ES2311564T3 - Instalacion de colada con coquilla a baja presion y procedimiento para el funcionamiento de la misma. - Google Patents

Abstract

Instalación de colada con coquilla a baja presión, con por lo menos una estación de colada (19), por lo menos otra estación de trabajo (20, 21, 22, 23, 24) y por lo menos una unidad de manipulación (1, 10, 10''), para el transporte de una coquilla (3) formada por dos mitades de coquilla (3a, 3b) así como con medios para la apertura y el cierre de la coquilla (3), caracterizada porque por lo menos existe una primera unidad de manipulación (1) de un primer tipo constructivo la cual, prescindiendo de los medios para la apertura de la coquilla (3), está adaptada al transporte de una coquilla (3) cerrada, porque existe por lo menos una segunda unidad de manipulación (10, 10'') de un segundo tipo constructivo, la cual está adaptada al transporte de una coquilla (3) abierta, y porque existe por lo menos un dispositivo de apertura y/o cierre (26, 26'') estacionario.

Description

Instalación de colada con coquilla a baja presión y procedimiento para el funcionamiento de la misma.

La presente invención se refiere a instalaciones de colada con coquilla a baja presión según la reivindicación 1 y a un procedimiento según las reivindicaciones 19 y 20.

Las instalaciones de colada con coquilla a baja presión se conocen, por ejemplo, por el documentos CH 690 356 y el EP-A 0 824 983. En instalaciones conocidas las coquillas, que constan de dos mitades de coquilla, están sujetas fijas en una unidad de manipulación conocida también como manipulador. Ésta está conectada por otra parte fija con un dispositivo de transporte, el cual mueve el manipulador con la coquilla desde una estación de trabajo a la siguiente. El manipulador contiene un mecanismo de apertura y cierre con el cual la coquilla puede ser abierta y cerrada en correspondencia con los pasos de trabajo que hay que llevar a cabo en la estación de trabajo correspondiente, por ejemplo colocación de machos, colada, retirada de la pieza de fundición, limpieza, aplicación de una lámina de plombagina. Al mismo tiempo la coquilla es transportara permanentemente en estado cerrado. A causa del gran peso propio de la coquilla, el mecanismo de apertura y cierre necesita piezas de guía macizas para las mitades de coquilla así como los elementos de accionamiento correspondientes. El manipulador debe ejercer asimismo grandes fuerzas, para mantener unidas en la estación de colada las dos mitades de coquilla contra la presión del metal líquido que asciende, de manera que no se formen bordes en la pieza de fundición. El manipulador presenta por ello, para ejercer la fuerza de cierre necesaria y para mover las mitades de coquilla relativamente entre sí, un gran peso propio. La masa debe ser movida por el dispositivo de transporte con el correspondiente consumo de energía y de tiempo. El manipulador está construido de manera mecánicamente compleja y es por ello complejo de fabricar y de mantener. Para la apertura y el cierre de la coquilla en las estaciones de trabajo individuales es necesario en cada caso un tiempo determinado, con lo cual se aumenta la duración de un ciclo de trabajo completo y las coquillas se enfrían, en determinadas circunstancias, por debajo de una temperatura mínima, lo que hace necesarios pasos de calentamiento adicionales.

Además de la gran inercia del sistema a causa de las grandes masas, la falta de flexibilidad durante el cambio del molde de fundición o de la coquilla es otra desventaja adicional de las instalaciones conocidas. La coquilla debe ser retirada del manipulador con la correspondiente complejidad de montaje.

La invención se plantea, por lo tanto, el problema de proponer una instalación de colada con coquilla a baja presión en la cual se eviten los inconvenientes mencionados, cuyos manipuladores estén construidos de forma mecánicamente sencilla y en el cual el transporte entre las estaciones de trabajo individuales se desarrolle rápidamente y con un consumo de energía reducido.

El problema se resuelve mediante instalaciones de colada con coquilla a baja presión con las características de la reivindicación 1 y mediante un procedimiento para el funcionamiento de una instalación de colada con coquilla a baja presión de este tipo con las características de la reivindicación 19 o 20. De las reivindicaciones subordinadas, de la descripción y de los dibujos resultan perfeccionamientos ventajosos de la invención.

En una instalación de colada con coquilla a baja presión la cual presente por lo menos una estación de colada y por lo menos otra estación de trabajo, preferentemente una estación de colocación de machos, una estación de retirada, una estación de limpieza por chorro de arena y una estación de inmersión y/o rociado, existen, en una primera variante de la invención, por lo menos una primera unidad de manipulación de un primer tipo constructivo y por lo menos una segunda unidad de manipulación de un segundo tipo constructivo. Al mismo tiempo la primera unidad de manipulación está adaptada al transporte de una coquilla cerrada y la segunda unidad de manipulación lo está al transporte de una coquilla abierta, es decir, cada unidad de manipulación está hecha a medida del objetivo que hay que llevar a cabo con ella.

La unidad de manipulación del primer tipo constructivo está optimizada para la función de cierre y el transporte de la coquilla cerrada. La coquilla es cogida, preferentemente, por una caja de alojamiento, la cual rodea la coquilla cerrada aproximadamente con precisión de ajuste desde por lo menos dos lados. Mediante un mecanismo de cierre, el cual comprende por ejemplo por lo menos un émbolo de cierre, las mitades de coquilla son presionados una contra otra y la coquilla es fijada dentro de la caja. La complejidad mecánica para ello es pequeña, dado que los émbolos de cierre tienen que arriostrar la coquilla únicamente dentro de la caja de alojamiento, bastando para ello un recorrido pequeño. Se prescinde de medios para la apertura de la coquilla mediante la primera unidad de manipulación. Durante la colada la coquilla permanece en la primera unidad de manipulación.

La unidad de manipulación del segundo tipo constructivo está optimizada para el transporte de la coquilla abierta. Se ahorra tiempo si las coquillas son movidas en estado abierto entre las estaciones de trabajo, las cuales exigen un procesamiento en estado abierto. La segunda unidad de manipulación tiene dos elementos de sujeción, los cuales sirven en cada caso para la sujeción de una mitad de coquilla, estando las mitades de coquilla sujetas distancias entre sí y orientadas preferentemente paralelas. Dependiendo del paso del procedimiento que hay que llevar a cabo se entrega la coquilla abierta, para el procesamiento posterior, a la estación de trabajo, por ejemplo a la estación de colocación de machos, o se queda durante el paso de trabajo correspondiente sujeta en la unidad de manipulación, por ejemplo durante la maleabilización por grafitización de la coquilla.

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Gracias a la construcción optimizada para su función las unidades de manipulación tienen suficiente en gran medida sin piezas móviles y elementos de guía pesados y rígidos. El movimiento de apertura o cierre es realizado, donde es necesario, mediante un dispositivo de apertura y/o cierre estacionario, directamente en las estaciones de trabajo.

En una segunda variante de la invención está asignada a la estación de colada una unidad de apriete para el alojamiento de una coquilla con elementos de acoplamiento, la cual mantiene juntas las mitades de coquilla durante la colada. Además existe un sistema prensor y de transporte con por lo menos una unidad de manipulación, el cual sirve para el alojamiento de la coquilla mediante agarre en los elementos de acoplamiento y para el transporte de la coquilla entre la siguiente estación de trabajo y la estación de colada u otras estaciones de trabajo, siendo entregada la coquilla en la estación de colada a la unidad de apriete o siendo recibida por ésta. Las coquillas no están, por lo tanto, sujetas de manera fija en un manipulador sino que son movidas como tales entre y en las estaciones individuales. Se pueden utilizar también unidades de manipulación del primer y el segundo tipo constructivo según la primera variante de la invención. En la estación de colada se ejerce la fuerza de cierre necesaria mediante la unidad de apriete estacionaria, la cual acoge la coquilla preferentemente ajustada y de forma apretada. Dado que la coquilla presenta, independientemente del molde de fundición, dimensiones exteriores unitarias, por ejemplo por lo menos un grosor predeterminado, la unidad de apriete puede estar fabricada esencialmente a partir de una pieza, en la cual es insertada la coquilla y, en la medida en que sea necesario, es arriostrada con un consumo de energía relativamente pequeño. Al mismo tiempo, la unidad de apriete no tiene que ser movida. Mediante la unidad de manipulación se introduce la coquilla en la unidad de apriete y se retira nuevamente de ella. Durante el propio transporte no hay que ejercer grandes fuerzas para el mantenimiento unidades de las mitades de coquilla. La unidad de manipulación puede presentar, por lo tanto, una unidad prensora y de transporte muy ligera, la cual presione las mitades de coquilla sólo ligeramente entre sí, para mantenerlas cerradas. Como unidad de manipulación se puede utilizar también, por ejemplo, un robot. La unidad de manipulación debe ser globalmente menos maciza que en el caso de la utilización de los manipuladores usuales hasta ahora, dado que hay que mover masas menores. Por ello son constructivamente más sencillas y
económicas.

Las instalaciones según la invención pueden estar estructuradas completamente modulares gracias a la renuncia del acoplamiento fijo de la coquilla a una unidad de manipulación común, que debe llegar a todas las estaciones. En caso necesario, se pueden introducir o modificar otras estaciones de trabajo, con lo cual se aumenta la flexibilidad de la instalación.

Ambas variantes de la invención se pueden también combinar, por ejemplo gracias a que la coquilla sea transportada en estado cerrado o abierto, con unidades de manipulación del primer y del segundo tipo constructivo, y sean entregadas en la estación de colada a una unidad de apriete estacionaria. De esta manera, la unidad de manipulación del primer tipo constructivo se puede realizar aún más sencilla.

En las instalaciones según la invención se utilizan preferentemente coquillas con una forma exterior estandarizada. Una coquilla de este tipo tiene por ejemplo un cuerpo de base que presenta el molde de fundición propiamente dicho y elementos de acoplamiento conectados con él, por ejemplo en forma de bridas laterales o placas. Estos están dispuestos de tal manera que las dimensiones espaciales de la coquilla son, por lo menos en una dirección espacial, independientes del tamaño del cuerpo de base. Esto hace posible, sin complejidad constructiva, utilizar un gran número de moldes de fundición diferentes e intercambiarlos discrecionalmente. Los elementos o dispositivos de sujeción de las unidades de manipulación, la unidad de apriete y los demás dispositivos de apertura y cierre pueden ser dotados con un sistema prensor unitario, el cual hace posible la manipulación de la coquilla de la manera deseada, por ejemplo comprimir durante la colada, separar y girar para el enfriado, etc. La caja de alojamiento de la primera unidad de manipulación tiene por ello preferentemente una profundidad, la cual está adaptada a la distancia de los elementos de acoplamiento de las mitades de coquilla en el estado cerrado. Las unidades de manipulación están conectadas cada una con un dispositivo de accionamiento y pueden ser movidas independientemente entre sí. Las unidades de manipulación se pueden mover preferentemente a lo largo de una carril de guía lineal y se pueden ajustar en cuanto a la
altura.

En un perfeccionamiento ventajoso de la invención las coquillas tienen una codificación, la cual indica el tipo de coquilla, por ejemplo el molde de fundición. Esta es leía, mediante unidades de lectura adecuadas, en las estaciones individuales y es transmitida, mediante una señal correspondiente, a un control del sistema, que puede ser central o local. El control del sistema pone a disposición de la estación de trabajo los datos necesarios para el control del proceso de funcionamiento. Por ejemplo, en la estación de colada se ajusta una curva de presión predeterminada, es decir el curso de la presión en función del tiempo, la cual está ajustada a la forma de la pieza de fundición. En la estación de maleabilización por grafitización se refrigera por ejemplo un tiempo predeterminado que depende del molde de fundición. En una estación de limpieza se mueven por ejemplo toberas de limpieza, dependiendo del molde de fundición, sobre la coquilla abierta. La codificación es preferentemente mecánica, por ejemplo una disposición de espigas, si bien puede estar realizada también de otra manera, por ejemplo mediante un código de barras o un soporte de datos. Una codificación mecánica robusta puede ser leída también de forma fiable en caso de utilización bajo las condiciones de funcionamiento poco limpias que reinan durante la colada.

Preferentemente, está asignada a cada estación de trabajo una unidad de control local, la cual controla los desarrollos del trabajo locales. Los datos de procesamiento relevantes son introducidos preferentemente en una unidad de control central y son consultados por la unidad de control local.

En los dibujos están representados y se explican a continuación ejemplos para la forma de realización de la invención, en la que se muestran de forma esquemática:

las Figs. 1a-e muestran unas coquillas para utilización con las instalaciones según la invención;

las Figs. 2a,b muestran una primera unidad de manipulación según la primera variante de la invención para el transporte de una coquilla cerrada;

las Figs. 3a,b muestran una primera unidad de manipulación según la primera variante de la invención para el transporte de una coquilla abierta;

la Fig. 4 muestra una instalación de colada con coquilla a baja presión según una primera variante de la invención;

las Figs. 5-10 muestran diferentes estaciones de trabajo de una instalación según la primera variante de la invención;

las Figs. 11a,b muestran unas representaciones del movimiento de las unidades de manipulación de la instalación según las Fig. 4 entre la estaciones individuales,

la Fig. 12 muestra una vista superior sobre una instalación según la segunda variante de la invención;

las Figs. 13-15 muestran unas diferentes estaciones de trabajo para una instalación según la segunda variante de la invención;

las Figs. 16a-c muestran el acoplamiento de una coquilla según la invención al sistema prensor y de transporte en diferentes vistas.

En las Figuras 1a,b y las Figuras 1c-e están representados ejemplos de coquillas según la invención. La coquilla 3 comprende dos mitades de coquilla 3a, 3b, formadas entre sí con simetría especular, las cuales presentan en cada caso lateralmente elementos de acoplamiento 4. Estos tiene la forma de una placa 5, la cual está conectada mediante nervios 34 con el cuerpo de base 9 portador del molde de fundición propiamente dicho. Mediante agarre al elemento de acoplamiento 4, aquí a pivotes 15 conectados con ella y/o escotaduras 8 dispuestas en ella, la coquilla 3 puede ser alojada por la primera o segunda unidad de manipulación 1, 10 y ser sujeta a ellas. En los elementos de acoplamiento 4, por ejemplo una rendija 16 dispuesta en posición central en la placa 5, pueden agarrar dispositivos de apertura y/o de cierre, dispuestos en las estaciones de trabajo, mecanismos expulsores u otros dispositivos de sujeción para la coquilla. Los elementos de acoplamiento 4 están estructurados de tal manera, que los puntos de acoplamiento para las unidades de manipulación 1, 10 u otros dispositivos de sujeción se encuentran permanentemente, independientemente del tamaño y la forma del cuerpo de base 9 en el estado cerrado, en la misma posición unos respecto de los otros. El cuerpo de base pueden ser por ejemplo prolongado (comp. cuerpo de base 9' en las Figuras 1a,b) o tener una profundidad modificada (no representado), debiendo prolongarse en el último caso correspondientemente los nervios 34.

Las Figs. 1c-e muestran una coquilla 3 ligeramente modificada. En una de las placas 5 está dispuesta una codificación 39, aquí mediante una disposición de espigas cortas, la cual puede ser leída por una unidad de lectura correspondiente, por ejemplo mediante exploración mecánica. En las placas 5 existe una abertura 41 para la apertura del cilindro de expulsión 48 (Fig. 14a). Éste mueve una placa de expulsión 42, con la cual las piezas de fundición son soltadas de su molde.

Las Figuras 1a,b y 2a,b muestran los dos tipos de unidades de manipulación 1, 10, que se utilizan en una instalación de colada con coquilla a baja presión según la primera variante de la invención. La primera unidad de manipulación 1, adaptada al transporte de la coquilla 3 cerrada, tiene en sección transversal un marco 2 en forma de U mediante el cual se forma una caja de alojamiento 35 abierta hacia tres lados. Las paredes laterales 2a, 2b del marco 2 portan un dispositivo de cierre 6, el cual en el presente caso comprende en cada caso cilindros de cierre 7 accionados hidráulicamente. Como se muestra en la Figura 4, las unidades de manipulación 1, 10 están conectadas en cada caso a un dispositivo de accionamiento 17, con el cual pueden ser movidas en dirección horizontal, a lo largo de un carril de guía 18, y en dirección vertical. Mediante movimiento en dirección vertical el marco 2 es colocado sobre una coquilla 3 cerrada que se ofrece erecta, de manera que ésta puede ser alojada con poco juego en la caja de alojamiento 35. Es fijada mediante los cilindros de cierre 7, los cuales agarran en las escotaduras 8 en el elemento de acoplamiento 4. El recorrido de los cilindros de cierre 7 necesario para la fijación es, con unos pocos milímetros (aprox. 10-20 mm), muy pequeño. La primera unidad de manipulación 1 no presenta otras piezas móviles, de manera que se puede fabricar con una complejidad constructiva pequeña. Mediante el dispositivo de cierre 6 se sujeta la coquilla 3 cerrada tanto dentro de la primera unidad de manipulación 1 como se mantiene junta también durante la colada.

La segunda unidad de manipulación 10 según las Figuras 3a,b está adaptada al transporte de la coquilla abierta con mitades de coquilla 3a, 3b orientadas paralelas, distanciadas entre sí. Comprende asimismo un marco 11 en forma de U, cuyas paredes laterales 11a, 11b tienen una distancia ampliada con respecto al marco 2 de la primera unidad de manipulación 1. Cada pared lateral 11a, 11b comprende un dispositivo de sujeción 12, que comprende en el presente caso elementos de sujeción 13 que interactúan con pivotes 15 de los elementos de acoplamiento 4 y unos cilindros de sujeción 14 que interactúan con las escotaduras 8. Con el dispositivo de sujeción 12 se sujetan las mitades de coquilla 3a, 3b dentro de la segunda unidad de manipulación 10. El alojamiento de la coquilla tiene lugar gracias a que la segunda unidad de manipulación 10 es colocada, desde arriba sobre la coquilla 3 abierta ofrecida erecta y, a continuación, son movidos los cilindros de sujeción 14. Además de cilindros de cierre son imaginables también otros mecanismos prensores. En este caso, no existen, al igual que en la primera unidad de manipulación 1, piezas móviles salvo los cilindros de cierre.

La Figura 4 muestra una estructura preferida de la instalación de colada con coquilla a baja presión según la invención como disposición lineal. Una estación de colada 19 y otras estaciones de trabajo, aquí una estación de colocación de machos 20, una estación de retirada 21, una estación de cambio de coquillas 22, una estación de limpieza 23 y una estación de maleabilización por grafitización 24, están dispuestas a lo largo de una recta a distancias preferentemente iguales. Entre la estación de colada 19 y la estación de colocación de machos 20 se encuentra una posición de espera 22', pudiendo servir también la zona situada por encima de la estación de cambio de coquillas 22 como posición de espera, cuando no se cambia en ese instante ninguna coquilla. En la parte izquierda del dibujo se muestra una estación de colada 19 en una vista lateral girada 90º. La instalación de colada tiene una primera unidad de manipulación 1 y dos segundas unidades de manipulación 10, 10' las cuales están conectadas en cada caso con un dispositivo de accionamiento 17. Éste mueve las unidades de manipulación 1, 10, 10' a lo largo de un carril de guía 18 lineal y permite además la ajustabilidad en cuanto a la altura de las unidades de manipulación. Las unidades de manipulación 1, 10, 10' se pueden desplazar independientemente entre sí. Su movimiento es controlado por un dispositivo de control no representado. Dado que las coquillas no están conectadas fijas con una unidad de manipulación determinada, se pueden utilizar de manera ventajosa también tres unidades de manipulación en la presente disposición. Con ello se aumenta claramente el número de ciclos de la instalación frente a instalaciones conocidas.

Un ejemplo del movimiento de las coquillas está representado en las Figuras 11a,b. De acuerdo con éste una primera unidad de manipulación 1 aloja en la estación de colocación de machos una coquilla cerrada y la lleva hacia la estación de colada 19 y, a continuación, hacia la estación de retirada 21. La coquilla cerrada pasará a la estación de retirada 21, será abierta allí, después de lo cual se retira la pieza de fundición. Mientras tanto la primera unidad de manipulación 1 se desplaza ya de nuevo hacia la estación de colocación de machos, con el fin de recibir una nueva coquilla. La coquilla vaciada es recogida en la estación de retirada 21 por la segunda unidad de manipulación 10 y es transportada, en estado abierto, a la estación de limpieza 23 y es entregada a ésta. La segunda unidad de manipulación 10 se mueve, tras esta entrega, a la posición de espera 22'. La coquilla limpiada es recogida finalmente por la otra segunda unidad de manipulación 10' de la estación de limpieza 23 y es llevada a la estación de maleabilización por grafitización 24, donde permanece en la otra segunda unidad de manipulación 10' durante la maleabilización por grafitización. A continuación, es conducida a la estación de colocación de machos 20, donde se inicia de nuevo el ciclo. Los movimientos de las dos otras unidades de manipulación, que han tenido lugar mientras tanto, se pueden tomar de la Figura 11a. En total se consigue trabajar de manera síncrona con tres coquillas, pudiendo realizarse los tiempos de ciclo de la instalación en el margen de 40-60 segundos. Dado que cada coquilla regresa, después del triple del tiempo de ciclo, de nuevo a la estación de colada 19, no son necesarios pasos de calentamiento adicionales, con el fin de mantener la coquilla a la temperatura deseada. La temperatura de la coquilla es medida y es mantenida constante a lo largo de tiempo de lavado o rociado.

Las Figuras 5-10 muestran, esquemáticamente, la estructura de las estaciones de trabajo individuales, las cuales se explican a continuación únicamente en la medida en que la estructura diverge de estaciones conocidas. La estructura de la estación de colada 19 con un horno de inducción, mostrada en la Figura 5, corresponde al estado de la técnica. Con la primera unidad de manipulación 1, la cual aplica también la fuerza de cierre necesaria para el cierre de las mitades de coquilla 3a, 3b, se coloca la coquilla sobre el tubo ascendente 25 del horno.

La instalación de colocación de machos 20 mostrada en las Figuras 6a-b comprende un carro 27 que se puede mover transversalmente con respecto a la orientación del carril de guía 18 (Figura 4), con el cual está conectado un dispositivo de apertura y cierre 26, girable alrededor de un eje horizontal. En el estado horizontal, (parte izquierda de la Figura 6a) el dispositivo de apertura y cierre puede alojar una coquilla 3 que se ofrece abierta. La coquilla es cogida al mismo tiempo por sus elementos de acoplamiento 4 por el dispositivo de apertura y cierre 26. Esto se muestra esquemáticamente en las Figuras 6c-d: la coquilla 3 es colocada desde arriba sobre cilindros de sujeción 14', los cuales engarzan en escotaduras 8 inferiores en la placa 5. Los cilindros de cierre 7' entran, a continuación, en escotaduras 8 laterales en la placa 5, de manera que ésta es sujetada. Mediante giro del dispositivo de apertura y cierre 26 90º (parte derecha de la Figura 6a), las mitades de coquilla 3a,3b llegan a una posición horizontal, de manera que el macho de arena puede ser introducido manualmente. La coquilla 3 es cerrada finalmente y el dispositivo de apertura y cierre es girado de vuelta a la posición yacente. La primera unidad de manipulación 1 puede recoger en este estado la coquilla 3. La Figura 6b muestra la vista de la estación de colocación de machos, bosquejada en la Figura 4, mientras que la Figura 6a muestra una vista correspondiente girada 90º.

La estación de retirada 21 de la Figura 7 recibe de la primera estación de manipulación 1 una coquilla cerrada, que abre con un dispositivo de apertura y cierre 26' interno, de manera que la pieza de fundición 28 es expulsada con un dispositivo de expulsión y puede ser retirada. La coquilla es recogida a continuación en estado abierto.

La coquilla abierta es entregada con una segunda unidad de manipulación 10 a la estación de limpieza, bosquejada en la Figura 8, la cual presenta en una carcasa 30 un alojamiento adecuado para la coquilla abierta. La coquilla es limpiada por chorro de arena o lavada de forma programada. A continuación la coquilla es recogida de la otra segunda estación de manipulación 10' y es conducida a la estación de maleabilización por grafitización 24 mostrada en la Figura 9. Allí es descendida, junto con la unidad de manipulación 10', rociada con plombagina mediante un aparato de pulverización 31 y elevada de nuevo.

La estación de cambio de coquillas 22 según la Figura 10 comprende un carro 32 para el transporte de retirada de una coquilla que se cambia y un carro 33 para el transporte de aproximación de una coquilla precalentada. Los carros se pueden mover transversalmente con respecto a la orientación del carril de guía 18 (Figura 4). Tras depositar una coquilla que hay que cambiar el carro 32 se desplazado hacia el lado, de manera que el carro 33 adopta su posición original y puede agarrar las mitades de coquilla 3a,3b en el estado abierto.

La Fig. 12 muestra una vista sobre una instalación de colada con coquilla a baja presión según la segunda variante de la invención con una estación de colada 19, una estación de retirada y limpieza 21/23, una estación de cambio de coquillas 22, una estación de enfriado y de plombagina con estación de colocación de machos 20 y un sistema prensor y de transporte para transportar las coquillas. El sistema prensor y de transporte comprende tres unidades de manipulación, las cuales son movidas a lo largo de carriles de guía 18 dispuestos en forma de un triángulo. Las coquillas 3 se muestran en las Figs. 1a-e, las estaciones individuales en las Figs. 13-15.

Las Figs. 13a,b muestran una estación de colada 19 en sí conocida con una unidad de apriete 43 en vista lateral o vista superior. La unidad de apriete 43 consta al mismo tiempo de un marco 43a cerrado, en forma de rectángulo, el cual presenta en su interior elementos de alojamiento 44 para el alojamiento de elementos de acoplamiento 4 de la coquilla 3. Al mismo tiempo, la coquilla 3 es introducida desde arriba en la unidad de apriete 43. Para la sujeción de la coquilla 3 pueden estar previstos adicionalmente elementos de sujeción, los cuales arriostran la coquilla 3 tras la introducción en la unidad de apriete 43. La unidad de apriete 43 está sujeta a una columna giratoria 45 orientada verticalmente y puede ser girada alrededor de un eje vertical así como ser desplazada en dirección vertical.

Las Figs. 14a-c muestran una estación de retirada y limpieza 21/23 en una vista desde el lado perpendicularmente con respecto a la dirección de transporte (Fig. 14a), desde arriba (Fig. 14b) y desde el lado en la dirección de transporte (Fig. 14c). Existe un dispositivo de apertura y cierre 26, el cual es accesible para coquillas 3 desde arriba. El dispositivo de apertura y cierre 26 presenta unos elementos de sujeción 13, los cuales se agarran asimismo a las placas 5 laterales de los elementos de acoplamiento 4 de las coquillas 3. La distancia de los elementos de sujeción 13, vista en la dirección de transporte, se puede modificar aquí para que las dos mitades de coquilla 3a, 3b puedan ser separadas para la retirada de la pieza de fundición y para la limpieza (representación de trazos de la mitad de coquilla 3b'). El movimiento de apertura y de cierre de la unidad de alojamiento 26 es causado por el cilindro 46. Barras de guía 27 sirven para la guía de los elementos de sujeción 13 en dirección horizontal. Un cilindro de expulsión 48 sirve para mover una placa de expulsión 42, representada con mayor detalle en las Figs. 1c-d, con la cual las piezas de función 28 acabadas son soltadas del molde, de manera que se puede hacer cargo de ellas una unidad de retirada 51. Tras la retirada se mueve una tobera de limpieza 29 a lo largo de las piezas de coquilla 3a, 3b abiertas. El movimiento de la tobera 29 se puede controlar dependiendo del molde de fundición. La estación presenta además un grupo de limpieza por chorro de arena 49.

Las Figs. 15a,b muestran una estación de enfriado y de aplicación de plombagina con una estación de colocación de machos en vista lateral o vista superior. La coquilla 3 se encuentra en un dispositivo de apertura y cierre 26'. Sus elementos de sujeción 13 están estructurados esencialmente de tal manera como los de la estación de colada 19 o de la estación de limpieza y se agarran de nuevo a los elementos de acoplamiento 4 de las mitades de coquilla 3a, 3b. Los elementos de sujeción 13 se separan para la apertura de la coquilla 3 (representada mediante trazos) y giran alrededor de ejes horizontales D1, D1', con el fin de sumergir las mitades de coquilla 3a, 3b en el baño de enfriado y de plombagina 35. Tras el giro de vuelta a la posición de partida con mitades de coquilla 3a, 3b verticales, gira la totalidad del dispositivo de apertura y cierre 26' alrededor de otro eje D2 horizontal (otra posición representada mediante trazos). En esta posición, se colocan los machos sobre la mitad de coquilla 3a inferior, la coquilla 3 es cerrada, el dispositivo de apertura y cierre 26' es girado de vuelta y la coquilla 3 es retirada en dirección vertical con el sistema de prensor y de transporte.

Las Figs. 16a-c muestran el acoplamiento de una coquilla 3 según la invención a una unidad de manipulación, que se puede utilizar para la segunda variante de la invención así como para el transporte cerrado de la primera variante de la invención. La unidad de manipulación comprende una placa 53 horizontal, en cuyo lado inferior están dispuestos elementos de sujeción 13', cuya anchura de luz es variable. Presentan una muesca la cual engarza en una entalladura correspondiente de los pivotes 15 de los elementos de acoplamiento 4. Las coquillas son fijadas, por consiguiente, tanto en dirección horizontal como también en dirección vertical y son mantenidas cerradas durante el transporte.

Claims (20)

1. Instalación de colada con coquilla a baja presión, con por lo menos una estación de colada (19), por lo menos otra estación de trabajo (20, 21, 22, 23, 24) y por lo menos una unidad de manipulación (1, 10, 10'), para el transporte de una coquilla (3) formada por dos mitades de coquilla (3a, 3b) así como con medios para la apertura y el cierre de la coquilla (3), caracterizada porque por lo menos existe una primera unidad de manipulación (1) de un primer tipo constructivo la cual, prescindiendo de los medios para la apertura de la coquilla (3), está adaptada al transporte de una coquilla (3) cerrada, porque existe por lo menos una segunda unidad de manipulación (10, 10') de un segundo tipo constructivo, la cual está adaptada al transporte de una coquilla (3) abierta, y porque existe por lo menos un dispositivo de apertura y/o cierre (26, 26') estacionario.

2. Instalación de colada con coquilla a baja presión según la reivindicación 1, caracterizada porque la primera unidad de manipulación (1) está dispuesta de tal manera que está en disposición de transportar una coquilla (3) cerrada desde y/o hasta la estación de colada (19), y porque la segunda unidad de manipulación (10, 10') está dispuesta de tal manera que está en disposición de transportar una coquilla (3) abierta desde y/o hasta la otra estación de trabajo (20, 21, 22, 23, 24).

3. Instalación de colada con coquilla a baja presión según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la primera unidad de manipulación (1) presenta una caja de alojamiento (35) y un mecanismo de cierre (6), estando adaptada de tal manera la sección transversal de la caja de alojamiento (35) a la sección transversal de una coquilla (3) cerrada que la coquilla (3) puede ser alojada en la caja de alojamiento (35), y estando el mecanismo de cierre (6) en disposición de presionar una contra otra las mitades de coquilla (3a, 3b) de una coquilla (3) alojada en la caja de alojamiento (35).

4. Instalación de colada con coquilla a baja presión según la reivindicación 3, caracterizada porque la primera unidad de manipulación (1) no contiene unas piezas móviles, a excepción del mecanismo de cierre (6).

5. Instalación de colada con coquilla a baja presión según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque el mecanismo de cierre (6) comprende por lo menos un cilindro de cierre (7) accionado hidráulicamente.

6. Instalación de colada con coquilla a baja presión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la segunda unidad de manipulación (10, 10') presenta dos dispositivos de sujeción (12) los cuales, en cada caso, sirven de tal manera para la sujeción de una mitad de coquilla (3a, 3b) que las mitades de coquilla (3a, 3b) están separadas entre sí y están orientadas preferentemente paralelas.

7. Instalación de colada con coquilla a baja presión según la reivindicación 6, caracterizada porque el dispositivo de sujeción (12) comprende un mecanismo de agarre con el cual se agarran a las mitades de coquilla (3a, 3b).

8. Instalación de colada con coquilla a baja presión según la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque la segunda unidad de manipulación (10, 10') no contiene piezas móviles, a excepción del dispositivo de sujeción (12).

9. Instalación de colada con coquilla a baja presión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las unidades de manipulación (1, 10, 10') se pueden accionar independientemente entre sí.

10. Instalación de colada con coquilla a baja presión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque por lo menos la estación de colocación de machos (20) y la estación de retirada (21) presentan el dispositivo de apertura y/o cierre (26, 26') que está en disposición de alojar una coquilla (3) y de abrirla y/o cerrarla.

11. Instalación de colada con coquilla a baja presión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque existen por lo menos una unidad de manipulación (1) del primer tipo constructivo y por lo menos dos unidades de manipulación (10, 10') del segundo tipo constructivo.

12. Instalación de colada con coquilla a baja presión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque a la estación de colada (19) está asignada una unidad de apriete con un marco (43a) para el alojamiento de una coquilla (3) que presenta unos elementos de acoplamiento (4), pudiendo introducirse la coquilla (3) en el estado cerrado en el marco (43a) y pudiendo ser fijada en el mismo, y estando la unidad de apriete (43) en disposición de mantener las mitades de coquilla (3a, 3b) juntas durante la colada, y porque las unidades de manipulación están en disposición de alojar la coquilla (3) mediante el agarre en los elementos de acoplamiento (4).

13. Instalación de colada con coquilla a baja presión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque presenta un juego de coquillas (3) en cada caso con un cuerpo de base (9, 9') y unos elementos de acoplamiento (4) conectados con el mismo, los cuales están dispuestos de tal manera que las dimensiones espaciales de las coquillas (3) del juego son, por lo menos en una dirección espacial, independientes del tamaño de su cuerpo de base (9, 9').

14. Instalación de colada con coquilla a baja presión según la reivindicación 13, caracterizada porque a cada mitad de coquilla (3a, 3b) está asignado por lo menos un elemento de acoplamiento (4) con una forma y tamaño predeterminados y porque la posición espacial de los elementos de acoplamiento (4), unos respecto de otros, es independiente del tamaño del cuerpo de base (9, 9').

15. Instalación de colada con coquilla a baja presión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque existen las siguientes estaciones de trabajo: una estación de colocación de machos (20), una estación de retirada (21), una estación de limpieza (23) y una estación de maleabilización por grafitización (24).

16. Instalación de colada con coquilla a baja presión según una de las reivindicaciones 13 ó 14, caracterizada porque el cuerpo de base (9, 9') tiene forma de paralelepípedo y se puede subdividir en dos mitades y los elementos de acoplamiento (4) son unas placas (5), nervios u otros elementos de acoplamiento, dispuestos lateralmente respecto del cuerpo de base (9, 9') paralelos entre sí, conectados con el cuerpo de base mediante unas espigas (34), a los cuales puede agarrarse una unidad de manipulación, presentando las placas (5), los nervios u otros elementos de acoplamiento, independientemente del tamaño del cuerpo de base (9, 9'), la misma forma y la misma distancia unos respecto de otros.

17. Instalación de colada con coquilla a baja presión según una de las reivindicaciones 13, 14 ó 16, caracterizada porque la coquilla (3) presenta un sistema de enclavamiento para mantener juntas las mitades de coquilla (3a, 3b).

18. Instalación de colada con coquilla a baja presión según una de las reivindicaciones 13, 14, 16 ó 17, caracterizada porque la coquilla (3) presenta una codificación (39) la cual es preferentemente mecánica o electrónica.

19. Procedimiento para el funcionamiento de una instalación de colada con coquilla a baja presión según una de las reivindicaciones 1-11, en el que la primera unidad de manipulación (1) transporta una coquilla (3) en estado cerrado desde una estación de colocación de machos (20) hasta la estación de colada (19), la mantiene agarrada durante la colada y, tras la colada, la entrega a una estación de retirada (21), en la cual la coquilla (3) es abierta y, recibiendo la segunda unidad de manipulación (10, 10') la coquilla (3) abierta de la estación de retirada (21) y la transporta, en estado abierto, hacia otra estación de trabajo (22, 23, 24).

20. Procedimiento para el funcionamiento de una instalación de colada con coquilla a baja presión según la reivindicación 12, en el que la unidad de manipulación en cuestión entrega la coquilla (3), en la estación de colada (19), a la unidad de apriete (43) o la recibe de la misma.