troqueles para maquinas horizontales/verticales de fundicion a

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OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
19
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2 109 944
kInt. Cl. : B22D 17/12
11 Número de publicación:
6
51
ESPAÑA
B22D 17/26
B22D 17/30
B22D 17/20
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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA
12
kNúmero de solicitud europea: 91910454.7
kFecha de presentación : 09.05.91
kNúmero de publicación de la solicitud: 0 496 842
kFecha de publicación de la solicitud: 05.08.92
T3
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54 Tı́tulo: Troqueles para máquinas horizontales/verticales de fundición a troquel.
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73 Titular/es: Doehler-Jarvis Limited Partnership
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72 Inventor/es: Koch, Byron W.
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74 Agente: Carpintero López, Francisco
30 Prioridad: 14.05.90 US 522794
5400 N. Detroit Avenue
Toledo, Ohio 43612, US
45 Fecha de la publicación de la mención BOPI:
01.02.98
45 Fecha de la publicación del folleto de patente:
ES 2 109 944 T3
01.02.98
Aviso:
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k
En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletı́n europeo de patentes,
de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina
Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar
motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de
oposición (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas).
Venta de fascı́culos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
1
ES 2 109 944 T3
DESCRIPCION
La presente invención se refiere a troqueles
para una máquina horizontal de fundición a troquel con un inyector vertical de acuerdo con el
preámbulo de la Reivindicación 1. Los troqueles de este tipo son conocidos por el Documento
US-A-4.741.379. Los citados medios que asientan al manguito de chorro comprenden a medio
manguito que se encuentra fijado a la porción extrema inferior del molde estacionario en el lado
del núcleo de manera que un eje de cada orificio se encuentre inclinado con un cierto ángulo
predeterminado. Los citados orificios están formados en el plano de ajuste entre los moldes de
metal que van a ser divididos en dos partes en
los lados del núcleo y el molde de metal estacionario respectivamente, de manera que se obtenga
un cı́rculo completo cuando los orificios coincidan
entre sı́.
En una máquina de fundición a troquel del
tipo de de sujeción horizontal de los moldes y
de inyección vertical o máquina de moldeo por
inyección tal como se describe en el Documento
US-A-4.655.274, se tiene una mesa estacionaria,
un miembro vertical y un miembro horizontal
integral que se extienden más allá del molde
de metal estacionario y el cilindro de inyección
se encuentra suspendido del miembro horizontal.
Cuando los moldes móviles de metal se sujetan
entre sı́ en una dirección horizontal, los moldes de
metal definen a una cavidad de molde, una garganta situada por debajo de la misma y una abertura vertical. Se asegura un manguito partido a la
superficie interna de la abertura vertical. En una
porción superior del manguito se forma un receso
circular en la pared interna del manguito. El receso es efectivo para capturar una capa superficial
solidificada del metal fundido vertido en un manguito de fundición que está asegurado al extremo
superior de un bloque en forma de cúpula que se
encuentra soportado por una mesa estacionaria.
Un objeto de esta invención es proporcionar
un troquel estacionario simple, eficiente, efectivo
y económico con un bloque de soporte anular
completo en su superficie de separación para un
inyector vertical de una máquina de fundición a
troquel.
Otro objeto es producir un bloque de soporte
o casquillo en un troquel estacionario o máquina
de fundición a troquel que no se roce debido a
las faltas de alineación del manguito de chorro y
del bloque de soporte, que reduzca el desgaste,
evite las fugas de metal fundido y produzca una
mazarota que sea facilmente retirable del troquel.
Otro objeto adicional es proporcionar un troquel móvil en una máquina horizontal de fundición a troquel que pueda tener una pluralidad
de correderas móviles, incluyendo a una que se encuentra situada en una posición adyacente al bloque de soporte en el troquel estacionario, permitiendo la producción de complejas piezas de fundición a troquel, incluyendo los bloques de motor
de tipo V.
La presente invención consigue los objetos que
se han mencionado más arriba por medio de una
mejora de los troqueles de una máquina horizontal de fundición a troquel con un inyector vertical
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2
que tiene las caracterı́sticas que se desvelan en la
Reivindicación 1.
Breve descripción de los dibujos
Las caracterı́sticas, objetos y ventajas que se
han mencionado más arriba ası́ como otras y una
manera de conseguirlas se describen de manera
más especı́fica a continuación, haciendo referencia
a las realización de esta invención que se muestran
con los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La figura 1 es un alzado lateral de la parte
del troquel de fundición de una máquina
horizontal de fundición a troquel, la cual
tiene un inyector vertical de metal fundido
que se puede mover u oscilar y que se encuentra montado por debajo del troquel,
mostrándose el citado troquel en sección
vertical incorporando a un bloque de soporte en la superficie de separación del troquel estacionario de acuerdo con una realización preferente de esta invención;
La figura 2 es una vista seccionada vertical, aumentada de escala, del bloque de soporte,
estando el manguito de chorro y el pistón
del inyector extendidos totalmente en el troquel estacionario y mostrando la mazarota
que se forma allı́ entre el troquel estacionario y el troquel móvil horizontal;
30
Las figuras 2A y 2B son unas secciones a lo largo
de 2A-2A y 2B-2B de la figura 2 que muestran a los lados ahusados del conducto que
forma la mazarota;
35
La figura 3 es una vista similar a la de la figura 1 en la cual se proporciona el troquel móvil con una pluralidad de correderas,
mostrándose aquı́ unas correderas verticales
opuestas;
40
La figura 4 es una vista en sección tomada por
la lı́nea 4-4 de la figura 3, que muestra al
troquel móvil con cuatro correderas ortogonales;
45
50
55
La figura 5 es una vista seccionada aumentada
de escala del bloque de soporte en el troquel estacionario y las correderas móviles
de fondo en el troquel móvil adyacente de
la manera que se muestra en la figura 3, estando cerradas las correderas y los troqueles, estando extendidos el manguito de chorro y el pistón del inyector y estando llenas
con metal fundido la mazarota de la pieza
fundida y parte de la pieza fundida;
La figura 6 es similar a la figura 5 habiéndose
retraı́do y retirado el inyector;
60
La figura 7 es similar a la figura 6 habiéndose
alejado el troquel móvil y la corredera del
troquel estacionario;
La figura 8 es similar a la figura 7 habiéndose
retraido las correderas;
65
La figura 9 es una vista similar a la figura 4
pero reducida de tamaño, estando las cuatro
correderas retraı́das; y
3
ES 2 109 944 T3
La figura 10 es similar a la figura 8 estando los
pasadores del eyector expulsando a la pieza
fundida y a su mazarota del troquel móvil.
Descripción detallada de las realizaciones
preferentes
Haciendo referencia a las figuras 1 y 3, se
muestra la porción de troquel de una máquina horizontal de fundición a troquel 20 montada sobre
una base 22 sobre un foso 24. En el foso 24 hay
un dispositivo vertical oscilante 30 de inyección
de metal fundido que se encuentra situado por
debajo del troquel estacionario 40 de la máquina
20. El troquel móvil 50 que se conecta con el
troquel estacionario 40 en sus superficies de separación 51 y 41 respectivamente, es deslizable a lo
largo de las barras de carril 26 por medio de la
acción de la biela del pistón 28 que se encuentra
anclado por rosca a la mesa móvil que soporta al
troquel móvil 50, 50’.
El dispositivo inyector substancialmente vertical de metal fundido o mecanismo 30 se muestra
montado sobre una ménsula 32 en el foso 24 por
medio de un pivote 31. Este inyector puede moverse u oscilar desde su posición, indicada con las
lı́neas completas, de inyección de metal fundido
hasta su posición, indicada por las lı́neas de puntos, de llenado de metal fundido por medio de
un motor de movimiento alternativo 33 tal como
un cilindro hidráulico y un pistón, que también
se encuentran montados sobre la ménsula 32. En
el extremo superior del mecanismo de inyección
30 se muestra en las figuras 1, 2, 3 y 5 un manguito de chorro 34 en cuyo interior hay un pistón
36 (ver la figura 2) para inyectar el metal lı́quido
que ha sido vertido en el interior del manguito de
chorro cuando se encontraba en la posición de la
lı́nea de puntos que se muestra en las figuras 1 y
3. El pistón fuerza al metal lı́quido o fundido al
interior de la cavidad en el molde o troquel 40 y
50 para formar una pieza de fundición 100 (ver
las figuras 5 a 8 y 10).
Haciendo referencia a continuación al troquel
estacionario 40, se muestra a un bloque de soporte
44 montado en su porción inferior y en la superficie de separación 41, en el interior del cual se extiende el manguito de chorro 34 de la manera que
se muestra en la figura 2, para conectar al inyector con el troquel estacionario o fijo 40 e inyectar
el metal fundido dentro de los troqueles a través
de la cavidad de la mazarota o canal vertedor 46.
Este canal vertedor 46 tiene unos lados ahusados
divergentes similares a aquellos existentes entre
el extremo del bloque de soporte 44 con su lado
opuesto adyacente que se muestra en las figuras 1,
2, 2A y 2B, para que se pueda producir una facil
separación del troquel móvil 50 en la dirección de
las flechas 52. Esta facil retirada también puede
ser proporcionada por el ángulo de la superficie
45 en el extremo exterior del bloque de soporte 44
y su pared lateral cilı́ndrica 47. Se proporciona
una cavidad correspondiente 55 para las superficies que se proyectan hacia afuera 45 y 47 desde la
superficie de contacto 41 del troquel móvil 50. De
esta manera, la proyección relativamente pequeña
del bloque de soporte 44 o de su casquillo anular
del extremo exterior que sobresale de la superficie de separación 41 del troquel estacionario 40
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permite un bloque de soporte 44 anular integral
cilı́ndrico contı́nuo desde el extremo del manguito
de chorro 34 en el troquel estacionario. Esta estructura reduce las posibilidades de fugas, faltas
de ajuste, rozamientos y desgastes entre el bloque
de soporte 44 y el manguito de chorro 34. De la
manera que se muestra con mayores detalles en la
figura 2, el extremo exterior 37 del pistón 36 en
el manguito de chorro 34 preferiblemente se extiende muy ligeramente más allá de la superficie
plana 45 del bloque de soporte, de manera que
cuando el pistón 36 se retraiga de la forma que se
muestra en las figuras 1 y 3, no existirá ninguna
obstrucción al movimiento del troquel móvil 50 en
la dirección de las flechas 52. Esto asegura que
ninguna mazarota o parte de una de ellas será cogida por detrás de la abertura 49 en el bloque de
soporte 44, forzándose a través de dicha abertura
al metal fundido por medio del pistón 36.
Haciendo referencia a continuación a las figuras 3 a 6, se muestra otra realización de esta invención en la cual el troquel móvil 50’ está provisto con al menos una corredera 60 en su superficie de separación inferior adyacente al bloque de
soporte 44 en el troquel estacionario 40. Esta corredera 60 tiene una cavidad correspondiente 65 a
la cavidad 55 para la parte anular proyectante del
bloque de soporte 44. Se muestra que esta corredera 60 es móvil verticalmente por medio de un
motor hidráulico de movimiento alternativo 62.
En las figuras 3 a 10 se muestran otras tres
correderas opuestas y ortogonales a la corredera
60, es decir, las correderas 70, 80 y 90 respectivamente, con motores separados de movimiento
alternativo 72, 82 y 92 para extender y retraer a
cada corredera. Este troquel móvil 50’ con estas
cuatro correderas es similar al troquel móvil 50 sin
correderas y tiene el mismo movimiento horizontal alternativo y los medios para mover al mismo
tal como se ha explicado para el troquel móvil
50 que se muestra y se describe en combinación
con la figura 1. Se debe entender que se pueden
emplear otras correderas con otros ángulos respecto a la horizontal en los troqueles 40 y/o 50
sin separarse de la amplitud de esta invención.
El propósito de las correderas es que se puedan
formar en la pieza fundida 100 unas configuraciones, proyecciones y depresiones adicionales tales
como las proyecciones 101 (ver las figuras 8 y 10).
Esto permite que se fabriquen unas piezas de fundición más complicadas. Además, el troquel estacionario 40 de esta invención con su bloque de
soporte integral 44 permite la instalación y el funcionamiento de una corredera vertical de fondo 60
sin que se produzcan interferencias con el mecanismo inyector 30 o con su bloque de soporte 44.
En lo que a esto se refiere, se pueden producir
incluso bloques de motores en V de combustión
interna con los troqueles de esta invención.
Aunque solamente se muestran a los pasadores
eyectores 54 en el troquel móvil 50 o 50’, en caso
necesario también se puede situar a éstos en el
troquel estacionario 40.
Siguiendo el funcionamiento de los troqueles
40 y 50 o 50’ de esta invención en una máquina
horizontal de fundición a troquel con un dispositivo vertical inyector 30, las correderas 60, 70,
80 y 90 normalmente se cierran en primer lugar
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mientras que el troquel móvil 50’ está abierto. A
continuación, el troquel móvil 50’ o 50 se cierra
de forma que su superficie de separación 51 se
encuentre en contacto con la superficie de separación 41 del troquel estacionario, fijo o cubierta
40 de la manera que se muestra en las figuras 1,
3 y 5. Mientras tanto, el mecanismo inyector 30
puede ser inclinado hasta su posición indicada por
las lı́neas de puntos de la manera que se muestra
en las figuras 1 y 3 y se puede llenar su manguito de chorro 34 con metal fundido debido a
que el pistón 36 ha sido totalmente retraı́do con
éste propósito. Cuando el mecanismo inyector 30
se ha inclinado hasta su posición indicada por la
lı́nea completa de la manera que se muestra en las
figuras 1 y 3, el manguito de chorro 34 se puede
extender tal como se muestra en las figuras 2 y
5. Una vez que el manguito de chorro 34 se encuentra asentado en el bloque de soporte 44, el
pistón 36 expulsa a todo el metal fundido al interior de la cavidad de los troqueles 40 y 50 o 50’
a través del canal vertedor ahusado 46 para formar la pieza fundida 100 y la mazarota 102 (ver
las figuras 2, 5 a 8 y 10). Una vez que el metal fundido se haya solidificado en la cavidad del
troquel, el pistón 36 y el manguito de chorro 34
se retraen al interior del mecanismo oscilante de
inyección 30 y éste se puede desplazar alejándose
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de su posición indicada por las lı́neas de puntos
listo para el llenado para la fabricación de la siguiente pieza de fundición. Ahora los troqueles y
las piezas de fundición se encontrarán en la posición que se muestra en la figura 6 de manera
que el troquel móvil 50 o 50’ se pueda abrir o alejarse del troquel estacionario 40 de la forma que
se muestra en la figura 7. Después de esta operación, las correderas 60 y 80 ası́ como las 70 y
80 se pueden retraer de la manera que se muestra
en las figuras 8, 9 y 10. Por último, los pasadores
eyectores 54 se extienden para retirar a la pieza
de fundición 100 y a su mazarota 102 del troquel
50’ de la manera que se muestra en la figura 10.
Aunque las operaciones indicadas más arriba
se han descrito como una serie de etapas, la descripción se ha realizado solamente a tı́tulo de
ejemplo, ya que algunas de las etapas se pueden
efectuar en paralelo o simultáneamente con otras
etapas sin separarse de la amplitud de esta invención.
Aunque se han descrito más arriba los principios de esta invención en relación con un aparato especı́fico, se debe entender claramente que
esta descripción se ha hecho solamente a tı́tulo de
ejemplo y no como una limitación a la amplitud
de la presente invención.
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ES 2 109 944 T3
REIVINDICACIONES
1. Un conjunto de troqueles para una máquina (20) horizontal de fundición a troquel con
un inyector vertical (30), comprendiendo el citado
conjunto de troqueles a un troquel estacionario
(40) con una superficie de separación (41) y a un
troquel móvil horizontal (50) con una superficie
de separación (51) que se encuentra en posición
adyacente a la citada superficie de separación (41)
del citado troquel estacionario (40), siendo móvil
el citado inyector vertical (30) por debajo de los
citados troqueles (40, 50) para inyectar metal fundido en el interior de los citados troqueles cuando
los citados troqueles se encuentren cerrados, teniendo el citado inyector (30) en su extremo superior un manguito de chorro, axialmente móvil
en sentido ascendente (34), habiendo un medio en
el citado troquel estacionario (40) adyacente a la
citada superficie de separación (41) del citado troquel estacionario (40) cerca de la porción inferior
del citado troquel estacionario (40), asentando el
citado medio al citado manguito de chorro (34)
cuando se mueve en sentido ascendente en el interior del citado medio y un conducto de canal
vertedor (46) que se extiende desde el extremo
superior abierto del citado medio en la citada superficie de separación (41) del citado troquel estacionario (40) para conducir el metal fundido desde
el citado manguito de chorro (34) al interior de los
citados troqueles, que se caracterizan porque
el citado medio en el citado troquel estacionario (40) adyacente a la citada superficie de separación (41) del citado troquel estacionario (40)
cerca de la porción inferior del citado troquel estacionario (40) es un bloque de soporte cilı́ndrico
anular completo (44).
2. El conjunto de troqueles de acuerdo con la
Reivindicación 1, en el cual el citado bloque de soporte (44) se proyecta fuera de la citada superficie
de separación (41) del citado troquel estacionario
(40) y en el cual la citada superficie de separación
(51) del citado troquel móvil (50) tiene una cavidad (55) para ajustar y recibir con exactitud a
la parte proyectante (45, 47) del citado bloque de
soporte (44).
3. El conjunto de troqueles de acuerdo con
la Reivindicación 1, en el cual el citado troquel
móvil (50’) incluye a una pluralidad de correderas
(60, 70, 80, 90).
4. El conjunto de troqueles de acuerdo con la
Reivindicación 3, en el cual las citadas correderas
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son unas correderas horizontales opuestas (60, 80;
70, 90).
5. El conjunto de troqueles de acuerdo con la
Reivindicación 3, en el cual las citadas correderas
incluyen a una corredera vertical superior (80).
6. El conjunto de troqueles de acuerdo con
la Reivindicación 1, incluyendo a una corredera
móvil vertical (60) en la superficie de separación
inferior del citado troquel móvil (50’) adyacente
al citado bloque de soporte (44).
7. El conjunto de troqueles de acuerdo con
la Reivindicación 6, en el cual el citado bloque de
soporte (44) se proyecta fuera (45, 47) de la citada
superficie de separación (41) del citado troquel
estacionario (40) y en el cual la citada corredera
(60) tiene una cavidad (65) para la citada parte
proyectante (45, 47) del citado bloque de soporte
(44).
8. El conjunto de troqueles de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, en
el cual una corredera móvil verticalmente (60) sobre la frontal inferior del citado troquel móvil (50,
50’) también tiene una superficie de separación
adyacente a la superficie de separación (41) del
citado troquel estacionario (40),
un bloque de soporte (44) en el citado troquel
estacionario (40) en su superficie de separación
(41) se encuentra en posición adyacente a la citada corredera (60).
9. El conjunto de troqueles de acuerdo con la
Reivindicación 8, en el cual el citado bloque de
soporte (44) es un casquillo anular completo para
que se produzca una conexión asentada con el citado manguito de chorro (34) del citado inyector
(30).
10. El conjunto de troqueles de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, en
las cuales el citado inyector (30) puede oscilar entre una posición de inyección del troquel con un
ángulo agudo en un lado de la vertical y una posición de llenado de metal fundido con un ángulo
agudo en el otro lado de la vertical,
el citado bloque de soporte cilı́ndrico anular
completo (44) en el citado troquel estacionario
(40) se extiende con el citado ángulo de inyección
desde el fondo del citado troquel estacionario (40)
a la porción inferior de la citada superficie de
separación (41) del citado troquel estacionario
(40), estando dispuesto el plano del extremo superior expuesto del citado bloque (44) con el citado ángulo de inyección del troquel respecto a la
citada vertical.
NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva
del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD
2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación
del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del
7-10-1992, no producirán ningún efecto en España
en la medida en que confieran protección a productos quı́micos y farmacéuticos como tales.
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Esta información no prejuzga que la patente esté o
no incluı́da en la mencionada reserva.
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