ES2643390T3 - Pistón para una máquina de colada en matriz - Google Patents
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Description
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DESCRIPCION
Piston para una maquina de colada en matriz
La presente invencion se refiere a un piston para una maquina de colada en matriz, en particular del tipo de camara fria. En particular, la presente invencion se refiere a un piston con un circuito de lubricacion adecuado para estimular el deslizamiento del piston en un recipiente de metal fundido de una prensa para tal maquina de colada en matriz.
De acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1, un piston para una maquina de colada en matriz comprende un vastago y una cabeza de piston que tiene una pared lateral con al menos una zona de sellado adecuada para hacer una junta sobre la pared de recipiente de la prensa. Ya se conocen pistones provistos adicionalmente de un circuito de lubricacion. Un ejemplo de tales pistones se divulga en el documento DE 19938075 A1.
En particular, es conocido hacer un piston con un casquillo de lubricacion colocado alrededor del vastago en una posicion hacia atras de la cabeza, para no interferir con la accion de sellado realizada por la cabeza sobre las paredes de recipiente. En el vastago esta hecho un conducto de lubricacion que se ramifica en una serie de orificios que salen en el casquillo. El lubricante se dispara hacia la cabeza a traves de una pluralidad de boquillas del casquillo.
Tal solucion de realizacion hace posible lubricar el piston incluso durante el funcionamiento, y no solo en el inicio del funcionamiento como se ha hecho anteriormente, pero todavia presenta algunos inconvenientes o limitaciones.
En particular, la lubricacion tiene su mayor efecto lejos de la cabeza de piston, y especialmente lejos del area de mayor rozamiento entre la cabeza y el recipiente, es decir, el area de sellado. De hecho, tal area esta muy cerca del extremo delantero del piston, donde el lubricante emitido por el casquillo de lubricacion no puede llegar.
Puesto que el lubricante no alcanza el area de mayor rozamiento entre el piston y el recipiente de una manera dirigida, se intenta mejorar el deslizamiento del piston inyectando una gran cantidad de lubricante, mucho mayor de lo que seria necesario si fuera posible para lubricar el piston en el area de sellado.
Tal uso extensivo de lubricante lejos de la cabeza tambien implica una fuga de lubricante del recipiente.
Dado que el lubricante es inyectado por las boquillas lubricantes en un area que, estando alejada de la cabeza, no experimenta la misma refrigeracion que la cabeza, el lubricante experimenta un cambio de fase que pasa a un estado gaseoso, disminuyendo su eficacia y generando humos que deben ser aspirados.
En el caso de recipientes provistos de un conducto de aspiracion para su colocacion en vacio, la presencia de lubricante en estado gaseoso en el recipiente significa que el lubricante es aspirado de dicho conducto en lugar de depositarse sobre el piston.
Para intentar superar tales inconvenientes, se han propuesto pistones con orificios de lubricacion que salen cerca de la cabeza, en el area de sellado con el recipiente. Ejemplos de tales pistones se describen en los documentos DE 3913494A1, JP 2009279645A, DE 29721722U1, JP2 010269319A. Sin embargo, incluso estas realizaciones del piston han demostrado no ser satisfactorias, especialmente debido al hecho de que la seccion de extremo de los conductos de lubricacion, abiertos sobre la superficie de sellado del piston, es obstruida rapidamente por el metal que penetra en el estado liquido entre el piston y el recipiente, y que se solidifica formando una lamina que tapa el conducto de lubricacion.
El piston con el casquillo de lubricacion demuestra por ultimo ser complejo de realizar y requiere mantenimiento frecuente, especialmente para remediar la rotura y obstruccion de los tubos y de las boquillas de lubricacion.
El proposito de la presente invencion es, por lo tanto, proponer un piston para una maquina de colada en matriz que permita superar las limitaciones mencionadas anteriormente de los pistones de acuerdo con la tecnica anterior.
Tales propositos se logran mediante un piston de acuerdo con la reivindicacion 1.
Las caracteristicas y ventajas del piston de acuerdo con la presente invencion seran evidentes a partir de la descripcion dada a continuacion, a modo de ejemplo no limitativo, de sus realizaciones preferidas, de acuerdo con los dibujos adjuntos. En dichos dibujos:
- la figura 1 muestra un piston de acuerdo con la invencion, en una primera realizacion, en una vista en perspectiva;
- la figura 2 es una vista lateral del piston;
- la figura 3 es un corte transversal axial del piston a lo largo de la linea A-A de la figura 2;
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- la figura 4 muestra el piston insertado en un recipiente de una prensa de una maquina de colada en matriz;
- la figura 5 muestra, en una vista en perspectiva, solo el vastago del piston;
- la figura 6 es una vista lateral del vastago;
- la figura 7 es un corte transversal axial del vastago a lo largo de la linea A-A de la figura 6;
- la figura 8 es otra vista lateral del vastago;
- la figura 9 es un corte transversal axial del vastago a lo largo de la linea A-A de la figura 8;
- la figura 10 es un corte transversal del vastago a lo largo de la linea B-B de la figura 8;
- la figura 11 es una vista lateral ampliada del extremo distal del vastago;
- la figura 12 es un corte transversal del extremo del vastago a lo largo de la linea D-D de la figura 11;
- la figura 13 es una vista lateral ampliada del extremo distal del vastago;
- la figura 14 es un corte transversal axial del extremo del vastago a lo largo de la linea C-C de la figura 13;
- la figura 15 es un corte transversal del extremo del vastago a lo largo de la linea E-E de la figura 13;
- la figura 16 es un corte transversal axial de un piston en una variante de realizacion, sin el anillo de sellado;
- la figura 17 es un corte transversal axial del piston de la figura 16, con un anillo de sellado;
- las figuras 17a y 17b son otras dos secciones transversales axiales del piston de la figura 16;
- la figura 18 es un corte transversal axial de solo la cabeza de piston de la figura 17, en la que se muestra el metal que penetra por debajo del anillo de sellado;
- la figura 18a es una vista ampliada del detalle B rodeado en la figura 21;
- las figuras 19, 20 y 21 muestran una vista en perspectiva, vista lateral y vista en seccion transversal axial, respectivamente, de un pasador de soporte axial de la cabeza de piston;
- la figura 22 es un corte transversal axial de un piston en una variante de realizacion; y
- las figuras 23a y 23b son dos secciones transversales axiales de un piston en una realizacion adicional.
En la continuacion de la descripcion, cuando sea posible, los elementos comunes a las diversas realizaciones de la invencion se indicaran utilizando los mismos numeros de referencia.
Ademas, a menos que se indique especificamente lo contrario, los elementos descritos para una realizacion de piston tambien pueden estar presentes, adaptados segun sea necesario donde se necesite, en otras realizaciones de piston descritas.
Con referencia a los dibujos adjuntos, los numeros de referencia 1; 500; 700 indican un piston de una prensa de maquina de colada en matriz, en particular del tipo de camara fria. La prensa comprende un recipiente 400 en el que el piston 1; 500; 700, o al menos su parte de empuje terminal del metal fundido, se aloja de manera que se desliza. El recipiente 400 tiene una boca de carga del metal fundido, tal como aluminio, hecha en una parte superior y en un extremo. En el extremo opuesto a dicha boca de carga, el recipiente 400 tiene divisiones 402 correspondientes a puntos de partida de ramas de colada que salen en un molde. El piston 1; 500; 700 por lo tanto se desliza axialmente dentro del recipiente 400 para empujar el metal alimentado a traves de la boca de carga adentro de las ramas de colada y de alli al molde.
El piston 1; 500; 700 comprende un vastago 10; 510; 710 que se extiende desde un extremo proximal o trasero 11 en relacion con la direccion de avance del piston en el recipiente y un extremo distal o delantero 12; 512; 712, a lo largo de un eje X del piston.
El piston 1; 500; 700 termina con una cabeza 50; 550; 750 de piston que se extiende desde el extremo distal 12; 512; 712 del vastago y que tiene una pared lateral con al menos una zona 52; 552; 752 de sellado adecuada para hacer una junta sobre la pared de dicho recipiente 400 de la prensa.
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El piston 1; 500; 700 esta provisto de un circuito de lubricacion adecuado para favorecer el deslizamiento del piston en el recipiente 400.
Dicho circuito de lubricacion comprende primeros conductos 14, 16, 18 de lubricacion hechos en el vastago 10; 510; 710 y que terminan en el extremo distal 12; 512; 712 de dicho vastago, y segundos conductos 20 hechos en la cabeza 50; 550; 750 de piston, que se comunican de forma fluida con dichos primeros conductos y que salen en la pared lateral al menos en correspondencia con dicha area sellada 52; 552; 752.
En una realizacion mostrada en las figuras 1-15, los primeros conductos de lubricacion comprenden un conducto 14 de alimentacion que se extiende longitudinalmente desde un orificio 15 de entrada del lubricante y que se ramifica en al menos dos conductos 18 de distribucion equidistantes angularmente respecto al eje X del piston.
Los segundos conductos 20 de lubricacion son una continuacion de dichos conductos 18 de distribucion. En otras palabras, el extremo terminal de cada conducto 18 de distribucion esta en comunicacion directa con el extremo inicial de un segundo conducto 20 de lubricacion correspondiente.
En una realizacion preferida, el orificio 15 de entrada de lubricante se hace junto al extremo proximal 11 del vastago 10. Por lo tanto, el conducto 14 de alimentacion se extiende sobre casi toda la longitud del vastago, paralelo al eje X del piston y lateralmente a un conducto de refrigeracion axial, que se describira a continuacion, terminando junto al extremo distal 12. Como se puede ver en particular en la figura 3, los conductos 18 de distribucion, realizados en la porcion 12 de extremo distal del vastago 10, tambien se extienden paralelos al eje X del piston. El conducto 14 de alimentacion y los conductos 18 de distribucion estan conectados entre si por conductos ramificados 16, que se extienden desde el extremo del conducto 14 de alimentacion en una direccion transversal al eje X del piston.
En una realizacion preferida, la cabeza 50; 550; 750 de piston tiene al menos un anillo 60 de sellado alojado en un respectivo asiento 62 de anillo. Ejemplos de cabezas de piston con anillos de sellado a los que pueden aplicarse las ensenanzas de la presente invencion se describen en los documentos WO 2007116426 A1 y WO 2009125437 A1, en nombre del solicitante.
El asiento 62 de anillo esta formado por un rebaje anular realizado en la superficie lateral de la cabeza de piston. Dicho asiento 62 de anillo esta delimitado radialmente por un fondo 62’ y axialmente al menos por un reborde trasero 62a, preferentemente tambien por un reborde delantero 62b situado cerca de la superficie delantera 602 de la cabeza de piston.
Por ejemplo, el fondo del asiento 62 del anillo de sellado puede estar ventajosamente conectado a la superficie delantera 602 de la cabeza de piston por los canales 604 de conexion de manera que el metal fundido presente en el recipiente pueda fluir bajo el anillo y solidificar, espesamiento progresivo que provoca un ensanchamiento radial del anillo compensando el desgaste y asegurando el efecto de sellado en el tiempo. Debe tenerse en cuenta que, en una realizacion, el anillo 60 de sellado tiene una division longitudinal 60’, por ejemplo de forma escalonada, que permite su expansion radial.
De acuerdo con un aspecto de la invencion, los segundos conductos 20 de lubricacion fluyen al menos en el asiento 62 de anillo, por debajo del anillo. En el extremo abierto de dichos segundos conductos 20, el anillo de sellado esta cerrado. Consecuentemente, dichos segundos conductos 20 estan cubiertos y, por tanto, protegidos por el anillo 60 de sellado contra posibles obstrucciones causadas por el metal que penetra entre el piston y el recipiente 400.
Por lo tanto, el lubricante presurizado es forzado a infiltrarse bajo el anillo de sellado y sale del piston a traves de los intersticios entre el anillo 60 de sellado y la cabeza 60 de piston y/o a traves de la division longitudinal 60’ del anillo 60 de sellado.
En particular, el lubricante presurizado es forzado a salir del piston a traves de los intersticios entre el anillo 60 de sellado y los rebordes 62a, 62b del asiento 62 de anillo.
A tal efecto, el anillo 60 de sellado esta alojado con una cierta holgura en el respectivo asiento 62 de anillo. El alojamiento con holgura se entiende que significa que el anillo 60 de sellado no esta insertado de manera forzada en el respectivo asiento 62 de anillo, sino que entre el anillo de sellado y cada reborde 62, 62b del asiento 62 de anillo hay un espacio definido y calibrado, por ejemplo de 0,1 mm o menos.
Con tal holgura o espacio, el lubricante presurizado, por ejemplo a 200 bares, puede pasar entre el anillo 60 de sellado y los rebordes 62a, 62b del asiento 62 de anillo, mientras que el metal, incluso si esta en estado liquido, no puede pasar.
Debe observarse que la expansion del lubricante bajo el anillo 60 de sellado, a lo largo de la circunferencia del asiento 62 de anillo, es posible y favorecida no solo por la alta presion a la que esta sometido el lubricante, sino tambien por la elasticidad del anillo 60 de sellado, dada por la presencia de la division longitudinal 60’.
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De este modo se logra un doble efecto: el lubricante, que sale de los intersticios entre el anillo y los rebordes del asiento, actua precisamente en el area de mayor contacto entre el piston y la superficie interior del recipiente, es decir, el area del anillo 60 de sellado; ademas, al salir sobre el fondo del asiento 62 de anillo, el lubricante contribuye a la expansion radial del anillo cuando empieza a desgastarse.
Debe observarse que el paso de salida del lubricante esta realizado por lo menos por los intersticios circulares entre el anillo 60 de sellado y los rebordes 62a, 62b del asiento 62 de anillo, incluso en el caso en el que una cierta cantidad de metal en el estado liquido debe penetrar entre la cabeza de piston y el recipiente, es muy improbable que dicha cantidad de metal se distribuya exactamente alrededor de toda la circunferencia del intersticio entre el anillo 60 de sellado y el reborde trasero 62a del asiento 62 de anillo. Por consiguiente, al contrario que sucede en los pistones de la tecnica anterior, es practicamente imposible que el metal selle completamente todos los intersticios entre el anillo de sellado y la cabeza de piston y evite asi que el lubricante salga.
En una realizacion preferida, en la que el fondo 62’ del asiento 62 del anillo de sellado esta conectado a la superficie delantera 602 de la cabeza de piston por los canales 604 de conexion para un flujo de metal bajo el anillo de sellado 62 entre las aberturas 604’ de salida de dichos canales 604 de conexion en el fondo 62’ del asiento 62 de anillo y el reborde trasero 62 de dicho asiento 62, el anillo 60 de sellado y el asiento 62 de anillo tienen porciones 606, 608 de acoplamiento espaciadas, que son complementarias entre si, que forman una especie de laberinto que impide que el metal en estado liquido penetre por debajo del anillo 60 de sellado, y en un paso de refrigeracion y solidificacion, que alcance la porcion del asiento 62 de anillo entre dichas porciones de acoplamiento espaciadas y el reborde trasero 62 del asiento 62. En otras palabras, el metal en estado liquido que alcanza el asiento 62 de anillo a traves de los canales 604 de conexion es forzado a solidificarse en la porcion delantera del anillo 62 entre dicho laberinto y el reborde delantero 62b (o, si tal reborde delantero 62b no es provisto, entre el laberinto y la superficie delantera 602 de la cabeza de piston).
En una realizacion mostrada en las figuras 1-15, dichas porciones de acoplamiento espaciadas comprenden una o un par de nervaduras anulares 606 que se extienden desde el fondo 62’ del asiento 62 de anillo y correspondientes ranuras anulares 608 hechas en la pared interior del anillo 60 de sellado.
En la realizacion mostrada en las figuras 16-18 y 23, a la inversa, el fondo 62’ del asiento 62 de anillo esta marcado por una carrera anular 606 que se aplica a una nervadura 608 que se extiende desde la pared interior del anillo 60 de sellado.
En una realizacion preferida del piston, se hace un canal anular 610 adecuado para recibir el metal procedente de los canales 604 de conexion en el fondo 62’ del asiento 62 de anillo, en una posicion avanzada en relacion con las porciones de acoplamiento espaciadas.
La figura 18a muestra esquematicamente el deposito de metal M en la porcion delantera del asiento 62 de anillo, bajo el anillo 60 de sellado, y en particular en el canal anular 610.
En las realizaciones descritas anteriormente, el segundo conducto 20 de lubricacion que sale por debajo del anillo de sellado sale en la porcion trasera del asiento 62 de anillo entre las porciones 606, 608 de acoplamiento espaciadas y el reborde trasero 62a del asiento 62 de anillo. De esta manera, dicho segundo conducto 20 esta protegido, gracias al laberinto formado por las porciones de acoplamiento, de cualquier obstruccion causada por la penetracion del metal liquido bajo el anillo 60 de sellado. Debe observarse que mientras el metal liquido que penetra por debajo del anillo 60 de sellado es incapaz de superar dicho laberinto debido a su densidad, su presion y el hecho de que tiende a solidificarse rapidamente, el lubricante tiene en cambio una densidad y presion, tal como para tener exito insinuandose entre las porciones de acoplamiento espaciadas 606, 608 y alcanzando el intersticio delantero entre el anillo de sellado y el reborde delantero 62b, a pesar de que la mayor parte del lubricante que sale en el intersticio entre el anillo y el reborde trasero 62a, en este caso sin encontrar obstruccion.
Puesto que el lubricante alcanza el area de mayor rozamiento entre el piston y el recipiente de una manera dirigida, la cantidad de lubricante necesaria para asegurar un deslizamiento adecuado del piston es considerablemente menor que la utilizada en los pistones de la tecnica anterior, en la que el lubricante es incapaz de alcanzar el area del anillo de sellado.
Tambien se debe observar que, estando el anillo 60 de sellado situado cerca del extremo delantero del piston, la presencia de cualesquiera medios de succion para colocar la camara del recipiente en un vacio, montado en una posicion intermedia o trasera, no tiene ninguna influencia significativa en la accion del lubricante.
En una realizacion preferida, los segundos conductos 20 tienen una primera seccion 20’ paralela al eje X del piston y al menos una segunda seccion radial 20’’ que sale al menos en el asiento 62 del anillo.
De acuerdo con una realizacion, la cabeza 50; 550; 750 de piston esta conectada de forma desmontable al vastago 10; 510; 710. Entre el vastago y los medios 4; 560 de conexion de fluido sellados de cabeza entre los primeros conductos 14, 16, 18 de lubricacion y los segundos conductos 20 de lubricacion.
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En una realizacion mostrada en las figuras 1-21, el extremo distal 12 del vastago 10 toma forma de pestana para permitir un desplazamiento axial entre el vastago 10 y la cabeza 50 de piston. En este caso, los medios de conexion de fluido sellados comprenden unos casquillos 4 de conexion, insertados cada uno con una mitad de interferencia calibrada en una seccion terminal de un primer conducto 18 de distribucion y la otra mitad en la seccion inicial de un segundo conducto 20 de lubricacion correspondiente. Cada una de dichas mitades esta provista de un elemento 61 de sellado anular.
En una realizacion, el extremo 12 de pestana distal del vastago 10 y el extremo adyacente de la cabeza 50 de piston estan conectados entre si por tornillos 12’ (mostrados en la figura 17b). A tal efecto, se realizan una pluralidad de rebajes 22 radiales en la superficie lateral del extremo distal 12 del vastago 10, por ejemplo angularmente equidistantes y de forma semicircular, que da acceso a los correspondientes orificios 24 de tornillo realizados en dicho extremo 12 de pestana distal, paralelo al eje X del piston, y enfrentado a orificios 24’ de tornillo correspondientes realizados en la cabeza 50 de piston, visibles en la vista de la figura 17b. Gracias a dichos rebajos radiales 22 es por lo tanto posible apretar/desenroscar los tornillos 12’ del vastago a la cabeza de piston.
Por consiguiente, ventajosamente, durante el paso de montaje del piston, es suficiente insertar los casquillos 4 de conexion de fluido en los extremos de los conductos 18 o 20 de lubricacion, colocar las dos caras adyacentes del vastago y la cabeza de piston en contacto y despues atornillar los tornillos de conexion.
El piston de acuerdo con la realizacion mostrada en las figuras 16-18, tiene una estructura similar a la descrita para el piston en las figuras 1-15 y difiere de esta solo por el hecho de tener solo un primer conducto 14 de lubricacion que se extiende en el vastago 10 y un unico segundo conducto 20 de lubricacion, alineado con el primer conducto 14 de lubricacion, que se extiende en la cabeza de piston y que comprende, de forma similar a la descrita anteriormente, una primera seccion longitudinal 20’ y una segunda seccion radial 20’’ saliendo en el asiento 62 de anillo.
En una realizacion preferida, el piston 1; 500 es adecuado para su uso en una maquina de colada en matriz, de camara fria. A tal efecto, se hace un circuito de refrigeracion adecuado para hacer circular un fluido de refrigeracion dentro de la cabeza de piston en el vastago y en la cabeza de piston.
En una realizacion ventajosa, la cabeza 50 de piston comprende un cuerpo exterior hueco 64, por ejemplo a modo de tapon, sobre un pasador 66; 766 de soporte axial. En una realizacion mostrada en las figuras 1 -21, dicho pasador 66 de soporte axial tiene un extremo proximal o trasero 67 que encaja en un rebaje axial correspondiente 68 realizado en el extremo distal 12 del vastago 10.
Ventajosamente, entre el cuerpo exterior hueco 64 y el pasador 66 no hay holgura, al menos entre las respectivas paredes laterales. En otras palabras, el cuerpo exterior hueco 64 no puede realizar movimientos radiales con respecto al pasador 66. De la misma manera, el extremo proximal 67 del pasador 66 tambien se inserta con interferencia calibrada, en otras palabras, sin holgura, en el correspondiente rebaje axial 68.
Tal solucion de realizacion junto con el atornillado de la cabeza al vastago mediante tornillos distribuidos alrededor de una corona circular, permite lograr y mantener en el tiempo una posicion perfectamente coaxial de la cabeza de piston y el vastago. En otras palabras, el pasador 66 de soporte, que penetra parcialmente el vastago, actua como un medio de guia y un soporte axial para la cabeza 50 de piston.
En una realizacion, el vastago 10 y el pasador 66 tienen orificios 70, 72 de refrigeracion axial respectivos y alineados en los que se inserta un tubo de suministro de un fluido de refrigeracion. Dicho tubo 74 de suministro comunica con el exterior a traves de un orificio 80 de entrada del fluido de refrigeracion, por ejemplo, hecho radialmente en el vastago cerca del extremo distal 12, y sale por la superficie delantera 76 del pasador axial 66. Dicha superficie delantera 76 esta en comunicacion fluida, por ejemplo a traves de una pluralidad de conductos helicoidales 77, con un canal 78 de refrigeracion en espiral hecho en la superficie lateral exterior del pasador axial 66. Por lo tanto, dicha superficie 78 de refrigeracion en espiral hace que el fluido de refrigeracion circule alrededor y por toda la superficie exterior del pasador axial 66 en contacto con el cuerpo exterior hueco 76, enfriandolo. El canal 78 de refrigeracion sale en un conducto 82 de retorno que comunica con un orificio 84 de salida del fluido de refrigeracion hecho en el vastago.
En una realizacion, dicho conducto 82 de retorno esta formado por una cavidad anular entre el orificio 70, 72 de refrigeracion axial y el tubo 74 de suministro del fluido de refrigeracion. Por ejemplo, el conducto 82 de retorno comunica con el canal 78 de refrigeracion en espiral a traves de uno o mas orificios radiales 83 hechos en el pasador axial 66.
Debe observarse que, en una realizacion preferida, los orificios 14 de lubricacion longitudinal y 70 de refrigeracion hechos en el vastago 10 se obtienen con un mecanizado realizado desde el lado trasero del vastago 10. En consecuencia, para cerrar tales orificios en dicho lado, el extremo proximal 11 del vastago 10 comprende un tapon 90.
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En una variacion de realizacion del piston 500 mostrada en la figura 22, el extremo distal 512 del vastago 510 y la cabeza 550 del piston tienen respectivas superficies 514, 554 de acoplamiento esfericas para formar una union articulada entre el vastago y la cabeza de piston. En esta realizacion, los medios de conexion fluida sellados comprenden rotulas 560, teniendo cada una un primer extremo esferico 561 insertado en una seccion terminal de un respectivo primer conducto de lubricacion 14 y un segundo extremo esferico 562 insertado en una seccion inicial de un respectivo segundo conducto 20 de lubricacion, estando cada uno de dichos extremos esfericos provisto de un elemento de sellado anular.
En una realizacion, la cabeza 550 de piston esta limitada en contacto con el vastago 510 por medio de una tapa 570 de conexion unida al vastago. Por ejemplo, dicha tapa 570 de conexion tiene una porcion 572 de extremo de acoplamiento en la parte delantera que forma un rebaje en el que se aplica una porcion 574 de escalon trasera de la cabeza 550 de piston.
En una variacion de realizacion adicional del piston 700, mostrada en las figuras 23 y 23a, la cabeza 750 de piston esta conectada al vastago 710 por medio de una union 800. Dicha union 800 permite que la cabeza 750 realice desviaciones de varios grados con relacion al eje X del piston, y por lo tanto en relacion con el vastago 710, por ejemplo para poder deslizarse en un recipiente 400 no perfectamente rectilineo.
La union 800 tiene una porcion trasera 810 que se acopla al vastago y una cabeza esferica 814 a la que esta encajada la cabeza 750 de piston. La porcion trasera 810 esta unida axial y radialmente al vastago 710, por ejemplo por medio de bloques radiales 812.
Para su montaje en la cabeza esferica 814, la cabeza 750 de piston comprende una pestana trasera 820 que rodea la parte trasera de la cabeza esferica 814 y que esta fijada de forma separable, por ejemplo mediante tornillos, a una porcion trasera del pasador 766 que rodea la porcion delantera de la cabeza esferica 814.
Ademas, preferentemente, la pestana trasera 820, y por lo tanto toda la cabeza 750 de piston, es unida angularmente a la union 800, es decir, se impide que gire alrededor del eje X del piston, por ejemplo por medio de una llave 816. De esta manera, el segundo conducto 20 de lubricacion, y en particular la seccion extrema 20’’, esta siempre orientado en la direccion deseada, normalmente hacia arriba. De hecho, el piston es lubricado por el lubricante descendente; ademas, es menos probable que el metal en el estado liquido solidifique en la parte superior, mas caliente del piston.
En esta realizacion, la cabeza 750 de piston distanciada del vastago 710, el primer conducto 14 de lubricacion, realizado en el vastago 710, esta conectado de manera fluida al segundo conducto 20 de lubricacion, realizado en la cabeza 750 de piston, por medio de un tubo 714 de conexion. Preferentemente, dicho tubo 714 de conexion tiene una forma en espiral o es, en cualquier caso, adecuado para permitir los movimientos de la cabeza 750 de piston con respecto al vastago 710.
Las secciones del segundo conducto 20 de lubricacion realizadas en la pestana trasera 820, en el pasador 766 y en el cuerpo hueco 64 estan conectadas entre si por medio de los casquillos 4 de conexion.
En una realizacion preferida, al menos una valvula 5 de retencion se coloca a lo largo del circuito de lubricacion, por ejemplo en el primer conducto 14 de lubricacion, adecuado para garantizar la unidireccionalidad del flujo de lubricante desde el vastago a la cabeza de piston.
Claims (19)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. - Piston para una maquina de colada en matriz, en particular con una camara fria, donde dicha maquina comprende una prensa con un recipiente en el que el piston esta alojado como para deslizarse, comprendiendo el piston:- un vastago (10; 510; 710) que se extiende desde un extremo proximal hasta un extremo distal a lo largo de un eje (X) del piston;- una cabeza (50; 550; 750) de piston que se extiende desde el extremo distal del vastago y que esta provista de al menos un anillo (60) de sellado alojado en un respectivo asiento (62) de anillo hecho en una pared lateral de dicha cabeza para formar una junta sobre la pared de dicho recipiente de la prensa, estando dicho anillo de sellado interrumpido longitudinalmente por una division longitudinal (60’) que permite la expansion radial del anillo de sellado; y- un circuito de lubricacion adecuado para favorecer el deslizamiento del piston en dicho recipiente y que comprende:al menos un primer conducto (14, 16, 18) de lubricacion hecho en el vastago y que termina en el extremo distal de dicho vastago, yal menos un segundo conducto (20) hecho en la cabeza de piston, que se comunica de manera fluida con dicho primer conducto y que sale en dicho asiento de anillo, bajo el anillo de sellado;caracterizado porque dicho segundo conducto (20) esta cubierto por el anillo (60) de sellado, de manera que el lubricante sale de la cabeza de piston a traves de los intersticios entre el anillo de sellado y la cabeza de piston y/o a traves de dicha division longitudinal (60’).
- 2. - Piston de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dichos intersticios comprenden por ultimo un intersticio entre el anillo de sellado y el reborde trasero (62a) que define el asiento de anillo hacia atras.
- 3. - Piston de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que dichos intersticios tienen una anchura de 0,1 mm o menos.
- 4. - Piston de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el fondo (62’) del asiento (62) de anillo esta conectado a la superficie delantera (602) de la cabeza de piston mediante canales de conexion para un flujo de metal bajo el anillo de sellado, y en el que entre las aberturas de salida de dicho los canales (604) de conexion en la parte inferior del asiento de anillo y el reborde trasero de dicho asiento, el anillo de sellado y el asiento de anillo tienen porciones (606, 608) de acoplamiento espaciadas adecuadas para evitar el paso del metal en estado liquido que penetre debajo del anillo (60) de sellado.
- 5. - Piston de acuerdo con la reivindicacion anterior, en el que dicho segundo conducto (20) de lubricacion sale en la porcion trasera del asiento de anillo incluido entre dichas porciones (606, 608) de acoplamiento espaciadas y el reborde trasero (62a) del asiento (62) de anillo.
- 6. - Piston de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los primeros conductos (14, 16, 18) de lubricacion comprenden un conducto (14) de alimentacion que se extiende longitudinalmente desde un orificio (15) de entrada de lubricante y que se ramifica en al menos dos conductos (18) de distribucion angularmente equidistantes con relacion al eje del piston, siendo los segundos conductos (20) de lubricacion una continuacion de dichos conductos de distribucion.
- 7. - Piston de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos segundos conductos (20) tienen una primera seccion (20’) paralela al eje del piston y al menos una segunda seccion radial (20’’) que sale en el asiento del anillo.
- 8. - Piston de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cabeza (50; 550; 750) del piston esta conectada de forma desmontable al vastago (10; 510; 710), y en el que entre el vastago y los medios de conexion de fluido sellados de cabeza estan provistos entre los conductos primero y segundo de lubricacion.
- 9. - Piston de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que el extremo distal del vastago toma forma de pestana de modo que permita un desplazamiento axial entre el vastago y la cabeza de piston.
- 10. - Piston de acuerdo con las reivindicaciones 8 y 9, en el que dichos medios de conexion de fluido sellados comprenden unos casquillos (4) de conexion, cada uno insertado con una mitad de interferencia calibrada en una seccion terminal de un conducto (18) de distribucion y la otra mitad en la seccion inicial de un segundo conducto (20) de lubricacion, cada una de dichas mitades estando provista de un elemento (61) de sellado anular.5101520253035
- 11. - Piston de acuerdo con la reivindicacion 9 6 10, en el que dicho extremo con pestana del vastago y el extremo adyacente de la cabeza de piston estan conectados entre si mediante tornillos (12’).
- 12. - Piston de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se realiza un circuito de refrigeracion en el vastago y en la cabeza de piston adecuado para hacer circular un fluido de refrigeracion dentro de la cabeza de piston.
- 13. - Piston de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8-12, en el que la cabeza de piston comprende un cuerpo exterior hueco (64) ajustado sin holgura sobre un pasador (66; 766) de soporte axial que tiene un extremo proximal (67) que encaja en un rebaje (68) correspondiente formado en el extremo distal del vastago.
- 14. - Piston de acuerdo con la reivindicacion anterior, en el que el vastago y el pasador tienen un orificio (70, 72) de refrigeracion axial en el que se inserta un tubo (74) de suministro de un fluido de refrigeracion que fluye sobre la superficie delantera del pasador axial de la cabeza, estando dicha superficie delantera en comunicacion fluida con un canal (78) de refrigeracion en espiral hecho en la superficie lateral exterior del pasador axial.
- 15. - Piston de acuerdo con la reivindicacion anterior, en el que dicho canal (78) de refrigeracion esta en comunicacion fluida con un conducto (82) de retorno que fluye hacia un orificio (84) de salida del fluido de refrigeracion hecho en el vastago.
- 16. - Piston de acuerdo con la reivindicacion anterior, en el que dicho conducto (82) de retorno esta formado por una cavidad anular entre el orificio (70, 72) de refrigeracion axial y el tubo (74) de suministro del fluido de refrigeracion.
- 17. - Piston de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el extremo distal del vastago y la cabeza de piston tienen respectivas superficies (514, 554) de acoplamiento esfericas para formar una union articulada entre el vastago y la cabeza de piston.
- 18. - Piston de acuerdo con la reivindicacion anterior, en el que los medios de conexion fluida sellados comprenden rotulas (560), teniendo cada una un primer extremo esferico (561) insertado en una seccion terminal de un conducto de distribucion y un segundo extremo esferico (562) insertado en una seccion inicial de un segundo conducto de lubricacion, estando dichos extremos esfericos provistos de un elemento de sellado anular.
- 19. - Piston de acuerdo con la reivindicacion 17 o 18, en el que la cabeza de piston esta constrenida en contacto con el vastago por medio de una tapa (570) de conexion fijada al vastago.
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