ITMI20121688A1 - Dispositivo di iniezione, particolarmente per procedimenti di estrusione di alluminio. - Google Patents
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Description
"DISPOSITIVO DI INIEZIONE, PARTICOLARMENTE PER PROCEDIMENTI DI ESTRUSIONE DI ALLUMINIO"
D E S C R I Z I O N E
Il presente trovato ha come oggetto sia un dispositivo di iniezione, particolarmente per procedimenti di estrusione di alluminio, che un procedimento di estrusione, particolarmente per l'estrusione di alluminio, ottenibile mediante il dispositivo di iniezione di cui sopra.
Durante il procedimento di estrusione dell'alluminio fuso, è tecnica nota iniettare alluminio allo stato liquido tra due rulli di colata controrontati in maniera tale da estruderlo, mentre questo si raffredda a contatto con i rulli stessi, sotto forma di una lastra.
La produttività di questo procedimento è strettamente legata alla velocità di rotazione dei rulli di colata, la quale è a sua volta dipendente dalla velocità di raffreddamento dell'alluminio a contatto con le loro superfici laterali.
Al fine di garantire un raffreddamento corretto, i rulli di colata sono generalmente dotati di un sistema di raffreddamento interno, tipicamente ad acqua, che consente il raffreddamento delle loro superfici laterali e di conseguenza consentono la solidificazione dell'alluminio liquido in una lastra con larghezza e spessore variabili a seconda delle specifiche richieste .
Al fine di consentire una modellazione dell'alluminio il più agevole possibile, questo deve arrivare a contatto con i rulli di colata al suo stato liquido quanto più possibile.
Risulta quindi un'operazione fondamentale il riscaldamento dell'iniettore, responsabile dell'iniezione dell'alluminio liquido tra i due rulli di colata.
Tale riscaldamento, che risulta essenziale nelle fasi di avviamento del procedimento in quanto in sua assenza l'alluminio liquido solidificherebbe prima di arrivare ai rulli di colata, può avvenire generalmente in diversi modi:
- manualmente mediante fiamma,
insufflazione di aria calda (compresa tra i 500°C ed i 600°C) tramite ventilatori,
installazione di resistenze elettriche all'interno di una tavola di supporto dell 'iniettore .
I procedimenti di estrusione di tipo noto non sono scevri da inconvenienti tra i quali va annoverato il fatto che, avvenendo il passaggio di stato in un ambiente non controllato, l'alluminio solidifica in presenza di ossigeno il che porta alla formazione di uno strato di ossido sia sui rulli di colata, diminuendo la capacità di scambio termico con l'alluminio stesso, nonché sia sul prodotto finale.
In particolare modo, lo strato di ossido che si genere tra le camicie dei rulli di colata e l'alluminio, rallentando il processo di solidificazione, costringe ad un rallentamento della velocità di rotazione dei rulli e dunque porta ad un abbassamento del livello di produttività di tutto il procedimento di estrusione.
In aggiunta, un altro inconveniente dei procedimenti di tipo noto, legato alla formazione dello strato di ossido di alluminio sopra citato, consiste nel fatto di avere dei frequenti fermi macchina per consentire agli operatori di ripulire le camicie dei rulli di colata così da riportare la capacità produttiva al suo valore nominale.
Compito precipuo del presente trovato consiste nel fatto di mettere a punto un procedimento di estrusione ed un dispositivo di iniezione tali da ovviare agli inconvenienti sopra lamentati in maniera semplice ed efficace.
Questo compito, nonché altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo di iniezione, particolarmente per procedimenti di estrusione di alluminio, comprendente almeno un corpo iniettore atto all'iniezione di metallo liquido tra due rulli di colata controrotanti ad assi paralleli ed almeno una tavola di supporto atta al supporto di detto almeno un corpo iniettore per il suo posizionamento in prossimità di detti rulli di colata in maniera tale da essere orientato in direzione dell'intercapedine definita tra detti rulli di colata, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di insufflazione di gas inerte associati a detta tavola di supporto ed atti all'insufflazione di gas inerte sostanzialmente in corrispondenza di almeno uno dei punti di contatto di detto metallo liquido con detti rulli di colata per la solidificazione di detto metallo liquido a contatto con detti rulli di colata in assenza di ossigeno.
Ulteriormente, il compito e gli scopi citati, sono raggiunti da un procedimento di estrusione, particolarmente per l'estrusione di alluminio, comprendente l'iniezione di metallo liquido tra due rulli di colata controrotanti ad assi paralleli mediante l'impiego di almeno un corpo iniettore associato ad almeno una tavola di supporto per il suo posizionamento in prossimità di detti rulli di colata in maniera tale da essere orientato in direzione dell'intercapedine definita tra detti rulli di colata, caratterizzato dal fatto di comprendere l'insufflazione di gas inerte sostanzialmente in corrispondenza di almeno uno dei punti di contatto di detto metallo liquido con detti rulli di colata per la solidificazione di detto metallo liquido a contatto con detti rulli di colata in assenza di ossigeno.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, del dispositivo di iniezione, secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:
la figura 1 è una vista in pianta dall'alto del dispositivo di iniezione, secondo il trovato, collocato tra i rulli di colata in un procedimento di estrusione dell'alluminio;
la figura 2 è una vista in sezione del dispositivo di iniezione rappresentato in figura 1, effettuata secondo il piano di sezione II-II;
la figura 3 è un dettaglio in scala ingrandita del dispositivo di iniezione rappresentato in figura 2.
Con riferimento alle figure citate, il dispositivo di iniezione, particolarmente per procedimenti di estrusione di alluminio, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, comprende almeno un corpo iniettore 2 atto all'iniezione di metallo liquido, nella fattispecie alluminio, tra due rulli di colata 3 e 4 controrotanti e ad assi paralleli.
In aggiunta, il dispositivo 1 comprende anche almeno una tavola di supporto 5 atta al supporto del corpo iniettore 2 per il suo posizionamento in prossimità dei rulli di colata 3 e 4 in maniera tale da essere orientato in direzione dell'intercapedine definita tra gli stessi.
Nella forma di realizzazione proposta, sono mezzi riscaldanti associati alla tavola di supporto 5 ed atti ad apportare calore al corpo iniettore 2 in maniera tale da mantenere il metallo allo stato liquido .
Più dettagliatamente, tali mezzi riscaldanti comprendono una o più resistenze elettriche 6 e 7 alloggiate internamente alla tavola di supporto 5 e controllate manualmente a cura dell'operatore per la gestione ed il controllo della temperatura dell'alluminio liquido.
Secondo il trovato, sono previsti mezzi di insufflazione 8 di gas inerte associati alla tavola di supporto 2 ed atti all'insufflazione di gas inerte, che può essere costituito da argon o azoto, sostanzialmente in corrispondenza di almeno uno dei punti di contatto del metallo liquido con i rulli di colata 3 e 4 per la solidificazione dello stesso metallo liquido a contatto con i rulli di colata 3 e 4 in assenza di ossigeno.
Più dettagliatamente, i mezzi di insufflazione 8 sono orientati in maniera tale da indirizzare il gas inerte all'interno delle intercapedini definite tra ciascuna delle superfici laterali 9 e 10 dei rulli di colata 3 e 4 e un'estremità con profilo convergente 11 del corpo iniettore 2 tale da essere inserita tra dette superficie laterali 9 e 10.
Vantaggiosamente, i mezzi di insufflazione 8 comprendono almeno un primo ugello 12 associato direttamente alla tavola di supporto 2 in maniera tale da insufflare il gas inerte in corrispondenza di un primo rullo di colata 3 ed almeno un secondo ugello 13 associato ad una barra di supporto 14 solidale alla tavola di supporto 2 in maniera tale da insufflare il gas inerte in corrispondenza di un secondo rullo di colata 4.
Opportunamente, il primo ugello 12 è alimentato da un primo canale di alimentazione 15 ricavato internamente alla tavola di supporto 2 ed il secondo ugello 13 è alimentato da un secondo canale di alimentazione 16 ricavato internamente alla barra di supporto 14.
Più dettagliatamente, al fine di operare lungo tutta la larghezza di estrusione, sono previste una pluralità di primi ugelli 12 associati alla tavola di supporto 2 ed alimentati mediante il primo canale di alimentazione 15 ed una pluralità di secondi ugelli 13 associati alla barra di supporto 14 ed alimentati mediante il secondo canale di alimentazione 16.
Ulteriormente, possono essere previsti mezzi di regolazione dell'orientazione, della portata e della velocità di insufflazione dei mezzi di insufflazione 8.
Il procedimento di estrusione, particolarmente per l'estrusione di alluminio, realizzabile con il dispositivo 1 precedentemente descritto o con altri dispositivi rientranti nell'ambito di protezione del presente trovato, comprende l'iniezione di metallo liquido tra i due rulli di colata 3 e 4 e l'insufflazione di gas inerte sostanzialmente in corrispondenza di almeno uno dei punti di contatto del metallo liquido con i rulli di colata 3 e 4 per la solidificazione del metallo liquido a contatto con i rulli di colata 3 e 4 in assenza di ossigeno.
Si è in pratica constatato come il dispositivo di iniezione, particolarmente per procedimenti di estrusione di alluminio, ed il procedimento di estrusione, particolarmente per l'estrusione di alluminio, secondo il trovato, assolvano pienamente il compito prefissato in quanto consentono di far avvenire la solidificazione dell'alluminio nel procedimento di estrusione in assenza di ossigeno.
In questa maniera non si forma alcun strato di ossido così da garantire un ottimale scambio termico tra le camicie dei rulli di colata e 1 'alluminio.
Questi vantaggi si traducono in un aumento di produttività dell'ordine del 6%.
Il dispositivo di iniezione, particolarmente per procedimenti di estrusione di alluminio, ed il procedimento di estrusione, particolarmente per l'estrusione di alluminio, così concepiti, sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo .
Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti .
In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, secondo le esigenze e lo stato della tecnica.
Claims (10)
- R I V E N D I C A Z I O N I 1. Dispositivo (1) di iniezione, particolarmente per procedimenti di estrusione di alluminio, comprendente almeno un corpo iniettore (2) atto all'iniezione di metallo liquido tra due rulli di colata (3, 4) controrotanti ad assi paralleli ed almeno una tavola di supporto (5) atta al supporto di detto almeno un corpo iniettore (2) per il suo posizionamento in prossimità di detti rulli di colata (3, 4) in maniera tale da essere orientato in direzione dell'intercapedine definita tra detti rulli di colata (3, 4), caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di insufflazione (8) di gas inerte associati a detta tavola di supporto (5) ed atti all'insufflazione di gas inerte sostanzialmente in corrispondenza di almeno uno dei punti di contatto di detto metallo liquido con detti rulli di colata (3, 4) per la solidificazione di detto metallo liquido a contatto con detti rulli di colata (3, 4) in assenza di ossigeno.
- 2. Dispositivo (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo iniettore (2) comprende un'estremità con profilo convergente (11) in maniera tale da essere inserita tra le superfici laterali (9, 10) di detti rulli di colata (3, 4), detti mezzi di insufflazione (8) essendo orientati in maniera tale da indirizzare detto gas inerte all'interno delle intercapedini definite tra ciascuna di dette superfici laterali (9, 10) e detta estremità con profilo convergente (11) .
- 3. Dispositivo (1), secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di insufflazione (8) comprendono almeno un primo ugello (12) associato direttamente a detta tavola di supporto (5) in maniera tale da insufflare detto gas inerte in corrispondenza di un primo di detti rulli di colata (3), detto almeno un primo ugello (12) essendo alimentato da un primo canale di alimentazione (15) ricavato internamente a detta tavola di supporto (5).
- 4. Dispositivo (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di insufflazione (8) comprendono almeno un secondo ugello (13) associato ad una barra di supporto (14) solidale a detta tavola di supporto (5) in maniera tale da insufflare detto gas inerte in corrispondenza di un secondo di detti rulli di colata (3), detto almeno un secondo ugello (13) essendo alimentato da un secondo canale di alimentazione (16) ricavato internamente a detta barra di supporto (14).
- 5. Dispositivo (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto almeno un primo ugello (12) e detto almeno un secondo ugello (13) comprendo, rispettivamente, una pluralità di primi ugelli (12) associati a detta tavola di supporto (5) ed alimentati mediante detto primo canale di alimentazione (15) ed una pluralità di secondi ugelli (13) associati a detta barra di supporto (14) ed alimentati mediante detto secondo canale di alimentazione (16).
- 6. Dispositivo (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di regolazione dell'orientazione, della portata e della velocità di insufflazione di detti mezzi di insufflazione (8).
- 7. Dispositivo (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi riscaldanti associati a detta tavola di supporto (5) atti ad apportare calore a detto corpo iniettore (2) in maniera tale da mantenere dello metallo allo stato liquido, detti mezzi riscaldanti comprendendo almeno una resistenza elettrica (6, 7) alloggiata internamente a detta tavola di supporto (5).
- 8. Procedimento di estrusione, particolarmente per l'estrusione di alluminio, comprendente l'iniezione di metallo liquido tra due rulli di colata (3, 4) controrotanti ad assi paralleli mediante l'impiego di almeno un corpo iniettore (2) associato ad almeno una tavola di supporto (5) per il suo posizionamento in prossimità di detti rulli di colata (3, 4) in maniera tale da essere orientato in direzione dell'intercapedine definita tra detti rulli di colata (3, 4), caratterizzato dal fatto di comprendere l'insufflazione di gas inerte sostanzialmente in corrispondenza di almeno uno dei punti di contatto di detto metallo liquido con detti rulli di colata (3, 4) per la solidificazione di detto metallo liquido a contatto con detti rulli di colata (3, 4) in assenza di ossigeno .
- 9. Procedimento, secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto metallo liquido è una lega di alluminio.
- 10. Procedimento, secondo le rivendicazioni 8 o 9, caratterizzato dal fatto che detto gas inerte è selezionato nel gruppo costituito da azoto ed argon .
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