ITMI970910A1 - Impianto di colata in conchiglia a bassa pressione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione industriale a

La presente invenzione concerne un impianto di colata in conchiglia a bassa pressione secondo la parte classificante della rivendicazione 1.

Dalla pubblicazione europea EP-A-0 398 168 è noto un dispositivo di colata in conchiglia a bassa pressione di questo tipo, in cui sono presenti due unità di manipolazione che portano rispettivamente una conchiglia. Entrambe le unità di manipolazione sono fissate ad una tavola rotante che è girevole attorno 'ad un asse verticale ed è applicata al di sopra del forno di fusione ad una incastellatura portante a forma di portale. Le singole stazioni operative sono disposte uniformemente distribuite attorno all'asse di rotazione del1a tavola rotante. Con questo dispositivo di colata in conchiglia contemporaneamente si può lavorare su due stazioni operative.

La presente invenzione si prefigge lo scopo di realizzare un impianto di colata in conchiglia a bassa pressione del suddetto tipo che sia più semplice nella struttura rispetto al suddetto dispositivo di colata in conchiglia del tipo noto e possa essere realizzata conformemente più economica e abbia ciò nonostante una produttività relativamente alta. Questo scopo viene raggiunto secondo l'invenzione con un impianto di colata in conchiglia a bassa pressione con le caratteristiche della rivendicazione 1.

Anche se è presente soltanto un'unica unità di manipolazione con una conchiglia, può essere ottenuta una alta produttività relativamente al noto dispositivo di colata in conchiglia con due unità di manipolazione, in quanto con la disposizione particolare delle stazioni operative lungo la traiettoria lineare delle unità di manipolazione risultano corti percorsi di spostamento di queste ultime fra le stazioni operative. La sospensione dell'unità di manipolazione al di sopra del forno di fusione ad una incastelItura portante comporta il vantaggio che l'impianto di colata in conchiglia possa essere installato sul pavimento della fonderia senza che siano necessarie fondazioni speciali.

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 dell'invenzione con riferimento al disegno, in cui mostrano puramente per via schematica:

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

le Figure da 3 a 7 le singole stazioni operative in vista in direzione della freccia A nelle 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, nelle Figure da 3 a 7 sono rappresentate le singole stazioni operative in vista in direzione della freccia A nelle Figure 1 e 2, per la migliore comprensione non essendo mostrate le stazioni operative viste in questa direzione A, disposte prima della stazione operativa rispettivamente mostrata..

Come risulta in particolare dalle Figure 1 e 2,

l'impianto di colata in conchiglia a bassa pressione presenta una stazione di colata 1 con un forno di fusione 2 che è disposto su un ponteggio portante 3. Il ponteggio portante 3, non mostrato nelle Figure da 3 a 7, è appoggiato sul pavimento 4 della fonderia. All'impianto appartiene inoltre una incastellatura portante 5 che presenta quattro montanti 6, 7, 8, 9. Tutti questi montanti 6 fino a 9 sono costituiti da due parti di sostegno fra loro avvitate 6a, 6b; 7a, 7b e rispettivamente 9a, 9b. Il montante anteriore 6, sinistro visto in 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 6b forma con i'asse longitudinale verticale della parte di sostegno inferiore 6a un angolo. Questa conformazione del montante anteriore 6 permette di tenere conto della larghezza maggiore del forno di fusione 2 senza dover provvedere ad una struttura più larga dell'intero impianto di colata. Grazie alla suddivisione dei montanti da 6 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 montanti 6, 7, 8 e 9 si trovano sul ponteggio portante 3 o rispettivamente sul pavimento 4 della fonderia. Sui montanti 6 e 7 e rispettivamente 8 e 9 risiede rispettivamente una traversa 10 e rispettivamente 11 che è collegata con gli appartenenti montanti 6, 7 e rispettivamente 8, 9. Su queste traverse IO, 11 sono appoggiate due travi longitudinali 12, 13 che si estendono a distanza reciproca e parallele fra loro. Queste travi longitudinali 12, 13 definiscono una traiettoria rettilinea 14 per una unità di spostamento 15. A questa unità di spostamento 15 è fissata una unità di manipolazione 16 che porta una conchiglia 17, le cui metà di conchiglia sono indicate con 17a e 17b (vedasi in particolare le Figure da 3 a 7). La struttura più precisa dell'unità di manipolazione 16 sarà ancora ulteriormente illustrata qui di seguito con riferimento alle Figure da 3 a 7. Per mezzo dell'unità di spostamento 15 l'unità di manipolazione 16 viene mossa alternativamente in direzione della freccia B lungo la traiettoria lineare 14, cioè in direzione longitudinale delle travi longitudinali 12, 13.

La stazione di colata 1 si trova in corrispondenza di una estremità della traiettoria 14. All'estremità contrapposta di questa traiettoria 14 è disposta una stazione di raffreddamento e di finitura 18 che presenta un bagno di finitura 19. Fra la stazione di colata 1 e la stazione di raffreddamento e di finitura 18 si trova una stazione 20 per l'inserimento di anime come pure una stazione di prelevamento 21, lungo la quale le parti fuse vengono asportate verso un lato. A tale scopo serve una tavola di asportazione 22 che è spostabile in direzione della freccia C (Figura 2) lungo una guida 23. Al posto di una tavola di asportazione 22 di questo tipo può essere previsto anche un dispositivo prensile per afferrare e trasportare le parti fuse.

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

Con riferimento alle Figure da 3 a 7 sarà ora descritta la struttura della unità di-manipolazione 16. Quest'ultima è mostrata però in queste Figure da 3 a 7 soltanto puramente in modo schematico e rappresentata fintanto di rendere chiaro il suo funzionamento.

L'unità di manipolazione 16 presenta una struttura portante 30 collegata con il carrello 15. La struttura portante 13 è sollevabile e abbassabile in direzione della freccia E. Nella struttura portante 30 è girevolmente supportato un elemento di guida longitudinalmente esteso 31. L'asse di rotazione 32 dell'elemento di guida 31 si estende parallelo alla direzione di movimento B dell'unità di spostamento 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 spostabilmente supportato in modo lineare in direzione della freccia F. Con ogni elemento di supporto 33, 34 è collegato girevolmente un braccio portante 35 e rispettivamente 36. Gli assi di rotazione 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 di rotazione 32 dell'elemento di guida 31. A questi bracci portanti 35, 36 sono fissate le metà di conchiglia 17a e 17b. Nella posizione di colata della conchiglia 17, mostrata nella Figura 3, il piano di divisione 39 dello stampo si trova in un piano verticale che si estende parallelo alla direzione di movimento B dell'unità di spostamento 15 e dell'unità di manipolazione 16 (Figura 3).

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

Nella Figura 3 (e a sinistra in Figura 1) l'unità di manipolazione 16 è mostrata in una delle sue posizioni finali, 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 modo noto di metallo liquido. L'operazione di riempimento viene adattata con comando dell'andamento della pressione nel forno di fusione 2 alla conformazione della parte fusa da reali zzare.

Dopo la fine dell'operazione di colata la conchiglia riempita 17 viene sollevata dalla bocca di colata con movimento verso l'alto della struttura portante 30 in direzione della freccia E. L'unità di spostamento 15 viene spostata poi insieme con la unità di manipolazione 16 nella posizione intermedia, cioè nella stazione di prelevamento 21. Nella Figura 2 la unità di spostamento 15 è mostrata in questa posizione intermedia. Con unità di manipolazione 16, presente nella stazione di prelevamento 21, viene aperta la conchiglia 17 (vedasi Figura 4). Questo avviene con un movimento dell'elemento di supporto 34 in direzione della freccia F verso l'esterno. La metà di conchiglia 17b viene mossa cosi in allontanamento dalla metà di conchiglia 1 7a. 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 22 di questo tipo viene impiegato un organo prensile di prelevamento, allora questo afferra il pezzo fuso e trasporta quest 'ultimo in fuoriuscita dalla conchiglia aperta 17. Appena è scarica la tavola di asportazione 22, essa ritorna nella posizione di caricamento.

L'unità di manipolazione 16 viene successivamente mossa per mezzo dell'unità di spostamento 15 nell'altra posizione finale, cioè verso la stazione di raffreddamento e di finitura 18. Nella Figura 1 l'unità di spostamento, presente in questa altra posizione finale, e la unità di manipolazione sono Indicate con 15' e rispettivamente 16'. La Figura 5 mostra l'unità di manipolazione 16 presente nella stazione di raffeddamento e di finitura 18. Entrambe le unità di conchiglia 17a e 17b, sempre ancora contrapposte, sono leggermente fra loro separate e vengono immerse poi con rotazione dei bracci portanti 35 e 36 attorno agli assi di rotazione 37 e rispettivamente 38 in direzione della freccia G e rispettivamente H nel bagno di finitura 19. Le metà di conchiglia, immerse nel bagno di finitura 19, sono indicate con 17a* e 17b'. Nel bagno di finitura 19 le metà di conchiglia 17a1, 17b1 vengono raffreddate alla temperatura ottimale e 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 assumono la loro posizione finale orizzontale e le metà di conchiglia 17a e 17b sono nuovamente fra loro contrapposte. L'unità di spostamento 15 ritorna nuovamente nella posizione intermedia, cioè nella stazione di inserimento 20 dell'anima. Le metà di conchiglia Ί7a e 17b vengono spostate fin tanto necessario in allontanamento reciproco 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 metà di conchiglia 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 dalla freccia indicata con K. Dopo l'avvenuto inserimento dell'anima la conchiglia 17 viene chiusa con 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 manipoiazione 16 poi nuovamente nella prima posizione finale, 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. -Inizia nuovamente il ciclo descritto.

Dopo un numero determinato di cicli operativi è necessarlo pulire le metà di conchiglia 17a, 17b. A questo scopo con unità di manipolazione 16, presente nella stazione di prelevamento 21, dopo il prelevamento di una parte fusa, l'elemento di guida 31 viene ruotato attorno al suo asse di rotazione 32 in direzione della freccia I nel senso orario in modo che le metà di conchiglia 17a, 17b siano dirette verso 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 metà di conchiglia 17a, 17b sono ora accessibili, viste in direzione della freccia A, dal lato sinistro dell'impianto, come questo è mostrato nella Figura 7. Ora l'apparecchio pulitore 24 viene spostato dalla posizione di attesa mostrata nella Figura 2 nella posizione operativa. Le metà di conchiglia 17a, 17b sporgono poi nella cabina di pulitura 25 e vengono pulite con sabbiatura. Dopo l'avvenuta pulitura l'apparecchio pulitore 24 viene spostato nuovamente di ritorno nella posizione di attesa. L'unità di manipolazione 16 viene poi spostata per mezzo dell'unità di spostamento 15 verso la stazione di raffreddamento e di finitura 18. Inoltre l'elemento di guida 31 viene nuovamente ruotato attorno all'asse 32 nella posizione orizzontale. Le metà di conchiglia 17a, 17b, come descritto con riferimento alla Figura 5, vengono immerse nel bagno di finitura 19 e rivestite di una pellicola di finitura. Ora il ciclo operativo prima illustrato può essere di nuovo ulteriormente continuato (l'inserimento dell'anima, colata, prelevamento della parte fusa, raffreddamento e rivestimento della metà di conchiglia con una pellicola di finitura.

L'azionamento delle singole parti dell'unità di manipolazione avviene preferibilmente per mezzo di azionatori idraulici. L'unità di spostamento 15 vantaggiosamente viene spostata per mezzo di un azionamento elettrico.

Il descritto impianto di colata in conchiglia a bassa pressione fra l'altro ha il vantaggio di una bassa 'lunghezza costruttiva, in quanto la stazione di inserimento 20 dell'anima e la stazione di prelevamento 21 si trovano nello stesso, punto, cioè nel1a .posizione intermedia dell'unità di spostamento 15 e dell'unità di manipolazione 16. L'inserimento dell'anima e l'asportazione delle parti fuse hanno luogo su lati contrapposti, come questo risulta chiaramente in particolare dalla Figura 2.

Con la disposizione scelta delle diverse stazioni operative risultano corti percorsi di spostamento dell'unità di spostamento 15 e dell'unità di manipolazione 16. Entrambe queste unità 15, 16 si muovono da una prima posizione finale in una posizione intermedia, da questa nella seconda posizione finale, poi di ritorno nella posizione intermedia e successivamente nella prima posizione finale.

Claims (10)

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 una stazione di colata (1) presentante un forno di fusione (2), una stazione di prelevamento (21) per parti fuse, una stazione di raffreddamento e di finitura (18), presentante un bagno di finitura (19), come pure una unità di manipolazione (16) che porta le metà di conchiglia (17a, 17b) ed è supportata mobilmente fra le stazioni (1, 21, 18, 20) al di sopra del forno di fusione (2) su una incastellatura portante (5) che presenta montanti (6, 7, 8, 9) fra loro collegati, caratterizzato dal fatto che l'unità di manipolazione (16) è alternativamente spostabile lungo una traiettoria lineare (14) e la stazione di colata (1) e la stazione di raffreddamento e di finitura (18) sono disposte rispettivamente in corrispondenza di una estremità della traiettoria (14) e la stazione di inserimento (20) dell'anima e la stazione di prelevamento (21) fra queste e entrambe le metà di conchiglia (17a, 17b) sono disposte in corrispondenza dell'unità di manipolazione (16) in modo che nella posizione di colata della conchiglia (17) il piano di divisione (39) dello forma si trovi in un piano verticale parallelo alla direzione di movimentazione (B) dell'unità di manipolazione (16).
2. 2. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'unità di manipolazione (16) è alternativamente spostabile fra due posizioni finali e una posizione intermedia infrapposta, la unità di manipolazione (16) trovandosi in una delle posizioni finali nella stazione di colata (1), nell'altra posizione finale nella stazione di raffreddamento e di finitura (18) e nella posizione intermedia sia nella posizione di prelevamento (21) sia anche nella posizione di inserimento (20) dell'anima.
3. 3. Impianto secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che l'inserimento dell'anima e l'asportazione delle parti fuse hanno luogo su lati contrapposti relativamente alla traiettoria (14) dell'unità di manipolazione (16).
4. 4. Impianto secondo una delle rivendicazioni da 1 a, 3, caratterizzato dal fatto che l'unità di manipolazione (16) è applicata ad una unità di spostamento (15) che è guidata spostabilmente lungo almeno una trave longitudinale (12, 13) sostenuta sull'incastellatura portante (5).
5. 5. Impianto secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato da un apparecchio pulitore (24) per la conchiglia (16), il quale può essere portato da una posizione di attesa in una posizione di lavoro, in cui con unità di manipolazione (16) presente nella posizione intermedia, vengono pulite le metà di conchiglia (17a, 17b).
6. 6. Impianto secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che le metà di conchiglia (17a, 17b) sono mobili l'una verso l'altra e l'una in allontanamento dall'altra e sono supportate girevolmente nell'unità di manipolazione (16) di rispettivamente 90° attorno ad un asse di rotazione comune (32) che si estende parallelo alla direzione di movimento (B) dell'unità di manipolazione (16).
7. 7. Impianto secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che ogni metà di conchiglia (17a, 17b) è girevole di rispettivamente 90° in aggiunta attorno ad un proprio asse di rotazione (37, 38) che si estende parallelo alla direzione di movimento (P) dell'unità di manipolazione (16).
8. 8. Impianto secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che la incastellatura portante (5) presenta quattro montanti (6, 7, 8, 9) e sono disposti negli angoli di un quadrato e sono fra loro collegati a coppia rispettivamente' per mezzo di una traversa (10, 11) e che sulle traverse (10, 11) é sostenuta almeno una trave longitudinale (12, 13) estendentesi circa ad angolo retto rispetto a queste.
9. 9. Impianto secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che i montanti (6, 7, 8, 9) sono costituiti da parti di sostegno fra loro sostenute, fra loro collegate in modo disimpegnabile (6a, 6b; 7a, 7b; 9a, 9b).
10. 10. Impianto secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che i montanti (6, 7) di una prima coppia di montanti sono fra loro distanziati maggiormente rispetto ai montanti (8, 9) dell'altra, seconda coppia di montanti e che un montante (6) della prima coppia di montanti è angolato nella parte superiore in direzione verso l'altro montante (7) di questa prima coppi a di montanti .