MXPA06000096A - Linea de produccion y metodo para la produccion continua de partes colocadas de un metal fundido, en particular una aleacion ligera fundida. - Google Patents

Abstract

La invencion se relaciona con una linea de produccion para la produccion de partes (M) coladas a partir de un fundido metalico, en particular un metal fundido ligero, lo cual se lleva a cabo en un ciclo continuo, que comprende una pluralidad de unidades funcionales, que incluyen una unidad (2) de produccion de nucleo para la produccion de nucleos colados, una unidad (3) de ensamblado de molde para ensamblado de moldes (G) colados formados como paquetes de nucleo, una unidad de colado para llenado del metal fundido en los moldes (G) colados, una unidad (5a) de enfriamiento para enfriar el metal fundido contenido respectivamente en los moldes (G) colados y una unidad (5b) de desmoldeado para separacion destructiva del molde (G) colado de las parte (M) colada. Una linea de produccion de este tipo permite la produccion economica y flexible de partes coladas, en particular unidades de motor con una alta capacidad de cargado y una forma compleja, de acuerdo con la invencion en donde, las unidades funcionales (2 a 5b) se hacen pasar sucesivamente, en cada caso se conectan directamente entre si por un dispositivo (12, 19) transportador respectivo en donde el reloj con el cual la linea (1) de produccion expulsa las partes (M) coladas terminadas esta determinado por el reloj con el cual la unidad (2) de produccion de nucleo suministra las nucleos colados producidos por la misma.

Description

LÍNEA DE PRODUCCIÓN Y MÉTODO PARA LA PRODUCCIÓN CONTINUA DE PARTES COLADAS DE UN METAL FUNDIDO. EN PARTICULAR UNA ALEACIÓN LIGERA FUNDIDA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con una línea de producción para la producción de partes coladas (material fundido) a partir de un fundido metálico, en particular un metal fundido ligero, lo cual se lleva a cabo en un ciclo continuo, que comprende una pluralidad de unidades funcionales, que incluyen una unidad de vaciado de núcleo y endurecimiento para producir núcleos colados, una unidad de ensamblado de molde para ensamblar los moldes colados formados como paquetes de núcleo, una unidad de colado para rellenar el metal fundido en los moldes de colado, una unidad de enfriamiento para solidificar el metal fundido contenido en el molde colado, una unidad de enfriamiento para enfriar en el contexto de un tratamiento térmico, y una unidad de desmoldeado para separación destructiva en buen tiempo del molde de colado desde la parte colada. La invención también se relaciona con un método para la producción de partes coladas a partir de un metal fundido, lo cual se lleva a cabo en un ciclo continuo, en donde en primer lugar se producen núcleos de colado y después un molde de colado, configurado como un paquete de núcleo, que se construye a partir de los núcleos de colado. El metal fundido se cuela dentro de este molde de colado. El fundido contenido en el molde de colado posteriormente se enfría de una manera controlada por lo menos hasta que la parte colada ha solidificado hasta una estabilidad dimensional suficiente. Puede iniciarse el desmoldeado de la parte de molde, en la cual se destruye el molde de colado. La parte colada se trata con calor directamente desde el colado calentado por enfriamiento.

Las líneas y métodos de producción del tipo indicado en lo anterior se utilizan convencionalmente en la producción en serie a gran escala de partes coladas. El solicitante, por ejemplo, de esta manera opera una línea de producción con la cual se cuelan unidades de motor en grandes cantidades en una secuencia automatizada de la manera descrita. En la línea de producción conocida se unen de manera linealmente juntas para este propósito varias máquinas de vaciado de núcleo. El número de máquinas de vaciado de núcleo que se requieren para esto corresponde con el conjunto de herramientas disponible en cada caso para un empaque de núcleo completo de un tipo específico de unidad de motor. Los núcleos vaciados y endurecidos completamente se retiran por medio de paletas de remoción y se ensamblan una después de otra en una línea de ensamblado que se establece paralela a las máquinas de vaciado de núcleo para formar un paquete de núcleo. Para asegurar la eficiencia económica de una línea de producción de este tipo deben agregarse tiempos de reloj menores de 60 segundos con el gasto correspondiente en la automatización. Un material de moldeado mezclado a partir de un aglutinante orgánico conocido y una arena de moldeado convencional de igual manera se utilizan en la línea de producción conocida como el material de moldeado para la producción de los núcleos. Este material de moldeado se compacta en lo que se denomina como el "método de caja fría" en el cual el aglutinante orgánico se endurece por gasificación con un gas reactivo. Los núcleos de colado terminados se ensamblan para formar los moldes de colado, almacenados temporalmente en un dispositivo de almacenamiento para producción de gas y posteriormente se unen tensionados mecánicamente en la unidad de colado y se someten a colado. Después del colado del material fundido, el molde de colado respectivo se coloca en una posición de solidificación, a partir de la cual pasa la parte de colado específicamente en el estado pretensionado a través de una sección de enfriamiento por un período más prolongado de 15 minutos. Después de la solidificación, los moldes de colado se cargan en paletas y se mueven a un horno de tratamiento por calor. En este horno, las partes coladas (unidades de motor) se eliminan la arena térmicamente y la solución se trata en un procedimiento que dura varias horas. Durante la eliminación de arena térmica el aglutinante orgánico de los moldes de colado se descomponen a temperaturas en la parte de colado que están justo por debajo de la temperatura de sólidos de la aleación utilizada, de manera que el molde de colado de arena se desintegra en fragmentos gruesos. Como un resultado del calentamiento adicional, el dispositivo de transporte mecánico y de cribado así como el uso de enfriadores de arena costosos y depósitos, el taller de machos después se suministra con reciclado de arena de grano fino nuevamente. Se requieren grandes cantidades de arena y un transporte de distancias largo debido al proceso térmico prolongado. También es a partir del documento DE 40 16 1 12 C2 una planta de colados automatizada en donde se proporcionan una pluralidad de unidades funcionales las cuales se conectan a una línea de producción por transportadores intermedios. Las líneas de producción conocidas del tipo descrito en lo anterior permiten que las unidades de motor se produzcan de manera rentable en grandes cantidades pero se enfrentan a inconvenientes de operación los cuales son particularmente perceptibles si se producen números pequeños o los modelos de las partes que se va a colar cambian con frecuencia. De esta manera, se requiere un mayor gasto técnico causado por el número de máquinas y herramientas que se requieren para la producción del núcleo. Durante un cambio de herramienta, el cual se vuelve necesario después de un cambio de modelo, en la gran cantidad de unidades de máquinas complejas y el impulso a trabajar en tiempos de reloj de menos de 60 segundos implica tiempos de ajuste prolongados y un trabajo de ensamblado complejo que a su vez provoca pérdidas de disponibilidad. Estas pérdidas inducen poca flexibilidad en la línea de producción conocida como costos elevados de instalación y, en el caso de productos nuevos, costos de inversión adicionales que permanecen en el proceso de adaptación rápida a las condiciones de operación o los tipos de modelos cambiados. Todos los dispositivos deben de configurarse para que sea posible obtener un tiempo de reloj corto para cada producto. El uso de núcleos unidos con aglutinantes orgánicos también presenta el problema de que las herramientas utilizadas para producir estos núcleos deben ser limpiadas fuera del taller de machos a intervalos regulares. También se requieren sistemas de aire de escape costosos para recolectar y purificar los gases que se producen durante el endurecimiento de los núcleos en el "método de caja fría" y durante la combustión térmica. Estos gases también generan tensiones correspondientes en el personal. Se pueden presentar defectos en los colados durante el procedimiento de colado como resultado de gasificación de los núcleos de caja fría. Un inconveniente adicional de las líneas de producción conocidas que implica altos costos de operación se encuentra en la necesidad de utilizar un horno con tiempos de tratamiento prolongados para el tratamiento térmico y reguarnición, el horno proporciona tales temperaturas elevadas de manera que el aglutinante de los moldes de colados se descomponen y se lleva a cabo al mismo tiempo un tratamiento con solución. La flexibilidad con respecto a una variación en los parámetros de tratamiento con calor se limitan gravemente por acoplamiento de la eliminación térmica de arena. La eliminación puramente térmica de arena demuestra ser un problema en el caso de adhesiones de arena (penetración, condensados orgánicos), en particular en los canales interiores de una unidad de motor. El alto gasto de la circulación de arena debido a las altas temperaturas de arena, las grandes cantidades de arena, las necesidad de enfriamiento de la arena a una temperatura definida y el requerimiento de un espacio muy grande para el horno contribuyen de manera adicional al hecho de que las líneas de producción conocidas únicamente pueden ser operadas económicamente sí las mismas unidades de motor se producen en grandes cantidades por un ciclo de producción prolongado. Esta consideración de eficacia económica se opone al hecho de que los tiempos de desarrollo en la construcción de partes de colada nuevas, en particular en el campo de desarrollo de motores, se vuelven cada vez más cortos y cada vez son más frecuentes los cambios en el modelo en consecuencia. A partir de la técnica anterior descrita en lo antecedente, por lo tanto existe un requerimiento de proporcionar una línea de producción y un método para producir partes coladas a partir de un metal ligero, en particular aleaciones basadas en aluminio, aleación la cual sea de producción económica y flexible de las partes coladas, en particular unidades de motor con una capacidad de cargado elevada y con una forma compleja. Este objetivo se obtiene por una línea de producción del tipo mencionado al inicio en donde, de acuerdo con la invención, las unidades funcionales se hacen pasar sucesivamente a través, en cada caso están directamente entre sí por un dispositivo de transporte respectivo y en donde el reloj con el cual las partes coladas terminadas son expulsadas de la línea de producción está determinado por el reloj con el cual la unidad de producción de núcleos suministra los núcleos colados producidos por el mismo. De una manera correspondiente, se obtiene el objetivo 6 indicado antes por un método para producir partes de molde coladas a partir de un fundido de metal, en particular un fundido de metal ligero, en donde se pasa a través de las siguientes etapas de trabaj o en una secuencia de producción continua: - núcleos de colada de vaciado en una herramienta de núcleo para un material moldeado mezclado a partir de un material básico de moldeado y un aglutinante, - endurecimiento de los núcleos de colada en una herramienta de núcleo en estaciones de la unidad de producción de núcleo, - transferencia de los núcleos de colado a una unidad de ensamblado de molde, - ensamblado de los núcleos de colado para formar un molde de colado formado como un empaque de núcleo, - transferencia de molde de colado a una unidad de colado, - llenado controlado del molde (colado) de material fundido dentro del molde de colado, - rotación del molde de colado en la posición de solidificación, - transferencia del molde de colado rellenado con el metal fundido a una unidad de enfriamiento, - solidificación del metal fundido contenido en el molde de colado, - transferencia del molde de colado con la parte colada solidificada a una unidad de desmoldeado, - desmoldeado de la parte colada con destrucción del molde colado en la unidad de desmoldeado, - enfriamiento de la parte colada desde el calor de colados, - salida de la parte colada terminada, - en donde el reloj con el cual se deja salir las partes coladas terminadas esta determinado por el reloj con el cual se vacían los núcleos de colada, - procesamiento y retorno del material de moldeado al interior de la planta de núcleo. La invención proporciona una cadena de procedimiento modular en la cual las estaciones de procesamiento del taller de machos, el ensamblado de paquete de núcleo, la colada, solidificación, el decorado y enfriamiento para la parte colada respectiva se siguen en una secuencia continua. Las estaciones de trabajo individuales se completan directamente una después de la otra en el procedimiento. El término "directamente" no quiere significar la distancia espacial más corta a este respecto, sino más bien de acuerdo con la invención es esencial que se pase a través de las unidades funcionales individuales una detrás de la otra sin interrupción. Se lleva a cabo una secuencia de producción en la cual las etapas de trabajo individuales se encuentran relacionadas directamente juntas. Los moldes de colados y los colados se transportan a través de la línea de producción en un flujo continuo. Los almacenados intermedios u otros dispositivos de almacenamiento, de la manera en que aún son inevitables en la técnica anterior, no existen en una línea de producción de acuerdo con la invención. Para obtener esto, en una línea de producción de acuerdo con la invención, la sección transportadora, por medio de la cual se transportan en primer lugar los núcleos de colada y después los moldes de colada, evidentemente puede ser guiada de manera que se asegure una secuencia de trabajo óptima sin importar sí las partes respectivas son transportadas vía la distancia más corta a la siguiente estación de trabajo respectiva. Con la condición sucesiva directa de acuerdo con la invención de las unidades funcionales individuales es posible llevar a cabo el procedimiento de la producción de la parte colada desde el taller de machos al desmoldeado de la colada "justo a tiempo" como un "flujo de una pieza". En otras palabras, en cada caso únicamente se producen los núcleos de colado y los moldes de colado los cuales se requieren actualmente, en la línea de producción. Con esto se elimina el apilado de materia prima de núcleos de colado o moldes de colado que era inevitable en la técnica anterior. Para asegurar esta producción "justo a tiempo", el reloj del procedimiento de producción de acuerdo con la invención se determina por la unidad de producción que presenta la condición más crítica en cuanto a tiempo, específicamente el vaciado de núcleo. Los tiempos de endurecimiento se distribuyen entre una pluralidad de estaciones en la planta de producción de núcleo. De esta manera se asegura que siempre esté disponible un número suficiente de núcleos a partir de los cuales se ensamblan posteriormente los empaques de núcleo como moldes de colada sin interrupción. Al mismo tiempo, también se asegura que a su vez, existan cantidades suficientes en cada caso de metal fundido para llenado de los moldes de colados y que la capacidad de la unidad de enfriamiento para solidificación, la unidad de desmoldeado y la unidad de enfriamiento estén suficientes con el fin de que, por una parte, en cada caso se obtenga una parte colada que no presenta imperfecciones con respecto a su estructura y, por la otra, se procese el material de moldeado del molde colado, que se presenta en cada caso como desperdicio, y se recicle. La salida de núcleos por la unidad de producción de núcleo es tomada por el dispositivo de ensamblado de molde y se ensambla para formar el paquete de núcleo. Los núcleos presentes respectivamente en la transferencia en el procedimiento forman un conjunto de núcleos de colada desde la cual se puede ensamblar el paquete de núcleo respectivo formando el molde de colada respectivo sin un esfuerzo de clasificación particular. De esta manera los moldes de colada se pueden ensamblar de manera completamente automática sin que se requieran controladores costosos. Al mismo tiempo, como un resultado del hecho de que las unidades individuales de la línea de producción se acoplan directamente entre sí se aseguran secciones transportadoras optimizadas lo cual, como consecuencia contribuye a una disminución del tiempo de producción total. Las partes coladas, en particular unidades de motor con una capacidad de cargado elevado y con una forma compleja de esta manera se pueden producir económicamente con la invención sin dispositivos costosos y con el alto grado de complejidad en términos de aparatos que son necesarios. Al mismo tiempo, como un resultado del hecho de que los moldes de colados se construyen como paquetes de núcleo, los cambios en el modelo de las partes coladas que se van a producir se pueden llevar a cabo de manera rápida y flexible conforme se produzcan los núcleos en la planta de producción de núcleo, y estos se pueden cambiar con facilidad. Una configuración particularmente preferida de la invención proporciona que se utilice un aglutinante inorgánico, en particular una aglutinante basado en vidrio soluble (silicato de sodio) es el que se utiliza como el aglutinante. En el caso de exposición a calor, los aglutinantes de este tipo aseguran una alta estabilidad dimensional de los núcleos después de endurecimiento. Mediante la utilización de un aglutinante inorgánico de esta manera es posible formar núcleos de colados, los cuales se someten a cargas específicas relativamente grandes en el empaque de núcleo que forma el molde colado, de manera que pueden tener una pared delgada. Además, las pruebas prácticas han demostrado que los materiales de moldeado unidos inorgánicamente se pueden desintegrar fácilmente en agua y muestran buenas propiedades de desintegración. Los moldes de colada de empaque de núcleo, los cuales se construyen a partir de núcleos producidos mediante la utilización de aglutinantes inorgánicos, de esta manera han demostrado no solo ser robustos sino que tienen propiedades adicionales ventajosas para la implementación del método de acuerdo con la invención. En general, el volumen de arena de núcleo que se presenta en una línea de producción de acuerdo con la invención se reduce y el decorado se lleva a cabo en agua poco después del colado y el molde colado puede construirse con un empaque de núcleo de pared delgada con dichas ventajas. Los componentes que se necesitan para retener y transportar el empaque de núcleo (dispositivos de fijación, enfriadores, moldes de lingote, elementos de soporte, dispositivos de fijación, etc) se pueden limpiar y reutilizar fácilmente en un ciclo. La invención ha demostrado ser particularmente adecuada en la producción de unidades de motor elaboradas de aleaciones basadas en aluminio y con una forma compleja. Una configuración ventajosa de la invención se caracteriza porque la planta de producción de núcleo comprende una estación de vaciado de núcleo, una pluralidad de estaciones de endurecimiento y un dispositivo transportador el cual transporta las herramientas de núcleo en un ciclo desde la estación de vaciado, las estaciones de endurecimiento a las estaciones de transferencia hacia el dispositivo de ensamblado de molde y después de regreso a la estación de vaciado. En una planta de producción de núcleo de este tipo, las herramientas requeridas (el número depende del producto) son transportadas debido al reloj del ciclo por la unidad transportadora. El transporte hacia adentro y hacia fuera durante los cambios de herramienta de puede llevar a cabo en tiempo dado que únicamente deben atravesarse distancias cortas. Dado que una pluralidad de estaciones de endurecimiento se distribuyen a los largo de la sección transportadora, el tiempo de reloj es independiente en gran medida del tamaño del núcleo y del comportamiento de endurecimiento del aglutinante. De acuerdo con una configuración orientada a la práctica particularmente adicional de la invención, la cual ayuda a la secuencia de producción automática, la unidad de producción de núcleo comprende un dispositivo para el cambio automatizado de las partes superiores de vaciado en la estación de vaciado asociada con las herramientas individuales que se requieren para el vaciado de los núcleos. Además, se integra la limpieza automatizada de las herramientas. La fractura de núcleo se puede eliminar automáticamente en una posición a lo largo de la unidad transportadora. El ensamblado de moldeado automático en la unidad de ensamblado de molde se puede facilitar en la medida en que los núcleos terminados son tomados directamente en las estaciones de recambio en la unidad transportadora de la planta de producción de núcleo. La unidad de ensamblado de molde utilizada de acuerdo con la invención en este caso típicamente comprende más de una estación de ensamblado y un dispositivo transportador sucesivamente transporta el molde colado respectivo que se va a producir a las estaciones de ensamblado. Cada una de las estaciones de ensamblado puede realizar una tarea específica y opcionalmente tiene almacenes intermedios, estaciones de pegado de núcleo, un suministro de revestimiento, dispositivos de atornillado, etc. Esto permite que se adapten robots relativamente sencillos a una secuencia de ensamblado específica para ser utilizado para el ensamblado de los moldes colados. Sí los componentes adicionales van a ser colados en el metal fundido, tales como insertos (revestimientos) del cilindro o refuerzos de bloque de apoyo, entonces es ventajoso sí la línea de producción comprende un dispositivo de calentamiento para calentar estos componentes para que se fundan en la parte colada. Es ventajoso para la continuidad deseada de la secuencia de producción sí el dispositivo de calentamiento se integra en la unidad de colada y el calentamiento se lleva en tiempo de reloj en planta. Dado que el calentamiento se lleva a cabo directamente ante un llenado (colado) de molde controlado, se reduce a un mínimo el riesgo de enfriamiento no controlado. La temperatura de los componentes que se va a colar se puede ajustar al propósito con un gasto bajo de energía y se puede coordinar la secuencia de llenado y solidificación del molde de la parte colada completa. Esto se puede obtener simplemente en particular sí el dispositivo de calentamiento opera de manera inductiva. La unidad de colados se puede incorporar en un tiempo de reloj de ciclo predeterminado por la unidad de producción de núcleo en donde la unidad de colado comprende una mesa giratoria la cual cambia el molde de colado respectivo transportado desde la unidad de ensamblado de molde a la unidad de colado en una estación de transferencia del dispositivo transportador que conecta la unidad de ensamblado de molde a la unidad de colado, transporta el molde colado en un movimiento importante a una estación de colado, y después de llenar el molde de colado con fundido de una manera controlada en la estación de colado, transporta el molde colado hacia fuera a una estación de transferencia en la cual transfiere el molde de colado respectivo al dispositivo transportador que se dirige a la unidad de enfriamiento. El molde se puede llenar de una manera controlada por acoplamiento de los moldes de colado a un horno de colado de baja presión conocido, transportar el fundido controlado por presión de gas a la cavidad de molde, sellado del puerto de llenado y rotación subsecuente 180° en la posición de solidificación (volteado). Alternativamente, se puede utilizar el movimiento giratorio para controlar la operación de llenado de molde. Una ventaja particular en los paquetes de núcleo elaborados de aglutinantes inorgánicos es que los gases difícilmente se producen al contacto con el fundido dado que los aglutinantes no se queman. Sí es necesario se pueden utilizar enfriadores locales para disipar al propósito el calor de la región de las perforaciones, los bloques de apoyo, las acumulaciones de material, etc. El tratamiento de solución, el cual únicamente se puede llevar a cabo en la técnica anterior con un gasto considerable, se puede evitar en la medida en que, a partir de una temperatura específica, los colados se enfrían. Para hacer esto posible una configuración adicional de la invención proporciona que la unidad de enfriamiento comprenda una estación de enfriamiento para enfriar la parte de colado desde el calor de colado. La parte colada solidificada puede ser decorada de una manera conocida por sí misma por medio de chorros de líquido. Para este propósito, la unidad de desmoldeado preferiblemente comprende un dispositivo de chorro de líquido para destruir un molde colado. Los núcleos colados que se localizan en la parte colada también se pueden eliminar por lavado utilizando un dispositivo de chorro líquido de este tipo. La unidad de desmoldeado también puede comprender un depósito que se puede llenar con líquido y en el cual se puede insertar el molde de colado. Conforme el molde de colado con el colado se mueve en el líquido, las boquillas de chorro de agua se distribuyen en el depósito, y se puede acelerar la desintegración del molde de colado. Para este propósito, se puede asociar con el depósito de líquido un dispositivo de movimiento para mover el molde colado sumergido en el depósito. Las partes de molde coladas recolectadas en el líquido se desintegran adicionalmente en material de moldeado de grano fino y puede ser eliminado con facilidad del depósito de líquido. El agua, opcionalmente con aditivos, la cual puede ser calentada a una temperatura específica que ayude adicionalmente a la desintegración del material de moldeado del molde colado es particularmente adecuada como el líquido que destruye el molde colado y que elimina por lavado el material de moldeado. Una configuración particularmente orientada a la práctica de la invención se caracteriza porque la unidad de enfriamiento y la unidad de desmoldeado se unen para formar una unidad combinado de enfriamiento y desmoldeado. Se pueden eliminar los problemas causados en la técnica anterior debido al uso de aglutinantes orgánicos en la medida en que se utilice aglutinante inorgánico como el aglutinante del material moldeado.

Los sistemas aglutinantes de este tipo conocidos por sí mismos de la técnica anterior se pueden endurecer por calentamiento sin gases que recaigan tanto en el ambiente como en el personal que atiende la máquina. La invención se describirá con mayor detalle en lo siguiente con referencia a una modalidad. La única figura muestra esquemáticamente una vista en planta de una línea 1 de producción para la producción totalmente automatizada de unidades de motor elaboradas de una aleación de aluminio. La línea de producción comprende una unidad 2 de producción de núcleo para producir núcleos de colada, una unidad 3 de ensamblado de molde para ensamblar moldes G de colada formados como paquetes de núcleo, una unidad 4 de colada para llenar el aluminio fundido en los moldes G de colada, una unidad 5a de enfriamiento para solidificar el metal fundido contenido en el molde G de colada y una unidad 5b de desmoldeado para la remoción destructiva del molde G de colada respectivo y una unidad 5c de enfriamiento de la parte M colada. 5 La unidad 2 de producción de núcleo comprende una estación 6 de vaciado de núcleo y un dispositivo 7 de transporte construido como una sección transportadora. El dispositivo 7 de transporte se divide en cuatro secciones, 7a, 7b, 7c y 7d las cuales están distribuidas en ángulos rectos entre sí de manera que, en una vista en planta, forman la línea lateral de un rectángulo. Las partes superiores O de la herramienta de núcleo se pueden transportar a la sección 7d vía la sección transportadora 7e colocada paralela a las secciones más cortas 7a y 7c. La estación 6 de vaciado de núcleo se coloca en una región de esquina del dispositivo 7 transportador en la cual coinciden las secciones 7a y 7d del dispositivo transportador. Los núcleos de colada elaborados de material de moldeado mezclado a partir de un aglutinante inorgánico y arena de sílice o arena sintética se vacían en la estación 6 de vaciado de núcleo de una manera conocida por sí misma. Un dispositivo 8 de cambio de la parte superior de vaciado se asocia con la estación 6 de vaciado de núcleo y proporciona la parte superior de vaciado respectivamente utilizada en la estación 6 de vaciado de núcleo de una manera específica para la herramienta. Las herramientas W se colocan en las estaciones A de endurecimiento para endurecimiento de los núcleos por exposición a calor y aire de purgado. Las partes superiores WO de la herramienta se levantan en el centro de la sección 7b y se hacen pasar a la sección 7e transportadora. Un primer robot 1 1 de ensamblado, el cual cambia los núcleos que surgen desde la estación A de endurecimiento y son transportados vía la sección 7b desde la parte inferior WU de la herramienta, posteriormente se asocian con la unidad 3 de ensamblado de molde. Los robots 10 de ensamblado adicionales de la unidad 3 de ensamblado de molde que corresponden al robot 1 1 de cambio se colocan 16 a lo largo de la sección 7c, la sección 7a opuesta distribuida del dispositivo 7 de transporte. Un robot 9 de ensamblado final de la unidad 3 de ensamblado se coloca al inicio de la sección 7d opuesta a la sección 7b en la dirección F de transporte. Las estaciones de transferencia en las cuales se transfieren los núcleos de colada terminados a la unidad 3 de ensamblado de molde de esta manera se forman en las secciones 7b, 7c y 7d del dispositivo 7 de transporte. Los robots 9 a 1 1 de ensamblado, que forman una estación de ensamblado respectiva de la unidad 3 de ensamblado de molde ensamblan los moldes G colados formados como paquetes de núcleo desde los núcleos colados respectivos que son tomados por ellos. Los moldes G colados son transportados vía el dispositivo 12 transportador formado como una sección transportadora a lo largo de los robots de ensamblado 9 a 1 1. El dispositivo 12 transportador comprende tres secciones 13, 14 y 15 que se extiende linealmente de las cuales, en una vista en planta, la primera sección 13 está colocada en ángulo recto respecto a la segunda sección 14 y la tercera sección 15 a su vez, está colocada en un ángulo recto respecto a la segunda sección 15, de manera que las secciones 13 a 15 están colocadas de una manera que forman una U en una vista en planta. Los primeros núcleos de colada del molde G de colada respectivos se ensamblan en la primera sección 13 del dispositivo 12 transportador por el primer robot 11 de ensamblado. Después, en este estado, los moldes G de colada construidos parcial o completamente, de manera posterior llegan a la sección 14 del dispositivo 12 transportador y se transportan a lo largo de este a los robots 10, 9 de ensamblado los cuales en cada caso agregan núcleos G de colada adicionales al molde colado respectivo hasta que, al abandonar la unidad 13 de ensamblado de molde, se ha ensamblado completamente el molde colado. A partir de la sección 14 del dispositivo 12 transportador, los 17 moldes G colados llegan a la sección 15 la cual los guía a la mesa 16 giratoria. La mesa 16 giratoria cambia el molde G colado respectivo y lo transporta en una rotación de 90° a una estación 17 de calentamiento en la cual se calientan de manera inductiva insertos (por ejemplo revestimientos, etc), partes de molde de enfriamiento (por ejemplo manguitos de bronce para región de perforación, etc) que se va a colar en la unidad de motor que se va a producir. Como un resultado de una rotación adicional de 90° de la mesa 16 giratoria, el molde G colado se transporta a la estación 18 colada de la unidad 4 colada. Aquí el fundido de aluminio se transporta dentro del molde G colado respectivo. La mesa 16 giratoria posteriormente transporta de nuevo el molde G colado llenado con el fundido a la estación de transferencia en la cual el molde G colado se transfiere a un dispositivo 19 transportador adicional formado como una sección transportadora. Durante el enfriamiento, el molde G colado se transporta hacia fuera por medio de la sección 20 transportadora en línea recta de la unidad 5a de enfriamiento. Al final de la sección 20 transportadora la solidificación del fundido de aluminio en el molde G colado se concluye en la medida en que la parte M forman en el mismo a adquirido una forma sólida. Desde la salida de la unidad 5a de enfriamiento el molde G colado, el cual aún tiene su forma original, se transporta vía el dispositivo 21 transportador, construido de igual manera como una sección transportadora y se coloca en un ángulo recto respecto a la sección 20 transportadora de la unidad 5a de enfriamiento a una estación de cambio de la unidad 5b de desmoldeado. Allí un manipulador (robot) 22 de molde colado cambia el molde G colado respectivo y lo sumerge en un depósito 23 de agua. El molde G colado se mueve en el depósito 23 de agua llenado con agua calentada con el fin de acelerar el inicio de su desintegración. Además, el molde G colado se puede destruir de una manera acelerada por dispositivos de chorro de agua (no mostrados) y núcleos localizados en el interior de la parte M colada solidificada que pueden ser eliminados por lavado. Los fragmentos del molde G colados se recolectan en el depósito 23 de agua y se desintegran conforme el aglutinante inorgánico se disuelve en el depósito 23 de agua. En el procedimiento se acumula material básico de moldeado de grano fino. El material básico de moldeado se mezcla con aglutinante inorgánico nuevo para formar de nuevo un material de moldeado nuevo y se suministra a la unidad 2 de producción de núcleo nuevamente. El aglutinante inorgánico, por otra parte, se disuelve parcialmente en agua del depósito 23 de agua. El agua que está contenida en el aglutinante también se suministra a la etapa de procesamiento y se regresa al ciclo de producción. Después del desmoldeado de la parte M colada (bloque de motor) que ahora está libre de los residuos de núcleo colados, es suministrada, vía una sección 25 transportadora, a una unidad 26 de terminado en la cual es desbarbado y aserrado y, sí es necesario, se somete a operaciones de acabado adicionales. El reloj dentro del cual las partes M coladas son expulsadas de la línea 1 de producción se determina por el reloj con el cual la unidad 2 de producción de núcleo suministra los núcleos colados producidos por la misma a la unidad 3 de ensamblado de molde. Debido a la relación directa de las unidades 2 a 6, el enfriamiento rápido y la reguarnición combinada directamente con el enfriamiento, únicamente se requiere un número pequeño de manipuladores (robots) de parte colada para transportar las partes coladas y su tratamiento en estas unidades 2 a 6 funcionales individuales de la línea 1 de producción. Esto también lleva a que la línea de producción, de acuerdo con la invención, sea capaz de producir partes coladas de alta calidad en números relativamente pequeños, de manera particularmente económicas con máquinas con un bajo grado de complej idad y bajos costos.

Lista de números de referencia 1 Líneas de producción 2 Unidad de producción de núcleo 3 Unidad de ensamblado de molde 4 Unidad de colada 5a Unidad de enfriamiento 5b Unidad de desmoldeado 5 c Unidad de enfriamiento 6 Estación de vaciado de núcleo 7 Dispositivo de transporte 7a a 7d Secciones del dispositivo de transporte 8 Dispositivo de cambio de la parte superior de vaciado 9 a 1 1 Robots de ensamblado 12 Dispositivo transportador 13 a 15 Secciones del dispositivo 12 transportador 16 Mesa giratoria 17 Estación de calentamiento (inductivo) 1 8 Estación de colada de la unidad 4 de colada 19 Dispositivo transportador 20 Sección transportadora de la unidad 5a de enfriamiento 21 Dispositivo transportador 22 Manipulador de molde de colado de la unidad 5b de desmoldeado 23 Depósito de agua de la unidad 5b de desmoldeado 24 Unidad de procesamiento 25 Sección transportadora 26 Unidad de terminado F Dirección de transporte del dispositivo 7 transportador G Moldes colados M Partes coladas W Herramientas de núcleo wo Parte superior de la herramienta de núcleo u Parte inferior de la herramienta de núcleo A Estación de endurecimiento

Claims (23)

21 REIVINDICACIONES

1. Una línea de producción para la producción de partes coladas a partir de un fundido metálico, en particular un metal fundido ligero, lo cual se lleva a cabo en un ciclo continuo, que comprende una pluralidad de unidades funcionales, que incluyen una unidad de producción de núcleo para la producción de núcleos colados, una unidad de ensamblado de molde para ensamblado de moldes colados formados como paquetes de núcleo, una unidad de colado para llenado de metal fundido dentro de los moldes colados, una unidad de enfriamiento para enfriar el metal fundido contenido respectivamente en los moldes colados y una unidad de desmoldeado para separación destructiva del molde colado desde la parte colada, caracterizada porque las unidades funcionales pasan sucesivamente, en cada caso, a través y están conectadas directamente entre sí por un dispositivo transportador respectivo en donde el reLoj con el cual la línea de producción expulsa las partes coladas terminadas se determina por el reloj con el cual la unidad de producción de núcleo suministra los núcleos colados producidos por la misma.

2. La línea de producción de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque la unidad de producción de núcleo comprende una estación de transferencia para transferir los núcleos terminados al dispositivo de ensamblado de molde y un dispositivo transportador el cual transporta las herramientas de vaciado de núcleo en un ciclo desde la estación de transferencia a una estación de vaciado de núcleo y después de regreso a la estación de transferencia.

3. La línea de producción de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el dispositivo transportador se 22 construye como una sección transportadora, y en donde existe más de una estación de endurecimiento distribuida a lo largo de la sección transportadora.

4. La línea de producción de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la unidad de producción de núcleo comprende un dispositivo para cambio automatizado de las herramientas de núcleo específicas de producto requeridas para el vaciado de los núcleos, y en donde el reloj con el cual se lleva a cabo el cambio se acopla al reloj con el cual la unidad de producción de núcleo suministra los núcleos colados producidos por la misma.

5. La línea de producción de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la unidad de ensamblado de molde comprende una estación de cambio con la cual se cambia la salida de núcleos terminados por el dispositivo de producción de núcleo, y un dispositivo transportador el cual transporta sucesivamente el molde colado para ser terminado en las estaciones de ensamblado.

6. La línea de producción de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque la unidad de ensamblado de molde comprende más de una estación de ensamblado, y en donde el dispositivo transportador transporta sucesivamente el molde colado respectivo para ser terminado en las estaciones de ensamblado.

7. La línea de producción de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende un dispositivo de calentamiento para calentar componentes que van a ser 23 colados en la parte de colado.

8. La línea de producción de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el dispositivo de calentamiento está integrado en la unidad de colada y el molde colado transportado pasa a través del dispositivo de calentamiento en tiempo con los elementos de molde insertados en el molde y para ser colado en el mismo.

9. La línea de producción de conformidad con cualquiera de la reivindicación 7 o la reivindicación 8, caracterizada porque el dispositivo de calentamiento opera de manera inductiva.

10. La línea de producción de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la unidad de colado comprende una mesa giratoria la cual cambia el molde de colado respectivo transportado desde la unidad de ensamblado de molde a la unidad de colado en una estación de transferencia del dispositivo transportador conectando a la unidad de ensamblado de molde a la unidad de colado, transporta el molde colado en un movimiento pivotante a una estación de colado y después de llenado del molde de colado con fundido de una manera controlada en la estación de colado, lo hace girar en la posición solidificante y lo transporta hacia fuera, a una estación de transferencia la cual transfiere el molde colado respectivo al dispositivo transportador dirigiéndose a la unidad de enfriamiento.

1 1. La línea de producción de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la unidad de enfriamiento tiene una estación de enfriamiento para enfriar la parte colada del colado calentado. 24

12. La línea de producción de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la unidad de desmoldeado comprende un dispositivo de chorro líquido para destruir el molde colado.

13. La línea de producción de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque el dispositivo de chorro líquido está diseñado para eliminación por lavado de los núcleos colados de la parte colada.

14. La línea de producción de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la unidad de desmoldeado comprende un depósito que se puede llenar con líquido y en el cual se puede insertar un molde de colado.

15. La línea de producción de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque el dispositivo de movimiento para mover el molde de colado sumergido en el depósito se asocia con el depósito de líquido.

16. La línea de producción de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la unidad de enfriamiento y la unidad de desmoldeado se unen para formar una unidad combinada de enfriamiento y de desmoldeado.

17. Método para producir automáticamente partes moldeadas coladas a partir de metal fundido, en particular metal fundido ligero, en donde se pasa por las siguientes etapas de trabajo en una secuencia de producción continua: - producción de núcleos colados en una unidad de producción 25 de núcleo a partir de un material moldeado mezclado a partir de material básico de moldeado y un aglutinante, - transferencia de los núcleos colados a una unidad de ensamblado de molde, - ensamblado de los núcleos colados para formar un molde de colado que se forma como un empaque de núcleo, - transferencia de molde colado a una unidad de colado, - llenado controlado del molde (vertido) del metal fundido dentro del molde colado, - transferencia de los moldes colados llenados con metal fundido a una unidad de enfriamiento, - enfriado del metal fundido contenido en el molde colado, - transferencia del molde colado con la parte colada enfriada a una unidad de desmoldeado, - desmoldeado de la parte colada con destrucción del molde colado en la unidad de desmoldeado, - enfriamiento de la parte colada desde el colado calentado, - salida de la parte colada terminada, - en donde el reloj con el cual se deja salir las partes coladas terminadas esta determinado por el reloj con el cual se producen los núcleos colados.

18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el aglutinante del material moldeado es un aglutinante inorgánico.

19. El método de conformidad con ya sea la reivindicación 17 o la reivindicación 18, caracterizado porque la transferencia respectiva comprende transportar desde una unidad a la siguiente unidad.

20. El método de conformidad con la cualquiera de las 26 reivindicaciones 17 a 19, caracterizado porque en el curso de enfriamiento, el molde colado se sumerge en un depósito llenado con enfriador.

21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque se genera un movimiento relativo fuerte entre el molde colado y el enfriador.

22. El método de conformidad con la cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21 , caracterizado porque el colado se desmoldea por medio de un líquido mediante el cual se cancela la unión del material moldeado.

23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el material moldeado separado por el líquido se recolecta y se suministra a una etapa de procesamiento.