ES2322211T3

ES2322211T3 - DRINKER ELEMENT FOR METAL FOUNDATION.

Info

Publication number: ES2322211T3
Application number: ES07732606T
Authority: ES
Inventors: Trevor Leonard Tackaberry; Philip Robert Dahlstroom; Anthony Cosmo Midea; Colin Powell
Original assignee: Foseco International Ltd
Current assignee: Foseco International Ltd
Priority date: 2006-06-09
Filing date: 2007-04-30
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2027-04-30
Also published as: DE202006011980U1; CN101466488A; MX2008015021A; CA2597109C; WO2007141466A1; AU2007255228B2; BRPI0712328B1; BRPI0712328A2; US20090014482A1; ATE424950T1; CA2597109A1; JP5068312B2; EP1879710A1; KR101361436B1; EP1879710B1; DE602007000670D1; AU2007255228A1; JP2009539612A; KR20090016577A; GB0611430D0

Abstract

In a metal casting process molten metal feeds to the casting form via a feed-charge funnel (52) whose first end (42) is attached to the form, and whose second end (43) receives the molten metal discharge spout. The first end and the second end are linked by a drill hole through the stepped funnel wall. In use the funnel is compressible, thereby reducing the distance between the first and second ends.

Description

Elemento de bebedero para la fundición de metales.Drinking element for casting metals

La presente invención se refiere a un elemento de bebedero para su uso en operaciones de fundición de metales que utilizan moldes de fundición, especialmente, aunque no de forma exclusiva, en sistemas de moldeo en arena a media presión.The present invention relates to an element of drinking fountain for use in metal smelting operations that they use cast molds, especially, although not in shape exclusive, in medium pressure sand molding systems.

En un proceso típico de fundición, el metal se vierte dentro de una cavidad de un molde preformado que define la forma de la pieza fundida. Sin embargo, a medida que el metal se solidifica, se encoge, dando como resultado la contracción de las cavidades, lo que a su vez da como resultado imperfecciones inaceptables en la pieza fundida. Este es un problema bien conocido en la industria metalúrgica y se trata mediante el uso de manguitos de bebedero o manguitos ascendentes que se integran dentro del molde durante la formación del molde. Cada manguito de bebedero suministra un volumen adicional (habitualmente cerrado) o cavidad que está en comunicación con la cavidad del molde, de manera que el metal fundido penetre también dentro del manguito de bebedero. Durante la solidificación, el metal fundido dentro del manguito de bebedero fluye de nuevo al interior de la cavidad del molde para compensar la contracción de la pieza fundida. Es importante que el metal dentro de la cavidad del manguito de bebedero permanezca fundido durante un periodo de tiempo mayor que el metal en la cavidad del molde, por lo que los manguitos de bebedero se hacen de forma que sean altamente aislantes o más habitualmente exotérmicos, de manera que después del contacto con el metal fundido se genere calor adicional para retrasar la solidificación.In a typical smelting process, the metal is poured into a cavity of a preformed mold that defines the shape of the cast piece. However, as the metal gets solidifies, shrinks, resulting in the contraction of cavities, which in turn results in imperfections Unacceptable in the cast. This is a well known problem. in the metallurgical industry and is treated by using sleeves of drinking fountain or ascending sleeves that are integrated into the mold during mold formation. Each drinking sleeve supplies an additional volume (usually closed) or cavity which is in communication with the mold cavity, so that the molten metal will also penetrate into the drinking fountain sleeve. During solidification, the molten metal inside the sleeve of drinker flows back into the mold cavity to compensate for the contraction of the casting. It is important that the metal inside the cavity of the drinking fountain sleeve remain molten for a period of time longer than the metal in the mold cavity, so the drinking sleeves are made of so that they are highly insulating or more usually exothermic, so that after contact with molten metal is generated additional heat to delay solidification.

Después de la solidificación y la extracción del material del molde, cierta cantidad de metal residual no deseado procedente del interior de la cavidad del manguito de bebedero permanece unido a la pieza fundida y debe ser eliminado. Para facilitar la eliminación del metal residual, la cavidad del manguito de bebedero debe tener forma cónica hacia su base (es decir, el extremo del manguito de bebedero que estará más cerca de la cavidad del molde) en un diseño comúnmente denominado manguito con cuello rebajado. Cuando se aplica un soplado brusco al metal residual este se separa por el punto más débil que estará cerca del molde (el proceso habitualmente se denomina "desmontaje"). También es deseable una pequeña huella sobre la fundición para permitir el posicionamiento de los manguitos de bebedero en las áreas de la colada en las que el acceso pueda estar restringido por elementos adyacentes.After solidification and extraction of mold material, certain amount of unwanted residual metal from inside the cavity of the drinking sleeve It remains attached to the cast and must be removed. For facilitate the removal of residual metal, the sleeve cavity of trough must have a conical shape towards its base (that is, the end of the drinking sleeve that will be closer to the cavity of the mold) in a design commonly called collar sleeve lowered When a sharp blow is applied to the residual metal this it is separated by the weakest point that will be near the mold (the process is usually called "disassembly"). It is also desirable a small footprint on the foundry to allow the positioning of the drinker sleeves in the areas of the laundry in which access may be restricted by elements adjacent.

Aunque los manguitos de bebedero pueden aplicarse directamente sobre la superficie de la cavidad del molde, a menudo se usan en conjunción con un macho separador. Un macho separador es simplemente un disco de material refractario (habitualmente un macho de arena unida con resina o un macho cerámico o un macho del material del manguito de bebedero) con un orificio en su centro que asienta entre la cavidad del molde y el manguito de bebedero. El diámetro del orificio a través del macho separador está diseñado para que sea más pequeño que el diámetro de la cavidad interior del manguito de bebedero (que no es necesariamente cónico) de manera que se produzca el desmontaje en el macho separador muy cerca del molde.Although the drinking sleeves can applied directly to the surface of the mold cavity, They are often used in conjunction with a male spacer. A male separator is simply a disc of refractory material (usually a resin-bound sand male or a male ceramic or a male of the drinking sleeve material) with a hole in its center that sits between the mold cavity and the drinker sleeve. The diameter of the hole through the male separator is designed to be smaller than the diameter of the inner cavity of the drinking fountain sleeve (which is not necessarily conical) so that disassembly occurs in the male separator very close to the mold.

Los machos separadores pueden manufacturarse también de metal. El documento DE 196 42 838 A1 desvela un sistema de bebedero mejorado en el cual el macho separador cerámico tradicional se sustituye por un anillo plano rígido y el documento DE 201 12 425 U1 desvela un sistema de bebedero mejorado que utiliza un anillo rígido en forma de "sombrero".The male separators can be manufactured also metal. Document DE 196 42 838 A1 discloses a system of improved trough in which the male ceramic separator traditional is replaced by a rigid flat ring and the document DE 201 12 425 U1 unveils an improved drinking system that uses a rigid "hat" shaped ring.

Los moldes de fundición se forman habitualmente usando un modelo de moldeo que define la cavidad del molde. Se disponen pernos sobre la placa modelo en posiciones predeterminadas como puntos de montaje para los manguitos de bebedero. Una vez que se montan los manguitos necesarios sobre la placa modelo, se forma el molde vertiendo arena de moldeo sobre la placa modelo y alrededor de los manguitos de bebedero hasta que los manguitos de bebedero se cubren y se llena la caja del molde. El molde debe tener una resistencia suficiente para aguantar la erosión durante el vertido del metal fundido, para resistir la presión ferrostática ejercida sobre el molde cuando se llena y para aguantar las fuerzas de expansión/compresión cuando se solidifica el metal.Casting molds are usually formed using a molding model that defines the mold cavity. Be they have bolts on the model plate in predetermined positions as mounting points for drinking sleeves. Once the necessary sleeves are mounted on the model plate, it is formed the mold pouring molding sand on the model plate and around the drinker sleeves until the sleeves of drinker are covered and the mold box is filled. The mold must have sufficient strength to withstand erosion during pouring of molten metal, to resist ferrostatic pressure exerted on the mold when filling and to withstand the forces expansion / compression when the metal solidifies.

La arena de moldeo puede clasificarse en dos categorías. Químicamente unida (basada en amalgamadores tanto orgánicos como inorgánicos) o unida mediante arcilla. Los amalgamadores de moldeo químicamente unidos son habitualmente sistemas auto-endurecidos en los que un amalgamador y un endurecedor químico se mezclan con la arena y el amalgamador y el endurecedor comienzan a reaccionar inmediatamente, pero con suficiente lentitud como para permitir que la arena se adapte alrededor de la placa modelo y después se endurezca lo suficiente para la separación y el moldeo.Molding sand can be classified in two categories. Chemically linked (based on amalgamators both organic as inorganic) or bound by clay. The Chemically bonded molding amalgamators are usually self-hardened systems in which an amalgamator and a chemical hardener mix with the sand and the amalgamator and the hardener begin to react immediately, but with slow enough to allow the sand to adapt around the model plate and then harden enough for separation and molding.

El moldeo unido mediante arcilla usa arcilla y agua como amalgamador y puede usarse en estado "crudo" o sin secar y se denomina habitualmente arena cruda. Las mezclas de arena cruda no fluyen o se mueven fácilmente bajo fuerzas de compresión únicamente y por lo tanto para compactar la arena cruda alrededor del modelo y dar al molde suficientes propiedades de resistencia tales como las previamente detalladas, se aplica una variedad de combinaciones de sacudidas, vibraciones, apretones y apisonados para producir moldes con una resistencia uniforme y una alta productividad. Típicamente la arena se comprime (compacta) a alta presión, habitualmente usando un pisón hidráulico (el proceso se denomina "apisonado"). Con los crecientes requisitos de complejidad y productividad del moldeo, existe una necesidad de moldes de mayor estabilidad dimensional y la tendencia va hacia mayores presiones de apisonado que pueden dar como resultado la ruptura del manguito de bebedero y/o del macho separador cuando está presente, especialmente si el macho separador o el manguito de bebedero están en contacto director con la placa modelo antes del apisonado.Clay-bound molding uses clay and water as amalgamator and can be used in "raw" state or without dry and is usually called raw sand. Sand blends raw do not flow or move easily under compression forces only and therefore to compact the raw sand around of the model and give the mold sufficient strength properties such as those previously detailed, a variety of combinations of shakes, vibrations, grips and tamping for produce molds with a uniform resistance and high productivity. Typically the sand is compressed (compact) to high pressure, usually using a hydraulic ram (the process is called "tamping"). With the growing requirements of complexity and productivity of the molding, there is a need for molds with greater dimensional stability and the trend is towards higher tamping pressures that may result in rupture of the drinking sleeve and / or the separator male when is present, especially if the male spacer or the sleeve of drinker are in contact director with the model plate before tamping

El problema anterior se atenúa parcialmente mediante el uso de pernos de resorte. El manguito de bebedero y el macho de posicionamiento opcional (similar en su composición y dimensiones generales a los machos separadores) están inicialmente separados de la placa modelo y se mueven hacia la placa modelo durante el apisonado. El perno de resorte y el manguito de bebedero pueden diseñarse de forma que después del apisonado, la posición final del manguito sea tal que no esté en contacto directo con la placa modelo y típicamente puede estar a entre 5 y 25 mm de distancia del la superficie del modelo. El punto de desmontaje a menudo es impredecible ya que depende de las dimensiones y del perfil de la base de los pernos de resorte y por lo tanto da como resultado costes de limpieza adicionales. La solución ofrecida en el documento A - 1184104 es un manguito de bebedero de dos piezas. Bajo compresión durante la formación del molde, una pieza (manguito) del molde efectúa un movimiento telescópico hacia el interior de la otra. Una de las piezas (manguito) del molde está siempre en contacto con la placa modelo y no hay necesidad de un perno de resorte. Sin embargo, existe un problema asociado con la disposición telescópica del documento EP - A - 1184104. Por ejemplo, debido a la acción telescópica, el volumen del manguito de bebedero después del moldeo es variable y depende de una serie de factores que incluyen la presión de la máquina de moldeo, la geometría de la pieza fundida y las propiedades de la arena. Este carácter impredecible puede tener un efecto adverso sobre el rendimiento. Además, la disposición no es idealmente adecuada cuando se necesitan manguitos exotérmicos. Cuando se usan manguitos exotérmicos, el contacto directo del material exotérmico con la superficie de la pieza fundida no es deseable y puede dar como resultado un acabado pobre de la superficie, una contaminación localizada de la superficie de la pieza fundida e incluso defectos del gas por debajo de la superficie.The above problem is partially mitigated by using spring bolts. The drinking hose and the optional positioning male (similar in composition and general dimensions to the separator males) are initially separated from the model plate and move towards the model plate during tamping. The spring bolt and the drinking sleeve can be designed so that after tamping, the position end of the sleeve is such that it is not in direct contact with the model plate and typically can be between 5 and 25 mm from distance from the surface of the model. The disassembly point a It is often unpredictable as it depends on the dimensions and the profile of the base of the spring bolts and therefore gives as result in additional cleaning costs. The solution offered in the Document A-1184104 is a two-piece drinking sleeve. Low compression during mold formation, one piece (sleeve) of the mold makes a telescopic movement towards the interior of the other. One of the pieces (sleeve) of the mold is always in contact with the model plate and there is no need for a bolt of spring. However, there is a problem associated with the telescopic arrangement of document EP-A-1184104. For example, Due to the telescopic action, the volume of the drinking fountain sleeve after molding is variable and depends on a number of factors which include the pressure of the molding machine, the geometry of the cast piece and the properties of sand. This character Unpredictable can have an adverse effect on performance. In addition, the arrangement is not ideally adequate when They need exothermic sleeves. When using sleeves exothermic, the direct contact of the exothermic material with the surface of the casting is undesirable and can give as result a poor surface finish, pollution located on the surface of the castings and even defects of the gas below the surface.

Una desventaja adicional de la disposición telescópica del documento EP - A - 1184104 se plantea con las pestañas o rebordes que son necesarios para mantener la posición inicial de las dos piezas (manguitos) del molde. Durante el moldeo, estas pequeñas pestañas se rompen (permitiendo así que tenga lugar la acción telescópica) y simplemente caen dentro de la arena de moldeo. Durante un periodo de tiempo estos trozos se acumulan en la arena del moldeo. El problema es particularmente agudo cuando están hechas de material exotérmico. La humedad de la arena puede potencialmente reaccionar con el material exotérmico (por ejemplo, aluminio metálico) creando un potencial para pequeños defectos explosivos.An additional disadvantage of the provision telescopic document EP - A - 1184104 is raised with the tabs or flanges that are necessary to maintain the position initial of the two pieces (sleeves) of the mold. During molding, these small lashes break (allowing so to take place the telescopic action) and simply fall into the arena of molding Over a period of time these pieces accumulate in the molding sand. The problem is particularly acute when they are Made of exothermic material. The humidity of the sand can potentially react with the exothermic material (for example, metallic aluminum) creating a potential for small defects explosives

En el documento DE 201 12 425 U1 se efectúa un intento de mitigar el efecto de la ruptura del manguito disponiendo en la superficie de montaje que soporta el peso del manguito un par de labios separados que forman con la superficie de montaje un canal o acanaladura dentro de la cual se asienta el manguito. El labio interior evita que los trozos rotos del manguito caigan dentro del molde y el labio exterior evita que los trozos rotos caigan dentro de la arena de moldeo.In document DE 201 12 425 U1 a attempt to mitigate the effect of cuff rupture by arranging on the mounting surface that supports the cuff weight a couple with separate lips that form a mounting surface channel or groove inside which the sleeve sits. He Inner lip prevents broken pieces of the cuff from falling inside the mold and the outer lip prevents broken pieces fall into the molding sand.

El documento WO2005/051568 desvela un elemento de bebedero (un macho separador plegable) que es especialmente útil para sistemas de moldeo en arena a alta presión. El elemento de bebedero tiene un primer extremo para ser montado sobre un modelo de molde, un segundo extremo opuesto para recibir un manguito de bebedero y un orificio entre el primer y es segundo extremo definido por una pared lateral escalonada. La pared lateral escalonada está diseñada para deformarse irreversiblemente bajo una carga predeterminada (que se corresponde con la resistencia al aplastamiento). El elemento de bebedero ofrece numerosas ventajas sobre los machos separadores tradicionales que incluyen:WO2005 / 051568 discloses an element of drinking fountain (a male folding separator) that is especially useful for high pressure sand molding systems. The element of drinker has a first end to be mounted on a model of mold, a second opposite end to receive a sleeve of drinker and a hole between the first and second end defined by a stepped side wall. Side wall stepped is designed to irreversibly deform under a default load (corresponding to the resistance to flattening). The drinking element offers numerous advantages about the traditional separator males that include:

(i)(i): una menor área de contacto del elemento de bebedero (abertura hacia la pieza fundida);a smaller contact area of the drinking element (opening to the casting);

(ii)(ii): una pequeña huella (contacto del perfil externo) sobre la superficie de la pieza fundida;a small footprint (external profile contact) on the surface of the cast;

(iii)(iii): una probabilidad reducida de ruptura del manguito de bebedero bajo las altas presiones durante la formación del molde; ya reduced probability of cuff rupture of drinker under high pressures during mold formation; Y

(iv)(iv): un desmontaje consistente con requisitos de limpieza significativamente reducidos.a disassembly consistent with cleaning requirements significantly reduced.

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El elemento de bebedero del documento WO2005/051568 se ejemplifica en un sistema de moldeo en arena a alta presión. Las presiones de apisonado involucradas necesitan de la utilización de manguitos de bebedero de alta resistencia (y alto coste). Esta alta resistencia se consigue mediante una combinación de diseño del manguito de bebedero (es decir, de su forma, grosor, etc.) y del material (es decir, de los materiales refractarios, del tipo de amalgamador y la adición, del proceso de manufacturación, etc.). Los ejemplos muestran el uso del elemento de bebedero con un manguito de bebedero FEEDEX HD-VS159, que está diseñado para ser resistente a la presión (es decir, de alta resistencia) y para la distribución por puntos (demanda de bebedero de alta densidad, altamente exotérmica, de paredes finas y volumen no alto). El manguito de bebedero se fija en el elemento de bebedero por medio de una superficie de montaje que soporta el peso del manguito de bebedero y que es perpendicular al eje del orificio. Para el moldeo a media presión existe la oportunidad potencial de usar manguitos de menor resistencia, es decir, de diferentes diseños (formas y grosores de las paredes, etc.) y/o de diferente composición (es decir, de menor resistencia). A pesar del diseño y de la composición del manguito, durante su utilización podría darse aun los problemas de la pieza fundida asociados con del desmontaje (variabilidad y tamaño de la huella sobre la pieza fundida) y la necesidad de una buena compactación de la arena por debajo del elemento de bebedero. Si el elemento de bebedero del documento WO2005/051568 tuviera que emplearse en líneas de moldeo a media presión sería necesario diseñar el elemento de forma que se colapsase suficientemente a una menor presión de moldeo (en comparación con la alta presión de moldeo), es decir, que tuviera una menor resistencia inicial al aplastamiento. También sería altamente ventajoso utilizar manguitos de bebedero de menor resistencia (típicamente manguitos de menor densidad), que permitirían una mayor gama de diseños de manguitos y de composiciones a utilizar con éxito y óptimamente una mayor gama de tipos de piezas moldeadas y correspondientemente manguitos de bebedero de menor coste. Sin embargo, cuando se intento los inventores sorprendentemente descubrieron que el manguito de bebedero sufría daños y rupturas durante el moldeo de manera que si se hubiese usado para la fundición habría dado como resultado que la pieza fundida sufriera de defectos.The document's drinking element WO2005 / 051568 is exemplified in a sand molding system at high Pressure. The ramming pressures involved need the use of heavy duty (and high) drinking sleeves cost). This high resistance is achieved by a combination design of the drinking sleeve (that is, its shape, thickness, etc.) and of the material (that is, of the refractory materials, of type of amalgamator and the addition of the manufacturing process, etc.). The examples show the use of the drinking element with a FEEDEX HD-VS159 drinking sleeve, which is designed to be pressure resistant (i.e. high resistance) and for distribution by points (demand for drinking fountain high density, highly exothermic, thin walls and volume not high). The drinking sleeve is fixed in the element of drinker by means of a mounting surface that supports the weight of the drinking fountain sleeve and that is perpendicular to the axis of the orifice. For medium pressure molding there is the opportunity potential to use sleeves of less resistance, that is, of different designs (shapes and thicknesses of the walls, etc.) and / or of different composition (i.e. of less resistance). Despite of design and composition of the sleeve, during use there could still be the problems of the cast associated with the disassembly (variability and size of the footprint on the piece fused) and the need for good sand compaction by under the drinking element. If the drinking element of the WO2005 / 051568 had to be used in molding lines medium pressure it would be necessary to design the element so that sufficiently collapse at a lower molding pressure (in comparison with the high molding pressure), that is, it had lower initial resistance to crushing. Would also be highly advantageous to use smaller drinking fountain sleeves resistance (typically lower density sleeves), which they would allow a wider range of sleeve designs and compositions to use successfully and optimally a wider range of types of molded parts and correspondingly sleeves drinker of lower cost. However, when the attempts were made inventors surprisingly discovered that the sleeve of drinker suffered damage and ruptures during molding so that if would have been used for the foundry would have resulted in the cast piece would suffer from defects.

Es un objeto de la presente invención en un primer aspecto suministrar un elemento de bebedero mejorado que pueda ser utilizado en una operación de moldeo por vaciado. En particular, es un objeto de la presente invención en su primer aspecto extender la utilidad de elementos de bebederos colapsables dentro de sistemas de moldeo a media presión mientras que se permite el uso de manguitos de bebedero relativamente débiles sin introducir defectos de fundición.It is an object of the present invention in a first aspect to provide an improved drinking element that It can be used in a casting molding operation. In In particular, it is an object of the present invention in its first aspect extend the utility of collapsible drinker elements within medium pressure molding systems while allows the use of relatively weak drinking sleeves without introduce casting defects.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se suministra un elemento de bebedero para su uso en la fundición de metales, dicho elemento de bebedero comprende:In accordance with a first aspect of the present invention, a drinking element is supplied for use in the metal smelting, said drinking element comprises:

(i)(i): un primer extremo para montar sobre un modelo de molde;a first end to mount on a model of mold;

(ii)(ii): un segundo extremo opuesto para recibir un manguito de bebedero; ya second opposite end to receive a sleeve of drinking fountain; Y

(iii)(iii): un orificio entre el primer y el segundo extremo definido por una pared lateral escalonada;a hole between the first and the second end defined by a stepped side wall;

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siendo dicho elemento de bebedero compresible durante su uso mediante lo cual se reduce la distancia entre el primer y el segundo extremo, en el que la pared lateral escalonada tiene una primera región de pared lateral que define el segundo extremo del elemento y una superficie de montaje para un manguito de bebedero durante su uso, estando dicha primera región de pared lateral inclinada hacia el eje del orificio con una inclinación inferior a 90º y una segunda región de pared lateral contigua con la primera región de pared lateral, siendo dicha segunda región de pared lateral paralela o inclinada con respecto al eje del orificio en un ángulo diferente al de la primera región de pared lateral mediante lo cual se define un escalón en la pared lateral.said compressible drinking element being during use whereby the distance between the first and second end, in which the stepped side wall it has a first side wall region that defines the second end of the element and a mounting surface for a sleeve of drinker during use, said first wall region being side inclined towards the axis of the hole with an inclination less than 90º and a second lateral wall region contiguous with the first side wall region, said second region being side wall parallel or inclined with respect to the axis of the hole at a different angle than the first side wall region whereby a step is defined in the side wall.

El elemento de bebedero puede comprender regiones adicionales de pared lateral, mediante lo cual se definen múltiples escalones en la pared lateral, en cuyo caso al menos una de dichas regiones adicionales de pared lateral está preferiblemente inclinada con respecto al eje en un ángulo mayor que la primera región de pared lateral.The drinking element may comprise additional lateral wall regions, whereby they are defined multiple steps in the side wall, in which case at least one of said additional side wall regions is preferably inclined with respect to the axis at an angle greater than the first side wall region.

Se observará que tras la lectura del documento WO2005/0515, aunque la orientación de la región de pared lateral que define la superficie de montaje para el manguito de bebedero y que soporta el peso del manguito de bebedero no está particularmente limitada, se dice que es preferiblemente perpendicular al eje del orificio según se muestra en todos los ejemplos. La única importancia de la orientación de esta superficie es que la disposición perpendicular es la más conveniente para montar el manguito.It will be noted that after reading the document WO2005 / 0515, although the orientation of the lateral wall region which defines the mounting surface for the drinking fountain sleeve and which supports the weight of the drinking sleeve is not particularly limited, it is said to be preferably perpendicular to the axis of the hole as shown in all examples. The only importance of the orientation of this surface is that the perpendicular arrangement is the most convenient for mount the sleeve

Preferiblemente la primera región de pared lateral está inclinada hacia el eje del orificio en una ángulo de entre 5º y 85º, más preferiblemente en un ángulo de entre 5º y 80º, incluso más preferiblemente en un ángulo de entre 25º y 75º e incluso más preferiblemente en un ángulo de entre 30º y 70º. Por ejemplo, la primera región de pared lateral puede estar inclinada hacia el eje del orificio en un ángulo de 60º.Preferably the first wall region side is inclined towards the axis of the hole at an angle of between 5º and 85º, more preferably at an angle between 5º and 80º, even more preferably at an angle between 25 ° and 75 ° e even more preferably at an angle between 30 ° and 70 °. By example, the first side wall region may be inclined towards the axis of the hole at an angle of 60º.

Debe entenderse que la cantidad de compresión y de fuerza requerida para inducir la compresión estará influenciada por un número de factores que incluyen el material de manufactura del elemento de bebedero y la fuerza y grosor de la pared lateral. Igualmente se entenderá que elementos de bebederos individuales estarán diseñados de acuerdo con la aplicación deseada, con las presiones previstas involucradas y con los requisitos de tamaño del bebedero.It should be understood that the amount of compression and of force required to induce compression will be influenced for a number of factors that include manufacturing material of the drinking element and the strength and thickness of the side wall. It will also be understood that individual drinking elements they will be designed according to the desired application, with the expected pressures involved and with the size requirements of the drinking fountain

Preferiblemente, la resistencia inicial al aplastamiento (es decir, la fuerza requerida para iniciar la compresión y deformar irreversiblemente el elemento de bebedero por encima de la flexibilidad natural que tiene en su estado no utilizado o no aplastado) no es mayor de 5.000 N y preferiblemente no es mayor de 3.000 N. Si la resistencia inicial al aplastamiento es demasiado alta, entonces la presión del moldeo puede provocar que el manguito de bebedero falle antes de que se inicie la compresión. Preferiblemente, la resistencia inicial al aplastamiento es de al menos 250 N. Si la resistencia al aplastamiento es demasiado baja, entonces la compresión del elemento puede iniciarse accidentalmente, por ejemplo si una pluralidad de elementos está apilada para su almacenamiento o durante su transporte.Preferably, the initial resistance to crushing (i.e. the force required to start the compression and irreversibly deform the drinking element by on top of the natural flexibility you have in your state not used or not crushed) is not more than 5,000 N and preferably is not greater than 3,000 N. If the initial resistance to crushing it is too high, then the molding pressure can cause the drinking sleeve fails before compression begins. Preferably, the initial crush resistance is at minus 250 N. If the crush resistance is too low, then the compression of the element can start accidentally, for example if a plurality of elements is stacked for storage or during transport.

El elemento de bebedero de la presente invención puede considerarse como un macho separador colapsable ya que este término describe de forma adecuada algunas de las funciones del elemento durante su uso. Tradicionalmente, los machos separadores comprenden arena unida con resina o son de un material cerámico o un macho de material de manguito de bebedero. Sin embargo, el elemento de bebedero de la presente invención puede manufacturarse a partir de una variedad de otros materiales adecuados incluyendo el metal. En ciertas configuraciones puede ser más adecuado considerar que el elemento de bebedero es un gollete de bebedero.The drinking element of the present invention can be considered as a collapsible male separator since this term adequately describes some of the functions of the item during use. Traditionally, the separating males they comprise resin-bound sand or are of a ceramic material or a male of drinking sleeve material. However, the element of drinking fountain of the present invention can be manufactured from of a variety of other suitable materials including metal. In certain configurations it may be more appropriate to consider that the Drinking element is a drinking trough.

Tal como aquí se usa, el término "compresible" se utiliza en su sentido más amplio y tiene la intención de transmitir solamente que la longitud del elemento de bebedero entre su primer y su segundo extremo es más corta después de la compresión que antes de la compresión. Preferiblemente, dicha compresión es no reversible, es decir, después de eliminar la fuerza que induce la compresión, el elemento de bebedero no vuelve a su forma original.As used herein, the term "compressible" is used in its broadest sense and has the intention to convey only that the length of the element of drinker between its first and its second end is shorter after of compression than before compression. Preferably said compression is not reversible, that is, after removing the force that induces compression, the drinking element does not return to its original form

En una realización particularmente preferida, la pared lateral escalonada del elemento de bebedero comprende una primera serie de regiones de pared lateral (dicha serie tiene al menos un miembro) en forma de anillos (que no son necesariamente planos) de diámetro creciente (cuando dicha serie tiene más de un miembro) interconectados e integralmente formados con una segunda serie de regiones de pared lateral (dicha segunda serie tiene al menos un miembro). Preferiblemente, las regiones de pared lateral son de un grosor substancialmente uniforme, de manera que el diámetro del orificio del elemento de bebedero aumenta desde el primer extremo hasta el segundo extremo del elemento de bebedero. De forma conveniente, la segunda serie de regiones de pared lateral es cilíndrica (es decir, paralela al eje del orificio), aunque puede ser frustocónica (es decir, inclinada con respecto al eje del orificio). Ambas series de regiones de pared lateral pueden tener una forma no circular (por ejemplo, ovalada, cuadrada, rectangular o en forma de estrella). La segunda región de pared lateral constituye la región de pared lateral de la segunda serie más cerca del segundo extremo del elemento de bebedero.In a particularly preferred embodiment, the stepped side wall of the drinking element comprises a first series of sidewall regions (said series has the minus one member) in the form of rings (which are not necessarily planes) of increasing diameter (when said series has more than one member) interconnected and integrally formed with a second series of sidewall regions (said second series has the minus one member). Preferably, the side wall regions they are of substantially uniform thickness, so that the hole diameter of the drinking element increases from the first end to the second end of the drinking element. Conveniently, the second series of side wall regions it is cylindrical (that is, parallel to the axis of the hole), although it can be frustoconical (that is, inclined with respect to the axis of the orifice). Both series of side wall regions can have a non-circular shape (for example, oval, square, rectangular or star-shaped). The second side wall region constitutes the side wall region of the second series closer of the second end of the drinking element.

El comportamiento ante la compresión del elemento de bebedero puede alterarse ajustando las dimensiones de cada región de pared lateral. En una realización, la totalidad de la primera serie de regiones de pared lateral tiene la misma longitud y la totalidad de la segunda serie de regiones de pared lateral tiene la misma longitud (que puede ser igual o diferente de la primera serie de regiones de pared lateral y que puede ser igual o diferente de la de la primera región de pared lateral). En una realización preferida, sin embargo, la longitud de la primera serie de regiones de pared lateral y/o de la segunda serie de regiones de pared lateral aumenta incrementalmente hacia el primer extremo del elemento de bebedero.The behavior before the compression of drinking element can be altered by adjusting the dimensions of Each side wall region. In one embodiment, all of the first series of side wall regions has the same length and the entire second series of side wall regions It has the same length (which can be the same or different from the first series of side wall regions and that can be the same or different from that of the first side wall region). In a preferred embodiment, however, the length of the first series of side wall regions and / or the second series of regions of side wall increases incrementally towards the first end of the drinking element.

El elemento de bebedero puede estar definido por la primera región de pared lateral y una de entre la primera y la segunda serie regiones de pared lateral. Sin embargo, el elemento de bebedero puede tener tantas como seis o más de cada una de entre la primera y la segunda serie de regiones de pared lateral. En una realización particularmente preferida, se disponen cuatro de la primera serie y cinco de la segunda serie.The drinking element can be defined by the first side wall region and one between the first and the Second series side wall regions. However, the element of drinker can have as many as six or more of each of the First and second series of side wall regions. In a particularly preferred embodiment, four of the First series and five of the second series.

Preferiblemente, el grosor de la regiones de pared lateral está entre aproximadamente un 4% y un 24%, preferiblemente entre aproximadamente un 6% y un 20%, más preferiblemente entre aproximadamente un 8% y un 16% de la distancia entre los diámetros interno y externo de las primeras regiones de pared lateral (es decir, el grosor anular en el caso de anillos planos (annuli)).Preferably, the thickness of the regions of lateral wall is between approximately 4% and 24%, preferably between about 6% and 20%, more preferably between about 8% and 16% of the distance between the internal and external diameters of the first regions of lateral wall (i.e. the annular thickness in the case of rings blueprints (annuli)).

Preferiblemente, la distancia entre los diámetros interno y externo de la primera serie de regiones de pared lateral es de entre 4 y 10 mm y más preferiblemente de entre 5 y 7,5 mm. Preferiblemente, el grosor de las regiones de pared lateral es de entre 0,2 y 1,5 mm y más preferiblemente de entre 0,3 y 1,2 mm. El grosor ideal de las regiones de pared lateral variará de elemento a elemento y estará influenciado por el tamaño, la forma y el material del elemento de bebedero y por el proceso utilizado para su manufactura.Preferably, the distance between the internal and external diameters of the first series of wall regions lateral is between 4 and 10 mm and more preferably between 5 and 7.5 mm Preferably, the thickness of the side wall regions it is between 0.2 and 1.5 mm and more preferably between 0.3 and 1.2 mm The ideal thickness of the side wall regions will vary from element by element and will be influenced by size, shape and the material of the drinking element and by the process used to its manufacturing

En una realización conveniente, solamente se forma un contacto en borde entre el elemento de bebedero y la pieza fundida, el primer extremo (la base) del elemento de bebedero está definido por una región de pared lateral de la primera o de la segunda serie que no es perpendicular al eje del orificio. Se apreciará del anterior análisis que dicha disposición es ventajosa para minimizar la huella y el área de contacto del elemento de bebedero. En tales realizaciones, la región de pared lateral que define el primer extremo del elemento de bebedero puede tener una longitud y/o una orientación diferente de las otras regiones de pared lateral de esa serie. Por ejemplo, la región de pared lateral que define la base puede estar inclinada hacia el eje del orificio en un ángulo de entre 5º y 30º, preferiblemente entre 5º y 15º. Preferiblemente, el borde libre de la región de pared lateral que define el primer extremo del elemento de bebedero tiene una pestaña o talón anular dirigido hacia el interior.In a convenient embodiment, only forms an edge contact between the drinking element and the piece fused, the first end (the base) of the drinking element is defined by a side wall region of the first or the second series that is not perpendicular to the axis of the hole. Be you will appreciate from the previous analysis that this provision is advantageous to minimize the footprint and contact area of the element of drinking fountain In such embodiments, the side wall region that defines the first end of the drinking element can have a length and / or a different orientation from the other regions of side wall of that series. For example, the side wall region which defines the base can be inclined towards the axis of the hole at an angle between 5º and 30º, preferably between 5º and 15º. Preferably, the free edge of the side wall region that define the first end of the drinking element has a tab or annular heel directed inwards.

Se entenderá a partir del anterior análisis que el elemento de bebedero está diseñado para ser utilizado en conjunción con un manguito de bebedero. Así, la invención suministra en un segundo aspecto un sistema de bebedero para el vaciado de metales que comprende un elemento de bebedero de acuerdo con el primer aspecto y un manguito de bebedero fijado al mismo.It will be understood from the previous analysis that The drinking element is designed to be used in conjunction with a drinking sleeve. Thus, the invention provides in a second aspect a drinking system for emptying metals comprising a drinking element according to the first aspect and a drinking sleeve fixed to it.

Un manguito de bebedero estándar tiene una base anular para ser montada sobre un macho separador (colapsable o de otra forma). En el sistema de bebedero del segundo aspecto la base del manguito de bebedero está perfilada con el mismo ángulo que la primera región de pared lateral del elemento de bebedero.A standard drinking sleeve has a base annular to be mounted on a male spacer (collapsible or Another way). In the drinking system of the second aspect the base of the drinking sleeve is profiled at the same angle as the first side wall region of the drinking element.

La naturaleza del manguito de bebedero no está particularmente limitada y puede ser por ejemplo aislante, exotérmica o una combinación de ambas. Nada en su modo de manufactura está particularmente limitado, puede manufacturarse por ejemplo usando el procedimiento de pasta o de inyección en macho. Típicamente, el manguito de bebedero está hecho de una mezcla de rellenos refractarios (por ejemplo, fibras, microesferas huecas y/o materiales en partículas) y amalgamadores. Un manguito exotérmico requiere además un combustible (habitualmente aluminio o una aleación de aluminio) y habitualmente iniciadores/sensibilizadores. Los manguitos de bebedero adecuados incluyen por ejemplo, aquellos vendidos por Foseco bajo el nombre comercial KALMIN, LAMINEX o FEEDEX. Los manguitos de bebedero están disponibles en un gran número de formas incluyendo cilindros cerrados y abiertos, óvalos, con rebajes y abovedados. Preferiblemente el elemento de bebedero se utiliza en conjunción con cualquier diseño de manguito de inserto convencional que conste de un manguito cerrado (taponado) que puede ser de extremo plano, abovedado, abovedado con extremo plano o cualquier otro diseño de manguito de inserto. El manguito de bebedero puede ser convenientemente fijado en el elemento de bebedero mediante adhesivo pero también puede encajarse o tener el manguito moldeado alrededor de una parte del elemento de bebedero. Preferiblemente, el manguito de bebedero se adhiere al elemento de bebedero.The nature of the drinking hose is not particularly limited and can be for example insulator, exothermic or a combination of both. Nothing in its way manufacturing is particularly limited, it can be manufactured by example using the paste or male injection procedure. Typically, the drinking fountain sleeve is made of a mixture of refractory fillers (e.g., fibers, hollow microspheres and / or particulate materials) and amalgamators. An exothermic cuff it also requires a fuel (usually aluminum or a aluminum alloy) and usually initiators / sensitizers. Suitable drinking sleeves include, for example, those sold by Foseco under the trade name KALMIN, LAMINEX or FEEDEX Drinker sleeves are available in a large number of shapes including closed and open cylinders, ovals, with recesses and vaulted. Preferably the drinking element is used in conjunction with any insert sleeve design conventional consisting of a closed sleeve (capped) that can be flat end, vaulted, domed with flat end or Any other insert sleeve design. The sleeve of drinker can be conveniently fixed in the element of trough by adhesive but can also be fitted or have the molded sleeve around a part of the drinking element. Preferably, the drinking fountain sleeve adheres to the element of drinking fountain

La invención permite el uso de manguitos de menor resistencia para ser usados hasta con un valor inferior a 3. 5 N. Preferiblemente, la resistencia del manguito es al menos 5 kN. Preferiblemente, la resistencia del manguito es inferior a 20 kN. Para facilitar la comparación, la resistencia del manguito de bebedero se define como la resistencia compresiva de un cuerpo de ensayo cilíndrico de 50 x 50 mm hecho del material del manguito de bebedero. Se utilizó una máquina de ensayo de compresión 201/70 EM (Form & Test Seidner, Alemania) y se operó de acuerdo con las instrucciones del fabricante. El cuerpo de ensayo se colocó centralmente sobre la parte inferior de las placas de acero y se cargó hasta su destrucción a medida que la placa inferior se movía hacia la placa superior a una velocidad de 20 mm/minuto. La resistencia efectiva del manguito de bebedero no solamente depende de la composición exacta, del amalgamador utilizado y del procedimiento de manufacturación, sino también del tamaño y del diseño del manguito, lo que se ilustra por el hecho de que la resistencia de un cuerpo de ensayo es habitualmente mayor que la detectada para un manguito de extremo plano estándar de 6/9 K. La disponibilidad potencial de una mayor gama de composiciones y diseños de manguitos que pueden utilizarse junto con la invención hace posible la especificación del manguito más apropiado (técnica y económicamente) para cada pieza fundida individual, lo que no es posible con la técnica existente.The invention allows the use of sleeves of less resistance to be used with a value less than 3. 5 N. Preferably, the resistance of the sleeve is at least 5 kN. Preferably, the resistance of the sleeve is less than 20 kN. To facilitate comparison, the resistance of the sleeve of drinker is defined as the compressive strength of a body of 50 x 50 mm cylindrical test made of the sleeve material of drinking fountain A 201/70 EM compression test machine was used (Form & Test Seidner, Germany) and was operated in accordance with the manufacturer's instructions The test body was placed centrally on the bottom of the steel plates and it charged until its destruction as the bottom plate moved towards the top plate at a speed of 20 mm / minute. The effective resistance of the drinking sleeve does not only depend of the exact composition, the amalgamator used and the manufacturing procedure, but also the size and sleeve design, which is illustrated by the fact that the resistance of a test body is usually greater than the detected for a standard 6/9 K flat end sleeve. potential availability of a wider range of compositions and sleeve designs that can be used in conjunction with the invention makes the most appropriate sleeve specification possible (technique and economically) for each individual cast, which is not possible with the existing technique.

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Ahora se describirán realizaciones de la invención a modo de ejemplo solamente con referencia a los dibujos adjuntos en los que:Embodiments of the invention by way of example only with reference to the drawings attachments in which:

La figura 1 es un corte de una pieza de ensayo que contiene características del elemento de bebedero de acuerdo con la invención.Figure 1 is a section of a test piece which contains characteristics of the drinking element according with the invention

Las figuras 2a y 2b son un corte y una vista superior respectivamente de un elemento de bebedero conocido.Figures 2a and 2b are a section and a view. respectively of a known drinking element.

La figura 3a es un diseño conocido de un manguito de bebedero VSK.Figure 3a is a known design of a VSK drinker sleeve.

La figura 3b es un diseño conocido de un manguito de bebedero de 6/9 K.Figure 3b is a known design of a 6/9 K drinker sleeve.

La figura 3c es un diseño de un manguito de bebedero abovedado de extremo plano.Figure 3c is a sleeve design of flat end vaulted drinker.

La figura 4 es un corte de otro elemento de bebedero conocido.Figure 4 is a section of another element of known drinking fountain.

Las figuras 5a a 5c son simulaciones por ordenador del elemento de bebedero conocido de la figura 4 durante su uso.Figures 5a to 5c are simulations by computer of the known drinking element of figure 4 during its use.

La figura 6 es un corte de un elemento de bebedero de acuerdo con la invención.Figure 6 is a section of an element of drinker according to the invention.

Las figuras 7a y 7b son simulaciones por ordenador del elemento de bebedero de la figura 6 durante su uso.Figures 7a and 7b are simulations by computer of the drinking element of figure 6 during its use.

La figura 8 es un corte de otro elemento de bebedero de acuerdo con la invención.Figure 8 is a section of another element of drinker according to the invention.

La figura 9 es un manguito de bebedero abovedado de extremo plano con una base modificada junto con un elemento de bebedero de acuerdo con la invención.Figure 9 is a vaulted drinking sleeve flat end with a modified base together with an element of drinker according to the invention.

La figura 10a es un gráfico de la fuerza aplicada contra el desplazamiento para un manguito de bebedero KALMINEX 2000ZP 6/9K bajo compresión.Figure 10a is a graph of the force applied against displacement for a drinking sleeve KALMINEX 2000ZP 6 / 9K under compression.

Las figuras 10b a 10i son gráficos de la fuerza aplicada contra el desplazamiento para piezas de ensayo de la figura 1 junto con un manguito de bebedero KALMINEX 2000ZP 6/9K con un ángulo \alpha variable.Figures 10b to 10i are graphs of the force applied against displacement for test pieces of the Figure 1 together with a KALMINEX 2000ZP 6 / 9K drinking fountain sleeve with a variable angle α.

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Methodology

En los subsiguientes ejemplos se ensayaron sistemas de bebederos estándar que comprendían elementos de bebederos estándar con manguitos de bebedero estándar así como sistemas de acuerdo con la invención. Los elementos de bebederos tanto estándar como de la invención fueron manufacturados mediante prensado de chapas de acero. El perfilado de la base de los manguitos de bebedero de la invención se consiguió bien manufacturando los manguitos con el perfil ya en su lugar (manguitos en forma de cúpula con la parte superior plana) o mediante el uso de papel abrasivo sobre manguitos estándar (manguitos en forma 6/9K). Cuando se manufacturan comercialmente los manguitos de bebedero perfilados en la forma 6/9K debe entenderse que sería más práctico producir los manguitos de bebedero con el perfil ya en sitio.In subsequent examples, they were tested standard drinking systems comprising elements of standard troughs with standard trough sleeves as well as systems according to the invention. The drinking fountains both standard and of the invention were manufactured by pressing of steel sheets. The profiling of the base of the drinker sleeves of the invention got well manufacturing the sleeves with the profile already in place (dome-shaped sleeves with flat top) or by using abrasive paper over standard sleeves (6 / 9K shaped sleeves). When they are manufactured commercially Drinking sleeves profiled in the 6 / 9K form must understood that it would be more practical to produce the sleeves of drinker with the profile already in place.

Molding test

El ensayo se realizó sobre una máquina de moldeo comercial Herman usando un sistema de arena cruda unida con arcilla. Se fijó una placa modelo de madera a la placa de acero. Entonces se montaron cuatro elementos de bebederos y los correspondientes manguitos de bebedero sobre la placa modelo utilizando pernos de posicionamiento, separados 150 mm y 114 mm de las líneas centrales de la placa modelo. Se situó una caja de moldeo sobre la placa modelo para dar un molde de unas dimensiones aproximadas de 576 mm x 432 mm x 192 mm (longitud x anchura x altura). Se añadió arena a la caja de moldeo de manera que su nivel fue de aproximadamente 50 mm por encima de la altura de la caja de moldeo. El peso de la arena fue aproximadamente 112 kg. Se situó una placa compactadora de 576 x 432 mm 144 mm por encima de la altura de la caja de moldeo (aproximadamente 94 mm por encima de la superficie de la arena no comprimida) y el molde fue comprimido mediante el movimiento descendente de la placa compactadora hasta la presión prescrita, tardando entre 3 y 6 segundos en compactar la arena hasta el nivel de la caja de moldeo. Entonces se excavó el molde y se observó el estado de los elementos de bebederos y de los manguitos de
bebedero.The test was performed on a Herman commercial molding machine using a clay-bound raw sand system. A wooden model plate was attached to the steel plate. Then four elements of drinking fountains and the corresponding drinking sleeves were mounted on the model plate using positioning bolts, separated 150 mm and 114 mm from the center lines of the model plate. A molding box was placed on the model plate to give a mold of approximate dimensions of 576 mm x 432 mm x 192 mm (length x width x height). Sand was added to the molding box so that its level was approximately 50 mm above the height of the molding box. The weight of the sand was approximately 112 kg. A compactor plate 576 x 432 mm 144 mm was placed above the height of the molding box (approximately 94 mm above the surface of the uncompressed sand) and the mold was compressed by the downward movement of the compactor plate up to the prescribed pressure, taking 3 to 6 seconds to compact the sand to the level of the molding box. The mold was then excavated and the condition of the drinking fountains and the sleeves of
drinking fountain

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Compression test

Se ensayaron piezas de ensayo de elementos de bebederos y manguitos de bebedero asentándolas entre las dos placas paralelas del dispositivo de ensayo de resistencia a la compresión Hounsfield.Test pieces of elements of drinkers and drinking sleeves seating them between the two plates Parallel to the compression resistance test device Hounsfield.

Se fijó la placa inferior, mientras que la placa superior se atravesó hacia abajo a través de un mecanismo mecánico de rosca a una velocidad constante de 30 mm por minuto y se dibujaron gráficos de la fuerza aplicada en contra del desplazamiento de la placa.The bottom plate was fixed while the plate upper was traversed down through a mechanical mechanism of thread at a constant speed of 30 mm per minute and they drew graphs of the force applied against the plate offset.

Las piezas de ensayo del elemento de bebedero que soportaron el ensayo de compresión tenían la configuración básica mostrada en la figura 1. Brevemente, la pieza 10 de ensayo del elemento de bebedero consta de una base circular 12 (de un diámetro D) con una región 14 de pared lateral cilíndrica (de una altura h) que se extendía hacia arriba desde la misma. Contigua con la región 14 de pared lateral cilíndrica se encuentra una región 16 de pared lateral de diámetro creciente (con un diámetro máximo d) que está inclinada hacia la región 14 de pared lateral cilíndrica con un ángulo \alpha. La región 16 de pared lateral de diámetro creciente sirve como superficie de montaje para un manguito de bebedero durante su uso. Se observará que estas piezas de ensayo usadas para el ensayo de compresión no están provistas de una abertura en la base ya que no se usarán para la colada.The test pieces of the drinking element who supported the compression test had the configuration basic shown in figure 1. Briefly, test piece 10 of the drinking element consists of a circular base 12 (of a diameter D) with a cylindrical side wall region 14 (of a height h) that extended upwards from it. Contiguous with the cylindrical side wall region 14 is a region 16 side wall of increasing diameter (with a maximum diameter d) which is inclined towards the region 14 of cylindrical side wall with an angle? The side wall region 16 in diameter crescent serves as a mounting surface for a sleeve drinker during use. It will be noted that these test pieces used for compression testing are not provided with a opening at the base as they will not be used for laundry.

Se prepararon diferentes elementos de bebederos en los que \alpha = 90º (estándar), 80º, 70º, 60º, 50º, 40º, 30º ó 20º. Las piezas de ensayo se manufacturaron de acero dulce con un grosor de 0,5 mm. En el caso de la piezas de ensayo del elemento de bebedero estándar (\alpha = 90º) D fue 53,5 mm, h fue 7,5 mm y d fue 80,0 mm. Las piezas de ensayo se diseñaron de forma que la altura (h) de la región 14 de pared lateral cilíndrica, el diámetro máximo (d) de la región 16 de pared lateral de diámetro creciente y el área de la superficie de montaje dispuesta por la primera región 16 de pared lateral permanecieron constante mientras que \alpha varió (es decir, a medida que \alpha disminuye, el diámetro (D) de la base circular 12 aumenta). Los elementos de bebederos fueron ensayados con un manguito de bebedero exotérmico KALMINEX 2000ZP 6/9K tal como fue suministrado por Foseco poseyendo una densidad de 0,55 - 0,65 g/cm^{2} y una resistencia a al compresión del orden de 4 kN.Different elements of drinking fountains were prepared in which α = 90º (standard), 80º, 70º, 60º, 50º, 40º, 30º or 20th. The test pieces were manufactured from mild steel with a 0.5 mm thickness. In the case of the test pieces of the element of standard trough (α = 90º) D was 53.5 mm, h was 7.5 mm and d It was 80.0 mm. The test pieces were designed so that the height (h) of the region 14 of cylindrical side wall, the diameter maximum (d) of the lateral wall region 16 of increasing diameter and the area of the mounting surface arranged by the first region 16 sidewall remained constant while α varied (that is, as α decreases, the diameter (D) of circular base 12 increases). The drinking fountains were tested with a KALMINEX 2000ZP exothermic drinking fountain sleeve 6 / 9K as supplied by Foseco having a density of 0.55-0.65 g / cm2 and a compressive strength of the order of 4 kN.

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Ejemplo comparativo 1Comparative example one

Molding test

Se ensayó un elemento de bebedero (un macho separador colapsable de metal vendido bajo la nomenclatura MH/33 según se describe en el documento WO2005/051568 (según se muestra en las figuras 2a y 2b) en combinación con los siguientes manguitos de bebedero listados en la tabla 1:A drinking element was tested (a male Collapsible metal separator sold under the nomenclature MH / 33 as described in WO2005 / 051568 (as shown in Figures 2a and 2b) in combination with the following sleeves of drinker listed in table 1:

TABLE 1

1one

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Las formulaciones de los manguitos varían de acuerdo con las propiedades del producto requeridas, sin embargo, todos tienen la formulación general: 20% - 25% de combustible de aluminio; 10% - 20% de oxidantes y sensibilizadores; 5% - 10% de amalgamadores orgánicos y 35% - 55% de rellenos refractarios. El tipo de rellenos refractarios usados tiene la más directa influencia tanto en la densidad como en la resistencia de los manguitos.Cuff formulations vary from according to the required product properties, however, all have the general formulation: 20% - 25% fuel of aluminum; 10% - 20% oxidants and sensitizers; 5% - 10% of organic amalgamators and 35% - 55% refractory fillings. He type of refractory fillers used has the most direct influence on both density and resistance of sleeves

Con referencia a las figuras 2a y 2b, el elemento de bebedero 20 comprende un primer extremo 22 (base) para montar sobre un modelo de molde; un segundo extremo opuesto 24 (extremo superior) para recibir el manguito de bebedero y un orificio 26 entre el primer y el segundo extremo 22, 24 definido por una pared lateral escalonada 28. El segundo extremo 24 del elemento de bebedero 20 está definido por una primera región 25 de pared lateral, dicha primera región 25 de pared lateral es perpendicular al eje a del orificio. Una segunda región 30 de pared lateral es contigua con la primera región 25 de pared lateral y paralela al eje a del orificio. La pared lateral escalonada 28 comprende adicionalmente series alternativas de primeras 28a y segundas 28b regiones de pared lateral de longitud aproximadamente igual. La segunda región 30 de pared lateral constituye la primera región de pared lateral de la segunda serie 28b más cercana al segundo extremo 24 del elemento de bebedero 20. La primera serie de regiones 28a de pared lateral consta de tres regiones de pared lateral que son perpendiculares al eje a del orificio. La segunda serie de regiones 28b de pared lateral consta de cuatro regiones de pared lateral. Las primeras tres regiones de pared lateral de la segunda serie 28b son paralelas al eje a del orificio. Una cuarta región 32 de pared lateral está inclinada hacia el eje a del orificio en un ángulo de 15º y tiene una pestaña anular dirigida hacia el interior para minimizar su huella y mejorar así el desmontaje. La cuarta región 32 de pared lateral tiene también aproximadamente el doble de longitud que las otras paredes laterales de la segunda serie 28b.With reference to figures 2a and 2b, the drinking element 20 comprises a first end 22 (base) for mount on a mold model; a second opposite end 24 (upper end) to receive the drinking fountain sleeve and a hole 26 between the first and second ends 22, 24 defined by a stepped side wall 28. The second end 24 of the element of drinking fountain 20 is defined by a first wall region 25 lateral, said first lateral wall region 25 is perpendicular to the axis a of the hole. A second side wall region 30 is contiguous with the first side wall region 25 and parallel to the axis to the hole. The stepped side wall 28 comprises additionally alternative series of first 28a and second 28b lateral wall regions of approximately equal length. The second side wall region 30 constitutes the first region of side wall of the second series 28b closest to the second end 24 of the drinking element 20. The first series of 28th regions of side wall consists of three side wall regions that are perpendicular to the axis a of the hole. The second series of regions Side wall 28b consists of four side wall regions. The first three side wall regions of the second series 28b they are parallel to the axis a of the hole. A fourth wall region 32 side is inclined towards the axis a of the hole at an angle of 15º and has an annular flange directed inwards to minimize your footprint and improve disassembly. The fourth region 32 sidewall also has approximately twice as much length than the other side walls of the second series 28b

Los elementos de bebederos y los manguitos de bebedero se moldearon tal como se describió anteriormente usando una presión de moldeo de 380 PSI (2.620 kN). Los elementos de bebederos se colapsaron según se esperaba y no hubo daños visibles en el manguito de bebedero FEEDEX HD VSK, sin embargo, se produjeron fisuras y algunas rupturas en la base del manguito KALMINEX 95 6/9K y del manguito de cúpula KALMINEX 2000XP así como algún hundimiento (compresión del manguito). El manguito KALMINEX 2000XP 6/9K mostró daños severos y la base del manguito se rompió en varios trozos. No se ensayó un manguito de bebedero KALMINEX 2000ZP con el elemento de bebedero 20 ya que es más débil que los manguitos de bebedero KALMINEX XP y KALMINEX 95 que sufrieron daños a 380 PSI (2.620 kN).The elements of drinking fountains and sleeves drinker were molded as described above using a molding pressure of 380 PSI (2,620 kN). The elements of drinkers collapsed as expected and there was no visible damage in the FEEDEX HD VSK drinker sleeve, however, they occurred cracks and some ruptures at the base of the KALMINEX 95 6 / 9K sleeve and of the dome sleeve KALMINEX 2000XP as well as some sinking (cuff compression). KALMINEX 2000XP 6 / 9K sleeve showed Severe damage and the base of the cuff broke into several pieces. Do not a KALMINEX 2000ZP drinking sleeve with the element was tested of drinking trough 20 since it is weaker than drinking troughs KALMINEX XP and KALMINEX 95 that suffered damage to 380 PSI (2,620 kN).

Entonces se repitió la serie de ensayos a mayores presiones de moldeo de 620 PSI (4.275 kN). De nuevo, todos los elementos de bebederos se colapsaron, sin embargo, esta vez no había daños visibles en todos los manguitos. En la base del manguito FEEDEX HD VSK había algunas pequeñas fisuras internas y en un caso una astilla cerca del elemento de bebedero. En el manguito KALMINEX 95 6/9K, había fisuras más extensas en la base del manguito y algún pandeo y hundimiento del manguito (la altura del manguito se redujo hasta 10 mm después del moldeo). El manguito en forma de cúpula con la parte superior plana KALMINEX 2000XP mostró daños severos y la base del manguito se rompió en varios trozos. No se ensayo el manguito KALMINEX 2000XP 6/9K.Then the series of trials was repeated to higher molding pressures of 620 PSI (4,275 kN). Again all the drinking fountain elements collapsed, however, this time not there was visible damage to all sleeves. At the base of FEEDEX HD VSK sleeve there were some small internal fissures and in a case a splinter near the drinking element. In the sleeve KALMINEX 95 6 / 9K, there were more extensive fissures at the base of the sleeve and some buckling and sinking of the sleeve (the height of the sleeve was reduced to 10 mm after molding). The cuff in the form of flat top dome KALMINEX 2000XP showed damage severe and the base of the cuff broke into several pieces. I dont know test the KALMINEX 2000XP 6 / 9K sleeve.

En todos los casos, debe observarse que después del moldeo, la primera región de pared lateral del elemento de bebedero colapsado se combó más allá de la horizontal, es decir en un ángulo mayor de 90º con respecto al eje del orificio.In all cases, it should be noted that after of molding, the first side wall region of the element of collapsed drinker was combined beyond the horizontal, that is in An angle greater than 90º with respect to the axis of the hole.

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Ejemplo comparativo 2Comparative example 2

Computer simulation

Se realizó una simulación por ordenador (ABAQUS, fabricado por Abaqus Inc.) para evaluar la tensión impuesta sobre un sistema de bebedero que comprendía un manguito de bebedero estándar con dimensiones similares a un manguito FEEDEX HD VSK y el elemento de bebedero 40 de la figura 4. El software avanzado de análisis finito de elementos incluye un resolutor estático y dinámico de tensión - deformación que se utilizó para las simulaciones. La simulación se realizó fijando el elemento de bebedero en el eje z y poniendo entonces el modelo bajo un nivel de deformación de manera que comprimiese en el eje z una cierta distancia en un cierto tiempo. Esto pone varias partes del modelo bajo diferentes tensiones. El modelo fue programado con las propiedades mecánicas del manguito y del elemento de bebedero, de forma que pudieran ser simuladas las tensiones dentro del manguito de bebedero y comprimiesen el elemento de bebedero de metal.A computer simulation (ABAQUS, manufactured by Abaqus Inc.) to assess the tension imposed on a drinking system comprising a drinking sleeve standard with dimensions similar to a FEEDEX HD VSK sleeve and the Drinking element 40 of Figure 4. The advanced software of finite element analysis includes a static resolver and Dynamic tension - deformation that was used for simulations The simulation was performed by setting the element of drinker on the z axis and then putting the model under a level of deformation so that it compressed on the z axis a certain distance in a certain time. This puts several parts of the model under different tensions. The model was programmed with the mechanical properties of the sleeve and the drinking element, of so that tensions within the sleeve could be simulated of trough and compress the metal trough element.

Con referencia a la figura 4, el elemento de bebedero 40 comprende un primer extremo 42 (base) para montar sobre un modelo de molde; un segundo extremo opuesto 43 (parte superior) para recibir un manguito de bebedero y un orificio 44 entre el primer y el segundo extremo 42, 43, definido por una pared lateral escalonada 45. El segundo extremo 43 está definido por una primera región 46 de pared lateral, dicha primera región 46 de pared lateral es perpendicular al eje A del orificio. Una segunda región 47 de pared lateral es contigua a la primera región 46 de pared lateral y paralela al eje A del orificio. La pared lateral escalonada 45 comprende adicionalmente una serie alternativa de primeras 45a y segundas 45b regiones de pared lateral. La segunda región 47 de pared lateral constituye la primera región de pared lateral de la segunda serie 45b. La primera serie de regiones 45a de pared lateral consta de dos regiones de pared lateral que son perpendiculares al eje A del orificio. La segunda serie de regiones 45a de pared lateral consta de tres regiones de pared lateral que son paralelas al eje A del orificio.With reference to figure 4, the element of drinker 40 comprises a first end 42 (base) for mounting on a mold model; a second opposite end 43 (upper part) to receive a drinking sleeve and a hole 44 between the first and second end 42, 43, defined by a side wall staggered 45. The second end 43 is defined by a first side wall region 46, said first wall region 46 lateral is perpendicular to the A axis of the hole. A second region Side wall 47 is adjacent to the first wall region 46 lateral and parallel to the A axis of the hole. Side wall step 45 further comprises an alternative series of first 45a and second 45b lateral wall regions. The second lateral wall region 47 constitutes the first wall region side of the second series 45b. The first series of 45th regions Side wall consists of two side wall regions that are perpendicular to the A axis of the hole. The second series of regions 45a side wall consists of three side wall regions that They are parallel to the A axis of the hole.

La figura 5a muestra parte de un manguito 50 de bebedero montado sobre el elemento de bebedero 40 de la figura 4 antes del moldeo. La figura 5b es una vista aumentada de la base del elemento de bebedero 50 montado sobre el elemento de bebedero 40. La figura 5c muestra una vista aumentada del mismo manguito 50 de bebedero y del elemento de bebedero 40 durante el moldeo. La cavidad del manguito de bebedero se indica mediante la flecha A. El sombreado, según se muestra en la leyenda, representa la magnitud de la fuerza impuesta sobre el manguito 50 de bebedero. Con referencia a la figura 5c, puede verse que el elemento de bebedero 40 se deforma bajo la presión según se esperaba. Sorprendentemente, su superficie 46 de montaje es empujada incrementalmente hacia abajo en su borde periférico. Esto tiende a una distribución desigual de las fuerzas con una concentración sobre la pared interior del manguito 50 de bebedero (carga concentrada) según se indica por la flecha B.Figure 5a shows part of a sleeve 50 of drinking fountain mounted on the drinking element 40 of figure 4 before molding. Figure 5b is an enlarged view of the base of the drinking element 50 mounted on the drinking element 40. Figure 5c shows an enlarged view of the same sleeve 50 of drinker and drinker element 40 during molding. The Drinker sleeve cavity is indicated by arrow A. The shading, as shown in the legend, represents the magnitude of the force imposed on the drinking sleeve 50. With reference to figure 5c, it can be seen that the drinking element 40 is warps under pressure as expected. Surprisingly, his mounting surface 46 is pushed incrementally down at its peripheral edge. This tends to an unequal distribution of the forces with a concentration on the inner wall of the 50 drinker sleeve (concentrated load) as indicated by the arrow B.

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Ejemplo 1Example one

Computer simulation

La simulación por ordenador del ejemplo comparativo 2 sugiere que la formación de fisuras observada en el ejemplo comparativo 1 puede estar provocada por la carga puntual sobre la pared interna del manguito de bebedero. Los inventores intentaron aliviar esto cambiando la forma del elemento de bebedero. La simulación se ejecutó de nuevo usando el elemento de bebedero 52 de la figura 6 en lugar del elemento de bebedero 40 de la figura 4. El elemento 52 de la invención es igual a todos los efectos que el mostrado en la figura 4 excepto que la superficie de montaje 54 del elemento de bebedero 52 está inclinada con relación al eje A del orificio en un ángulo de 60º. La base del manguito de bebedero 56 (figura 7a) se perfilo con el mismo ángulo.The computer simulation of the example Comparative 2 suggests that the fissure formation observed in the comparative example 1 may be caused by point loading on the inner wall of the drinking fountain sleeve. The inventors They tried to alleviate this by changing the shape of the drinking element. The simulation was executed again using the drinking element 52 of figure 6 instead of the drinking element 40 of figure 4. Element 52 of the invention is equal to all effects that the shown in Figure 4 except that the mounting surface 54 of the drinking element 52 is inclined relative to the A axis of the hole at an angle of 60º. The base of the drinking hose 56 (Figure 7a) was profiled with the same angle.

Las figuras 7a y 7b muestran el elemento de bebedero 52 y la base del manguito 56 de bebedero correspondiente antes y durante el moldeo, respectivamente. La figura 7b muestra que la fuerza ya no se concentra sobre la pared interna del manguito 56 de bebedero de manera que ninguna parte de la base sufre una fuerza excesiva. Se observará que el área de fuerza máxima (flecha B) está en una región del manguito alejada de la cavidad (flecha A) del manguito de bebedero. Un fallo en esta región no provocará que fragmentos de material del manguito de bebedero penetren en la fundición y provocando defectos.Figures 7a and 7b show the element of drinker 52 and the base of the corresponding drinker sleeve 56 before and during molding, respectively. Figure 7b shows that the force is no longer concentrated on the inner wall of the sleeve 56 of drinker so that no part of the base suffers a force excessive It will be noted that the maximum force area (arrow B) is in a region of the sleeve away from the cavity (arrow A) of the drinker sleeve. A failure in this region will not cause material fragments of the drinking fountain sleeve penetrate the Casting and causing defects.

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Ejemplo 1Example one

Molding test

Se ensayó un elemento de bebedero 60 como el mostrado en la figura 8 en combinación con los manguitos de bebedero en forma de cúpula con la parte superior plana listados en la siguiente tabla 2 (tal como se muestra en la figura 9):A drinking element 60 was tested as the shown in figure 8 in combination with the drinking fountain sleeves Dome-shaped with the flat top listed in the following table 2 (as shown in figure 9):

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TABLE 2

22

Las formulaciones de los manguitos varían de acuerdo con las propiedades requeridas del producto, sin embargo, todos tienen la formulación general: 20 - 25% de combustible de aluminio, 10 - 20% de oxidantes y sensibilizantes, 5 -
10% de amalgamadores orgánicos y 35 - 55% de rellenos refractarios. El tipo de rellenos refractarios utilizados tiene la influencia más directa sobre la densidad y la resistencia de los manguitos.The formulations of the sleeves vary according to the required properties of the product, however, all have the general formulation: 20-25% aluminum fuel, 10-20% oxidants and sensitizers, 5 -
10% organic amalgamators and 35-55% refractory fillings. The type of refractory fillings used has the most direct influence on the density and strength of the sleeves.

Con referencia a la figura 8, el elemento de bebedero 60 es idéntico al elemento de bebedero 20 mostrado en las figuras 2a y 2b excepto que la primera región 62 de pared lateral está inclinada hacia el eje del orificio en un ángulo de 60º. El elemento de bebedero fue manufacturado de acero dulce y tenía un grosor de 0,5 mm. El diámetro máximo d es 92,9 mm y la altura h es 35,4 mm. El diámetro del orificio 26 en la base del elemento de bebedero es 22,9 mm.With reference to figure 8, the element of drinker 60 is identical to the drinking element 20 shown in the Figures 2a and 2b except that the first side wall region 62 It is inclined towards the axis of the hole at an angle of 60º. He drinker element was manufactured of mild steel and had a 0.5 mm thickness. The maximum diameter d is 92.9 mm and the height h is 35.4 mm The diameter of the hole 26 at the base of the element drinker is 22.9 mm.

Las combinaciones del elemento de bebedero 60 y del manguito de bebedero se moldearon según se describió anteriormente a diferentes presiones entre 420 PSI (2.896 kPa) y 700 PSI (4.826 kPa). Los resultados se resumen en la siguiente tabla 3.The combinations of the drinking element 60 and of the drinking sleeve were molded as described previously at different pressures between 420 PSI (2,896 kPa) and 700 PSI (4,826 kPa). The results are summarized in the following table 3.

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TABLE 3

33

Drinking element 60 and drinking sleeve KALMINEX 2000ZP

Esta combinación fue la más débil de las que se ensayaron y mostraron signos de fallos desde una baja presión de moldeo (420 PSI; 2.896 kPa). El elemento de bebedero no se comprimió completamente y el manguito de bebedero se combó. A pesar de ello, no hubo signos de fisuras o fracturas de la base del manguito de bebedero adyacente con elemento de bebedero.This combination was the weakest of those tested and showed signs of failures from a low pressure of molding (420 PSI; 2,896 kPa). The drinking element was not compressed completely and the drinking sleeve was combined. Nonetheless, there were no signs of cracks or fractures of the base of the cuff of adjacent drinking fountain with drinking element.

Drinking element 60 and drinking sleeve KALMINEX 2000XP

Esta combinación fue satisfactoria a una presión moderadamente alta (700 PSI; 4.826 kPa). El manguito de bebedero sufrió eventualmente de fisuras horizontales a lo largo de la parte de la cúpula del manguito. Esto se atribuyó a la composición del manguito (amalgamador) y a la influencia de la forma del manguito y al procedimiento de manufactura (inyección en macho). El fallo no fue obvio de manera inmediata, solamente se observó cuando el manguito fue excavado del molde de arena después del apisonado. Según se esperaba, el nivel de compresión del elemento de bebedero aumento con la presión de moldeo hasta que el elemento de bebedero estuvo casi completamente comprimido. No se descubrieron restos del manguito dentro del manguito de bebedero por lo que este modo de fallo no tenderá necesariamente a la caída de restos dentro de la colada ni a provocar defectos de fundición.This combination was satisfactory at a pressure moderately high (700 PSI; 4,826 kPa). The drinking fountain sleeve eventually suffered from horizontal fissures along the part of the cuff dome. This was attributed to the composition of the cuff (amalgamator) and to the influence of the cuff shape and to the manufacturing procedure (male injection). The fault no it was obvious immediately, it was only observed when the sleeve was excavated from the sand mold after tamping. As expected, the compression level of the drinking element increase with molding pressure until the drinking element It was almost completely compressed. No remains of the sleeve inside the drinker sleeve so this mode of failure will not necessarily tend to fall debris within the casting or causing casting defects.

El manguito de bebedero KALMINEX 2000XP en forma de cúpula con la parte superior plana se empleó con un elemento de bebedero 20 convencional en el ejemplo comparativo 1 en el que falló a presiones mucho menores. Exactamente a 380 PSI (2.620 kPa), el manguito de bebedero se hundió y se agrietó a lo largo de su base y a 620 PSI (4.275 kPa) sufrió daños severos.The KALMINEX 2000XP drinker sleeve in form dome with the flat top was used with an element of conventional drinking fountain 20 in comparative example 1 in which it failed at much lower pressures. Exactly at 380 PSI (2,620 kPa), the drinker sleeve sank and cracked along its base and at 620 PSI (4,275 kPa) suffered severe damage.

Drinking element 60 and drinking sleeve KALMINEX 95

Esta combinación también fue muy satisfactoria. El elemento de bebedero 60 fue comprimido y el primer fallo del manguito de bebedero se produjo sólo a una presión moderadamente alta (700 PSI; 4.826 kPa). No se descubrieron restos del manguito de bebedero dentro del manguito de bebedero después de que se combase por lo que el fallo no habría conducido necesariamente a defectos de fundición si el molde se hubiera colado.This combination was also very satisfactory. Drinking element 60 was compressed and the first failure of the drinking hose was produced only at moderate pressure high (700 PSI; 4,826 kPa). No cuff remains were discovered of drinker inside the drinker sleeve after it combase so the failure would not necessarily have led to casting defects if the mold had been cast.

El manguito de bebedero de KALMINEX 95 6/9K se empleó con un elemento de bebedero 20 convencional en el ejemplo comparativo 1 con resultados muy diferentes. El manguito de bebedero sufrió de fisuras a lo largo de su base exactamente a 380 PSI (2.620 kPa). A 620 PSI (4.275 kPa) sufrió de fisuras más extensas a lo largo de su base y de un hundimiento significativo. Las fisuras en la base son particularmente problemáticas ya que virutas del manguito de bebedero pueden introducirse en la fundición.The drinking hose of KALMINEX 95 6 / 9K is used with a conventional drinking element 20 in the example Comparative 1 with very different results. The drinking fountain sleeve suffered from cracks along its base at exactly 380 PSI (2,620 kPa). At 620 PSI (4,275 kPa) he suffered from more extensive fissures at along its base and a significant collapse. Fissures at the base they are particularly problematic since chips from Drinker sleeve can be introduced into the foundry.

Puede verse claramente que el elemento de bebedero 60 de la presente invención proporciona ventajas sobre los elementos de bebederos convencionales tal como el elemento de bebedero 20 mostrado en el ejemplo comparativo 1. Cuando se utilizan en combinación con el elemento de bebedero 52 los manguitos de bebedero de resistencia media KALMINEX 2000XP y KALMINEX 95 son satisfactorios a presiones mucho mayores. Además, cuando los manguitos de bebedero eventualmente fallan su modo de fallo en menos probable que conduzca a defectos de función.It can be clearly seen that the element of Drinker 60 of the present invention provides advantages over elements of conventional drinking fountains such as the element of drinker 20 shown in comparative example 1. When used in combination with the drinking element 52 the sleeves of medium resistance drinking fountain KALMINEX 2000XP and KALMINEX 95 are satisfactory at much higher pressures. Also, when the drinker sleeves eventually fail their failure mode in less likely to lead to function defects.

Ejemplo 2Example 2

Compression test

Con referencia a la figura 10a, se efectúa un gráfico de la fuerza contra el desplazamiento de la placa para un manguito de bebedero de KALMINEX 2000ZP 6/9K (según se muestra en la figura 3b) sin una pieza de ensayo del elemento de bebedero. Se observará que a medida que la fuerza aumenta, hay una compresión del manguito de bebedero asociada con la flexibilidad natural (compresibilidad) del manguito de bebedero hasta que se aplica una fuerza crítica (punto Z), denominada resistencia al aplastamiento del manguito (aproximadamente 4,5 kN) después de la cual el punto de compresión del manguito avanza de manera regular bajo una carga reducida.With reference to figure 10a, a graph of force against plate displacement for a KALMINEX 2000ZP 6 / 9K drinker sleeve (as shown in the Figure 3b) without a test piece of the drinking element. Be you will notice that as the force increases, there is a compression of the drinking sleeve associated with natural flexibility (compressibility) of the drinking fountain sleeve until a critical force (point Z), called crush resistance of the sleeve (approximately 4.5 kN) after which the point compression sleeve advances regularly under a load reduced

Con referencia a la figura 10c, se efectúa un gráfico de la fuerza contra el desplazamiento de la placa para una pieza 10 de ensayo de un elemento de bebedero con \alpha = 80º y un manguito de bebedero de KALMINEX 2000ZP 6/9K, cuya base se perfiló con un ángulo de 80º. Se observará que a medida que esa fuerza se incrementa, hay una compresión mínima del elemento de bebedero y del manguito, hasta que se aplica una fuerza crítica (punto A), denominada resistencia inicial al aplastamiento del elemento de bebedero, después de la cual la compresión avanza rápidamente bajo cargas inferiores, marcando el punto B la medición mínima de fuerza después de que se dé la resistencia inicial al aplastamiento de la pieza de ensayo del elemento de bebedero. Se produce una compresión adicional y la fuerza aumenta hasta un máximo (resistencia máxima al aplastamiento del elemento de bebedero, punto C). Cuando la pieza de ensayo del elemento de bebedero ha alcanzado o está cerca de su desplazamiento máximo (punto D), la fuerza aumenta rápidamente hasta que el cuerpo del manguito comienza a fracturarse. La inspección visual del manguito muestra que en el punto A existe algo de fracturación de la esquina inferior (base y pared internas) del manguito de bebedero.With reference to figure 10c, a graph of force against plate displacement for a test piece 10 of a drinking element with α = 80 ° and a drinking hose from KALMINEX 2000ZP 6 / 9K, whose base is profiled with an angle of 80º. It will be noted that as that force is increased, there is minimal compression of the element of drinker and sleeve, until a critical force is applied (point A), called initial resistance to crushing of the drinking element, after which the compression advances quickly under lower loads, marking point B the measurement minimum force after initial resistance to the crushing of the test piece of the drinking element. Be produces additional compression and strength increases up to maximum (maximum resistance to crushing of the element of drinking fountain, point C). When the test piece of the element of drinker has reached or is near its maximum displacement (point D), the force increases rapidly until the body of the Cuff begins to fracture. Visual inspection of the cuff shows that at point A there is some fracturing of the corner bottom (internal base and wall) of the drinking fountain sleeve.

La figura 10b muestra el gráfico de fuerza contra el desplazamiento de la placa para una pieza 10 de ensayo de un elemento de bebedero con \alpha = 90º y un manguito de bebedero de KALMINEX 2000ZP 6/9K que tenía una base plana. Este muestra una curva similar pero más plana en comparación con la de la figura 10c (\alpha = 80º) y el desplazamiento inicial se produce a una menor fuerza aplicada y continúa durante un pargo periodo. Esto se debe a que la resistencia inicial al aplastamiento de la pieza de ensayo del elemento de bebedero es menor aunque también, más significativamente, se debe a que los daños del manguito de bebedero en la base debidos a la fuerza aplicada desde la pieza de ensayo del elemento de bebedero (daño) rompe el manguito de bebedero de manera que el elemento de bebedero es empujado al interior del manguito de bebedero y provoca el desplazamiento detectado.Figure 10b shows the force graph. against plate displacement for a test piece 10 of a drinking element with α = 90º and a drinking sleeve of KALMINEX 2000ZP 6 / 9K which had a flat base. This shows a similar but flatter curve compared to that in figure 10c (? = 80º) and the initial displacement occurs at a lower force applied and continues for a snapper period. This is due to that the initial crush resistance of the test piece of the drinking element is smaller but also more significantly, it is because the damage to the drinking hose at the base due to the force applied from the test piece of the drinking element (damage) breaks the drinking sleeve of so that the drinking element is pushed inside the drinker sleeve and causes the detected displacement.

Las figuras 10d y 10e muestran los gráficos de fuerza contra el desplazamiento de la placa para piezas 10 de ensayo del elemento de bebedero con \alpha = 70º y \alpha = 60º respectivamente, cuando se ensayan junto con manguitos de bebedero de KALMINEX 2000ZP 6/9K, cuya base se perfiló con un ángulo de 70º y 60º respectivamente. Comparando estos gráficos con la figura 10c (\alpha = 80º) puede verse que la resistencia inicial (A) al aplastamiento de la pieza de ensayo del elemento de bebedero aumenta con la disminución de \alpha. También se observó que la cantidad de daño visible en la base del manguito de bebedero se redujo significativamente y fue mínima para \alpha = 70º sin ser visibles fracturas en el manguito.Figures 10d and 10e show the graphs of force against the displacement of the plate for parts 10 of test of the drinking element with α = 70º and α = 60º respectively, when tested together with drinking sleeves of KALMINEX 2000ZP 6 / 9K, whose base was profiled at an angle of 70º and 60º respectively. Comparing these graphs with figure 10c (? = 80º) it can be seen that the initial resistance (A) to crushing of the test piece of the drinking element increases with the decrease of α. It was also noted that the amount of visible damage at the base of the drinking fountain sleeve was reduced significantly and was minimal for α = 70º without being visible Cuff fractures.

Las figuras 10f y 10g muestran gráficos de fuerza contra el desplazamiento de la placa para piezas de ensayo del elemento de bebedero con \alpha = 50º y \alpha = 40º respectivamente cuando se ensayan junto con manguitos de bebedero de 6/90K KALMINEX 2000ZP, cuya base se perfiló en un ángulo de 50º y 40º respectivamente. Para ambos, la resistencia inicial (punto A) al aplastamiento de la pieza de ensayo del elemento de bebedero es comparable con la resistencia (Z, aproximadamente 4,5 kN) al aplastamiento del manguito de bebedero previamente medida. Sin embargo en ambos casos, existe un mayor desplazamiento en el punto A en comparación con el punto de aplastamiento (punto Z) típico del manguito debido a que el elemento de bebedero se colapsa. No se observó ningún daño provocado por la pieza de ensayo del elemento de bebedero en la base del manguito de bebedero.Figures 10f and 10g show graphs of force against displacement of the plate for test pieces of the drinking element with α = 50º and α = 40º respectively when tested together with drinking sleeves 6 / 90K KALMINEX 2000ZP, whose base was profiled at an angle of 50º and 40º respectively. For both, the initial resistance (point A) at crushing the test piece of the drinking element is comparable with resistance (Z, approximately 4.5 kN) at crushing the previously measured drinking sleeve. Without however in both cases, there is a greater displacement at point A compared to the crush point (point Z) typical of sleeve because the drinking element collapses. I dont know observed any damage caused by the element test piece of trough at the base of the trough.

Las figuras 10h y 10i muestran gráficos de fuerza contra el desplazamiento de la placa para piezas 10 de ensayo del elemento de bebedero con \alpha = 30º y \alpha = 20º respectivamente cuando se ensayan junto con manguitos de bebedero de 6/90K KALMINEX 2000ZP, cuya base se perfiló en un ángulo de 30º y 20º respectivamente. Comparando estos gráficos con la figura 10g (\alpha = 40º) puede verse que la resistencia inicial (A) al aplastamiento del elemento de bebedero disminuye ahora con la disminución de \alpha y con la cantidad de desplazamiento antes de que se incremente la resistencia inicial al aplastamiento del elemento de bebedero. Se considera que esto es debido parcialmente a la distancia recorrida durante el aplastamiento de la pieza de ensayo del elemento de bebedero y parcialmente a una pequeña cantidad de compresión del manguito de bebedero dentro de la pieza de ensayo en sí misma del elemento de bebedero en la base del manguito de bebedero.Figures 10h and 10i show graphs of force against plate offset for test pieces 10 of the drinking element with α = 30º and α = 20º respectively when tested together with drinking sleeves 6 / 90K KALMINEX 2000ZP, whose base was profiled at an angle of 30º and 20th respectively. Comparing these graphs with figure 10g (? = 40º) it can be seen that the initial resistance (A) to crushing of the drinking element decreases now with the decrease of α and with the amount of displacement before that the initial resistance to crushing of the drinking element. This is considered partially due at the distance traveled during the crushing of the piece of test of the drinking element and partially to a small amount of compression of the drinking sleeve inside the piece test itself of the drinking element at the base of the drinker sleeve.

El ideal de resistencia al aplastamiento inicial del elemento de bebedero dependerá del manguito de bebedero (resistencia a la compresión) y del las presiones de moldeo empleadas. La resistencia inicial al aplastamiento del elemento de bebedero debe ser claramente inferior a la resistencia al aplastamiento (compresión) del manguito e idealmente, la resistencia inicial al aplastamiento debe ser inferior a 3.000 N. Si la resistencia inicial al aplastamiento es demasiado alta, entonces la presión de moldeo puede provocar fallos en el manguito de bebedero antes de que el elemento de bebedero tenga la oportunidad de realizar la compresión. La resistencia inicial al aplastamiento ideal depende mucho de la aplicación para la cual está dirigido el macho del elemento de bebedero, es decir, de la presión de moldeo empleada y de la composición (resistencia) del manguito. Si la resistencia máxima al aplastamiento fuera demasiado alta para las presiones de moldeo empleadas, entonces el elemento de bebedero se colapsaría de forma insuficiente y por lo tanto se produciría una compactación insuficiente de la arena. Además, se limitaría el tipo (resistencia) de manguitos que podrían emplearse satisfactoriamente.The ideal initial crush resistance of the drinking element will depend on the drinking sleeve (compressive strength) and molding pressures employed The initial resistance to crushing of the element of drinker must be clearly inferior to the resistance to crushing (compression) of the sleeve and ideally the Initial crush resistance must be less than 3,000 N. Yes initial crush resistance is too high, then molding pressure can cause failure of the sleeve drinker before the drinking element has the opportunity of performing compression. Initial crush resistance ideal depends a lot on the application for which the male of the drinking element, that is, of the molding pressure employed and of the composition (resistance) of the sleeve. If the maximum crush resistance were too high for molding pressures used, then the drinking element is would collapse insufficiently and therefore a insufficient compaction of the sand. In addition, the type would be limited (resistance) of sleeves that could be used satisfactorily.

Claims

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1. A drinking fountain (52; 60) for use in metal smelting, said element comprising drinker (52; 60):

: un primer extremo para el montaje sobre un modelo de molde;a first end for mounting on a mold model;

: un segundo extremo opuesto para recibir un manguito de bebedero; yone second opposite end to receive a drinking sleeve; Y

: un orificio entre el primer y el segundo extremo definido por una pared lateral escalonada; siendo dicho elemento de bebedero (52; 60) compresible durante su uso para reducir así la distancia entre el primer y el segundo extremo, en el que la pared lateral escalonada tiene una primera región (54; 62) de pared lateral que define el segundo extremo del elemento y una superficie de montaje para un manguito de bebedero durante su uso, y una segunda región contigua con la primera región de pared lateral, siendo dicha segunda región paralela o inclinada con respecto al eje del orificio en un ángulo diferente a la primera región (54; 62) de pared lateral para definir así un escalón en la pared lateral,a hole between the first and the second end defined by a side wall staggered said drinking fountain element (52; 60) being compressible during use to reduce the distance between the first and the second end, in which the stepped side wall has a first side wall region (54; 62) defining the second end of the element and a mounting surface for a sleeve of drinker during use, and a second region adjacent to the first side wall region, said second region being parallel or inclined with respect to the axis of the hole at an angle different from the first region (54; 62) of sidewall for thus define a step in the side wall,

: que se caracteriza porquethat is characterized because

: dicha primera región (54; 62) de pared lateral tiene una inclinación con respecto al eje del orificio inferior a 90º.said first side wall region (54; 62) has an inclination with respect to to the axis of the hole less than 90º.

2. The drinking element of the claim 1 comprising additional lateral wall regions, by which defines multiple steps in the side wall.

3. The drinking element of the claim 2, in which at least one of the additional wall regions side is inclined with respect to the axis of the hole at an angle greater than the first side wall region.

4. The drinking element of any preceding claim, wherein the first region (54; 62) of side wall is inclined with respect to the axis of the hole in a angle between 5º and 85º.

5. The drinking element of any preceding claim, wherein the first region (54; 62) of side wall is inclined with respect to the axis of the hole in a angle between 30º and 70º.

6. The drinking element of any preceding claim, wherein the initial resistance to crushing is not greater than 5,000 N.

7. The drinking element of any preceding claim, wherein the initial resistance to crushing is at least 250 N.

8. The drinking element of any preceding claim, wherein said compression during its Use is irreversible.

9. The drinking element of any preceding claim, wherein the stepped side wall of the drinking element comprises a first series of regions of side wall in the form of interconnected rings and integrally formed with a second series of side wall regions.

10. The drinking element of the claim 9, which is defined by the first lateral region and one of each one of the first and second series of wall regions side.

11. The drinking element of the claim 9 or 10, in which the thickness of the side wall regions is between 0.2 and 1.5 mm.

12. The drinking element as claimed in any one of claims 9 to 11, wherein Rings are circular.

13. The drinking element of any one of claims 9 to 12, wherein the rings are flat.

14. The drinking element of any one of claims 9 to 13, wherein the wall regions laterally they are of substantially uniform thickness, so that the hole diameter of the drinking element increases from the first end to the second end of the element of drinking fountain

15. The drinking element of any one of claims 9 to 14, wherein the second series of regions Sidewall are annular.

16. The drinking element of any one of claims 9 to 15, wherein the first end of the drinking element is defined by a side wall region which is longer than the other wall regions side of the corresponding series.

17. The drinking element of any one of claims 9 to 16, wherein the side wall region which defines the first end of the drinking element is inclined towards the axis of the hole at an angle between 5º and 30º.

         \global\parskip1.000000\baselineskip\ global \ parskip1.000000 \ baselineskip

18. The drinking element of any one of claims 9 to 17, wherein the thickness of the regions of lateral wall is between 4% and 24% of the distance between internal and external diameters of the first or first regions of side wall

19. The drinking element of the claim 18, in which a free edge of the lateral region that defines the first end of the drinking element has a tab or heel ring inward.

20. A drinking system for emptying metals comprising a drinking element (52; 60) according with any one of claims 1 to 19 and a sleeve of drinker fixed to it.

21. A drinking system in accordance with the claim 20, wherein the drinking sleeve is fixed in the drinker element (52; 60) by adhesive or fits pressure with the drinking element by molding the sleeve around from the drinking element.

22. A drinking system in accordance with the claim 20 or 21, wherein the base of the drinking fountain sleeve is profiled at the same angle as the first wall region side (54; 62) of the drinking element (52; 60) of a any of claims 1 to 20.

23. A drinking system according to a any one of claims 20 to 22, wherein the resistance of the sleeve is at least 5 kN and less than 20 kN.