ITMI961138A1

ITMI961138A1 - Impianto di colata in conchiglia a bassa pressione a potenzialita' incrementata

Info

Publication number: ITMI961138A1
Application number: IT96MI001138A
Authority: IT
Inventors: Fabio Giolo
Original assignee: Imr Srl
Priority date: 1996-06-04
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 1997-12-04
Also published as: DE69701367D1; ITMI961138A0; PT811447E; ES2144812T3; ATE190252T1; IT1283090B1; DE69701367T2; EP0811447A1; US6059011A; EP0811447B1

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un impianto di colata in conchiglia a bassa pressione, a potenzialità incrementata.

Come è noto gli impianti di colata in conchiglia a bassa pressione risultano, normalmente, costituiti da un forno di colata nel quale viene immerso un tubo per erogare, tramite l’introduzione di pressione all'interno del forno, il metallo liquido in una conchiglia che è connessa al tubo di prelievo del metallo.

In corrispondenza del forno viene normalmente previsto un manipolatore che consente di eseguire le varie movimentazioni della conchiglia, nonché il carico delle anime e lo scarico del pezzo fuso e le operazioni di grafitatura e raffreddamento delle conchiglie.

Con tali tipi di applicazione si ha che, nel caso in cui si voglia aumentare la potenzialità produttiva, è necessario modificare radicalmente i forni con notevoli complessità costruttive ed elevatissimi impegni di potenza.

Un altro problema tipico degli impianti di tipo noto è costituito dal fatto che essi risultano difficilmente automatizzabili ed inoltre non danno la possibilità di modificare rapidamente la tipologia del metallo che viene fuso.

Il compito che si propone il trovato è appunto quello di risolvere i problemi sopra esposti, realizzando un impianto di colata in conchiglia a bassa pressione, che presenti una elevata potenzialità, pur disponendo di forni con potenze impegnate relativamente ridotte.

Nell'ambito del compito sopra esposto uno scopo particolare del trovato è quello di realizzare un impianto di colata in cui vengano ottimizzati tutti i tempi morti, avendo la possibilità di eseguire la colata in una conchiglia, mentre in un'altra conchiglia si realizza lo scarico del pezzo fuso.

Ancora uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un impianto di colata che sia completamente automatizzabile e che, inoltre, sia estremamente versatile e pratico nell'uso.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un impianto di colata in conchiglia che risulti facilmente ottenibile partendo da elementi e materiali di comune reperibilità in commercio e che, inoltre, sia competitivo da un punto di vista puramente economico.

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un impianto di colata in conchiglia a bassa pressione, a potenzialità incrementata, secondo il trovato, caratterizzato dal fatto di comprendere un primo ed un secondo forno con pressioni di lavoro e livelli di metallo tra loro indipendenti, tra detti forni essendo posizionata una stazione di scarico dei pezzi fusi e di grafitatura delle conchiglie, detti forni essendo collegabili selettivamente a rispettive conchiglie associate a manipolatori tra loro amovibilmente accoppiabili per una traslazione sincrona tra la posizione di colata e la posizione di scarico, e/o viceversa.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un impianto di colata in conchiglia a bassa pressione, a potenzialità incre¬

mentata, illustrata a tìtolo indicativo e non limitativo, con l'ausilio

degli uniti disegni in cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente r impianto di colata in con¬

chiglia, secondo il trovato, con il primo forno in fase di colata;

la figura 2 rappresenta l'impianto di colata con il secondo forno in

fase di colata;

la figura 3 rappresenta lo schema di controllo automatico della pres¬

sione all'interno dei forni;

la figura 4 rappresenta schematicamente in pianta la fase di presa

del pezzo fuso con spostamento verso l’operatore;

la figura 5 evidenzia la fase di movimentazione del pezzo fuso per

mostrarlo all'operatore che esegue il controllo istantaneo visivo;

la figura 6 rappresenta la fase di scarico del pezzo fuso, visto in

pianta;

la figura 7 rappresenta in pianta la fase di prelievo del pezzo fuso

con sua rotazione verso l'operatore per permettere la visione del pezzo;

la figura 8 rappresenta lo spostamento del manipolatore verso il na¬

stro di trasferimento;

la figura 9 rappresenta la fase di scarico del pezzo;

le figure 10, 11 e 12 rappresentano in successione la fase di grafi-

tatura a spruzzo della conchiglia.

Con riferimento alle citate figure, l'impianto di colata in conchi¬

glia a bassa pressione, a potenzialità incrementata, secondo il trovato,

!

comprende un primo ed un secondo forno 1 e 2 che possono lavorare con differenti pressioni di lavoro e differenti livelli di metallo, con l'ulteriore possibilità di presentare al loro interno due differenti leghe.

I forni 1 e 2 risultano affiancati ad una stazione di scarico globalmente, indicata con il numero di riferimento 3, la quale esegue, come meglio verrà chiarito il seguito, lo scarico dei pezzi fusi e la grafitatura delle conchiglie.

In corrispondenza dell'intelaiatura portante dell'impianto risulta previsto una coppia di manipolatori 5 e 6 che sono tra loro amovibilmente accoppiabili e sono traslabili su guide, indicate globalmente con il numero di riferimento 7, per disporsi selettivamente con un movimento di traslazione in corrispondenza di un forno ed in corrispondenza della stazione di scarico 3, e/o viceversa.

Più in dettaglio i forni 1 e 2, che presentano delle dimensioni standard, con conseguente impegno di potenza relativamente limitato, sono controllati, come evidenziato dallo schema di figura 3 da un'unità centrale computerizzata 10 la quale pilota un dispositivo di conversione 11 al quale è connesso un trasduttore di pressione 12 che rileva la pressione all'interno di ciascun forno 1 o 2.

II dispositivo di conversione pilota una valvola proporzionale 14 la quale a sua volta controlla una valvola di pressione a grande capacità 15 che è interposta sulla linea 16 che controlla la pressione all'interno del forno.

Sono inoltre previste celle di carico 17 che hanno la funzione di rilevare la condizione di presenza di materiale in modo tale da regolare la curva delle pressioni ottenibili.

Nell'esecuzione delle colate è necessario poter eseguire l'immissione del materiale, immissione che si ottiene realizzando la pressurizzazione controllata del forno, in funzione delle varie fasi operative.

Il controllo computerizzato dell'impianto dà la possibilità di realizzare qualsiasi tipo di curva di pressione, per cui è possibile ottenere sempre una fase di fusione ottimizzata per tutto lo svolgimento del processo.

Inoltre le celle di carico del livello di metallo nel forno consentono di variare automaticamente la pressione per raggiungere sempre la soglia impostata nel processo di pressurizzazione, indipendentemente dal variare del livello di metallo nel forno; lo stesso risultato lo si può ottenere sostituendo le celle di carico con lettori laser che sfruttano un raggio laser che si riflette sulla superficie o con galleggianti in grafite collegati ad uno strumento che dà un'uscita analogica.

I manipolatori 5 e 6 hanno la funzione, come evidenziato nelle figure da 4 a 9, di eseguire alternativamente la colata nelle conchiglie, in corrispondenza di uno dei forni, mentre l'altro manipolatore esegue la fase di scarico in corrispondenza della stazione di scarico.

In particolare è previsto un prelevatore, indicato con il numero di riferimento 30, che esegue il prelievo del pezzo fuso e, dopo averlo portato in avanti (figura 4) lo ruota (figura 5) in modo tale mostrarlo all'operatore il quale può evidenziare immediatamente eventuali difetti.

Corrispondentemente un vassoio 35 si dispone al di sopra delle vasche di grafitatura 40 in modo tale da trattenere il pezzo che eventualmente dovesse scendere.

Dopo che il pezzo è stato visionato dall'operatore il prelevatore arretra e, dopo ribaltamento, come illustrato nelle figure 8 e 9 esegue lo scarico del pezzo su un tappeto di scarico 41.

Indi il manipolatore provvede ad immettere le conchiglie nelle vasche di grafitatura 40 per eseguire il trattamento delle conchiglie ed il loro raffreddamento .

Eventualmente la fase di grafitatura, come illustrato nelle figure da 10 a 12, può essere eseguita mediante un'applicazione a spruzzo mediante un ugello spruzzatore 43 che risulta posizionato frontalmente all'apparecchiatura, in modo tale da trattare le conchiglie che vengono disposte di fronte all'ugello stesso.

A quanto sopra detto va anche aggiunto che durante le normali fasi di lavorazione sono previsti dei mezzi per il sollevamento in verticale dei forni per applicarli alla conchiglia o eventualmente sono previsti dei mezzi di discesa del manipolatore, in modo tale da accoppiare il tubo di colata alla conchiglia.

Con la disposizione sopra descritta si ha quindi che, mentre una delle conchiglie è in fase di colata, l'altra conchiglia si trova nella fase di scarico del pezzo e di preparazione delle conchiglie per la successiva colata e per l'immissione delle anime.

Una volta terminate le varie operazioni il ciclo riprende con traslazione del manipolatore che porta la conchiglia in precedenza scaricata in corrispondenza del forno per eseguire il carico e l'altra conchiglia nella quale era stata eseguita la colata viene disposta in corrispondenza del gruppo di scarico.

A quanto detto va anche aggiunto che è possibile eventualmente disaccoppiare tra loro i manipolatori, in modo da bloccare il funzionamento di un manipolatore, allorquando sia sufficiente utilizzare un unico forno o, ad esempio, sia in fase di manutenzione il forno corrispondente.

Da quanto sopra descritto si vede quindi come il trovato raggiunga gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che viene messo a disposizione un impianto di colata automatico che è in grado di semplificare notevolmente tutte le operazioni di colata, avendo un'elevatissima produzione oraria con un ridotto impegno di potenza e con la possibilità di avere un unico operatore che controlla entrambi i forni.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Impianto di colata in conchiglia a bassa pressione, a potenzialità incrementata, caratterizzato dal fatto di comprendere un primo ed un secondo forno con pressioni di lavoro e livelli di metallo tra loro indipendenti, tra detti forni essendo posizionata una stazione di scarico dei pezzi fusi e di grafitatura delle conchiglie, detti forni essendo collegabili selettivamente a rispettive conchiglie associate a manipolatori tra loro amovibilmente accoppiabili per una traslazione sincrona tra la posizione di colata e la posizione di scarico, e/o viceversa.
2. Impianto di colata, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di comprendere un'unità centrale computerizzata pilotante un dispositivo di conversione connesso ad un trasduttore di pressione rilevante la pressione all'interno di ciascuno di detti forni, detto dispositivo di conversione pilotando una valvola proporzionale controllante una valvola di pressione a grande capacità interposta sulla linea di immissione di pressione all'interno di ciascuno di detti forni.
3. Impianto di colata, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere celle di carico agenti in corrispondenza di ciascun forno per rilevare la condizione di presenza di materiale, per la regolazione della curva delle pressioni immettibili in ciascuno di detti forni.
4. Impianto di colata, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti manipolatori presenta un dispositivo prelevatore per il prelievo del pezzo fuso, detto prelevatore essendo atto a realizzare una traslazione del pezzo verso l'operatore con rotazione del pezzo per mostrare il pezzo stesso all'operatore, detto prelevatore essendo connesso a mezzi di traslazione per immettere il pezzo su di un tappeto di scarico.
5. Impianto di colata, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un vassoio posizionafaile al di sopra di dette vasche di grafitatura durante la fase di prelievo del pezzo fuso.
6. Impianto di colata, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto manipolatore è atto ad immettere dette conchiglie nelle vasche di grafitatura.
7. Impianto di colata, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere ugelli spruzzatori per la grafitatura a spruzzo di dette conchiglie.
8. Impianto di colata, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi per il sollevamento in verticale di detti forni per la connessione del tubo di colata alla conchiglia.
9. Impianto di colata, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato di fatto di comprendere mezzi di discesa di detto manipolatore per accoppiare il tubo di colata alla conchiglia.
10. Impianto di colata, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti manipolatori sono disaccoppiabili per l’utilizzazione di un singolo forno.
11. Impianto di colata in conchiglia a bassa pressione, a potenzialità incrementata, caratterizzato dal fatto di comprendere una o più delle caratteristiche descritte e/o illustrate.