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WO2001026844A1 - Camara de moldeo de motas de arena verde, perfeccionada - Google Patents

Camara de moldeo de motas de arena verde, perfeccionada Download PDF

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WO2001026844A1
WO2001026844A1 PCT/ES1999/000320 ES9900320W WO0126844A1 WO 2001026844 A1 WO2001026844 A1 WO 2001026844A1 ES 9900320 W ES9900320 W ES 9900320W WO 0126844 A1 WO0126844 A1 WO 0126844A1
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WO
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chamber
plate
wall
hydraulic cylinder
movable
Prior art date
Application number
PCT/ES1999/000320
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English (en)
French (fr)
Inventor
Miguel Cle Nogueras
Ignacio Goya Arcelus
Original Assignee
Loramendi, S.A
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C17/00—Moulding machines characterised by the mechanism for separating the pattern from the mould or for turning over the flask or the pattern plate
    • B22C17/04—Drop-plate moulding machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C11/00—Moulding machines characterised by the relative arrangement of the parts of same
    • B22C11/10—Moulding machines characterised by the relative arrangement of the parts of same with one or more flasks forming part of the machine, from which only the sand moulds made by compacting are removed

Definitions

  • the present invention relates to a molding chamber of green sand motes, which has been perfected in order to reduce the consumption of sand that participates in the speck, when allowed by the dimensions of the mold to be obtained, by means of under-dimensioning of the corresponding speck, based on obtaining a variable volumetric molding chamber.
  • a tubular chamber is established, generally of rectangular section, which is closed by one of its ends by means of a movable, tilting wall to allow the output of the speck once molded while at its other end it closes with the wall associated with the compression piston itself and subsequent ejection of the speck, that is to say in said chamber four fixed walls, the constitutive ones of the tubular body, the upper one with the corresponding mouth or inlet hole for the sand, and two mobiles, in correspondence with the six general faces of the speck to obtain.
  • the characteristics of the molding chamber itself define invariable parameters for it, since both its upper and lower walls and its side walls are fixed, so that when the casting is to be obtained, by being smaller, it would theoretically allow smaller motes to be used, that is, with less sand, this is not possible since the entire chamber defined in the machine must be filled with sand.
  • the amount of sand available is not sufficient to respond to the machine's production rate. That is, the machine is capable of producing more specks than the sand available in the foundry can provide.
  • these improvements consist in making said molding chamber of variable volumetry, allowing it to adapt it to the specific requirements of each type of speck to be obtained, specifically allowing to reduce the maximum and theoretical dimensions of said chamber.
  • the walls of the camera are now mobile, specifically constituted on the basis of respective plates, which in turn are mounted on two plate holder racks, assisted by hydraulic cylinders for their mobilization, as well as guides conveniently established on a support, which ensure a perfect movement of the plates in their movements of approach and distancing.
  • a model plate is defined, of adequate width to the speck to be obtained, variable width between a maximum level and a corresponding minimum level.
  • Figure 1 shows, according to a diagram in which six sequences participate, the complete cycle of a molding chamber of conventional green sandbones, as described in the background section of the invention.
  • FIG. 1 Shows a cross section of the blow chamber, made in accordance with the improvements of the invention.
  • Figure 3. Shows a detail in plan of the same chamber of the previous figure, in a suitable position for obtaining maximum size specks.
  • Figure 4. It shows a representation similar to that of the previous figure, but corresponding to the position of the camera to obtain minimum size specks.
  • Figure 5. It shows, finally, a capricious and perspective representation of an alignment of specks, all of them for obtaining identical castings, half of them obtained with a conventional machine, and the other half with a machine provided of a molding chamber made in accordance with the improvements of the invention.
  • each of these side walls is structured on the basis of a plate (11), which constitutes the wall itself, mounted on a plate-holder frame (12) to which guides (13) are integral, allowing their transverse displacement over a fixed support (14) when driven by a hydraulic cylinder (15), so that said plates (11) can adopt the position of maximum separation represented in a continuous line in Figure 2 or any intermediate distance to a maximum limit situation approximation, the one represented in dashed lines in the same figure. E these two limit positions are those that in turn have been represented in plan in figures 3 and 4.
  • the plate holder frame (16) slides to which it is fixed by screws.
  • the plate (17) provided with the corresponding model (18-18 ') and this assembly is fixed in turn, preferably by means of hydraulic triggers (19) to a plate (20) integral with the cylinder rod hydraulic (7), so that depending on the type of model (18 - 18 ') to be used in each case and on the same plate (20), different frames (16) will be mounted with their corresponding model plate (17 - 17 '- 18 - 18'), as shown for example in Figures 3 and 4.
  • the improvements of the invention not only allow a drastic reduction in the consumption of sand to obtain the specks, but also offer the possibility of using tools of different models of smaller machines, a flexibility in the design of new tools, by having different options for surface distribution of the models, and an optimization of the process performance in case of limited sand capacity.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Devices For Molds (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)

Abstract

Partiendo de una cámara tubular en cuyo seno juegan dos paredes móviles, una asociada al pistón de compresión y empuje para la mota y otra asociada a un brazo basculante y desplazable, para apertura de la cámara, centra sus características en el hecho de que las paredes laterales de la misma son también móviles, materializándose en sendas placas (11) asociadas a respectivos portaplacas (12) provistos de guías (13) para deslizamiento sobre un soporte fijo (14) por la acción de respectivos cilindros hidráulicos (15), de manera que la anchura efectiva de la cámara puede adecuarse a diferentes tamaños de motas, para minimizar el consumo de arena. Complementariamente las clásicas paredes móviles, las asociadas al cilindro hidráulico de compresión y empuje y al brazo basculante, se materializan en respectivas placas modelo montadas sobre sendos bastidores portaplacas, que constituyen conjuntos recambiables, de anchuras diferentes, adecuables en cualquier caso a un plato fijo, de igual o menor anchura que la anchura mínima prevista para la cámara y solidarizada en un caso al cilindro hidráulico y en el otro al brazo basculante.

Description

CÁMARA DE MOLDEO DE MOTAS DE ARENA VERDE.
PERFECCIONADA
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una cámara de moldeo de motas de arena verde, la cual ha sido perfeccionada en orden a permitir disminuir el consumo de arena que participa en la mota, cuando lo permiten las dimensiones del molde a obtener, mediante infradimensionamiento de la correspondiente mota, en base a la obtención de una cámara de moldeo de volumetría variable.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En las máquinas de moldeo de motas para fundición se establece una cámara tubular, generalmente de sección rectangular, que se cierra por uno de sus extremos mediante una pared móvil, basculante para permitir la salida de la mota una vez moldeada mientras que por su otro extremo se cierra con la pared asociada al propio pistón de compresión y posterior expulsión de la mota, es decir que en dicha cámara participan cuatro paredes fijas, las constitutivas del cuerpo tubular, la superior con la correspondiente boca u orificio de entrada para la arena, y dos móviles, en correspondencia con las seis caras generales de la mota a obtener.
De forma más concreta y tal como muestran las diferentes secuencias de la figura 1 , con las dos paredes móviles debidamente distanciadas se produce el soplado de la arena (primera secuencia), seguidamente las paredes móviles se aproximan entre sí para conseguir el prensado y escape rápido (segunda secuencia), a continuación una de las paredes móviles se desplaza longitudinalmente hacia afuera y seguidamente se abate hacia arriba, para dejar libre paso a la mota (secuencia tercera), a continuación la otra pared móvil, la asociada al pistón de compresión y expulsión, se desplaza accionada por su propio pistón desplazando la mota hasta hacerla contactar con la inmediatamente anterior (secuencia cuarta), seguidamente se retrae de nuevo el pistón volviendo a su posición primitiva y se efectúa el llenado del molde (secuencia quinta), y finalmente la otra pared basculante desciende y se desplaza longitudinalmente hasta quedar enfrentada a la primera (secuencia sexta), en la misma posición de la secuencia primera para reiniciar el ciclo de trabajo.
Como se deduce de lo anteriormente expuesto las propias características de la cámara de moldeo definen unos parámetros invariables para la misma, puesto que tanto sus paredes superior e inferior como sus paredes laterales son fijas, de manera que cuando la pieza de fundición a obtener, por ser de menor tamaño, permitiría teóricamente utilizar motas más pequeñas, es decir, con menor cantidad de arena, ello no es posible ya que es preciso rellenar con arena toda la cámara definida en la máquina.
Este sobredimensionamiento innecesario de las motas suponen los siguientes inconvenientes:
Como la arena disponible en fábrica es fija (un determinado número de toneladas), puede darse el caso de que la cantidad de arena disponible no sea suficiente para responder a la cadencia de producción de motas de la máquina. Es decir, la máquina es capaz de producir más motas de las que la arena disponible en la fundición puede proporcionarle.
La arena, después de la colada y destrucción del molde, debe ser tratada para eliminar impurezas, lo que conlleva el movimiento y manipulación de la misma y el consecuente tratamiento, lo que supone unos costes y unos tiempos función de la cantidad de arena a tratar.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Los perfeccionamientos en cámaras de moldeo de motas de arena verde que la invención propone resuelven de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta.
Para ello dichos perfeccionamientos consisten en hacer que dicha cámara de moldeo sea de volumetría variable, permitiendo adecuarla a las exigencias específicas de cada tipo de mota a obtener, concretamente permitiendo reducir las dimensiones máximas y teóricas de dicha cámara.
Para ello y forma más concreta se ha previsto que las paredes de la cámara, anteriormente fijas, sean ahora móviles, concretamente constituidas a base de respectivas placas, que a su vez van montadas sobre sendos bastidores portaplacas, asistidos por cilindros hidráulicos para movilización de las mismas, así como por guías convenientemente establecidas en un soporte, que aseguran un perfecto desplazamiento de las placas en sus movimientos de aproximación y distanciamiento.
Obviamente esto trae consigo la necesidad de modificar también las dos clásicas paredes móviles, de manera que en cada una de ellas se define una placa modelo, de anchura adecuada a la mota a obtener, anchura variable entre una cota máxima y una cota mínima, correspondiente la cota máxima a la anchura mayor prevista en la cámara de soplado y una cota mínima definida por la anchura de un bastidor portaplaca al que se fija, preferentemente por atornillamiento, la correspondiente placa modelo, estando dicho bastidor portaplaca sujeto a su vez, preferentemente mediante gatillos neumáticos, al plato que en un caso estará fijo al cilindro neumático de compresión y en otro al brazo basculante y desplazable que permite la apertura de la cámara de soplado.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: La figura 1.- Muestra, según un diagrama en el que participan seis secuencias, el ciclo completo de una cámara de moldeo de motas de arena verde tipo convencional, tal como ha sido descrito en el apartado de antecedentes de la invención.
La figura 2.- Muestra una sección transversal de la cámara de soplado, realizada de acuerdo con los perfeccionamientos de la invención.
La figura 3.- Muestra un detalle en planta de la misma cámara de la figura anterior, en posición adecuada para la obtención de motas de tamaño máximo.
La figura 4.- Muestra una representación similar a la de la figura anterior, pero correspondiente a la posición de la cámara para la obtención de motas de tamaño mínimo.
La figura 5.- Muestra, finalmente, una representación caprichosa y en perspectiva de una alineación de motas, todas ellas para la obtención de piezas de fundición idénticas, la mitad de ellas obtenidas con una máquina convencional, y la otra mitad con una máquina provista de una cámara de moldeo realizada de acuerdo con los perfeccionamientos de la invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Partiendo de una cámara convencional básica como la convencional representada en las diferentes secuencias de la figura 1 , donde dicha cámara de soplado ha sido referenciada con (1), y en la que participan una pared superior (2) en la que se establece la boca (3) de descarga de arena desde la correspondiente tolva (4), una pared inferior (5), dos paredes laterales y fijas no visibles en dicha figura y otras dos paredes móviles, una pared (6) asociada al correspondiente pistón (7) de compresión y expulsión, y una pared (8) asociada a su vez a un brazo basculante (9), a la vez que longitudinalmente desplazable, de manera que dicha pared (8) es susceptible de distanciarse de la pared (6) y de bascular posteriormente hacia arriba, tal como muestra la secuencia tercera, para permitir la expulsión de la mota (10), las mejoras de la invención consisten en hacer que las dos paredes laterales citadas, las no representadas en la secuencia de la figura 1 , sean también móviles, para variar la volumetría de la cámara (1), de acuerdo con las necesidades de cada tipo de mota (10).
De forma más concreta cada una de estas paredes laterales está estructurada a base de una placa (11), que constituye la pared propiamente dicha, montada sobre un bastidor portaplacas (12) al que son solidarias guías (13) que permiten su desplazamiento transversal sobre un soporte fijo (14) cuando son accionadas por un cilindro hidráulico (15), de manera que dichas placas (11) pueden adoptar la posición de máxima separación representada en trazo continuo en la figura 2 o cualquier distanciamiento intermedio hasta una situación límite de máxima aproximación, la representada en trazo discontinuo en la misma figura. E estas dos posiciones límite son las que a su vez se han representado en planta en las figuras 3 y 4.
Complementariamente, entre estas placas o paredes laterales (11) se desliza el bastidor portaplaca (16) al que se fija mediante tornillos. como es habitual, la placa (17) provista del correspondiente modelo (18 - 18'), y este conjunto se fija a su vez, preferentemente mediante gatillos hidráulicos (19) a un plato (20) solidario a su vez del vastago del cilindro hidráulico (7), de manera que en función del tipo de modelo (18 - 18') a utilizar en cada caso y sobre un mismo plato (20), se montarán diferentes bastidores (16) con su correspondientes placa modelo (17 - 17' - 18 - 18'), tal como muestran por ejemplo las figuras 3 y 4.
Obviamente una estructura similar se repite para la otra pared móvil de la cámara, la asociada al brazo basculante (9).
Se consigue de esta manera, tal como muestra la figura 5, que para la obtención de una determinada pieza de fundición, cuyas dimensiones lo permitan, se utilicen motas (10) de dimensiones considerablemente más pequeñas, es decir, con participación de una cantidad de arena mucho menor, que las que serían necesarias con una cámara de moldeo convencional y que aparecen referenciadas con (10') en la parte izquierda de dicha figura 5.
De la estructuración descrita se deduce que los perfeccionamientos de la invención no sólo permiten una drástica reducción en el consumo de arena para obtención de las motas, sino que ofrecen además la posibilidad de utilización de utillajes de diferentes modelos de máquinas de menor tamaño, una flexibilidad en el diseño de nuevos utillajes, al disponer de distintas opciones de distribución superficial de los modelos, y una optimización del rendimiento del proceso en caso de capacidad de arenería limitada.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
I a .- Cámara de moldeo de motas de arena verde, perfeccionada, del tipo de las que adoptan una configuración tubular, cuya pared superior está provista del correspondiente orificio de comunicación con la tolva de suministro de arena, cuerpo mbular que se cierra por uno de sus extremos mediante una pared móvil, asociada a un cilindro hidráulico, mientras que por su otro extremo se cierra mediante una pared asociada a un brazo basculante y deslizante, para permitir tanto la apertura de la cámara como el empuje de la mota ya conformada por parte del citado cilindro hidráulico asociado a la otra pared móvil, caracterizada porque las dos paredes laterales (11) del cuerpo tubular son también móviles, estando estructurada cada una de ellas a base de una placa (11), que constituye la pared propiamente dicha, convenientemente fijada a un bastidor portaplacas (12), al que son solidarias guías (13) de deslizamiento sobre un soporte (14), fijo, siendo dicho conjunto bastidor portaplacas (12) y placa (11), desplazable por medio de un cilindro hidráulico (15) al objeto de variar a voluntad la anchura efectiva de la cámara en función de las exigencias determinadas por la volumetría de la mota a obtener.
2a .- Cámara de moldeo de motas de arena verde, perfeccionada, según reivindicación I a , caracterizada porque la pared móvil asociada al cilindro hidráulico de compresión y expulsión de la mota se materializa a su vez en una placa modelo (17), asociada a un bastidor portaplacas (16), que forman un conjunto intercambiable, de anchura variable, acoplable por ejemplo mediante gatillos neumáticos (19) a un plato (20) de anchura igual o inferior a la anchura mínima prevista para la cámara y asociado al vastago del citado cilindro hidráulico de compresión y expulsión, habiéndose previsto que la pared móvil opuesta, la asociada al brazo basculante, presente una estructura similar a base de una placa modelo y un bastidor portaplaca recambiables.
PCT/ES1999/000320 1999-10-08 1999-10-08 Camara de moldeo de motas de arena verde, perfeccionada WO2001026844A1 (es)

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