ITUA20163748A1 - Macchina conchigliatrice per getti in alluminio e metodo di colata a gravità - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda il settore degli impianti per la produzione di getti in alluminio tramite colata a gravità; in particolare, forma oggetto della presente invenzione una macchina conchigliatrice per tali impianti.
Come è noto, tali impianti comprendono generalmente un robot di carico che porta una tazza, nella quale si raccoglie l’alluminio fuso destinato alla realizzazione del getto.
Il robot provvede ad avvicinare la tazza ad una macchina conchigliatrice che porta uno o più stampi. L’alluminio fuso viene versato dal robot in un pozzetto dello stampo montato sulla macchina conchigliatrice e poi lasciato fluire nello stampo, grazie alla rotazione che la macchina impartisce a questo.
La necessità di ruotare lo stampo ha un notevole impatto sulle dimensioni della macchina e sul raggio d’azione, generando inconvenienti di ingombro e di progettazione.
Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una macchina conchigliatrice per un impianto di colata a gravità che superi gli inconvenienti di cui si è detto.
Tale scopo è raggiunto da una macchina conchigliatrice realizzata secondo la rivendicazione 1. Le rivendicazioni da questa dipendenti descrivono varianti di realizzazione.
Le caratteristiche ed i vantaggi della macchina conchigliatrice secondo la presente invenzione saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le tavole allegate, in cui:
- la figura 1 mostra una macchina conchigliatrice secondo una forma di realizzazione della presente invenzione (due stampi e due fiancate per stampo);
- la figura 2 rappresenta una vista laterale della macchina della figura 1, in una configurazione orizzontale;
- la figura 3 illustra la macchina della figura 2, in una configurazione verticale;
- la figura 4 mostra una macchina conchigliatrice secondo una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione (un solo stampo e quattro fiancate);
- la figura 5 rappresenta una vista laterale della macchina della figura 4, in una configurazione orizzontale.
Secondo l’invenzione, un impianto di colata a gravità per la realizzazione di getti in alluminio comprende un robot di carico munito di una tazza di colata adatta a raccogliere alluminio fuso, almeno una macchina conchigliatrice adatta a ricevere l’alluminio dalla tazza movimentata dal robot e a realizzare il getto per colata a gravità, ed un robot di presa per afferrare e allontanare il getto appena realizzato.
Secondo una forma preferita di realizzazione (figura 1), l’impianto comprende la macchina conchigliatrice 1. Secondo tale forma di realizzazione, la macchina 1 è del tipo a due stampi, in cui ciascuno stampo è a due fiancate, ossia composto da due parti in movimentazione reciproca, dal cui accoppiamento origina l’impronta del getto da realizzare.
In particolare, la macchina 1 comprende un basamento 2 fisso, destinato ad essere poggiato su un piano di terra T.
La macchina 1 comprende inoltre una parte mobile 4 supportata dal basamento 2 e ruotabile rispetto a detto basamento 2.
In particolare, la parte mobile 4 comprende una culla 6 incernierata al basamento 2 tramite una cerniera 8, che definisce un asse di rotazione X trasversale.
La macchina 1 comprende inoltre un gruppo di movimentazione culla 10, ad esempio ad azionamento idraulico o elettrico, ad esempio costituito da un assieme cilindro 11 – pistone 13, operante fra il basamento 2 e la culla 6 della parte mobile 4, per realizzare una rotazione della culla 6 attorno all’asse di rotazione X.
Preferibilmente, il gruppo di movimentazione 10 è adatto ad impartire una rotazione alla culla compresa fra 0° e 90°, estremi inclusi.
Preferibilmente, la culla 6, che ad esempio presenta una configurazione ad “L”, comprende una base 12 ed una spalla 14, unita alla base 12. Di preferenza, nella regione di unione fra la base 12 e la spalla 14 è disposta la cerniera 8.
Ad esempio, il gruppo di movimentazione 10 impegna il basamento 2, al quale è collegato il cilindro 11, e la base 12, alla quale è collegato il pistone 13.
La parte mobile 4 comprende inoltre almeno un carro 20, supportato dalla base 12, traslabile a comando lungo un asse di traslazione Y longitudinale, perpendicolare all’asse di rotazione X trasversale.
In particolare, il carro 20, ad esempio in forma di piastra, è scorrevolmente impegnato con la base 12 tramite un sistema di guide comprendente, ad esempio, una coppia di binari 22’, 22’’ fissati alla base 12, e corrispondenti slitte 24’ fissate al carro e impegnate scorrevolmente con i rispettivi binari 22’, 22’’.
La parte mobile 6 comprende inoltre un gruppo di movimentazione carro, ad esempio ad azionamento idraulico o elettrico, preferibilmente del tipo cilindro – pistone 26, collegato meccanicamente al carro 20 e azionabile per movimentare in traslazione detto carro 20 con movimento di andata e ritorno.
Preferibilmente, il gruppo di movimentazione carro è supportato dalla base 12 della culla 6 e disposto su una superficie inferiore della base 12, opposta alla superficie superiore su cui poggia il carro 20.
Inoltre, la parte mobile 4 comprende un gruppo stampo 30 comprendente un porta-stampo fisso 32, destinato a supportare uno stampo fisso 32’, un porta-stampo mobile 34, destinato a supportare uno stampo mobile 34’, e un gruppo di movimentazione stampo 36 per la movimentazione del porta-stampo mobile 34.
Il porta-stampo fisso 32 è fissato alla culla 6, ed in particolare alla spalla 14 di detta culla 6; il portastampo mobile 34 è supportato in maniera traslabile dal carro 20 e disposto affacciato longitudinalmente al porta-stampo fisso 32.
L’accoppiamento dello stampo mobile 34’ con lo stampo fisso 32’ realizza un vano che costituisce l’impronta del getto in produzione.
Preferibilmente, il porta-stampo fisso 32 è disposto prossimo longitudinalmente all’asse di rotazione X, mentre il porta-stampo mobile 34 è disposto da parte opposta all’asse di rotazione X rispetto al portastampo fisso 32, affacciato longitudinalmente a questo. Il gruppo di movimentazione stampo 36 è supportato dal carro 20 e operativamente collegato al porta-stampo mobile 34 per movimentarlo in traslazione lungo l’asse di traslazione Y.
Preferibilmente, il gruppo di movimentazione stampo 36, ad esempio ad azionamento idraulico o elettrico, comprende almeno un assieme cilindro 38 – pistone 40, in cui il cilindro 38 è fissato ad una piastra ausiliaria 42 supportata dal carro 20 e fissa a questo, ed il pistone 40 è impegnato con il porta-stampo mobile 34.
Preferibilmente, il gruppo di movimentazione stampo 36 comprende inoltre una colonna di guida 50 impegnata scorrevolmente con la piastra ausiliaria 42 e con il porta-stampo mobile 34, per guidarlo efficacemente in traslazione, mantenendo perpendicolarità e parallelismo in maniera ottimale.
Preferibilmente, il gruppo di movimentazione stampo 36 comprende una coppia di assiemi cilindro – pistone, i cui rispettivi cilindri 38 sono fissati alla piastra ausiliaria 42, paralleli e distanziati trasversalmente, fra i quali è posta la colonna di guida 50.
Preferibilmente, il gruppo di movimentazione stampo, ed in particolare l’assieme cilindro-pistone, sono disposti da parte opposta al porta-stampo fisso 32 rispetto al porta-stampo mobile 34.
Secondo una forma di realizzazione preferita, il gruppo stampo 30 comprende inoltre un pozzetto 46, ad esempio fissato allo stampo fisso 32.
Nella forma di realizzazione illustrata nelle figure da 1 a 3, la macchina conchigliatrice è del tipo a due stampi e a due fiancate per stampo, ossia prevede due carri 20, 20’ affiancati trasversalmente (e relativo gruppo di movimentazione carro e gruppo stampo 30’), in cui ciascun gruppo stampo prevede il porta-stampo fisso ed il porta-stampo mobile.
In una ulteriore forma di realizzazione (figure 4 e 5), la macchina conchigliatrice è del tipo ad un solo stampo, ossia munita di un solo carro traslante, e a quattro fiancate, ossia munita di un gruppo stampo in grado di supportare uno stampo fisso, uno stampo mobile affacciato longitudinalmente allo stampo fisso e due fianchi laterali, traslabili trasversalmente, che partecipano alla formazione dell’impronta.
Nel normale funzionamento dell’impianto, la macchina conchigliatrice si trova in una configurazione iniziale, corrispondente alla configurazione orizzontale (figura 2) o alla configurazione verticale (figura 3). In tale configurazione iniziale, il gruppo stampo 30 è chiuso, ossia tale da formare l’impronta per il getto; in altre parole, lo stampo fisso 32’, supportato dal porta-stampo fisso 32, è accoppiato allo stampo mobile 34’, supportato dal porta-stampo mobile 34, ed eventualmente ai fianchi laterali.
Il robot di carico porta la tazza di colata in cui si trova l’alluminio fuso nelle vicinanze del pozzetto 46 e versa l’alluminio fuso in tale pozzetto.
Secondo una forma di esecuzione del metodo di lavoro della macchina, al termine del versamento del metallo fuso nel pozzetto, il gruppo di movimentazione culla provvede alla rotazione della culla dalla configurazione iniziale (orizzontale o verticale) ad una configurazione finale (rispettivamente verticale o orizzontale).
Secondo una ulteriore forma di esecuzione del metodo di lavoro, mentre avviene il versamento del metallo fuso dalla tazza al pozzetto, si esegue la rotazione della culla dalla configurazione iniziale alla configurazione finale.
Eseguito il versamento e dopo un predeterminato intervallo di tempo, la macchina conchigliatrice, se nella configurazione verticale, viene portata nella configurazione orizzontale e si procede all’apertura. Per realizzare tale apertura, il gruppo di movimentazione carro opera sul carro 20, allontanando così lo stampo mobile 34’, portato dal carro 20, dallo stampo fisso 32’, tramite traslazione lungo l’asse di traslazione Y longitudinale.
In tale configurazione, il getto è supportato dallo stampo mobile 34’ e separato dallo stampo fisso 32’. Il robot di presa provvede ad afferrare il getto.
Successivamente, il gruppo di movimentazione stampo opera sul porta-stampo mobile 34, allontanandolo ulteriormente dal porta-stampo fisso 32, così liberando completamente il getto.
Il getto, sostenuto dal robot di presa, viene allontanato, mentre la macchina conchigliatrice viene preparata per una ulteriore colata.
In particolare, il gruppo di movimentazione carro opera sul carro 20, eseguendo una traslazione che lo avvicina al porta-stampo fisso 32; successivamente, il gruppo di movimentazione stampo opera sul porta-stampo mobile 34 tramite una traslazione che accoppia lo stampo mobile 34’ allo stampo fisso 32’, così formando l’impronta, eventualmente insieme alle fiancate laterali.
Secondo le esigenze, il gruppo di movimentazione culla opera sulla culla 6, imponendo una rotazione attorno all’asse di rotazione X che porta la culla dalla configurazione orizzontale alla configurazione verticale.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione, l’apertura e l’allontanamento del carro avvengono mentre la macchina è nella configurazione verticale. Innovativamente, la macchina conchigliatrice secondo la presente invenzione supera gli inconvenienti di cui si è detto con riferimento all’arte nota.
Infatti, vantaggiosamente, le dimensioni longitudinali sono particolarmente contenute.
In particolare, la posizione dell’impronta definita dall’accoppiamento dello stampo mobile con lo stampo fisso, ed eventualmente con le fiancate laterali, è prossima alla spalla della culla, così che, quando la macchina è nella configurazione verticale per il riempimento con la tazza, l’impronta o il pozzetto si trovano ad una quota H particolarmente contenuta, facilmente raggiungibile dal robot di carico.
Ciò è dovuto, in particolare, al fatto che il gruppo stampo comprende un porta-stampo fisso collegato alla culla. Il porta-stampo fisso non necessita, ovviamente, di un gruppo di movimentazione, per cui la distanza longitudinale fra lo stampo fisso e l’asse di rotazione X è particolarmente contenuta.
Inoltre, anche le dimensioni dell’assieme cilindropistone del gruppo di movimentazione stampo sono particolarmente contenute, in quanto posto a bordo del carro traslabile, insieme al porta-stampo mobile del gruppo stampo.
Ciò consente di ridurre la corsa dell’assieme cilindropistone, in quanto lo spostamento complessivo necessario allo stampo mobile è in parte compiuto dal carro traslabile.
E’ chiaro che un tecnico del ramo, al fine di soddisfare esigenze contingenti, potrebbe apportare modifiche alla macchina sopra descritta, tutte contenute nell’ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti.
Claims (12)
- RIVENDICAZIONI 1. Macchina conchigliatrice (1) per un impianto di colata per la produzione di getti in alluminio o sue leghe, comprendente: - una culla (6) ruotabile a comando rispetto ad un asse di rotazione (X) trasversale; - un porta-stampo fisso (32) adatto a supportare uno stampo fisso (32’), collocato a bordo della culla (6), fisso alla culla (6) e disposto in prossimità dell’asse di rotazione (X); - un carro (20) disposto a bordo della culla (6), da parte opposta all’asse di rotazione (X) rispetto al porta-stampo fisso (32), traslabile a comando lungo un asse di traslazione (Y) longitudinale, ortogonale all’asse di rotazione (X); - un porta-stampo mobile (34) adatto a supportare uno stampo mobile (34’), collocato a bordo del carro (20) e affacciato al porta-stampo fisso (32).
- 2. Macchina conchigliatrice secondo la rivendicazione 2, comprendente un gruppo di movimentazione culla (10), ad esempio ad azionamento idraulico o elettrico, per realizzare la rotazione della culla (6) attorno all’asse di rotazione (X).
- 3. Macchina conchigliatrice secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente un basamento (2) fisso, destinato ad essere poggiato su un piano di terra (T).
- 4. Macchina conchigliatrice secondo la rivendicazione 2 e 3, in cui il gruppo di movimentazione culla comprende un assieme cilindro (12) – pistone (14), operante fra il basamento (2) e la culla (6).
- 5. Macchina conchigliatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la culla (6) presenta una configurazione ad “L” avente una base (12) ed una spalla (14), ed in cui il porta-stampo fisso (32) è supportato dalla spalla (14) della culla (6).
- 6. Macchina conchigliatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un sistema di guide comprendente una coppia di binari (22’,22’’) fissati ad una base (12) della culla (6) e corrispondenti slitte (24’) fissate al carro (20) e impegnate scorrevolmente con i rispettivi binari (22’,22’’).
- 7. Macchina conchigliatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un gruppo di movimentazione carro, ad esempio ad azionamento idraulico o elettrico, a bordo della culla (6), collegato meccanicamente al carro (20) e azionabile per movimentare in traslazione detto carro (20) con movimento di andata e ritorno.
- 8. Macchina conchigliatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un gruppo di movimentazione stampo (36) per la movimentazione del porta-stampo mobile (34), disposto a bordo del carro (20), ad esempio ad azionamento idraulico o elettrico.
- 9. Macchina conchigliatrice secondo la rivendicazione 8, in cui il gruppo di movimentazione stampo (36) comprende un assieme cilindro (38) – pistone (40), in cui il cilindro (38) è fissato ad una piastra ausiliaria (42) supportata dal carro (20) e fissa a questo, ed il pistone (40) è impegnato con il portastampo mobile (34).
- 10. Macchina conchigliatrice secondo la rivendicazione 8 o 9, comprendente, inoltre, una colonna di guida (50) per guidare efficacemente in traslazione il portastampo mobile (34).
- 11. Impianto per la colata di getti di alluminio o sue leghe, comprendente un robot di carico munito di una tazza di colata per la raccolta di metallo fuso, almeno una macchina conchigliatrice realizzata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, un robot di presa per l’afferraggio e l’allontanamento del getto appena realizzato.
- 12. Metodo per la realizzazione di un getto tramite colata a gravità, comprendente le fasi di: - prevedere una macchina conchigliatrice in una configurazione iniziale in cui un gruppo stampo (30), comprendente un porta-stampo fisso (32) ed un portastampo mobile (34), è chiuso e realizza un’impronta per il getto; - eseguire la colata del materiale fuso in un pozzetto (46) del gruppo stampo (30) e, contemporaneamente o successivamente, ruotare una culla (6) della macchina (1), che porta il gruppo stampo (30), in una configurazione finale; - traslare un carro (20) della macchina (1), supportato dalla culla (6) e che supporta il porta-stampo mobile (34), per aprire il gruppo stampo (30); - afferrare il getto portato dal porta-stampo mobile (34); - traslare il porta-stampo mobile (34) allontanandolo ulteriormente dal porta-stampo fisso (32), così liberando completamente il getto.
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