DISPOSITIVO DE REACCION ALUMINOTERMICA.

Dispositivo de reacción aluminotérmica, que comprende un crisol (2) que define una cámara (15) de reacción aluminotérmica y una tapa (3) destinada a cerrar una abertura superior (17),

de dimensiones interiores determinadas, de dicha cámara (15), comprendiendo dicha tapa (3) a este fin un borde periférico inferior (29) apropiado para apoyarse sobre un borde periférico superior (11) del crisol que delimita dicha abertura superior (17), siendo dicha tapa sustancialmente continua y soportando solidariamente, por dicho borde inferior (29), una guarnición filtrante (35) anular, sustancialmente continua, apta para constituir un intermedio sustancialmente continuo de apoyo de dicho borde inferior (29) sobre dicho borde superior (11), caracterizado porque el borde periférico inferior (29) de la tapa (3) descansa sobre el borde periférico superior (11) del crisol por medio de la guarnición filtrante (35)

Dispositivo de reacción aluminotérmica.

La presente invención se refiere a un dispositivo de reacción aluminotérmica según el preámbulo de la reivindicación 1. Un dispositivo de este tipo es conocido a partir del documento DE 198 22 851 A1.

Un dispositivo de este tipo ha sido propuesto asimismo por el solicitante en su patente europea EP 0 407 240 B1 que comprende también un crisol de producción de un metal en estado líquido por reacción aluminotérmica y un molde de recepción y de confinamiento de este metal en estado líquido en un espacio intermedio entre dos piezas metálicas a soldar entre sí por medio de este metal.

En el modo de realización descrito en el documento EP 0 407 240 B1, el borde inferior de la tapa se apoya sobre el borde superior del crisol de forma sustancialmente continua y sustancialmente estanca, y la tapa está provista de lumbreras de ventilación que desembocan en una depresión central de una pared superior de la tapa y que permiten el escape, hacia la atmósfera, de humos desprendidos por la reacción aluminotérmica reteniendo al mismo tiempo un máximo de partículas eventualmente proyectadas en el curso de ésta.

Para permitir la utilización del crisol en ciertas condiciones en las cuales estos humos podrían resultar molestos, incluso peligrosos, por ejemplo en un túnel o en un subterráneo, el documento EP 0 407 240 B1 propone depositar sobre la tapa una cubierta filtrante que envuelve por lo menos las lumbreras de ventilación.

Dicha cubierta filtrante es comercializada por el solicitante bajo una conformación ligeramente diferente de la conformación descrita en el documento EP 0 407 240 B1, adoptando al mismo tiempo la concepción general descrita, y su eficacia cuando está asociada a una tapa que presenta en cuanto a sí misma la conformación descrita en el documento EP 0 407 240 B1 está reconocida.

Ha resultado sin embargo que la técnica de filtración de los humos descrita en el documento EP 0 407 240 B1 podría ser perfeccionada, lo que constituye el objeto de la presente invención.

Tal como se comercializa y fabrica actualmente por el solicitante, la cubierta filtrante se presenta en forma de una chimenea, troncocónica de acero, que se ensancha de un borde inferior de apoyo sustancialmente continuo y sustancialmente estanco sobre un reborde periférico de la tapa del crisol hacia un borde superior de recepción amovible e intercambiable de un disco de fieltro refractario que realiza la función de filtro, entre una rejilla inferior de apoyo, solidarizada periféricamente con el borde superior de la chimenea, y una rejilla superior de sostenimiento, retenida de forma amovible sobre la chimenea por unos enganches con resortes.

Cuando tiene lugar la utilización del dispositivo de soldadura, por otra parte en todo punto de acuerdo con el modo de realización descrito a título de ejemplo preferido en el documento EP 0 407 240 B1, se deposita la cubierta filtrante equipada con un fieltro refractario nuevo sobre el reborde de la tapa del crisol mientras esta etapa está disociada del crisol, que está ya colocado sobre el molde, después de lo cual se enciende la carga aluminotérmica en la cámara del crisol y después se deposita sobre éste el conjunto así constituido por la tapa y la cubierta filtrante. Una vez terminada la reacción aluminotérmica, se retira la cubierta filtrante de la tapa y después se libera el molde del crisol y de su tapa, por destrucción de estos últimos cuando son realizados con vistas a un uso único como el descrito en el documento EP 0 407 240 B1, antes de destruir el molde mismo para liberar la soldadura y proceder a su acabado. A continuación, se cambia el fieltro refractario y la cubierta está preparada para ser reutilizada para una nueva soldadura.

Esta posibilidad de reutilización de la cubierta queda sin embargo limitada en la medida en que, teniendo en cuenta las temperaturas a las cuales es sometida durante la reacción aluminotérmica, la chimenea se alabea y, por ello, resulta progresivamente impropia para aplicarse de forma continua sobre el reborde de una tapa, por lo que viene a permitir con respecto a ésta unas fugas de humos no filtrados, y no asegura tampoco una repetibilidad del posicionado del filtro y de su compresión entre las rejillas, por lo que la calidad de la filtración se deteriora a media que tienen lugar las utilizaciones.

Además, la cubierta filtrante así utilizada actualmente presenta un peso importante, del orden de 7 a 8 daN que hace fastidioso su transporte de taller en taller, corriendo el riesgo de provocar fisuras en la tapa cuando ésta está realizada en arena aglomerada como se prefiere, si no se procede con una cierta delicadeza en el depósito de la cubierta sobre la tapa, y hace correr el mismo riesgo al crisol cuando se deposita sobre éste el conjunto constituido por la cubierta y la tapa.

Además, teniendo en cuenta por otra parte un cierto volumen de la cubierta en altura, su centro de gravedad está situado relativamente alto y la posición del centro de gravedad del conjunto constituido por el crisol, su tapa y la cubierta filtrante se sitúa particularmente alto con respecto al apoyo del crisol sobre el molde. Este inconveniente es tanto más sensible cuando la tapa presenta a su vez un cierto peso, del orden de 2,1 daN cuando está realizada en arena aglomerada, y un cierto volumen en el sentido de la altura y por consiguiente un centro de gravedad relativamente elevado, en razón de la disposición elegida para los medios de ventilación con el fin de evitar en la medida de lo posible las proyecciones de partículas hacia el exterior del crisol durante la reacción aluminotérmica. Resulta de ello una cierta inestabilidad por una parte del conjunto constituido por la tapa y su cubierta filtrante sobre el crisol y por otra parte del conjunto constituido por el crisol, su sombrerete y su cubierta filtrante sobre el molde, cuando el crisol descanse directamente sobre éste como se describe en el documento EP 0 407 240 B1, lo que necesita grandes precauciones para la utilización, por ejemplo para la soldadura de raíles en peralte.

La cubierta filtrante utilizada actualmente adolece además del inconveniente de necesitar la manipulación del filtro usado y de un filtro nuevo entre dos operaciones de soldadura, lo que resulta desagradable para el personal de soldadura teniendo en cuenta la naturaleza de los materiales constitutivos de los filtros. Además, no se puede excluir un olvido de reemplazar el filtro entre dos operaciones de soldadura, es decir la reutilización de un filtro parcialmente colmatado por el polvo conducido por los humos, incluso por una partículas proyectadas a través de los orificios de ventilación de la tapa, lo que provoca el riesgo de que la presión de los gases desprendidos por la reacción aluminotérmica eleve la cubierta filtrante, restándole una buena parte de su eficacia, incluso la expulsión creando un peligro para el personal de soldadura.

Se encontrarían los mismos inconvenientes si el metal producido por reacción aluminotérmica en la cámara del crisol estuviera destinado a unas aplicaciones distintas de una soldadura y el objetivo de la presente invención es remediar por lo menos algunos de estos inconvenientes y, en sus modos de realización preferidos, el conjunto de estos inconvenientes, independientemente de las aplicaciones previstas.

Con este fin, la presente invención propone una nueva concepción de tapa, que permite prescindir de cualquier cubierta filtrante.

Más precisamente, la presente invención propone un dispositivo del tipo indicado en el preámbulo, caracterizado porque el borde periférico inferior de la tapa descansa sobre el bode periférico superior del crisol por medio de una guarnición filtrante.

Por el hecho de que la tapa, la guarnición filtrante, y el intermedio de apoyo que ésta constituye entre la tapa y el crisol son sustancialmente continuos, se entiende en este caso el hecho de que no permiten la fuga significativa de los humos hacia la atmósfera sin filtración, es decir que presentan una continuidad suficiente para que el atravesado de la guarnición filtrante, con captación del polvo y en caso necesario de las partículas proyectadas, constituya por lo menos aproximadamente la única posibilidad de paso para los humos entre la cámara de reacción del crisol y la atmósfera.

En particular, se entiende por eso:

- el hecho de que la tapa según la invención está desprovista de las lumbreras de ventilación descritas en el documento EP 0 407 240 B1, pero no se excluye que permita...

1. Dispositivo de reacción aluminotérmica, que comprende un crisol (2) que define una cámara (15) de reacción aluminotérmica y una tapa (3) destinada a cerrar una abertura superior (17), de dimensiones interiores determinadas, de dicha cámara (15), comprendiendo dicha tapa (3) a este fin un borde periférico inferior (29) apropiado para apoyarse sobre un borde periférico superior (11) del crisol que delimita dicha abertura superior (17), siendo dicha tapa sustancialmente continua y soportando solidariamente, por dicho borde inferior (29), una guarnición filtrante (35) anular, sustancialmente continua, apta para constituir un intermedio sustancialmente continuo de apoyo de dicho borde inferior (29) sobre dicho borde superior (11), caracterizado porque el borde periférico inferior (29) de la tapa (3) descansa sobre el borde periférico superior (11) del crisol por medio de la guarnición filtrante (35).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha guarnición filtrante (35) es compresible.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha guarnición filtrante (35) es de un material fibroso seleccionado de entre un grupo que comprende los fieltros de fibras sintéticas vítreas.

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, siendo dicho borde superior (11) del crisol (2) sustancialmente plano, caracterizado porque dicho borde inferior (29) de la tapa (3) es sustancialmente plano.

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la tapa (3) presenta un reborde periférico continuo (31) que bordea dicho borde inferior (29) en el interior de dicha guarnición filtrante (35) y que forma un resalte hacia abajo con respecto a ésta, presentando dicho reborde (31) unas dimensiones exteriores inferiores a dichas dimensiones interiores de manera que sea apropiado para acoplarse con juego (34) en dicha abertura (17).

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque la guarnición filtrante (35) presenta unas dimensiones interiores superiores a dichas dimensiones exteriores de manera que deje un juego anular (40) entre dicho reborde (31) y la guarnición filtrante (35).

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque la tapa (3) presenta unos medios localizados (41) de centrado de la guarnición filtrante (35) con respecto a dicho reborde (31), para asegurar la existencia de dicho juego anular (40).

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 6 y 7 en su relación de dependencia con respecto a la reivindicación 4, caracterizado porque dicho borde inferior (29) presenta unas cavidades ciegas (45), localizadas circunferencialmente y repartidas circunferencialmente, frente a las cuales el apoyo de dicho borde inferior (29) sobre dicha guarnición filtrante (35) está localmente interrumpido, y porque dichas cavidades (45) comunican con dicho juego anular (40), pero están cerradas, en el sentido de un alojamiento con respecto a dicho reborde (31), por el apoyo del borde inferior (29) de la tapa (3) sobre la guarnición filtrante (35).

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la tapa (3) presenta la forma general de un bote, que define interiormente una cavidad (52) retirada hacia arriba con respecto a dicho borde inferior (29).

10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la tapa (3) presenta una forma general de revolución.

11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la tapa (3) es de uso único, realizada en un material que facilita su destrucción después de utilización, en particular en arena aglomerada por medio de un ligante.