ITPR20090102A1 - SOUL FOR MERGER MOLDS - Google Patents

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Description

“ANIMA PER STAMPI DA FUSIONE†⠀ œCORE FOR CASTING MOLDSâ €

La presente invenzione ha per oggetto un’anima per stampi da fusione. The present invention relates to a core for casting molds.

In particolare, la presente invenzione riguarda un’anima per stampi da fusione per la realizzazione di pompe ad ingranaggi. In particular, the present invention relates to a core for casting molds for manufacturing gear pumps.

Come noto le pompe ad ingranaggi, quali ad esempio le pompe per fluidi (generalmente olio idraulico), presentano un corpo di contenimento avente conformazione sostanzialmente scatolare e definente una sede di alloggiamento dei rispettivi ingranaggi. As known, gear pumps, such as pumps for fluids (generally hydraulic oil), have a containment body having a substantially box-like shape and defining a housing seat for the respective gears.

Il corpo di contenimento viene generalmente realizzato mediante fusione in opportuni stampi all’interno dei quali à ̈ alloggiata un’anima definente la sede interna del corpo di contenimento. The containment body is generally made by casting in suitable molds inside which a core is housed defining the internal seat of the containment body.

L’anima viene opportunamente realizzata in funzione della grandezza e della forma della citata sede interna del corpo di contenimento. Ad esempio, viene realizzata un’anima avente conformazione cilindrica per predisporre la sede atta ad accogliere rispettive ruote dentate. The core is suitably made according to the size and shape of the aforementioned internal seat of the containment body. For example, a core having a cylindrical shape is made to provide the seat suitable for receiving respective toothed wheels.

Una volta realizzato lo stampo e la rispettiva anima, viene colato il materiale fuso, normalmente costituito da ghisa fusa. In particolare, l’anima à ̈ realizzata in sabbia e viene plasmata per effetto di un legante chimico, atto a conferire formabilità all’anima medesima. Once the mold and the respective core have been made, the molten material is poured, usually made up of molten cast iron. In particular, the core is made of sand and is molded by the effect of a chemical binder, capable of giving formability to the core itself.

La colata di metallo fuso brucia il legante chimico e l’anima tende quindi a sgretolarsi. The casting of molten metal burns the chemical binder and the core therefore tends to crumble.

Al termine della colata, viene rotto lo stampo per estrarre il corpo grezzo, mentre l’anima interna può essere agevolmente rimossa, essendo facilmente sgretolabile. Una successiva fase di pulitura permette di eliminare anche le particelle di sabbia rimaste sul pezzo grezzo. At the end of the casting, the mold is broken to extract the raw body, while the internal core can be easily removed, being easily crumbled. A subsequent cleaning phase also eliminates the sand particles left on the raw piece.

Successivamente, il corpo così ottenuto subisce ulteriori fasi di finitura, quale ad esempio una operazione di fresatura su spigoli vivi presenti nella parete interna della sede di alloggiamento dei citati ingranaggi. Subsequently, the body thus obtained undergoes further finishing steps, such as for example a milling operation on sharp edges present in the internal wall of the housing seat of the aforementioned gears.

Infatti, sugli spigoli vivi ricavati all’interno della sede di alloggiamento del corpo, si concentrano sforzi che possono generare cricche. Di conseguenza, per evitare l’eventuale rottura per fatica del corpo della pompa, tali spigoli vivi vengono smussati mediante operazioni di fresatura. La rottura per fatica avviene a causa dei ripetuti cicli di pompaggio del fluido per effetto della rotazione degli ingranaggi posizionati in detta sede di alloggiamento. In fact, on the sharp edges obtained inside the housing seat of the body, efforts are concentrated that can generate cracks. Consequently, to avoid any fatigue breakage of the pump body, these sharp edges are chamfered by milling operations. Failure due to fatigue occurs due to the repeated pumping cycles of the fluid due to the rotation of the gears positioned in said housing seat.

Tale operazione determina tuttavia importanti inconvenienti nel ciclo di produzione del corpo della pompa. However, this operation causes important drawbacks in the production cycle of the pump body.

Infatti, la lavorazione per fresatura à ̈ particolarmente complicata da attuare, data la posizione degli spigoli vivi all’interno della sede. Di conseguenza, risulta essere difficile e laborioso inserire la fresa all’interno della sede del corpo per raggiungere gli spigoli da smussare. In fact, the milling process is particularly complicated to carry out, given the position of the sharp edges inside the seat. Consequently, it is difficult and laborious to insert the cutter inside the body seat to reach the edges to be chamfered.

Va altresì considerato che l’operazione di fresatura successiva alla fusione, allunga i tempi di produzione del corpo pompa e pertanto incide negativamente sui tempi ed i costi di produzione del pezzo finito. It should also be considered that the milling operation following the casting lengthens the production times of the pump body and therefore negatively affects the production times and costs of the finished piece.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione à ̈ proporre un’anima per stampi da fusione che sia in grado di semplificare i processi di realizzazione del corpo di contenimento. In this context, the technical task underlying the present invention is to propose a core for casting molds that is capable of simplifying the processes for making the containment body.

In particolare, à ̈ uno scopo della presente invenzione mettere a disposizione un’anima per stampi da fusione capace di realizzare corpi finiti di contenimento per pompe idrauliche, vale a dire corpi di contenimento che non necessitano di operazioni di fresatura per smussare gli spigoli vivi dove si concentrano sforzi meccanici. Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un’anima per stampi da fusione, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni. In particular, it is an object of the present invention to provide a core for casting molds capable of producing finished containment bodies for hydraulic pumps, i.e. containment bodies that do not require milling operations to smooth the sharp edges. where mechanical efforts are concentrated. The specified technical task and the specified purposes are substantially achieved by a core for casting molds, comprising the technical characteristics set out in one or more of the appended claims.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un’anima per stampi da fusione, come illustrato negli uniti disegni in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the indicative, and therefore non-limiting, description of a preferred but not exclusive embodiment of a core for casting molds, as illustrated in the accompanying drawings in which:

- la figura 1 à ̈ una vista prospettica di un’anima per stampi da fusione in accordo con la presente invenzione; - la figura 2 à ̈ una vista prospettica di un prodotto ottenibile mediante la fusione in stampi dotati dell’anima illustrata in figura 1; e - figure 1 is a perspective view of a core for casting molds according to the present invention; - figure 2 is a perspective view of a product obtainable by casting in molds equipped with the core illustrated in figure 1; And

- la figura 3 Ã ̈ una vista prospettica ed in sezione longitudinale del prodotto illustrato in figura 2. - figure 3 is a perspective and longitudinal section view of the product illustrated in figure 2.

Con riferimento alle unite figure, un’anima per stampi da fusione à ̈ globalmente indicata con il numero 1. With reference to the accompanying figures, a core for casting molds is globally indicated with the number 1.

In particolare, l’anima 1 oggetto della presente invenzione viene vantaggiosamente utilizzata per la produzione di parti meccaniche costituenti pompe ad ingranaggi per fluidi. Nel seguito della presente trattazione verrà fatto riferimento a puro titolo esemplificativo ad un’anima 1 per stampi da fusione, atta alla realizzazione di un prodotto 4 che costituisce un corpo di contenimento di ingranaggi (comunemente denominato corpo pompa), destinato ad essere utilizzato nel settore delle pompe per fluidi. In particular, the core 1 object of the present invention is advantageously used for the production of mechanical parts constituting gear pumps for fluids. In the remainder of this discussion, reference will be made purely by way of example to a core 1 for casting molds, suitable for the production of a product 4 which constitutes a body for containing gears (commonly called pump body), intended to be used in fluid pump sector.

Con particolare riferimento alla figura 1, l’anima 1 comprende un corpo 2 avente preferibilmente conformazione sostanzialmente bilobata e definente una superficie esterna 3. With particular reference to Figure 1, the core 1 comprises a body 2 preferably having a substantially bilobed conformation and defining an external surface 3.

In particolare, il corpo 2 à ̈ predisposto per essere inserito all’interno di un rispettivo stampo, non illustrato nel dettaglio in quanto di tipo noto, in modo tale da definire la sagoma interna di un prodotto 4 ottenuto mediante un procedimento di fusione. In particular, the body 2 is designed to be inserted inside a respective mold, not illustrated in detail as it is of a known type, in such a way as to define the internal shape of a product 4 obtained by means of a casting process.

In maggiore dettaglio il corpo 2, inserito nel rispettivo stampo, definisce una intercapedine all’interno della quale viene colato il materiale fuso, quale ad esempio ghisa fusa nel caso delle pompe ad ingranaggi per fluidi. In greater detail, the body 2, inserted in the respective mold, defines a cavity inside which the molten material is poured, such as for example cast iron in the case of gear pumps for fluids.

In questo modo, lo stampo definisce la struttura esterna 5 del prodotto 4 (figura 2), mentre l’anima 1 definisce una cavità interna 6 del prodotto 4 stesso (figura 3). In questa situazione, la sagoma della superficie esterna 3 del corpo 2 determina una impronta 7 all’interno della cavità 6 del prodotto 4, vale a dire la forma della superficie interna della citata cavità 6. In this way, the mold defines the external structure 5 of the product 4 (figure 2), while the core 1 defines an internal cavity 6 of the product 4 itself (figure 3). In this situation, the shape of the external surface 3 of the body 2 determines an imprint 7 inside the cavity 6 of the product 4, ie the shape of the internal surface of the aforementioned cavity 6.

Per questo motivo, la superficie esterna 3 del corpo 2 à ̈ sagomata in funzione delle dimensioni e dell’utilizzo del citato prodotto 4, destinato a contenere rispettivi ingranaggi all’interno della cavità 6. For this reason, the external surface 3 of the body 2 is shaped according to the size and use of the aforementioned product 4, intended to contain respective gears inside the cavity 6.

Come viene meglio illustrato in figura 1, si noti che la superficie esterna 3 del corpo 2 Ã ̈ completamente arrotondata e non presenta alcuna porzione a spigolo vivo. As better illustrated in Figure 1, it should be noted that the external surface 3 of the body 2 is completely rounded and has no sharp-edged portion.

Infatti, sulla superficie esterna 3 si sviluppa almeno una porzione sporgente 8 avente profilo arrotondato per definire un sottosquadro arcuato 9 dell’impronta 7. In fact, on the external surface 3 there is at least one protruding portion 8 having a rounded profile to define an arched undercut 9 of the footprint 7.

In altre parole, la porzione sporgente 8 determina la formazione di un canale all’interno della cavità 6, avente un profilo arrotondato, vale a dire senza alcuno spigolo vivo. In other words, the protruding portion 8 determines the formation of a channel inside the cavity 6, having a rounded profile, ie without any sharp edge.

La cavità 6 à ̈ destinata ad accogliere gli ingranaggi della pompa, mentre il canale definito dalla porzione sporgente 8 à ̈ destinato ad essere investito dal fluido. In particolare, la porzione sporgente 8 presenta conformazione sostanzialmente toroidale sviluppantesi attorno ad un asse longitudinale, tipicamente verticale, del corpo 2. The cavity 6 is intended to accommodate the pump gears, while the channel defined by the protruding portion 8 is intended to be hit by the fluid. In particular, the protruding portion 8 has a substantially toroidal conformation extending around a longitudinal axis, typically vertical, of the body 2.

Ancora, la porzione sporgente 8 presenta in sezione trasversale una conformazione ad arco di corona circolare per definire la particolare conformazione arcuata al sottosquadro 9. Furthermore, the protruding portion 8 has an arched shape of a circular crown in cross section to define the particular arched shape of the undercut 9.

Con particolare riferimento alla vista in sezione di figura 3, si noti che il sottosquadro arcuato 9 del prodotto 4 ottenuto dalla porzione sporgente 8 si sviluppa sostanzialmente lungo un percorso circonferenziale all’interno della cavità 6. With particular reference to the sectional view of figure 3, it should be noted that the arched undercut 9 of the product 4 obtained from the protruding portion 8 develops substantially along a circumferential path inside the cavity 6.

Vantaggiosamente, il prodotto 4 non deve subire lavorazioni per fresatura finalizzate alla smussatura di spigoli vivi, in quanto all’interno della cavità 6 vengono ottenute unicamente porzioni arcuate ed arrotondate. In altre parole, non sono realizzate porzioni a spigolo vivo che potrebbero generare sforzi meccanici e cricche con la conseguente rottura, tipicamente per fatica, del prodotto 4 durante il suo funzionamento. Advantageously, the product 4 must not undergo milling operations aimed at chamfering sharp edges, since only arched and rounded portions are obtained inside the cavity 6. In other words, there are no sharp-edged portions which could generate mechanical stresses and cracks with the consequent breakage, typically due to fatigue, of the product 4 during its operation.

Vengono pertanto semplificati notevolmente i processi di realizzazione del prodotto 4. Vantaggiosamente, quindi, si riducono i tempi di produzione del corpo pompa e contemporaneamente i tempi ed i costi di produzione del prodotto finito. Therefore, the manufacturing processes of the product 4 are considerably simplified. Advantageously, therefore, the production times of the pump body are reduced and at the same time the production times and costs of the finished product are reduced.

Claims (7)

RIVENDICAZIONI 1. Anima per stampi da fusione per la realizzazione di pompe ad ingranaggi, comprendente un corpo (2) inseribile all'interno di uno stampo per definire una cavità (6) di un prodotto (4) ottenuto mediante fusione all'interno di detto stampo, detto corpo (2) presentando una superficie esterna (3) definente una impronta (7) di detta cavità (6) del prodotto (4), detto prodotto (4) costituendo un corpo di contenimento degli ingranaggi destinato ad essere utilizzato nel settore delle pompe per fluidi; caratterizzata dal fatto che detta superficie esterna (3) presenta almeno una porzione sporgente (8) avente profilo arrotondato e definente un sottosquadro arcuato (9) di detta impronta (7), detta porzione sporgente (8) non presentando alcuno spigolo vivo. CLAIMS 1. Core for casting molds for the production of gear pumps, comprising a body (2) that can be inserted inside a mold to define a cavity (6) of a product (4) obtained by casting inside said mold , said body (2) having an external surface (3) defining an imprint (7) of said cavity (6) of the product (4), said product (4) constituting a body for containing the gears intended to be used in the sector of fluid pumps; characterized in that said external surface (3) has at least one protruding portion (8) having a rounded profile and defining an arcuate undercut (9) of said imprint (7), said protruding portion (8) having no sharp edge. 2. Anima secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta porzione sporgente (8) presenta una sezione trasversale ad arco di corona circolare. 2. Core according to any one of the preceding claims, characterized in that said protruding portion (8) has an arched cross section of a circular crown. 3. Anima secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto corpo (2) presenta conformazione sostanzialmente bilobata, detta superficie esterna (3) del corpo (2) essendo completamente arrotondata. 3. Core according to any one of the preceding claims, characterized in that said body (2) has a substantially bilobed conformation, said external surface (3) of the body (2) being completely rounded. 4 . Anima secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta porzione sporgente (8) si estende attorno ad un asse di sviluppo longitudinale di detto corpo (2) per realizzare il sottosquadro (9} attorno ad un asse longitudinale di detta cavità (6) del prodotto (2). 4. Core according to any one of the preceding claims, characterized in that said protruding portion (8) extends around a longitudinal axis of development of said body (2) to make the undercut (9} around a longitudinal axis of said cavity (6) ) of the product (2). 5. Anima secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la porzione sporgente (8) determina la formazione di un canale all'interno della cavità (6) detto canale avendo un profilo arrotondato senza alcun spigolo vivo; detta cavità essendo destinata ad accogliere gli ingranaggi della pompa, mentre il canale definito dalla porzione sporgente (8) à ̈ destinato ad essere investito dal fluido. 5. Core according to any one of the preceding claims, characterized in that the protruding portion (8) causes the formation of a channel inside the cavity (6), said channel having a rounded profile without any sharp edge; said cavity being designed to accommodate the pump gears, while the channel defined by the protruding portion (8) is intended to be hit by the fluid. 6. Stampo da fusione per la realizzazione di prodotti cavi comprendente almeno una coppia di semistampi, reciprocamente accoppiabili per definire una camera di alloggiamento di una colata di materiale fuso, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre un'anima (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, inseribile in detta camera per definire una cavità (6) di un prodotto (4) ottenuto da detta colata di materiale fuso, detto prodotto (4) costituendo un corpo di contenimento di ingranaggi destinato ad essere utilizzato nel settore delle pompe per fluidi. 6. Mold for casting for the production of hollow products comprising at least one pair of half-molds, which can be mutually coupled to define a chamber for housing a casting of molten material, characterized in that it also comprises a core (1) according to one or more of the preceding claims, which can be inserted in said chamber to define a cavity (6) of a product (4) obtained from said casting of molten material, said product (4) constituting a body for containing gears intended to be used in the fluid pump sector . 7. Metodo per la realizzazione di un corpo di contenimento di ingranaggi di una pompa ad ingranaggi per fluidi comprendente le seguenti fasi: -predisporre una coppia di semistampi reciprocamente accoppiabili per definire una camera di alloggiamento di una colata di materiale fuso; -inserire un'anima (1) in detta camera per definire una cavità (6) nel corpo di contenimento di ingranaggi ottenuto da detta colata di materiale fuso, detta anima (1) comprendendo una superficie (3) esterna definente una impronta di detta cavità (6) e presentante almeno una porzione (8) sporgente, detta porzione (8) sporgente avendo un profilo arrotondato, definendo un sottosquadro arcuato di detta impronta ed essendo senza alcun spigolo vivo.7. Method for making a gear containment body of a fluid gear pump comprising the following steps: - arranging a pair of mutually coupled half-molds to define a chamber for housing a casting of molten material; -inserting a core (1) in said chamber to define a cavity (6) in the gear containment body obtained from said casting of molten material, said core (1) comprising an external surface (3) defining an imprint of said cavity (6) and having at least one protruding portion (8), said protruding portion (8) having a rounded profile, defining an arcuate undercut of said imprint and being without any sharp edge.
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