RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 1797979 (13) T3 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: 14.12.06 0602949.6 (1) Int. Cl. B22D33/04 (06.01) (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej 13.01. Europejski Biuletyn Patentowy /02 EP 1797979 B1 (4) Tytuł wynalazku: Urządzenie i sposób do wytwarzania odlewów () Pierwszeństwo: IT0BG0002 16.12.0 (43) Zgłoszenie ogłoszono:.06.07 Europejski Biuletyn Patentowy 07/2 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono:.06. Wiadomości Urzędu Patentowego 06/ (73) Uprawniony z patentu: Carpani Umberto, Curno, IT PL/EP 1797979 T3 (72) Twórca (y) wynalazku: Carpani Umberto, Curno, IT (74) Pełnomocnik: Polservice Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o. rzecz. pat. Kowal Elżbieta 00-90 Warszawa skr. poczt. 33 Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
78P290PL00 EP 1 814 41 B1 Opis patentowy 1 2 [0001] Niniejszy wynalazek dotyczy urządzenia oraz sposobu wytwarzania odlewów, w szczególności do odlewania przy użyciu formy trwałej. [0002] Forma trwała jest to forma używana do wytwarzania odlewów, która składa się z dwóch lub więcej połączonych wzajemnie części z odpowiednimi przyrządami umożliwiającymi wlewanie stopionego metalu. Po odpowiednim czasie oczekiwania odlew jest wyjmowany, gdy stopiony metal skrzepnie. Forma jest zbudowana w taki sposób, aby umożliwić łatwe usuwanie odlewu. [0003] Wewnętrzne wnęki odlewu są wytwarzane za pomocą tak zwanych rdzeni, czyli części wykonywanych zwykle z piasku z dwutlenku krzemu (lub materiału ceramicznego) plus odpowiedniego spoiwa do utrzymania odciśniętego wcześniej kształtu. Rdzenie są wprowadzone do formy przed wlaniem stopionego metalu. Rdzenie zwykle spoczywają w formie albo są mocowane w formie za pomocą odpowiednich szczelin wykonanych w formie. [0004] W zwykłym procesie produkcyjnym operator (lub w niektórych przypadkach system automatycznego robota) wkłada te rdzenie do formy. Ten sposób pracy ma pewne wady przedstawione dalej. [000] Operator jest zmuszony do pracy w pobliżu formy, przy znacznym dyskomforcie z powodu wysokiej temperatury formy oraz małej ilości dostępnego miejsca. [0006] Wydajność formy jest ograniczona z tego powodu, że gdy operator pracuje przy formie, czyszcząc podstawę
2 1 lub wkładając rdzenie, forma nie może wytwarzać odlewów. Zgłoszenie patentowe JP 0 118783 ujawnia wiele urządzeń do odlewania w metalowej formie, które są wyposażone w metalowe formy dzielone poziomo, otwieralne/zamykalne za pomocą mechanizmów otwierających/zamykających metalową formą, oraz które są osadzone na górnej powierzchni czołowej stołu obrotowego, przystosowanego do obracania się ruchem przerywanym w płaszczyźnie poziomej. [0007] Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie urządzenia, które pracuje zgodnie ze sposobem nie wykazującym wad występujących w stanie techniki. [0008] Innym celem wynalazku jest dostarczenie urządzenia, które umożliwia uzyskanie wyższej wydajności w porównaniu ze stanem techniki. [0009] Te i dalsze cele zostały uzyskane zgodnie z niniejszym wynalazkiem przez urządzenie do wytwarzania odlewów według zastrzeżenia 1. [00] Te i dalsze cele zostały również uzyskane przez sposób wytwarzania odlewów, zgodny z zastrzeżeniem 6. [0011] Dalsze charakterystyczne cechy wynalazku są opisane w zastrzeżeniach zależnych. 2 [0012] Niniejszy wynalazek umożliwia zwiększenie wydajności o %-40% w porównaniu z systemem formy trwałej pracującej w tradycyjnym systemie, ponieważ prawie całkowicie eliminuje czas wymagany przez operatora albo robota do zdjęcia odlewu z podstawy oraz załadowania nowych rdzeni na podstawę. [0013] Umożliwia to operatorowi pracę w strefie na zewnątrz strefy formy i stąd w bardziej dogodnych warunkach.
3 [0014] Wynalazek umożliwia operatorowi pracę bezpośrednio przy podstawie, bez ograniczeń spowodowanych przeszkodami wynikającymi z samej formy. [001] Charakterystyczne cechy oraz zalety niniejszego wynalazku będą widoczne z załączonego szczegółowego opisu jego jednego przykładu wykonania, przedstawionego w postaci nieograniczającego przykładu na załączonych rysunkach, na których: Figura 1 jest urządzeniem do odlewania i przenoszenia odlewów, pokazanym w pierwszym położeniu; Figura 2 jest urządzeniem do odlewania i przenoszenia odlewów, pokazanym w drugim położeniu; Figura 3 jest częścią urządzenia do odlewania i przenoszenia odlewów, pokazanym w trzecim położeniu; 1 2 Figura 4 pokazuje szczegół urządzenia do odlewania i przenoszenia odlewów. [0016] W odniesieniu do załączonych rysunków, przykład wykonania urządzenia do odlewania oraz przenoszenia odlewów, zgodnie z niniejszym wynalazkiem zawiera korpus wspornikowy oraz formę odlewniczą 11, podzieloną na dwie części, przesuwne na korpusie wspornikowym. [0017] Korpus wspornikowy zawiera dwa ramiona 12 pracujące w wyniku działania odpowiednich cylindrów hydraulicznych, które umożliwiają otwieranie i zamykanie na polecenie dwóch części formy 11. [0018] Urządzenie do odlewania oraz przenoszenia odlewów, zgodnie z niniejszym wynalazkiem, zawiera ponadto ławę, oddzieloną względem korpusu wspornikowego, i oddaloną od niego na dostateczną odległość, i stąd odległą od źródeł ciepła.
4 [0019] Ława jest przystosowana do podtrzymywania podstawy 21 formy stałej 11. Rdzenie 23 są usytuowane na podstawie 21, na której po zalaniu, znajduje się również odlew 22. [00] Ława zawiera również człon usuwający 2 dla odlewu 22 oraz rdzenie 23. [0021] Człon usuwający jest obsługiwany przez tłok hydrauliczny, który umożliwia podnoszenie lub opuszczanie na polecenie wszystkiego, co jest na nim położone, a zatem umożliwia usuwanie odlewu 22 oraz rdzeni 23. [0022] Urządzenia zawiera również robota z dwoma zaciskami 31 i 32, z których każdy jest podtrzymywany odpowiednio przez trzpień 33 i 34. 1 2 [0023] Trzpienie 33 i 34 mogą być zmuszone do ślizgania się pionowo i poziomo na prowadnicy poziomej 3, za pomocą odpowiednich elementów niepokazanych na rysunku, ale znanych specjalistom w branży. [0024] Trzpienie 33 i 34 są połączone razem przez pręt 36 tak, że przemieszczają się poziomo w synchroniczny sposób. [002] Zaciski 31 i 32 są przystosowane do chwytania podstawy 21 oraz następnie do wyciągania lub umieszczania połączonego odlewu 22 i rdzeni 23 z korpusu wspornikowego lub na korpusie wspornikowym oraz z ławy lub na ławie. [0026] Urządzenie do odlewania oraz przenoszenia odlewów działa w następujący sposób. [0027] Odlewanie zachodzi poprzez lanie ciekłego materiału do formy 11 oraz na rdzenie 23 oraz na pierwszą podstawę 21. Po odlaniu, odlew musi pozostać w swoim
położeniu przez kilka minut, aby ulec dostatecznemu schłodzeniu, aby mógł być przenoszony. [0028] W tym czasie druga podstawa jest umieszczana na ławie, zaś operator umieszcza rdzenie 23 na drugiej podstawie. [0029] Gdy upłynął ustalony z góry czas chłodzenia, i operator zakończył swoje działanie, trzpień 34 jest opuszczany na ławę (Figura 1), zabiera drugą podstawę z rdzeniami 23, jest unoszony do swojego położenia roboczego do celów przenoszenia, oraz zbliża się do korpusu wspornikowego, a za nim postępuje trzpień 33. [00] Ramiona 12 są obsługiwane tak, że powodują, że dwie części formy 11 rozdzielają się względem siebie. 1 2 [0031] Zacisk 33 jest opuszczany do korpusu wspornikowego, chwyta pierwszą podstawę 21, zawierającą odlew 22 i rdzenie 23 oraz ponownie unosi się (Figura 2). [0032] Trzpienie 33 i 34 zbliżają się trochę w stronę ławy i trzpień 34 jest opuszczany na korpus wspornikowy, aby umieścić na nim drugą podstawę 21. Trzpień 34 podnosi się do swojego położenia roboczego przy przemieszczaniu i razem z trzpieniem 33 przemieszcza się w stronę ławy. [0033] Ramiona 12 są ponownie uruchamiane, aby przemieścić dwie części formy 11 razem. [0034] Forma 11 jest obecnie gotowa do nowego odlewania. [003] Trzpień 34 jest umieszczany nad ławą, następnie jest opuszczany i umieszcza powiązaną pierwszą podstawę 21, odlew 22 oraz rdzenie 23 na ławie.
6 [0036] Operator obsługuje człon usuwający 2 i usuwa rdzenie 23, aby zwolnić odlew 22 (Figura 3). [0037] Odlew 22 może teraz być usunięty przez odpowiednie środki i umieszczony w pogotowiu dla następnych operacji. [0038] Operator ponownie ustawia rdzenie na podstawie 21 do następnej operacji odlewania, korzystnie po oczyszczeniu podstawy 21. 1 2 [0039] Po wykonaniu odlewu i podczas oczekiwania na (częściowe) schłodzenie odlewu, operator usuwa poprzedni odlew i przygotowuje się do nowego odlewania. [0040] Pojedynczy robot z pojedynczym zaciskiem 31 mógłby być używany przy zagrożeniu niewielkiej utraty wydajności pracy, ale należałoby dodać dodatkową ławę. Ta ława jest wymagana do umieszczenia połączonej podstawy 21, odlewu 22 oraz rdzeni 23, podczas gdy podstawa 21 i rdzenie są usuwane na inną ławę dla nowej operacji odlewania. [0041] Pojedynczy zacisk 31 najpierw usuwa (pierwszą) połączoną podstawę 21, odlew 22 i rdzenie 23 z korpusu wspornikowego i umieszcza ją na pierwszej ławie. Na drugiej ławie, gdzie operator umieścił drugą podstawę 21, umieszcza on rdzenie 23, i zacisk 31 zabiera ten zestaw i umieszcza go na korpusie wspornikowym. [0042] System sterowania różnymi operacjami nie jest pokazany, ponieważ mogą być używane różne systemy, wszystkie znane specjalistom z branży automatyki przemysłowej. [0043] Załączone rysunki nie pokazują tygla (ani pieca ani też równoważnego systemu utrzymywania metalu w stanie
7 stopionym), ponieważ każdy ich rodzaj może być używany do podawania metalu. 1 2 [0044] Podsumowując, zgodnie z niniejszym wynalazkiem, po wlaniu metalu, na przykład aluminium, do formy, upływa czas na krzepnięcie metalu, który może się zmieniać od 2 do 4 minut przed otwarciem formy, podczas którego to czasu, przy tym nowym systemie formy stałej zawierającym dwie podstawy, jedna podstawa jest umieszczana na ławie za pomocą robota, a rdzenie wymagane do wykonania tego określonego odlewu są umieszczane na niej, w celu osiągnięcia poprawy produkcji w porównaniu z tradycyjnymi systemami, o co najmniej -40% wydajności, w ten sposób, że jak tylko odlew zostanie wyjęty z formy, druga podstawa, zawierając wszystkie rdzenie, jest umieszczana wewnątrz formy. W tym samym czasie podstawa usunięta z formy i zawierająca odlew jest umieszczana na wymienionej ławie, gdzie odlew jest wyjmowany z podstawy i umieszczany na przykład na przenośniku taśmowym, następnie rdzenie są ponownie umieszczane na podstawie, aby wznowić cykl odlewania. [004] Ten wynalazek jest w stanie dostarczyć system produkcyjny w nowy i bardziej wygodny sposób, ponieważ umożliwia wykonanie o wiele więcej odlewów (%-40% więcej) w jednostce czasu w porównaniu z użyciem formy trwałej ze znanego stanu techniki. [0046] System wymyślony w ten sposób podlega różnym modyfikacjom i odmianom i wszystkie one mieszczą się w zakresie wynalazczej koncepcji; a ponadto wszystkie szczegóły mogą być zastąpione technicznie równoważnymi elementami. Carpani, Umberto Pełnomocnik:
8 78P290PL00 EP 1 814 41 B1 Zastrzeżenia patentowe 1 1. Urządzenie do wytwarzania odlewów zawierające: formę trwałą (11), mającą ruchome ścianki oraz pierwszą podstawę (21), która jest usuwalna z wymienionej formy, przy czym forma zawiera ponadto drugą podstawę (21); środki do podawania stopionego metalu do wymienionej formy; pierwsze położenie () oraz drugie położenie (), przy czym wymienione pierwsze położenie jest usytuowane wewnątrz wymienionej formy do odlewania, zaś wymienione drugie położenie jest usytuowane na zewnątrz wymienionej formy w celu wyładowania odlewu oraz do załadowania rdzeni; środki do przemieszczania (31, 32), do przemieszczania wymienionej pierwszej podstawy z odlewem z wymienionego pierwszego położenia oraz do przemieszczania wymienionej drugiej podstawy z rdzeniami z wymienionego drugiego położenia do wymienionego pierwszego położenia. 2 2. Urządzenie według zastrzeżenia 1, znamienne tym, że wymienione środki do przemieszczania (31, 32) zawierają co najmniej jeden zacisk poruszający się pionowo i poziomo. 3. Urządzenie według zastrzeżenia 1, znamienne tym, że wymieniona forma trwała (11) zawiera środki do
9 otwierania i zamykania wymienionych ścianek ruchomych na polecenie. 4. Urządzenie według zastrzeżenia 1, znamienne tym, że wymienione drugie położenie (2) zawiera środki do wyjmowania odlewu wytworzonego na wymienionej pierwszej i drugiej podstawie (21).. Urządzenie według zastrzeżenia 1, znamienne tym, że drugie położenie () jest usytuowane w ustalonej z góry odległości od wymienionego pierwszego położenia. 6. Sposób wytwarzania odlewów zawierający kroki: 1 2 odlewania przez nalewanie stopionego metalu do formy trwałej (11), zawierającej pierwszą podstawę (21) w pierwszym położeniu (); oczekiwania przez ustalony z góry czas, aby umożliwić stopionemu metalowi co najmniej częściowe schłodzenie; podczas wymienionego czasu umieszczania wielu rdzeni na drugiej podstawie (21), usytuowanej w drugim położeniu (), usytuowanym w ustalonej z góry odległości od wymienionej formy (11); otwierania wymienionej formy (11) oraz usuwania wymienionej pierwszej podstawy oraz odlewu za pomocą środków do przemieszczania (32); wycofanie wymienionej drugiej podstawy z rdzeniami przez środki do przemieszczania (31); umieszczania wymienionej pierwszej podstawy w wymienionym drugim położeniu (2); umieszczania wymienionej drugiej podstawy z rdzeniami w wymienionej formie;
zamykania wymienionej formy; powtarzania uprzednio wymienionych kroków. Carpani, Umberto Pełnomocnik: