MX2013012517A

MX2013012517A - Embolo de fundicion y unidad de fundicion que tiene una valvula de cierre.

Info

Publication number: MX2013012517A
Application number: MX2013012517A
Authority: MX
Inventors: Ronny Aspacher; Erich Kuhn; Norbert Erhard
Original assignee: Frech Oskar Gmbh & Co Kg
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2014-02-03
Also published as: BR112013027599A2; RU2598069C2; CN103596714B; KR101962342B1; JP2014512274A; RU2013151382A; MX362093B; PT2701866T; US20140042193A1; EP2701866A1; KR20140021660A; DK2701866T3; BR112013027599B1; HUE042185T2; PL2701866T3; ES2708377T3; EP2701866B1; DE102011017610B3; WO2012146408A1; CN103596714A

Abstract

1. Émbolo de fundición y unidad de fundición que tiene una válvula de cierre. 2.1 La invención se refiere a un émbolo de fundición (3) que comprende una válvula de cierre (7) integrada y a una unidad de fundición, que tiene un contenedor de fundición (1), para una máquina de fundición, en la que la unidad de fundición contiene un émbolo de fundición dispuesto en una forma axialmente móvil en un cilindro de fundición del contenedor de fundición y/o una válvula de cierre (8) del conducto vertical en un conducto vertical (4) del contenedor de fundición. 2.2 Un émbolo de fundición de acuerdo con la invención comprende un casquillo del émbolo (9), que se puede colocar contra una pared interior (10) de un cilindro de fundición (2) de la unidad de fundición y contiene un asiento de válvula (11) para la válvula de cierre integrada, y un pistón del émbolo (12) que contiene un cuerpo de válvula (13) asociado, en el que el casquillo del émbolo y el pistón del émbolo se pueden mover axialmente relativamente entre sí mediante un recorrido de válvula que puede predefinirse. Una unidad de fundición de acuerdo con la invención tiene dicho émbolo de fundición y/o válvula de cierre (8) del conducto vertical que tiene un cuerpo de válvula (20) especial a través del que puede fluir el material de fundición. 2.3 Uso por ejemplo para unas máquinas de moldeado de cámara caliente. 3. Figura 1.

Description

ÉMBOLO DE FUNDICIÓN Y UNIDAD DE FUNDICIÓN QUE TIENE UNA VALVULA DE CIERRE CAMPO DE LA INVENCION La invención se refiere a un émbolo de fundición que tiene una válvula integrada y a una unidad de fundición, que tiene un contenedor de fundición, para una máquina de fundición, tal como una máquina moldeadora dé cámara caliente, en la que la unidad de fundición contiene un émbolo de fundición dispuesto en una forma axialmente móvil en un cilindro de fundición del contenedor de fundición y/o una válvula de cierre del conducto vertical en un conducto vertical del contenedor de fundición. La válvula de cierre del émbolo de fundición sirve, en una posición abierta, para permitir un flujo de material fundido a través del émbolo de fundición durante una operación de succión de la fundición y, en una posición cerrada, para bloquear dicho flujo durante una operación de llenado del molde. La válvula de cierre del conducto vertical sirve, en una posición cerrada. para bloquear un flujo de material fundido durante una operación de succión de la fundición y, en una posición abierta, para permitir dicho flujo durante una operación de llenado del molde .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La publicación de patente EP 1 201 335 Bl despribe una unidad de fundición de esta clase, en la que se propone una válvula antirretorno convencional tanto para la válvula de cierre del émbolo de fundición como para la válvula de cierre del conducto vertical. La válvula antirretorno integrada en el émbolo de fundición abre durante el movimiento de retirada del émbolo de fundición durante una operación de succión de la fundición y en esta forma hace posible suministrar material fundido a través del émbolo de fundición al interior de la cámara de fundición que se forma mediante el cilindro de fundición en si o una cavidad adicional en el contenedor de fundición, mientras que se cierra durante la operación de llenado del molde, de modo que, por medio del movimiento de avance del émbolo de fundición, el material fundido se pueda empujar fuera de la cámara de fundición y al interior del molde a través del conducto vertical, sin que fluya hacia atrás a través del émbolo de fundición. La válvula antirretorno en el conducto vertical abre durante la operación de llenado del molde de modo que el material fundido pueda pasar hacia fuera de la cámara de fundición y al interior del molde a través del conducto vertical, y cierra durante la operación de succión de la fundición, de modo que se impida un flujo de retorno de la fundición desde el conducto vertical al interior de la cámara dé ¡fundición debido a una presión negativa que allí surge y/o , del peso muerto de la fundición en el conducto vertical. ' La especificación abierta a inspección DE 10 :2009 012 636 Al describe una unidad de fundición que tiene un contenedor de fundición para una máquina de moldeado de cámara caliente, que contiene un tipo especial dé válvula antirretorno en la forma de una válvula de bola, que se dispone en la zona inferior de un conducto vertjical del contenedor de fundición. La válvula de bola contiene, como cuerpo de válvula móvil, una bola de válvula que intéractúa con un asiento de válvula correspondiente y que está; hecho de un material que tiene un peso especifico más altó que un material fundido que se use, en particular de un material de carburo. Hacia arriba, el movimiento de la bola de la válvula está limitado mediante un pasador de restricción introducido en el conducto vertical. En la parte de válvula, el| diámetro interior del conducto vertical se selecciona para ser mucho mayor que el diámetro de la bola de válvula de modo que el material fundido pueda suministrarse hacia arriba alrededor de la bola de válvula en el conducto vertical c!uahdo la válvula de bola está en su posición abierta, en la que la bola de válvula se eleva desde su asiento de válvula a causa de la presión de suministro del material fundido.' Además, dicho documento propone anillos de configuración del émbolo, que se introducen en ranuras de anillo del émbolo: en el émbolo de fundición, de modo que proporcionan un sellado axial completo solamente en la dirección de la fuerza de presión, mientras, durante la operación de succión- de la fundición, no proporcionan un sellado completo con respecto a la presión negativa que se crea en la cámara de fundición, y por ello están dirigidos a permitir que cualquier material fundido residual se escape entre el émbolo de fundición y el cilindro de fundición.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La invención se basa en el problema técnico de proporcionar un émbolo de fundición y una unidad de fundición del tipo mencionado al comienzo, que esté estructürálmente y/o funcionalmente mejorada comparada con los émbolos de fundición y unidades de fundición convencionales mencionados anteriormente, en particular con relación a la válvula de cierre del émbolo de fundición y/o la válvula de cierre del conducto vertical. i La invención resuelve este problema proporcionando un émbolo de fundición que tiene las carácter!sticais ' de la reivindicación 1 y una unidad de fundición que t'iene las características de la reivindicación 8 ó 9. | El émbolo de fundición como se reivindica en la reivindicación 1 tiene un casquillo de émbolo, que descansa contra una pared interior de un cilindro de fundición de la unidad de fundición y contiene un asiento de válvula de la válvula de cierre del émbolo de fundición, y un pistón del émbolo que contiene un cuerpo de válvula que interactúa con el asiento de válvula, en el que el casquillo del émbolo y el pistón del émbolo se pueden mover axialmente relativamente entre si en un recorrido de válvula que puede predefinirse. Está realización característica de la válvula de cierre del émbolo de fundición permite que esta válvula sea cerrada y abierta en una forma definida por el recorrido de válvula que puede predefinirse, usando el movimiento, necesario para las operaciones de succión de la fundición y operaciones de llenado del molde, del émbolo de fundición. En este, caso, el casquillo del émbolo se puede trasladar a lo largo por él movimiento del pistón del émbolo, que con este, fin es accionado en el movimiento adelante y atrás axial correspondiente en una forma convencional, por ejemplo por medio de una barra de émbolo, dejando la holgura de válvula definida.

En un desarrollo de este émbolo de fundición, el recorrido de la válvula para la válvula de cierre integrada se puede ajustar en una forma variable. Por ello, dependiendo de los requisitos y la aplicación, teniendo en cuenta las diferentes circunstancias, como por ejemplo para asegurar que, dependiendo del material fundido que se use y dependiendo del diseño estructural y dimensioñarrtiento o geometría que se use en el cilindro de fundición y émbolo de fundición, pueda pasar siempre suficiente material fundido a través del émbolo de fundición.

En un desarrollo del émbolo de fundición, el pistón del émbolo tiene una primera parte del pistón que contiene el cuerpo de válvula, y una segunda parte del pistón, dispuesta sobre la primera parte del pistón, que contiene un tope de accionamiento del casquillo del émbolo. Por medio del tope de accionamiento del casquillo del émbolo, el casquillo del émbolo se traslada a lo largo por el movimiento axial de la segunda parte del pistón en al menos una de las dos direcciones axiales opuestas. En una configuración adicional de la invención, la segunda parte del pistón se puede fijar a la primera parte del pistón con el tope de accionamiento del casquillo del émbolo en una distancia axial que puede ajustarse de modo variable desde el cuerpo de válvula, con el resultado de que el recorrido de la válvula se puede ajusfar de modo variable en una forma correspondiente.

En una configuración adicional de la invención, la segunda parte del pistón contiene un cuerpo de disco o cuerpo cilindrico, que está provisto con una pluralidad de aberturas axiales de paso de fundición y sobre el que se puede formar también el tope de accionamiento del casquillo del érabolo.

La unidad de fundición como se reivindica en la reivindicación 8 está equipada con un émbolo de fundición de acuerdo con la invención.

La unidad de fundición como se reivindica en la reivindicación 9 tiene especialmente una válvula de cierre del conducto vertical que tiene un cuerpo de válvula que se introduce en una forma parcialmente móvil dentro dél conducto vertical y que está soportada en este caso contra la pared interior del conducto vertical, en la que dicho cuerpo de válvula contiene una estructura del conducto, que se extiende entre los dos extremos axialmente opuestos, para el paso axial del material fundido a su través, y uno de los dos lados extremos axiales del cuerpo de válvula interactúa con un asiento de válvula de la válvula de cierre. La válvula de cierre del conducto vertical realizada en esta forma hace posible que el material fundido fluya a través del cuerpo de válvula en si, evitando de ese modo cualquier desventaja que pueda tener luqar en el caso de que fluya de modo forzado alrededor de un cuerpo de válvula a través del que no pueda tener lugar el flujo, por ejemplo una bola de válvula sólida. Adicionalmente , debido a esta realización de la válvula de cierre del conducto vertical, las condiciones de presión en esta válvula y, como resultado, la funcionalidad pretendida de la misma, se pueden mejorar significativámbriíé, en particular incluso en el caso de un diseno de válvula pasiva.

En un desarrollo ventajoso de esta unidad de fundición, el cuerpo de válvula de la válvula de cierre del 1 conducto vertical es cilindrico y ese lado extremo axial del cuerpo de válvula que es remoto respecto a los extremos de asiento de válvula con un anillo de tope del lado extremo que define una abertura de boca axial de la estructura del conducto que interactúa, en una forma que limita el recorrido de, válvula, con un apoyo anular correspondiente de la pared interior del conducto vertical. Este diseño característico del óu rpo de válvula permite en particular una mejora significativa en el comportamiento de la válvula debido a la contrapresión minimizada del material fundido situado por encima de la válvula del conducto vertical. A diferencia por ejemplo de una válvula antirretorno convencional que tenga un cuerpo de bola de válvula, en el que, como resultado de la igualación de presión de las fuerzas que actúan desde la parte ! inferior y superior de la bola de válvula, la bola de válvula cae sobre su asiento de válvula y cierra la válvula cuando, hacia 1 el final de una operación de llenado del molde, ya :no fluye un volumen relativamente grande de material fundido ¡a ¡través de la válvula, la válvula presente puede mantenerse también I abierta en esta situación por la fuerza de la presión de la fundición, para proporcionar un pequeño volumen de fundición tal como puede desearse para la compactación del material en el molde durante la fase de solidificación al final, de la operación de llenado del molde. Solamente cuando la presión se libera cierra la válvula de cierre del conducto | vertical realizada de esta forma.

En una configuración adicional, un diámetro [de la abertura de boca axial es al menos aproximadamente tan grande como un diámetro del conducto vertical reducido por ¡el . apoyo anular. Esta medida favorece la funcionalidad mencionada anteriormente, de mantener la válvula de cierre abierta del conducto vertical por medio de la presión de la fundición, incluso cuando no está fluyendo material fundido o sólo un i volumen muy pequeño.

En un desarrollo de la invención, la estructura del conducto del cuerpo de válvula de la válvula de cierre del conducto vertical tiene una pluralidad de ranuras de \ conducto axiales dispuestas en una manera distribuida alrededor de la circunferencia exterior del cuerpo de válvula, extendiéndose dichas ranuras del conducto desde este lado del extremo axial I del cuerpo de válvula que mira hacia el asiento de válvula y finalizando a una distancia desde el anillo de tope [del lado final y estando conectadas allí a la abertura de boca axial a través de una abertura de paso radial respectiva. Esta estructura del conducto se puede realizar con una complejidad estructural , relativamente pequeña y favorece el comportamiento de paso del flujo del cuerpo de válvula con material fundido y también el comportamiento de la válvula anteriormente mencionado con relación a la apertura bajo presión incluso con, por otro lado, flujo pequeño del material fundido.

En un desarrollo de la invención, la válvula de cierre del émbolo de fundición y/o la válvula de cierre del conducto vertical se diseñan como una válvula antirretorno funcionando de modo pasivo o alternativamente como una válvula controlable de modo activo, en el que la válvula puede ser en particular una válvula controlable neumáticamente, hidráulicamente, electromecánicamente o electromagnéticamente .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las realizaciones ventajosas de la invención se ilustran en los dibujos y se describen en el texto continuación. En los dibujos: la figura 1 muestra una vista en sección longitudinal a través de la unidad de fundición para una máquina de moldeado de cámara caliente con, en cada caso, una válvula de cierre en un émbolo de fundición y un conducto vertical en una posición de succión de la fundición, la figura 2 muestra una vista en ¡ sección correspondiente a la figura 1 en una posición de las válvulas para llenado del molde, la figura 3 muestra una vista en sección del émbolo de fundición en la posición de la válvula de cierre de la figura 1 a lo largo de una linea III-III de la figura 5, la figura 4 muestra una vista del émbolo de fundición correspondiente a la figura 3 en la posición de la válvula de cierre de la figura 2, la figura 5 muestra una vista desde abajo del émbolo de fundición de las figuras 3 y 4, la figura 6 muestra una vista lateral del cuerpo de válvula de la válvula de cierre del conducto vertical, la figura 7 muestra una vista desde la parte inferior del cuerpo de válvula de la válvula de cierre del conducto vertical , la figura 8 muestra una vista en sección longitudinal a lo largo de una linea VIII-VIII de la figura 6, la figura 9 muestra una vista en sección longitudinal de una unidad de fundición correspondiente a la figura 1 para una variante que tiene válvulas de cierre que pueden ' actuarse activamente, y la figura 10 muestra una vista en sección longitudinal de la unidad de fundición de la figura 9 con las posiciones de válvula correspondientes a la figura 2.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La unidad de fundición mostrada en las figuras 1 y 2 tiene una estructura convencional para su uso en una máquina moldeadora de cámara caliente, que tiene un contenedor de fundición 1, en el que se sitúa un cilindro de fundición 2. Se dispone un émbolo de fundición 3 de modo que se pueda mover axialmente adelante y atrás en el cilindro de fundición 2. Próximo al cilindro de fundición 2, el contenedor de fundición 1 tiene un conducto vertical 4 que se extiende hacia arriba, desde una boca lateral 5, próxima a la parte inferior, del cilindro de fundición 2 tan alejada como una boca del conducto vertical 6 que se une en una forma convencional (no mostrada) mediante una boquilla que conduce a un molde o a una tobera de boquilla correspondiente. Más allá de esta estructura convencional, el émbolo de fundición 3 tiene una válvula de cierre 7 especial del émbolo de fundición integrada en él, y se introduce una válvula de cierre 8 especial del conducto vertical en el conducto vertical 4.

Como es más claramente evidente en conjunto con las figuras 3 y 4, para realizar la válvula de cierre 7 integrada, el émbolo de fundición 3 tiene una estructura especial con un casquillo de émbolo 9 que descansa de una forma sellada contra la pared interior 10 del cilindro de fundición 2 y contiene un asiento de válvula 11; ¡y- con un pistón del émbolo 12 que contiene un cuerpo de válvula 13. Las designaciones de asiento de válvula 11 y cuerpo de válvula 13 son en este caso arbitrarias y sólo están dirigidas a una designación de modo distinguible de 'estos dos elementos de válvula que forman la válvula de cierre, 7 real y con este fin se pueden mover axialmente relativamente entre si entre una posición abierta y una posición cerrada. Preferiblemente, el contacto hasta toque lineal en la posición cerrada, típicamente a lo largo de una ' línea circular, se proporciona para los dos elementos de válvula 11, 13 mediante la forma correspondiente de este último. Alternativamente, se pueden usar diseños con contactos hasta toque plano de los dos elementos de válvula que interactúan 11, 13 en su posición cerrada. El pistón del émbolo 112 tiene una primera parte del pistón 12a, que forma el querpo de válvula 13 en su cara extrema axial, y una segunda parte del pistón 12b, fijada a la primera parte del pistón' 12a por ejemplo mediante una conexión atornillada, formándose un tope de accionamiento 14 del casquillo del émbolo sobre dicha segunda parte del pistón 12b. La primera parte del pist.ón 12a puede formarse en una pieza con una barra del émbolo 14 asociada o, como se muestra en las figuras 3 y 4, fijarse a este último por ejemplo por medio de una rosca atornillada .

El tope de accionamiento 14 del casquillo dejl : émbolo i ' interactúa con un contratope 15 correspondiente qúei s¾ forma sobre el casquillo del émbolo 9 de modo que, '¡durante el movimiento de retroceso, el casquillo del émbojlo: 9 se traslade a lo largo por la segunda parte del pistón !l'2b en el ; i ¦ : movimiento de avance inverso, el casquillo del émkjoíb 9 se :, I ' ! ' traslada a lo largo por la primera parte del piístiórv '12a a i :: través del contacto de cierre de válvula del asiento de válvula 11 y del cuerpo de válvula 13. 1 La estructura explicada anteriormente realiza ,de ese modo una válvula antirretorno que funciona de modo ¦ pasivo para, permitir y bloquear opcionalmente un flüjó ¡de un i material fundido a través del émbolo de fundición. Con este i ! fin, la segunda parte del pistón 12b tiene una plurjaiidad de aberturas axiales de paso 16 de fundición a través d íás que el material fundido, que ha pasado por la holgura de válvula i entre el asiento de válvula 11 y el cuerpo de válvula'113 con la válvula 7 abierta, pasa al interior del siguient^ espacio libre, actuando como una cámara de fundición 17, del! cilindro de fundición 2. En el ejemplo mostrado, como se puede iyer en i ; la figura 5, se proporcionan a modo de ejemplo ochoi de tales aberturas de paso de fundición 16 en una forma distribuida de modo equidistante en la dirección circunferencial en la segunda parte del pistón 12b, específicamente a través de un cuerpo de disco o cuerpo cilindrico 18 formado por este último .

La funcionalidad de la válvula de cierre 7 del émbolo de fundición se puede ver desde las dos posiciones extremas de la válvula como se ha ilustrado en las figuras 1 a 4. Las figuras 1 y 3 muestran la válvula 7 durante la operación de la succión de la fundición, en la que el émbolo de fundición 3 es retirado por la barra del émbolo 14 para absorber fundición fuera de un crisol de fundición o baño dé fundición convencional (no mostrado aquí) al interior del cilindro de fundición 2 por detrás del émbolo de fundición 3 y , a través del émbolo de fundición 3 al interior de la cámara de fundición 17. El movimiento de retirada de la barra del émbolo 14 provoca inicialmente que la válvula de cierre 7 se abra, si estaba previamente cerrada, porque la barra del émbolo 14 retira el pistón del émbolo 12 y por ello el cuerpo de válvula 13, mientras que el casquillo del émbolo 9 permanece fijo debido a que está reposando en ufia forma sellada y presionada contra la pared interior 10 del cilindro de fundición. Solamente cuando el tope de accionamiento 14 del casquillo del émbolo del pistón del émbolo 12 llega a hacer tope contra el contratope 15 correspondiente del casquillo del émbolo 9, debido a este movimiento relativo del pistón del émbolo 12 por un recorrido de válvula H que puede predefinirse con respecto al casquillo del émbolo 9, se traslada el casquillo del émbolo 9 a lo largo por el movimiento de retroceso del pistón del émbolo 12. La válvula de cierre 7 está entonces en su posición abierta, y de ese modo el material fundido puede fluir a través del émbolo de fundición 3, específicamente a través del espacio anular entre la primera parte del pistón 12a y el casquillo del émbolo 9, a través del hueco de válvula entre el asiento de válvula 11 y el cuerpo de válvula 13 y a través de las aventuras de paso 16 en la segunda parte del pistón 12b.

Las figuras 2 y 4 muestran la válvula de cierre 7 en su posición cerrada, como es el caso durante la operación de llenado del molde, en la que, debido al movimiento de avance de la barra del émbolo 14 y del émbolo de fundición 3, el material fundido es presionado fuera de la cámara de fundición 17 y al interior de un molde por medio del conducto vertical 4. Durante este movimiento de avance de la barra del émbolo 14, inicialmente el casquillo del émbolo 9 soportado estrechamente contra la pared interior 10 del cilindro de fundición permanece de nuevo en reposo hasta que el óuerpo de válvula 13 formado por la cara del extremo axial en la primera parte del pistón 12a se ha movido hacia adelante hasta el asiento de válvula 11 sobre el casquillo del émbolo 9 y como resultado, la válvula de cierre 7 asume su posición cerrada en la que impide un flujo adicional de fundición a través del émbolo de fundición 3 al interior de la carinara de fundición 17. Por medio del contacto de apoyo de la primera parte del pistón 12a contra el asiento de válvula 11 del casquillo del émbolo 9, el pistón del émbolo 12. traslada entonces el casquillo del émbolo 9 a lo largo en su movimiento de avance.

El recorrido de válvula H se puede ajustar de üna forma variable porque la segunda parte del pistón 12b se puede fijar a la primera parte del pistón con su tope de accionamiento 14 del casquillo del émbolo en una distancia que puede ajustarse variablemente desde la primera parte del pistón 12a o el cuerpo de válvula 13 del mismo, por ejemplo porque la segunda parte del pistón 12b esté atornillada en un grado mayor o menor en el interior de la primera parte del pistón 12a. Seleccionando un anillo separador 19 correspondiente, que se inserta entre las dos partes del pistón 12a, 12b, es posible determinar hasta qué Apunto la segunda parte del pistón 12b se puede atornillar en la primera parte del pistón 12a. Además, el anillo separador 19 contribuye a mantener asegurada la segunda parte dél .pistón 12b sobre la primera parte del pistón 12a. El dimensionamiento del recorrido de válvula H se ( puede seleccionar, justamente como el diseño y dimensionamiento del asiento de válvula 11 y el cuerpo de válvula 13 correspondiente, de modo que se consiga un comportamiento óptimo del flujo del material fundido que fluye a su través, en particular un flujo de fundición que esté tan : libre de turbulencias como sea posible. 1 La válvula de cierre 8 del conducto vertical contiene un cuerpo de válvula 20 que se introduce de una forma axi^lmente móvil en el interior del conducto vertical 4 y está soportado contra la pared interior 21 del conducto vertical 4. El cuerpo de válvula 20 tiene una estructura de conducto, que se extiende entre los dos extremos axiales opuestos, para el paso de modo axial a su través del material fundido, en el que se forma un lado extremo 22 axial inferior en ías figuras 1 y 2 de una forma tronco-cónica que interactiva con un asiento de válvula 23 de la válvula de cierre 8 del ¡ conducto vertical, estando formado dicho asiento de válvula 23 por una abertura de boca de una parte 24 del conducto vertical inferior que se configura preferiblemente en una forma en arco para optimizar el perfil del flujo. Esta pkrte del conducto vertical en arco 24 se realiza en el! e:jemplo mostrado mediante un tapón de giro 25 proporcionado con un orificio en arco correspondiente, estando ajustado dicho tapón de giro 25 en el interior de un orificio receptor 26 asociado en el contenedor de fundición 1 de modo que! la parte del conducto vertical en arco 24 esté alineada sobre el lado I de entrada con la apertura de salida 5 de la cámara de fundición. En el otro lado extremo axial, remoto ; desde el asiento de válvula 23, el cuerpo de válvula 20 finaliza con un anillo de tope 27 del lado extremo que interactúa en una i i forma que limita el recorrido de la válvula con un apoyo anular 28 correspondiente de la pared interior 21 del conducto vertical, es decir en el caso de una fuerza de presión de fundición actuando desde abajo, el cjuefpo de válvula 20 se mueve hacia arriba hasta que llega a hacer tope por medio de su anillo de tope 27 con el apoyo anular 28 del conducto vertical 4.

El anillo de tope 27 define, es decir rodea, una abertura de boca 29 axial central que forma una parte de salida, superior de la estructura del conducto del cuerpo de válvula 20. Adicionalmente, como se puede ver con más detalle en conjunto con las ilustraciones individuales de las figuras 6 a 8, esta estructura de conducto contiene una pluralidad de i · ranuras de conducto 30 axiales dispuestas en una forma I I distribuida alrededor de la circunferencia exterior del cuerpo de válvula, siendo aquí cuatro ranuras 30 'en el ejemplo mostrado, que se extienden desde el lado del extremo axial del lado de asiento de válvula del cuerpo de válvula 20 hasta el anillo de tope 27 en el lado final. En este caso, se abren a través de una abertura de paso 31 radial respectiva de la estructura del conducto al interior de la abertura de boca 29 axial central.

El diámetro de la apertura de boca 29 se selecciona para que sea del mismo tamaño que, o más grande que, el diámetro del conducto vertical 4 en su parte ascendente que se une con el apoyo anular 28. Esto tiene la ventaja de. que el anillo de tope 27 no se proyecta radialmente hacia el interior del conducto vertical 4 y, por lo tanto, con la válvula de cierre del conducto vertical totalmente abierta, véase la figura 2, no se puede ejercer una contrapresión sobre el anillo de tope 27 a través del cuerpo de válvula 20 por el material fundido en el conducto vertical 4. Por el contrario, dicha contrapresión se dirige ampliamente hacia abajo a través de la conexión restante de la abertura de boca 29 a través de las aberturas de paso 31 y las ranuras axiales 30 y es absorbida por el asiento de válvula 23 en este punto o se redirige al interior de una fuerza de levantamiento de válvula que actúa hacia arriba sobre el cuerpo de válvula 20. Todos estos restos de contrapresión son una fuerza comparativamente pequeña que actúa hacia abajo sobre la superficie del cuerpo de válvula en la zona entre las aberturas de paso 31 radiales. En otras palabras, la contrapresión actúa de modo efectivo sustancialmente sólo con la sección transversal reducida de la abertura de boca 29, mientras que la sección transversal efectiva completa del cuerpo de válvula 20, incluyendo su anillo de tope 27, está disponible para la presión hacia arriba. Comparado con el uso de la válvula de bola convencional, esto permite un comportamiento de válvula considerablemente mejorado.

Con este fin, la figura 1 muestra a su vez la posición de la válvula de cierre 8 del conducto vertical durante una operación de succión de la fundición. Debido a la presión negativa que se forma en la cámara de fundición 17, la válvula de cierre 8 del conducto vertical permanece < en la posición cerrada mostrada en la que también cae bajo la fuerza de gravedad tan pronto como el material fundido en la cámara de fundición 17 y el conducto vertical 4 se liberan de la presión después del final de la operación de llenado del molde.

Durante una operación de llenado del molde, debido a la presión de la fundición en la cámara de fundición 117 ' y la parte siguiente del conducto vertical 24, el cuerpo de válvula 20 de la válvula de cierre 8 del conducto vertical se eleva a su posición abierta de acuerdo con la figura 2, en la que el cuerpo de válvula 20 reposa por medio de su anillo de tope 27 superior contra el apoyo anular 28 del conducto vertical. En esta posición, el material fundido puede fluir hacia arriba en el conducto vertical 4, - a través de la estructura de conducto mencionada anteriormente, es decir las ranuras axiales 30, las aberturas de paso radial, 31 y la abertura de boca 29 axial central, a través del Cuerpo de válvula 20, y se puede presionar desde ahí en una forma convencional al interior del molde. Dado que el anillo de tope 27 reposa completamente contra el apoyo anular 28 del conducto vertical, la fuerza de presión de la fundición actúa sobre el cuerpo de válvula 20, como se ha explicado anteriormente, sobre una sección transversal efectiva más pequeña desde la parte superior a la inferior que desde la parte inferior a la superior, y por lo tanto aún actúa en una forma de apertura incluso cuando no está fluyendo nada o solamente un volumen de fundición pequeño. Como resultado, la válvula de cierre 8 del conducto vertical permite también que fluya una pequeña fundición durante la fase de solidificación hacia el final de la operación de llenado del molde, como es deseable por ejemplo en el moldeado de metales para la compactación del material fundido metálico en el molde. En este periodo de la operación de llenado del molde, solamente se suministran volúmenes de fundición muy pequeños, que ya no producen ninguna fuerza de flujo significativa. Una válvula de bola convencional habría cerrado aquí, evitado esto1 por la presente válvula de cierre del conducto vertical; ;Solamente cuando se libera la presión después del final de la .operación de llenado del molde cae el cuerpo de válvula 20 bajo la fuerza de gravedad sobre el asiento de válvula 23, con el resultado de que la válvula de cierre 8 del conducto1 "vertical cierra e impide que la fundición fluya hacia atrás; hacia abajo en el conducto vertical 4 y al interior de la cámara de fundición 17.

En el ejemplo mostrado, el cuerpo de válvula 20 tiene una forma cilindrica. Como resultado, puede estar soportado contra la pared interior 21 del conducto vertical sotjre una longitud axial relativamente larga, evitando de ese modo de i : modo fiable movimientos de descentrado o desvio del cuerpo de válvula 20 no deseados o que perjudiquen la operación. La estructura del conducto 29, '30, 31 proporciona un ¡fljjjo de paso definido del cuerpo de válvula 20, con el resultado de que el comportamiento del flujo del material fundijdo en el conducto vertical 4 se puede optimizar o se puede 'mantener ampliamente libre de obstáculos por la disposición 1 de la válvula de cierre. Naturalmente, se pueden usar ' otras configuraciones alternativas del cuerpo de válvula , para la válvula de cierre del conducto vertical, siempre1 que el cuerpo de válvula cumpla con las funcionalidades descritas de acuerdo con la invención. Esto es aplicable también para configuraciones alternativas de la estructura del' conducto para el paso a través de este cuerpo de válvula con material fundido a ser suministrado.

Es también evidente a partir de la descripción, anterior que la válvula de cierre del conducto vertical, mostrada en las figuras 1, 2 y 6 a 8 se realiza como una válvula antirretorno de funcionamiento pasivo. Las realizaciones de acuerdo con la invención como válvulas que pueden ¡ actuarse activamente son alternativamente posibles tanto para esta válvula 8 como para la válvula de cierre 7 integrada en el émbolo de fundición. Las figuras 9 y 10 muestran con este fin una realización de ejemplo en la que ambas válvula se realizan como válvulas activamente controlables, en éste caso a modo de ejemplo como una válvula actuable neumáticamente o hidráulicamente o electromotrizmente . Alternativamente, la invención comprende también lógicamente realizaciones en las que una de las dos válvulas se diseña como una, válvula antirretorno de funcionamiento pasivo y la otra se diseña i ¦ como una válvula activamente actuable. Por razones de una mejor comprensión, se usan los mismos signos de referencia para componentes de funcionalidad idéntica o equivalente en la realización de ejemplo de las figuras 9 y ??', que corresponden a las figuras 1 y 2, respectivamente', con relación a las posiciones de válvula, y se puede hacer referencia en este sentido a las explicaciones anteriores en relación a dichos componentes.

Como se puede ver a partir de las figuras 9 y 10, la unidad de fundición mostrada en este caso tiene un actuador hidráulico o neumático para la válvula de cierre 7 del émbolo de fundición y un actuador electromotriz para la válvula de cierre 8 del conducto vertical. Con este fin, para la válvula de cierre 8 del conducto vertical, el cuerpo de válvula 20 se conecta en su anillo de tope superior 27, que está ensanchado para esta finalidad, a un servomotor 41 lineal a través de una barra de control 40. La barra de control 40 se guia a través de un orificio pasante correspondiente en el contenedor de fundición 1 próximo al orificio 4 del conducto vertical y puede ser movida axialmente adelante y atrás por el servomotor 41. Como resultado, la posición del Querpo de válvula 20 en el conducto vertical 4 se puede fijar de modo activo, independientemente de los efectos de la gravitación y de las fuerzas de presión de la fundición mencionadas anteriormente para el caso del diseño de válvula pasiva. Lo que se dijo anteriormente para el diseño de válvula pasiva se aplica de modo análogo para las posiciones de válvula deseadas respectivamente.

La capacidad de actuación activa de la válvula de cierre 8 del conducto vertical se puede usar, entre otras cosas, para permitir que el material fundido fluya hacia atrás desde el conducto vertical 4 al interior de la cámara de fundición 17, si se requiere, porque la válvula 8 esté abierta, y al menos al parcialmente vacio conducto vertical 4, por ejemplo para trabajos de mantenimiento o intercambio . sobre la boquilla siguiente. En el caso de diseños pasivos de la válvula de cierre 8 del conducto vertical, esta funcionalidad a petición se puede realizar, por ejemplo, porque la configuración correspondiente de esta válvula 8 con relación a su sellado en la posición cerrada asegura que el material fundido puede fluir hacia atrás a la cámara de función 17 con un caudal de retorno bajo, que puede predefinirse, a través de un recorrido de retorno definido desde el conducto vertical 4 a través de la válvula 8 en su posición cerrada.

Mostrado para la válvula de cierre 7 del émbolo de fundición hay un actuador hidráulico neumático que está integrado en la barra del émbolo 14 y el émbolo de fundición 3. Se introduce especialmente un espacio de presión 42 en la barra del émbolo 14 para esta finalidad, estando dividido dicho espacio de presión 42 por un émbolo de presión 43, en el que un conducto medio de presión 44, 45 asociado con cada semi-espacio de presión transcurre transversalmenté fuera . de la barra del émbolo 14. El émbolo de presión 43 está acoplado a una barra de control 46 que se extiende axialmeñte de modo central a través de la barra del émbolo 14 y el pistón del émbolo 12 hasta una parte inferior 46 del émbolo de fundición, que en esta realización de ejemplo acaba en el casquillo del émbolo 9 modificado en este grado. La barra de control 46 se fija por ejemplo mediante una conexión atornillada a la superficie inferior 47 del casquillo del émbolo, de modo que el casquillo del émbolo 9 se pueda mover activamente mediante un movimiento axial adelante y atrás correspondiente de la barra de control 46 con relación al pistón del émbolo 12. Con este fin, dos mitades de la cámara de presión 42 están adecuadamente sometidas en una forma convencional a una presión positiva o negativa del medio de presión asociado, tal como aire, algún otro gas o un fluido. En esta forma, la válvula de cierre del émbolo de fundición 7 se puede mover activamente entre su posición abierta y su posición cerrada, adicional o alternativamente a la$ fuerzas de actuación de la válvula tal como tienen lugar en el caso de un diseño de válvula pasiva explicado anteriormente.

Huelga decir que, alternativamente a las realizaciones de ejemplo mostradas y descritas anteriormente, la invención comprende también realizaciones en las que no se proporcionan tanto la válvula de cierre del émbolo de fundición dé acuerdo con la invención como la válvula de cierre del conducto vertical de acuerdo con la invención, sino en ; su lugar solamente se proporciona una válvula de cierre del émbolo de fundición de acuerdo con la invención o una válvula de cierre I i del conducto vertical de acuerdo con la invención, mientras que en cada caso la otra válvula falta completamente o se sustituye por una válvula convencional conocida para esta finalidad. Por ello, por ejemplo, el émbolo de fundición de acuerdo con la invención que tiene una válvula ??ß , gierre integrada se puede usar también en lugar de un émb(olo de fundición convencional en una unidad de fundición que no tenga o tenga solamente una válvula de cierre convencional en la linea vertical y no requiera tal válvula de cierre debido a una estructura diferente. De la misma manera, en realizaciones correspondientes de la invención, :se' puede proporcionar solamente la válvula de cierre del ¡ conducto vertical de acuerdo con la invención para uso simultáneo con un émbolo de fundición convencional, por ejemplo para aplicaciones en las que el flujo de fundición a la (ámara de fundición no tiene lugar a través del émbolo de fundición í sino en alguna otra forma.

Huelga decir también que el émbolo de fundición de acuerdo con la invención y la unidad de fundición dé ácuerdo con la invención se pueden usar no solamente en máquinas de moldeado de cámara caliente sino también en otros ¡tipos de máquinas de fundición que se pretende estén equipadas con un émbolo de fundición o una unidad de fundición qué tenga una funcionalidad de ese tipo. ¡

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes. REIVINDICACIONES

1. - Un émbolo de fundición para una unidad de fundición en una máquina de fundición, que comprende - una válvula de cierre del émbolo de fundición (7) integrada, en el émbolo de fundición, que tiene un ¡asiento de válvula (11) y un cuerpo de válvula (13) que interactúan entre si, en el que la válvula de cierre, en una posición abierta, permite un flujo de material fundido a través del émbolo de fundición durante una operación de succión de la fundición y, en una posición cerrada, bloquea dicjho flujo durante una operación de llenado del molde, caracterizado por que el émbolo de fundición comprende un casquillo del émbolo (9) que se puede colocar contra una pared' interior (10) de un cilindro de fundición (2) de la uni ad de fundición y contiene un asiento de válvula (11), y un pistón del émbolo (12) que contiene el cuerpo de válvula (13), en el que el casquillo del émbolo y el pistón del émbolo se pueden mover axialmente relativamente entre si en un recorrido de válvula que puede predefinirse.

2. - El émbolo de fundición de · acuerdo con la reivindicación 1, adicionalmente caracterizado por que el recorrido de válvula se puede fijar de una manera variable. 3. - El émbolo de fundición de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, adicionalmente caracterizado por que el pistón del émbolo comprende una primera parte del pistón (12a) que tiene un cuerpo de válvula, y una segunda parte del pistón (12b), dispuesta sobre la primera parte del pistón, que tiene un tope de accionamiento (14) del caequillo del émbolo . 4. - El . émbolo de fundición de acuerdo , con la reivindicación 3, adicionalmente caracterizado por que la segunda parte del pistón se puede fijar sobre la primera parte del pistón con el tope del accionamiento del cpasquillo del émbolo a una distancia axial que puede fijarse de modo variable desde el cuerpo de válvula. 5.- El émbolo de fundición de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, adicionalmente caracterizado por que la segunda parte del pistón comprende un cuerpo de disco o cuerpo cilindrico que tiene una pluralidad de aberturas axiales de paso de la fundición. 6. - El émbolo de fundición de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, adicionalmente caracterizado por que la válvula de cierre del émbolo de fundición es una válvula antirretorno que funciona de modo pasivo o una válvula controlable activamente. 7. - El émbolo de fundición de acuerdo con la reivindicación 6, adicionalmente caracterizado por que la válvula de cierre del émbolo de fundición es una válvula controlable neumáticamente, hidráulicamente, electromecánicamente o electromagnéticamente. 8. - Una unidad de fundición para una máquina de fundición, que comprende un contenedor de fundición con un cilindro de fundición, y - un émbolo de fundición que se dispone en una forma axialmente móvil en el cilindro de fundición, caracterizado por que - el émbolo de fundición es un émbolo de fundición de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7. 9. - Una unidad de fundición para una máquina de fundición, en particular de acuerdo con la reivindicación 8, que tiene un contenedor de fundición (1) con un conducto vertical ( 4 ) , y una válvula de cierre (8) del conducto vertical, bloqueando dicha válvula de cierre (8) del conducto ertical, en una posición cerrada, un flujo del material fundido a I ! través del conducto vertical durante una operación dé succión de la fundición, y permitiendo, en una posición ¡ abierta, 1 ¦ ! dicho flujo durante una operación de llenado del molde,; caracterizada por que j ¡ i -la válvula de cierre (8) del conducto verticalj tiene un i ¦ ¡ cuerpo de válvula (20) que se introduce de una.! , forma axialmente móvil en el interior del conducto vertical ly está i ' ! soportado contra una pared interior (21) del conducto i vertical que contiene una estructura de conducto (29> 30, i 31), que se extiende entre los dos extremos axiales ¿puestos, para el paso a su través de material fundido, en - í que uno (22) de los dos lados extremos axiales del cuerpo dé yálvula i . interactúa con un asiento de válvula (23) de la :v lY¡ la de cierre . 10.- La unidad de fundición de acuer la reivindicación 9, adicionalmente caracterizada el cuerpo de válvula es cilindrico y porque el lado' extremo axial del cuerpo de válvula, que es remoto réspeóto al asiento de válvula, acaba con un anillo de tope (27) ¡del lado I 1 I extremo que define una abertura de boca (29) axial i de la i ! estructura del conducto que interactúa, en una forma que limita el recorrido de la válvula, con un apoyo anular (28) correspondiente de la pared interior del conducto vertical. 11. - La unidad de fundición de acuerdo ; con la reivindicación 10, adicionalmente caracterizada por que un diámetro de la abertura de boca axial es al menos aproximadamente tan grande como un diámetro del conducto vertical reducido por el apoyo anular. í 12. - La unidad de fundición de acuerdó ! con la ' i i reivindicación 10 u 11, adicionalmente caracterizada' por que la estructura del conducto comprende una pluralidad de ranuras de conducto (30) axiales dispuestas en una forma distribuida alrededor de la circunferencia exterior del cuerpo de válvula, extendiéndose dichas ranuras del i conducto (30) desde ese lado extremo axial del cuerpo de válvula que mira al asiento de válvula y hasta el anillo de ¡tope del extremo final y estando conectadas allí a la abertura de boca axial a través de una abertura de paso (31) radial respectiva. 13. - La unidad de fundición de acuerdo con una <de las reivindicaciones 9 a 12, adicionalmente caracterizada por que la válvula de cierre del conducto vertical es una' válvula antirretorno que funciona pasivamente o una válvula controlable activamente. 14.- La unidad de fundición de acuerdo con la reivindicación 13, adicionalmente caracterizada por que la válvula de cierre del conducto vertical es una válvula controlable neumáticamente, hidráulicamente, electromecánicamente o electromagnéticamente. RESUMEN 1. Émbolo de fundición y unidad de fundición que tiene una válvula de cierre. 2.1 La invención se refiere a un émbolo de fundición (3) que comprende una válvula de cierre (7) integrada y a una unidad de fundición, que tiene un contenedor de fundición (1) , para una máquina de fundición, en la que la unidad de fundición contiene un émbolo de fundición dispuesto1 en una forma axialmente móvil en un cilindro de fundición del contenedor de fundición y/o una válvula de cierre (8) del conducto vertical en un conducto vertical (4) del contenedor de fundición. 2.2 Un émbolo de fundición de acuerdo con la invención comprende un'casquillo del émbolo (9), que se puede colocar contra una pared interior (10) de un cilindro de fundición (2) de la unidad de fundición y contiene un asiento de válvula (11) para la válvula de cierre integrada, y un pistón del émbolo (12) que contiene un cuerpo de válvula (13) asociado, en el que el cas'quillo del émbolo y el pistón del émbolo se pueden mover axialmente relativamente entre si mediante un recorrido de válvula que puede predefinirse. Una unidad de fundición de acuerdo con la invención tiene dicho émbolo de fundición y/o válvula de cierre (8) del conducto vertical que tiene un cuerpo de válvula (20) especial a través del que puede fluir el material de fundición. 2.3 Uso por ejemplo para unas máquinas de moldeado cámara caliente.

3. Figura 1.