ITMI970614U1 - Impianto di colata in conghiglia a bassa pressione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del modello industriale di utilità

La presente invenzione concerne un impianto di colata in conchiglia a bassa pressione che è caratterizzato dalle caratteristiche della rivendicazione 1

L'intero impianto di colata è costituito da due parti di impianto che hanno una stazione di inserimento comune delle anime e possono essere cosi manipolate da una unica persona addetta. Quindi entrambe le parti dell’impianto devono essere fra loro adattate, possono essere però fra l'altro fatte operare indipendentemente fra loro.

Con la disposizione particolare delle stazioni operative lungo le traiettorie lineari delle unità di manipolazione risultano corti percorsi di spostamento di queste ultime fra le associate stazioni operative, il che permette una produttività relativamente alta.

Preferiti perfezionamenti dell'impianto di colata in conchiglia a bassa pressione secondo l'invenzione formano l'oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Qui di seguito sarà illustrato un esempio di realizzazione dell'oggetto inventivo con riferimento al disegno, in cui mostrano in modo puramente schematico,

le Figure 1 e 2 in vista laterale e rispettivamente in vista dall'alto un impianto di colata in conchiglia a bassa pressione, costituito da due parti di impianto;

le Figure da 3 a 7 le singole stazioni operative di una delle parti di impianto in vista in direzione della freccia A delle Figure 1 e 2. Dell'impianto di colata in conchiglia a bassa pressione, mostrato nelle Figure 1 e 2 in vista laterale e rispettivamente in vista dall'alto, costituito da due parti di impianto I e II, nelle Figure da 3 a 7 sono rappresentate le singole stazioni operative della parte di impiantò I in vista in direzione della freccia A nelle Figure 1 e 2, per la miglior comprensione non essendo mostrate le stazioni operative che si trovano, viste in questa direzione A, prima della stazione operativa rispettivamente mostrata.

Come risulta in particolare dalle Figure 1 e 2, l'impianto di colata in conchiglia a bassa pressione, costituito da due parti di impianto I e II, presenta due stazioni di colata 1, 101, disposte fra loro a distanza con rispettivamente un forno di fusione 2, 102 che è disposto su una incastellatura portante 3 e rispettivamente 103. Le incastellature portanti 3, 103, non mostrate nelle Figure da 3 a 7, sono sostenute sul pavimento 4 della fonderia. All'impianto appartiene inoltre una intelaiatura portante 5 che presenta quattro montanti sostegni verticali 6, 7, 8, 9. Tutti questi sostegni da 6 a 9 sono costituiti da due parti di sostegno fra loro avvitate 6a, 6b; 7a, 7b e rispettivamente 9a, 9b. Il sostegno anteriore 6, sinistro visto nella direzione della freccia A, è angolato nella parte superiore, come questo è visibile in particolare nella Figura 3. L'asse longitudinale della parte di sostegno superiore 9b forma con l'asse longitudinale verticale della parte di sostegno inferiore 6a un angolo. Questa.conformazione del sostegno anteriore 6 permette di tener conto della larghezza maggiore del forno di fusione 2 senza dover strutturare più largo del necessario l'intero impianto di colata. Grazie alla suddivisione dei sostegni 6 fino a 9 in due parti di sostegno fra loro avvitabili è possibile scomporre l'impianto in singole unità che si lasciano trasportare senza grandi problemi. I sostegni 6, 7, 8 e 9 sono eretti sulle incastellature portanti 3 e rispettivamente 103 sul fondo 4 della fonderia.

Sui sostegni 6 e 7 e rispettivamente 8 e 9 risiede rispettivamente una trave trasversale 10 e rispettivamente 11 che è collegata con gli associati sostegni 6, 7 e rispettivamente 8, 9. Su queste travi trasversali 10, 11 sono sostenute due travi longitudinali 12, 13 che s1 estendono fra loro a distanza e parallelamente. Queste travi longitudinali 12, 13 definiscono una traiettoria rettilinea 14 e rispettivamente 114 per una unità di spostamento 15 e rispettivamente 115. Su questa unità di spostamento 15 e rispettivamente 115 è fissata una unità di manipolazione 16 e rispettivamente 116 che porta rispettivamente una conchiglia 17, le cui semiconchiglie sono indicate con 17a e 17b (vedasi in particolare le Figure da 3 a 7). La conchiglia fissata all'unità di manipolazione 116 non è rappresentata nelle Figure 1 e 2.

La struttura più precisa di entrambe le unità di manipolazione 16 e 116 dello stesso tipo sarà ulteriormente ancora illustrata'qui di seguito con riferimento alle Figure da 3 a 7. Per mezzo delle unità di spostamento 15, 115 le unità di manipolazione 16 e 116 vengono alternativamente mosse in direzione della freccia B e rispettivamente B‘ lungo la traiettoria lineare 14, 114, cioè in direzione longitudinale delle travi longitudinali 12, 13. La intelaiatura portante 5 presenta inoltre tre sostegni 106, 107 e 108 che non sono mostrati nella Figura 1.

Fra entrambe le stazioni di colata 1 e 101 in una fila è disposta una pluralità di ulteriori stazioni operative che si trovano al di sotto della traiettoria 14 e 114 delle,unità di spostamento 15 e rispettivamente 115. Vicino ad ogni stazione di colata 1, 101 si trova una stazione di prelevamento 21 e rispettivamente 121 sulla quale le parti fuse vengono trasportate in allontanamento verso un lato. A tale scopo serve una tavola di asportazione 22 e rispettivamente 122 che è spostabile in direzione delle freccia C e rispettivamente C (Figura 2) lungo una guida 23 e rispettivamente 123 (Figura 1). Invece di una tavola di asportazione 22, 122 di questo tipo può essere previsto anche un dispositivo prensile per afferrare e asportare le parti fuse. Vicino ad ogni stazione di prelevamento 21, 121 è disposta una stazione di raffreddartierito e di finitura 18 e rispettivamente 118 che presenta un bagno di finitura 19 e rispettivamente 119. Fra entrambe le stazioni di raffreddamento e di finitura 18, 118 si trova una stazione di inserimento d'anime 20 che é comune ad entrambe le parti di impianto I e II. L'unità di spostamento 15 con la unità di manipolazione 16 si muove fra la stazione di colata 1 e la stazione per l'inserimento di anime 20, mentre l'altra unità di spostamento 115 si sposta alternativamente con la unità di manipolazione 116 fra la stazione di colata 101 e la stazione d'inserimento di anime 20.

Come risulta dalla Figura 2, è previsto inoltre un apparecchio pulitore 24 che serve alla pulitura periodica delle semiconchiglie 17a, 17b. Questo apparecchio pulitore 24 presenta una cabina di pulizia 25 che è conformata, nel presente esempio di realizzazione, come cabina di sabbiatura. All'apparecchio pulitore 24 appartiene inoltre un filtro 26 come pure una piattaforma 27. L'apparecchio pulitore 24 può essere traslatoriamente spostato in direzione della freccia D, per essere portato dalla posizione di attesa, mostrata nella Figura 2, in posizione operativa. L'apparecchio pulitore 24 si trova in questa posizione operativa nel luogo della stazione di inserimento di anime 20.

Con riferimento alle Figure da 3 a 7 sarà ora descritta la struttura dell'unità di manipolazione 16. L'altra unità di manipolazione 116 è della stessa conformazione come la unità di manipolazione 16. Quest'ultima è rappresentata però in modo soltanto puramente schematico in queste Figure da 3 a 7 e è soltanto rappresentata fino a che necessario per comprendere il suo funzionamento.

L'unità di manipolazione 16 presenta una struttura portante 30 che è collegata con il carrello 15. La struttura portante 30 è sollevabile e abbassatile in direzione della freccia E. Nella struttura portante 30 è girevolmente supportato un elemento di guida longitudinalmente esteso 31. L'asse girevole 32 dell'elemento di guida 31 si estende parallelo alla direzione di movimentazione B dell'unità di spostamento o carrello 15. Dall'elemento di guida 31 sporgono due elementi di supporto 33 e 34, dei quali l'uno degli elementi di supporto 33 è fissamente montato e l'altro elemento di supporto 34 è supportato in modo linearmente spostabile in direzione della freccia F. Con questo elemento di supporto 33, 34 è girevolmente collegato un braccio portante 35 e rispettivamente 36. Gli assi girevoli 37 e rispettivamente 38 dei bracci portanti 35 e rispettivamente 36 si estendono parimenti paralleli alla direzione di movimento B dell'unità di spostamento 15 e sono cosi paralleli all'asse girevole 32 dell'elemento di guida 31. A questi bracci portanti 35 , 36 sono fissate le semiconchiglie 17a e 17b. Nella posizione di colata della conchiglia 17, mostrata nella Figura 3, si trova il piano di divisione 39 dello stampo in un piantò verticale che si estende parallelo alla direzione di movimentazione B dell'unità di spostamento 15 e della unità di manipolazione 16 (Figura 3).

Con riferimento alle Figure da 3 a 7 sarà ora ulteriormente illustrato il funzionamento della parte di impianto I dell'impianto di colata in conchiglia a bassa pressione.

Nella Figura 3 (e a sinistra nella Figura 1) l'unità di manipolazione 16 è mostrata in una delle sue posizioni terminali, in quella prima, in cui essa si trova nella stazione di colata 1. La conchiglia chiusa 17 si trova sulla bocca di colata del forno di fusione 2. La conchiglia viene riempita in maniera nota con metallo liquido. L'operazione di riempimento viene adattata con comando dell'andamento della pressione nel forno di fusione 2 alla configurazione della parte fusa da realizzare.

Dopo la fine dell'operazione di colata la conchiglia riempita 17 viene sollevata con un movimento verso l'alto della struttura portante 30 in direzione della freccia E in allontanamento dalla bocca di colata. L'unità di spostamento 15 viene spostata poi insieme con l'unità di manipolazione 16 in una prima posizione intermedia, cioè nella stazione di prelevamento 21. Con unità di manipolazione 16, presente nélla stazione di prelevamento 21, viene aperta la conchiglia 17 (vedasi Figura 4). Ciò ha luogo con un movimento dell'elemento di supporto 34 in direzione della freccia F verso l'esterno. La semi conchiglia 17b viene mossa in allontanamento dalla semiconchiglia 17a. Per mezzo di espulsori non mostrati, disposti nei bracci portanti 35, 36, il pezzo fuso finito viene espulso dallo stampo e cade sulla tavola di asportazione 22 che si trova, come mostrato nella Figura 4, al di sotto della conchiglia aperta 17. Successivamente la tavola di asportazione 22 viene mossa in direzione della freccia C verso l'esterno, cioè in fuoriuscita dalla stazione di prelevamento 21. Se al posto di una tavola di asportazione di questo tipo viene impiegato un organo prensile di prelevamento, allora questo afferra il pezzo fuso e trasporta questo ultimo in fuoriuscita dalla conchiglia aperta 17. Appena 'è scaricata la tavola di asportazione 22, essa ritorna nella posizione di carico.

L'unità di manipolazione 16 viene successivamente mossa per mezzo dell'unità di spostamento 15 in una seconda posizione intermedia, cioè nella stazione di raffreddamento e di finitura 18. Nella Figura 1 l'unità, presente in questa seconda posizione intermedia, e l'unità di manipolazione sono indicate con 15' e rispettivamente 16'. La Figura 5 mostra la unità di manipolazione 16 che si trova nella stazione di raffreddamento e di finitura 18. Entrambe le semiconchiglie 17a e 17b, sempre ancora contrapposte, sono leggermente separate e vengono poi immerse con rotazione dei bracci portanti 35 e 36 attorno agli assi di rotazione 37 e rispettivamente 38 in direzione delle frecce G e rispettivamente H nel bagno di finitura 19. Entrambe le semiconchiglie immerse nel bagno di finitura 19 sono indicate con 17a' e 17b'. Nel bagno di finitura 19 le semiconchiglie Ί7a1 e 17b1 vengono raffreddate alla temperatura ottimale e poi rivestite di una pellicola di finitura. Poi i bracci portanti 35 e 36 vengono ruotati di ritorno in direzione delle frecce G e rispettivamente H di nuovo attorno ai loro assi,di rotazione 37 e rispettivamente 38 fino a che essi assumano la loro posizione orizzontale e sono nuovamente contrapposte le semiconchiglie 17a e 17b. L'unità di spostamento 15 disposta ulteriormente nella seconda posizione terminale, cioè nella posizione di inserimento d'anime 20. Le semiconchiglie 17a e 17b vengono fra loro separate fino a che necessario con spostamento dell'elemento di supporto 34 in direzione della freccia F. Contemporaneamente l'elemento di guida 31 viene ruotato attorno al suo asse di rotazione 32 in direzione della freccia I di 90°. Come mostrato nella Figura 6, l'elemento di guida 31 assume una posizione verticale, mentre le semiconchiglie 17a, 17b assumono una posizione orizzontale. L'inserimento dell'anima nella conchiglia aperta 17 avviene dal lato, sinistro visto nella Figura 6, come questo è accennato nella freccia indicata con K. Dopo l'avvenuto inserimento dell'anima la conchiglia 17 viene chiusa con spostamento di ritorno dell'elemento di supporto 34 e l'elemento di guida 31 viene ruotato di ritorno in direzione della freccia I attorno al suo asse di rotazione 32 nella posizione orizzontale.

L'unità di spostamento 15 sposta l'unità di manipolazione 16 poi nuovamente di ritorno nella prima posizione terminale, cioè nella stazione di colata 1. In questa la conchiglia 17 viene collocata con abbassamento della struttura portante 30 in direzione della freccia E sulla bocca di colata del forno di fusione 2. Il ciclo descritto inizia nuovamente.

Il funzionamento dell'altra parte di impianto II nel principio è lo stesso come quello precedentemente descritto con riferimento alla parte di impianto I. L'unità di manipolazione 116 viene spostata dalla prima posizione terminale, in cui essa si trova nella stazione di colata 101, nella prima posizione intermedia (stazione di prelevamento 121), poi nella seconda posizione intermedia (stazione di raffreddamento e di finitura 118) e infine nella seconda posizione terminale (stazione di inserimento anime 20) per essere poi nuovamente mossa di ritorno nella prima posizione terminale. Poiché la stazione di inserimento d'anime 20 è comune ad entrambi le parti di impianto I e II, i cicli operativi di entrambe le parti di impianto I e II sono fra loro spostati nel tempo. Se la seconda unità di manipolazione, come rappresentata a tratteggio nella Figura 1 e indicata con 116', si trova nella seconda posizione terminale (stazione di inserimento d'anime 20), allora la prima unità di manipolazione 16 si trova nella sua prima posizione terminale (stazione di colata I) o già nella prima posizione intermedia (stazione di prelevamento 21). Diversamente espresso rispettivamente in una delle parti di impianto' I o rispettivamente II ha luogo l'operazione di colata, mentre nell'altra parte di impianto II o rispettivamente I nella stazione di inserimento d'anime 20 un'anima 9 viene inserita nelle semiconchiglie.

Dopo un determinato numero di cicli operativi è necessario pulire le semiconchiglie 17a, 17b. A questo scopo l'unità di manipolazione 16 e rispettivamente 116, presente nella stazione di inserimento d'anime 20, dopo il prelevamento di un pezzo fuso l'elemento di guida 31 viene ruotato attorno al suo asse di rotazione 32 in direzione della freccia I in senso orario in modo che le semiconchiglie 17a, 17b siano dirette contro il lato di manipolazione per l'inserimento dell'anima. I bracci portanti 35, 36 vengono ruotati attorno ai loro assi di rotazione 37, 38 in direzione delle frecce G e rispettivamente H in una posizione orizzontale. Entrambe le semiconchiglie 17a, 17b sono ora accessibili, viste in direzione della freccia A, dal lato sinistro dell'impianto, come mostrato nella Figura 7. Ora l'apparecchio pulitore 24 viene spostato dalla posizione di attesa, mostrata nella Figura 2, nella posizione di lavoro. Le semiconchiglie 17a, 17b sporgono poi nella cabina di pulitura 25 e vengono pulite con sabbiatura. Dopo l'avvenuta pulitura l'apparecchio pulitore 24 viene nuovamente spostato di ritorno nella posizione di attesa. L'unità di manipolazione 16 e rispettivamente 116 viene spostata per,mezzo dell'unità di spostamento 15 e rispettivamente 115 verso la stazione di raffreddamento e di finitura 18 e rispettivamente 118. Inoltre l'elemento di guida 31 viene nuovamente ruotato attorno all'asse 32 nella posizione orizzontale. Le semiconchiglie 17a, 17b vengono, come descritto con riferimento alla Figura 5, immerse nel bagno di finitura 19 e rispettivamente 119 e rivestite di una pellicola di finitura. Poi può ulteriormente svolgersi il ciclo operativo precedentemente illustrato (inserimento dell'anima, colata, prelevamento del pezzo fuso, raffreddamento e rivestimento delle semiconchiglie con una pellicola di finitura).

L!azionamento delle singole parti delle unità di manipolazione ha luogo preferibilmente per mezzo di azionatori idraulici. Le unità di spostamento 15, 115 vengono spostate vantaggiosamente per mezzo di un azionatore elettrico.

Entrambe le parti di impianto I e II possono essere fatte operare indipendentemente fra loro, cioè con l'impianto secondo 1'invenzione contemporaneamente possono essere fabbricati pezzi fusi in materiali differenti. Ciò nonostante è relativamente basso l'ingombro, in quanto grazie alla disposizione particolare delle stazioni operative l'inserimento dell'anima per entrambe le metà di impianto può avvenire nello stesso luogo. Per l'inserimento dell'anima e la pulitura delle semiconchiglie è necessaria soltanto un'unica persona addetta.

Con la disposizione scelta delle diverse stazioni operative risultano brevi percorsi delle unità di spostamento 15 e 115 e delle unità di manipolazione 16 e 116. Queste entrambe le unità 15, 16 e rispettivaménte 115, 116 si muovono dalla prima posizione terminale in una prima stazione intermedia, da questa in una seconda posizione intermedia, poi in una seconda posizione terminale e successivamente di ritorno nella prima posizione terminale.

Claims (7)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Impianto di colata in conchiglia a bassa pressione con due stazioni di colata (1, 101) disposte fra loro ad una distanza e presentanti rispettivamente un forno di fusione (2, 102), con una pluralità di ulteriori stazioni operative disposte in una fila fra entrambe le stazioni di colata (1, 101), cioè due stazioni di prelevamento (21, 121) rispettivamente vicine ad una di entrambe le stazioni di colata (1, 101), due stazioni di raffreddamento e di finitura (18, 118) rispettivamente vicine ad una di entrambe le stazioni di prelevamento (21, 121) e una stazione di inserimento d'anime (20) disposta fra entrambe le stazioni di raffreddamento e di finitura (18, 118), e con due unità di manipolazione (16, 116) che portano rispettivamente due semiconchiglie (17a, 17b) e delle quali ciascuna è alternativamente spostabile lungo una traiettoria (14, 114) lineare estendentesi al di sopra delle stazioni di colata (1, 101) e delle ulteriori stazioni operative (18, 20, 21, 118, 121), fra una prima posizione terminale, in cui essa si trova nell'associata stazione di colata (1, 101), e una seconda posizione terminale, in cui essa si trova nella stazione di inserimento d'anime (20),'e è atta ad essere fermata in posizioni intermedie, trovantisi fra le posizioni terminali, nella associata stazione di prelevamento (21, 121) e l'associata stazione di raffreddamento e di finitura (18, 118) entrambe le semiconchiglie (17a, 17b) delle unità di manipolazione (16, 116) essendo disposte in corrispondenza dell'unità di manipolazione rispettivamente associata (16, 116) in modo che nella posizione di colata della conchiglia (17) il piano di divisione stampo (39) si trovi in un piano verticale parallelo alla direzione di movimento (B, B') della rispettiva unità di manipolazione (16, 116).
2. 2. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ogni unità di manipolazione (16, 116) è applicata ad una unità di spostamento (15, 115) che è guidata spostabilmente lungo almeno una trave longitudinale (12, 13) che è sostenuta sull'intelaiatura portante (5).
3. 3. Impianto secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato da un apparecchio pulitore (24) per le conchiglie (17) che è atto ad essere portato da una posizione di attesa in una posizione operativa, in cui con una unità di manipolazione (16, 116) presente nella stazione di inserimento anime (20), vengono pulite le semiconchiglie (17a, 17b).
4. 4. Impianto secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che le semiconchiglie (17a, 17b} sono mobili in avvicinamento e in allontanamento fra loro é sono supportate girevoli in questa unità di manipolazione (16, 116), e di rispettivamente 90° attorno ad un asse di rotazione comune (32) che si estende parallelo alla direzione di movimento (B, B’) dell'associata unità di manipolazione (16, 116).
5. 5. Impianto secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che ogni semiconchig1ia (17a, 17b) è in aggiunta girevole di rispettivamente 90° attorno al proprio asse di rotazione (37, 38) che si estende parallelo alla direzione di movimento (B, B1) dell'associata unità di manipolazione (16, 116).
6. 6. Impianto secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che la intelaiatura portante (5) presenta quattro sostegni (6, 7, 8, 9) che sono disposti negli angoli di un quadrato e sono fra loro collegati a coppia rispettivamente per mezzo di una trave trasversale (10, 11} e che sulle travi trasversali (10, 11) è sostenuta almeno una trave longitudinale (12, 13) che si estende sostanzialmente ad angolo retto rispetto a queste.
7. 7. Impianto secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che ciascuna di entrambe le stazioni di raffreddamento e di finitura (18, 118) presenta un bagno di finitura (19, 119).