ES2339964T3 - Aparato y procedimiento de produccion de piezas moldeadas. - Google Patents
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Abstract
Aparato de producción de piezas moldeadas que comprende: - un molde (11) permanente que presenta unas paredes móviles y una primera base (21) que puede extraerse de dicho molde, comprendiendo además el molde una segunda base (21); - unos medios para alimentar metal fundido a dicho molde; - una primera ubicación (10) y una segunda ubicación (20), estando dispuesta dicha primera ubicación en el interior de dicho molde para fundir y estando dispuesta dicha segunda ubicación fuera de dicho molde para descargar la pieza moldeada y para cargar los machos; - unos medios de manipulación (31, 32) para mover dicha primera base con la pieza moldeada desde dicha primera ubicación hasta dicha segunda ubicación y para mover dicha segunda base con los machos desde dicha segunda ubicación hasta dicha primera ubicación.
Description
Aparato y procedimiento de producción de piezas
moldeadas.
La presente invención se refiere a un aparato y
a un procedimiento de producción de piezas moldeadas, en particular
para moldeado utilizando un molde permanente.
Un molde permanente es un molde utilizado para
producir piezas moldeadas, y consiste en dos o más piezas conectadas
entre sí con dispositivos adecuados para permitir la inserción del
metal fundido. Tras un tiempo de espera adecuado se extrae la pieza
moldeada, cuando el metal fundido ha solidificado. El molde se
construye de tal manera que permite extraer fácilmente la pieza
moldeada.
Las cavidades internas de la pieza moldeada se
producen mediante los denominados "machos", es decir, piezas
compuestas normalmente por arena de sílice (o cerámica) más un
ligante adecuado para mantener la forma imprimida previamente. Los
machos se introducen en el molde antes de insertar el metal fundido.
Los machos normalmente descansan en o se introducen en el interior
del molde a través de ranuras adecuadas previstas en el molde.
En el procedimiento de producción habitual, el
operario (o en algunos casos, un sistema robótico automático)
inserta estos machos en el molde. Este procedimiento de trabajo
adolece de ciertos inconvenientes, como los siguien-
tes.
tes.
Se obliga al operario a trabajar en las
proximidades del molde, con una incomodidad considerable debido a
la alta temperatura del molde y la pequeña cantidad de espacio
disponible.
La productividad del molde está limitada por el
hecho de que mientras que el operario está trabajando en el mismo
para limpiar la base o para insertar los machos, el molde no puede
producir piezas moldeadas. La solicitud de patente JP 2005 118783
da a conocer una pluralidad de dispositivos de moldeado con molde
metálico, que están equipados con un molde metálico de separación
horizontal que puede abrirse/cerrarse mediante un mecanismo de
apertura/cierre de molde metálico, y que están montados en la cara
superior de una torreta giratoria, dispuestos de modo que giran de
manera intermitente en un plano horizontal.
Un objetivo de la presente invención es
proporcionar un aparato que funcione según un procedimiento de tal
manera que no adolece de los inconvenientes de la técnica
conocida.
Otro objetivo es proporcionar un aparato que
permita obtener una mayor productividad en comparación con la
técnica conocida.
Estos y otros objetivos se alcanzan según la
invención mediante un aparato de producción de piezas moldeadas
según la reivindicación 1.
Estos y otros objetivos también se alcanzan
mediante un procedimiento de producción de piezas moldeadas según
la reivindicación 6.
Otras características de la invención se
describen en las reivindicaciones subordinadas.
La presente invención permite que se aumente la
productividad en un 30%-40% en comparación con un sistema de molde
permanente que funciona mediante el sistema tradicional ya que casi
anula por completo el efecto del tiempo requerido para que el
operario o robot descargue la pieza moldeada de la base y cargue los
nuevos machos sobre la base.
Permite al operario trabajar en una zona
exterior a la zona del molde y, por tanto, en una situación más
cómoda.
La invención permite al operario operar
directamente sobre la base sin las restricciones debidas a los
obstáculos que se derivan del propio molde.
Las características y ventajas de la presente
invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la
siguiente descripción detallada de una forma de realización de la
misma, ilustrada a título de ejemplo no limitativo en los dibujos
adjuntos, en los que:
la figura 1 es un aparato para fundir y
manipular piezas moldeadas, mostrado en una primera posición;
la figura 2 es un aparato para fundir y
manipular piezas moldeadas, mostrado en una segunda posición;
la figura 3 es una parte de un aparato para
fundir y manipular piezas moldeadas, mostrado en una tercera
posición;
la figura 4 muestra un detalle del aparato para
fundir y manipular piezas moldeadas.
\vskip1.000000\baselineskip
Haciendo referencia a las figuras adjuntas, una
forma de realización de un aparato para fundir y manipular piezas
moldeadas según la presente invención comprende un cuerpo de soporte
10 y un molde 11 dividido en dos piezas deslizantes sobre el cuerpo
de soporte 10.
El cuerpo de soporte 10 comprende dos brazos 12
que pueden hacerse funcionar mediante unos cilindros hidráulicos
respectivos, que permiten que las dos piezas del molde 11 se abran y
cierren cuando se le ordene.
El aparato para fundir y manipular piezas
moldeadas de la presente invención comprende además un banco 20
separado y suficientemente alejado del cuerpo de soporte 10, y por
tanto, alejado de fuentes de calor.
El banco 20 está dispuesto para soportar la base
21 del molde 11 permanente. Los machos 23 están dispuestos sobre la
base 21, sobre la cual está ubicada también la pieza moldeada 22
tras verterse.
El banco 20 también comprende un elemento de
expulsión 25 para la pieza moldeada 22 colada más los machos 23.
El elemento de expulsión se hace funcionar
mediante un pistón hidráulico que permite, en cualquier lugar sobre
el mismo en el que esté situado, que se eleve o haga descender
cuando se le ordene, y por tanto, permite que la pieza moldeada 22
y los machos 23 se expulsen.
El aparato también comprende un robot 30 con dos
garras 31 y 32 soportadas cada una por una varilla 33 y 34,
respectivamente.
Puede hacerse que las varillas 33 y 34 se
deslicen vertical y horizontalmente sobre una guía 35 horizontal
mediante elementos adecuados no mostrados, pero que conoce un
experto en la materia.
Las varillas 33 y 34 están conectadas entre sí
por una barra 36, de tal modo que se mueven horizontalmente de
manera síncrona.
Las garras 31 y 32 están dispuestas para agarrar
la base 21 y para retirar o colocar la pieza moldeada 22 y los
machos 23 combinados desde o sobre el cuerpo de soporte 10 y desde o
sobre el banco 20.
El aparato para fundir y manipular piezas
moldeadas funciona de la siguiente manera.
La fundición tiene lugar vertiendo el material
fundido en el interior del molde 11 y sobre los machos 23 y sobre
una primera base 21. Tras someterse al moldeado, la pieza moldeada
debe permanecer en su sitio durante algunos minutos para enfriarse
lo suficiente como para permitir que se manipule.
Mientras tanto, se coloca una segunda base sobre
el banco 20 y un operario dispone los machos 23 sobre la segunda
base.
Cuando ha pasado el tiempo de enfriamiento
predeterminado y el operario ha terminado su actividad, se hace
descender la varilla 34 sobre el banco 20 (figura 1), se retira la
segunda base con los machos 23, se eleva hasta su posición
funcional para fines de manipulación, y se hace que se aproxime el
cuerpo de soporte 10 seguido por la varilla 33.
Los brazos 12 se hacen funcionar para hacer que
las dos piezas del molde 11 se retiren la una de la otra.
La garra 33 se hace descender hacia el cuerpo de
soporte 10, retira la primera base 21 que incluye la pieza moldeada
22 y los machos 23, y se eleva de nuevo (figura 2).
Las varillas 33 y 34 avanzan ligeramente en la
dirección del banco 20 y la varilla 34 se hace descender sobre el
cuerpo de soporte 10, para situar la segunda base 21 sobre la misma.
Se eleva la varilla 34 hacia su posición de manipulación operativa
y junto con la varilla 33 se mueve hacia el banco 20.
Los brazos 12 se hacen funcionar de nuevo para
juntar las dos piezas del molde 11.
El molde 11 está ahora listo para un nuevo
vertido.
La varilla 34 se sitúa por encima del banco 20,
se hace descender y se coloca la primera base 21, la pieza moldeada
22 y los machos 23 combinados sobre el banco 20.
El operario hace funcionar el elemento de
expulsión 25 y extrae los machos 23 para desmoldar la pieza moldeada
22 (figura 3).
La pieza moldeada 22 puede retirarse ahora
mediante medios adecuados y reservarse para las siguientes
operaciones.
El operario dispone de nuevo los machos sobre la
base 21 para el siguiente vertido, posiblemente tras limpiar la
base 21.
Habiendo efectuado un vertido y mientras espera
al enfriamiento (parcial) de la pieza moldeada, el operario extrae
la pieza moldeada anterior y prepara una nueva pieza moldeada.
Un único robot 30 con una única garra 31 podría
utilizarse posiblemente con el inconveniente de una pequeña pérdida
de eficacia de trabajo, pero tendría que añadirse otro banco 20.
Este banco se requiere para que descanse la base 21, la pieza
moldeada 22 y los machos 23 combinados mientras se retiran la base
21 y los machos sobre el otro banco 20 para la nueva pieza
moldeada.
La única garra 31 retira en primer lugar la
(primera) base 21, la pieza moldeada 22 y los machos 23 combinados
del cuerpo de soporte 10 y la coloca sobre un primer banco 20. Sobre
el segundo banco 20, en el que el operario ha colocado la segunda
base 21, éste dispone los núcleos 23 y la garra 31 retira la
combinación y la coloca sobre el cuerpo de soporte 10.
No se muestra el sistema de control para las
diversas operaciones ya que pueden utilizarse diversos sistemas,
todos conocidos para un experto en la técnica de la automatización
industrial.
Las figuras adjuntas no muestran el crisol (o el
horno o un sistema equivalente para mantener el metal fundido), ya
que puede utilizarse cualquier tipo para alimentar el metal.
En resumen, según la presente invención, tras
verter el metal, por ejemplo aluminio, en el interior del molde,
existe un tiempo de solidificación para el metal que puede variar
desde 2 hasta 4 minutos antes de abrirlo, tiempo durante el cual,
con este nuevo sistema de molde permanente que comprende dos bases,
se deposita una base sobre un banco por medio de un robot, y los
machos requeridos para producir esa pieza moldeada determinada
están ubicados sobre la misma, para lograr una mejora de la
producción en comparación con los sistemas tradicionales de por lo
menos un 30-40% de productividad porque, tan pronto
como se extrae la pieza moldeada del molde, se deposita la segunda
base, que comprende todos los machos, en el interior del molde. Al
mismo tiempo, se deposita la base retirada del molde y que contiene
la pieza moldeada sobre dicho banco, se extrae la pieza moldeada de
la base y se deposita, por ejemplo, sobre una cinta transportadora,
entonces se montan de nuevo los machos sobre la base para reanudar
el ciclo de moldeado.
La presente invención puede proporcionar un
sistema de producción de manera nueva y más conveniente ya que
permite que se produzcan muchas más piezas moldeadas (un aumento del
30%-40%) en una unidad de tiempo en comparación con la utilización
del molde permanente de la técnica conocida.
El sistema concebido de esta manera es
susceptible de sufrir numerosas modificaciones y variantes, estando
comprendidas todas ellas dentro del alcance del concepto inventivo;
además, todos los detalles pueden reemplazarse con elementos
técnicamente equivalentes.
Claims (6)
1. Aparato de producción de piezas moldeadas que
comprende:
- -
- un molde (11) permanente que presenta unas paredes móviles y una primera base (21) que puede extraerse de dicho molde, comprendiendo además el molde una segunda base (21);
- -
- unos medios para alimentar metal fundido a dicho molde;
- -
- una primera ubicación (10) y una segunda ubicación (20), estando dispuesta dicha primera ubicación en el interior de dicho molde para fundir y estando dispuesta dicha segunda ubicación fuera de dicho molde para descargar la pieza moldeada y para cargar los machos;
- -
- unos medios de manipulación (31, 32) para mover dicha primera base con la pieza moldeada desde dicha primera ubicación hasta dicha segunda ubicación y para mover dicha segunda base con los machos desde dicha segunda ubicación hasta dicha primera ubicación.
2. Aparato según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos medios de manipulación (31, 32)
comprenden por lo menos una garra que puede moverse vertical y
horizontalmente.
3. Aparato según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho molde (11) permanente comprende
unos medios para la apertura y el cierre de dichas paredes móviles
cuando se les ordene.
4. Aparato según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha segunda ubicación (20) comprende
unos medios para extraer la pieza moldeada producida sobre dicha
primera y segunda base (21).
5. Aparato según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha segunda ubicación (20) está
dispuesta a una distancia predeterminada de dicha primera
ubicación.
6. Procedimiento de producción de piezas
moldeadas, que comprende las etapas siguientes:
- -
- fundir vertiendo metal fundido en el interior de un molde (11) permanente que comprende una primera base (21) en una primera ubicación (10);
- -
- esperar un periodo de tiempo predeterminado para permitir que el metal fundido se enfríe por lo menos parcialmente;
- -
- durante dicho periodo de tiempo disponer una pluralidad de machos sobre una segunda base (21) ubicada en una segunda ubicación (20) situada a una distancia predeterminada de dicho molde (11);
- -
- abrir dicho molde (11) y retirar dicha primera base y la pieza moldeada mediante unos medios de manipulación (32);
- -
- retirar dicha segunda base con los machos mediante unos medios de manipulación (31);
- -
- colocar dicha primera base en dicha segunda ubicación (20);
- -
- colocar dicha segunda base con los machos en dicho molde;
- -
- cerrar dicho molde;
- -
- repetir las etapas enumeradas anteriormente.
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