusioni da metallo fuso nella macchina di colata di cui sopra. In una forma di realizzazione, il metodo comprende caricare le siviere riempite con il metallo fuso da usare per produrre le fusioni nell?alloggiamento siviere nella condizione aperta. In una forma di realizzazione, il metodo comprende muovere l?alloggiamento siviere e l?alloggiamento stampi relativamente tra loro almeno in verticale verso la condizione chiusa (in cui le siviere alloggiate nell?alloggiamento siviere sono racchiuse nella struttura ermetica con i tubi di risalita pescanti nelle siviere). In una forma di realizzazione, il metodo comprende pressurizzare la struttura ermetica nella condizione chiusa per provocare il metallo fuso a risalire dalle siviere negli stampi. In una forma di realizzazione, il metodo comprende muovere l?alloggiamento siviere e l?alloggiamento stampi relativamente tra loro almeno in verticale verso la condizione aperta. In una forma di realizzazione, il metodo comprende scaricare le siviere svuotate del metallo fuso usato per produrre le fusioni dall?alloggiamento siviere nella condizione aperta. Comunque, tale risultato pu? essere ottenuto con passi di qualsiasi tipo (con le stesse considerazioni di cui sopra relative ai componenti della macchina di colata che si applicano per analogia ai corrispondenti passi del metodo).

In generale, considerazioni analoghe si applicano se la stessa soluzione ? implementata con un metodo equivalente (usando passi simili con le stesse funzioni di pi? passi o loro porzioni, rimovendo alcuni passi non essenziali o aggiungendo ulteriori passi opzionali); inoltre, i passi possono essere eseguiti in ordine diverso, in parallelo o sovrapposti (almeno in parte).

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Una macchina di colata (121;321) per produrre fusioni (205) da metallo fuso (115), in cui la macchina di colata (121;321) comprende un alloggiamento stampi (130) per alloggiare uno o pi? stampi (124) corrispondenti alle fusioni (205) da produrre, l?alloggiamento stampi (130) comprendendo uno o pi? tubi di risalita (148) per fare risalire il metallo fuso (115) negli stampi (124),

caratterizzata da

un alloggiamento siviere (157) per alloggiare in modo rimovibile una o pi? siviere (154;454e) contenenti il metallo fuso (115), un sistema di movimentazione (163) per muovere l?alloggiamento siviere (157) e l?alloggiamento stampi (130) relativamente tra loro almeno in verticale tra una condizione aperta e una condizione chiusa, nella condizione aperta l?alloggiamento siviere (157) essendo accessibile per caricare le siviere (154) riempite con il metallo fuso da usare per produrre le fusioni (205) e per scaricare le siviere (154) svuotate del metallo fuso usato per produrre le fusioni (205) e nella condizione chiusa le siviere (154;454e) alloggiate nell?alloggiamento siviere (157) essendo racchiuse in una struttura ermetica (166) con i tubi di risalita (148) pescanti nelle siviere (154;454e), e un sistema di pressurizzazione (172) per pressurizzare la struttura ermetica (166) nella condizione chiusa per provocare il metallo fuso (115) a risalire dalle siviere (154;454e) negli stampi (124).

2. La macchina di colata (121;321) secondo la rivendicazione 1, in cui nella condizione chiusa ciascuna delle siviere (154;454e) ha corrispondenti uno o pi? dei tubi di risalita (148) pescanti nella stessa per fare risalire il metallo fuso (115) in corrispondenti uno o pi? degli stampi (124), la siviera (154;454e) avendo una capacit? uguale a 2-4 volte un volume interno dei corrispondenti stampi (124).

3. La macchina di colata (121;321) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il sistema di pressurizzazione (172) ? adatto a pressurizzare la struttura ermetica (166) nella condizione chiusa a una pressione di riempimento per riempire gli stampi (124) con il metallo fuso (115) e a una pressione di solidificazione, superiore alla pressione di riempimento, per solidificare il metallo fuso (115) negli stampi (124).

4. La macchina di colata (121;321) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui il sistema di pressurizzazione (172) ? adatto a pressurizzare la struttura ermetica (166) nella condizione chiusa a una pressione di 0,2-10,0 MPa.

5. La macchina di colata (121;321) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui l?alloggiamento stampi (130) comprende una campana (169;369a) avente una cavit? rivolta verso il basso in condizione operativa, i tubi di risalita (148) estendendosi nella cavit? della campana (169;369a), e in cui l?alloggiamento siviere (157) comprende una piattaforma siviere (160) per appoggiare le siviere (154;454e), nella condizione aperta la campana (169;369a) essendo separata verticalmente dalla piattaforma siviere (160) e nella condizione chiusa la campana (169;369a) essendo assestata a battuta contro la piattaforma siviere (160) per definire la struttura ermetica (166).

6. La macchina di colata (321) secondo la rivendicazione 5, in cui l?alloggiamento stampi (130) comprende una o pi? ulteriori campane (369b-369c) aventi corrispondenti ulteriori cavit? rivolte verso il basso in condizione operativa in comunicazione tra loro e con la cavit? della campana (369a), in cui ciascuna delle ulteriori campane (369c) diverse dalla pi? esterna delle ulteriori campana (369b) ? disposta nell?ulteriore cavit? di una pi? esterna ad essa delle ulteriori campane (369b) e l?ulteriore campana pi? esterna (369a) ? disposta nella cavit? della campana (369a), i tubi di risalita (148) estendendosi nella ulteriore cavit? della pi? interna delle ulteriori campane (369c).

7. La macchina di colata (321) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui il sistema di pressurizzazione (172) comprende uno scambiatore di calore (384) per riscaldare un gas da immettere nella struttura ermetica (366) tramite un gas espulso dalla struttura ermetica (366) e/o in cui la macchina di colata (321) comprende un sistema di riscaldamento (387) per limitare un raffreddamento del metallo fuso (115) contenuto nelle siviere (154;454e) alloggiate nell?alloggiamento siviere (157) e/o nei tubi di risalita (148).

8. La macchina di colata (321) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui la macchina di colata (321) comprende corrispondenti elementi di chiusura (390) dei tubi di risalita (148) commutabili tra una condizione aperta e una condizione chiusa, e corrispondenti elementi di compressione (393) per comprimere il metallo fuso (115) negli stampi (124) con gli elementi di chiusura (390) nella condizione chiusa.

9. Un impianto di fonderia (100;400) comprendente una o pi? macchine di colata (121;321) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, uno o pi? forni (103) per fornire il metallo fuso (115), e un sistema di rifornimento (178;478) per scaricare le siviere (154) svuotate dalle macchine di colata (121;321), riempire le siviere (154;454e) svuotate con il metallo fuso (115) dai forni (103) e caricare le siviere (154) riempite nelle macchine di colata (121;321).

10. L?impianto di fonderia (400) secondo la rivendicazione 9, in cui l?impianto di fonderia (400) comprende una pluralit? di stazioni di lavorazione (405a-405e) per agire in parallelo su una pluralit? di esemplari delle siviere (454a-454e), le stazioni di lavorazione (405a-405e) comprendendo una stazione di riempimento (405a) comprendente i forni (103), una o pi? stazioni di preparazione (405b-405d) per preparare il metallo fuso e una stazione di colata (405e) comprendente le macchine di colata (121;321), e in cui il sistema di rifornimento (478) collega in successione la stazione di riempimento (405a), le stazioni di preparazione (405b-405d) e la stazione di colata (405e) ad anello chiuso in un verso di rifornimento, il sistema di rifornimento (478) essendo adatto a fornire le siviere (454a-454e) da ciascuna delle stazioni di lavorazione (405a-405e) a una successiva delle stazioni di lavorazione (454b-454a) nel verso di rifornimento.