Dispositivo de desgasificación de caldos de aleacionese ligeras mediante ultrasonidos.

1. Dispositivo de desgasificación de caldos de aleaciones ligeras mediante ultrasonidos,

el cual integra un sonotrodo (102) susceptible de producir un movimiento oscilatorio mediante un transductor (101) para generar unas ondas a una frecuencia de oscilación de ultrasonidos dentro de dicho caldo de aleaciones ligeras, al estar en contacto dicho sonotrodo (102) y dicho caldo, para realizar la desgasificación, caracterizado por que comprende un componente electrónico-mecánico (104) embebido en una parte del sonotrodo (102) para detección del estado de vida útil o una anomalía del sonotrodo (102), incluyendo dicho componente electrónico-mecánico (104) medios para el envío de una o más señales de notificación a un equipo electrónico de control (103), remoto.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho componente electrónico-mecánico (104) está embebido en una punta intercambiable (102b) del sonotrodo (102) provista en una parte extrema del sonotrodo (102) y responsable de realizar el contacto con el caldo de aleaciones ligeras.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha punta intercambiable (102b) está unida a un módulo principal (102a) del sonotrodo (102) dispuesto entre el transductor (101) y la punta intercambiable (102b) y acoplado a dicho módulo principal (102a) mediante un unión mecánica (106) y porque el componente electrónico-mecánico (104) está adaptado para detectar además un correcto acoplamiento del sonotrodo (102) mediante dicha unión mecánica (106).

4. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye una unidad electrónica (105) dispuesta en una carcasa que rodea al transductor (101) para establecer una comunicación con el equipo electrónico de control (103).

5. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el citado componente electrónico-mecánico (104) comprende un circuito integrado tipo chip o un controlador lógico programable, el cual está codificado.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201500009.

Solicitante: ULTRASION, SL.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: PLANTA TORRALBA,FRANCISCO JAVIER, FAURIA TORRENT,Antolí, DA SILVA LÓPEZ,Manel.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B06B3/00 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B06 PRODUCCION O TRANSMISION DE VIBRACIONES MECANICAS, EN GENERAL.B06B PRODUCCION O TRANSMISION DE VIBRACIONES MECANICAS EN GENERAL (para las aplicaciones particulares, ver las subclases correspondientes, p. ej. B07B 1/40, B22C 19/06, B23Q 17/12, B24B 31/06, E01C 19/22; medida de vibraciones mecánicas o de ondas ultrasonoras, sonoras o infrasonoras G01H; sistemas que utilizan la reflexión o la rerradiación de ondas acústicas G01S 15/00; producción de energía sísmica para la prospección G01V 1/02; control de las vibraciones mecánicas G05D 19/00; procedimientos o dispositivos para transmitir, conducir o dirigir el sonido, en general G10K 11/00; síntesis de ondas acústicas G10K 15/02; elementos piezoeléctricos, electroestrictivos o magnetoestrictivos H01L 41/00; motores con imán, inducido o sistema de bobina vibrantes H02K 33/00; motores que utilizan el efecto piezoeléctrico, la electroestrición o la magnetoestrición H02N 2/00; producción de oscilaciones eléctricas H03B; resonadores electromecánicos como elementos de circuitos resonantes H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R). › Métodos o aparatos especialmente adaptados para transmitir vibraciones mecánicas de frecuencia infrasonora, sonora o ultrasonora.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo de des gasificación de caldos de aleaciones ligeras mediante ultrasonidos Campo de la técnica El presente modelo de utilidad concierne en general a un dispositivo de des gasificación de caldos de aleaciones ligeras mediante ultrasonidos. En particular, el modelo de utilidad concierne a un dispositivo de des gasificación de caldos de aleaciones ligeras mediante ultrasonidos que incluye unos medios de control materializados en un componente electrónico-mecánico apto para reconocer, entre otros detalles, las características y la vida útil del dispositivo y enviar una señal de notificación correspondiente.

Antecedentes de la invención La des gasificación de caldos de aleaciones ligeras, por ejemplo de aluminio, es una actividad muy habitual en la industria de la fundición. Existen sistemas de desgasificación de tipo químico (añadiendo un producto al propio caldo) o de tipo mecánico denominados en lengua inglesa impellers. Los sistemas basados en impellers utilizan un grupo rotativo que, combinado con un gas específico, consigue evacuar las burbujas de nitrógeno que se generan dentro del caldo.

El sistema en el que se basa el presente modelo de utilidad es también de tipo mecánico y utiliza una fuente de ultrasonidos para generar movimiento dentro del caldo. El movimiento generado por los ultrasonidos es de carácter cíclico, oscilatorio y no rotacional.

La excitación por ultrasonidos se produce a partir de un movimiento oscilatorio de un componente o pieza, denominado sonotrodo, que amplifica el movimiento en el medio en el que se encuentra en contacto. El citado sonotrodo, la mayoría de las veces implementado en un cuerpo cilíndrico, es el encargado de transmitir las ondas de presión al medio fluido. El movimiento oscilatorio se consigue gracias a un sistema mecatrónico que controla en todo momento la frecuencia y la amplitud del citado movimiento.

En el caso de la invención, el sonotrodo está en contacto con el caldo fundido, que generalmente se encuentra a unos 800 grados centígrados de temperatura, y está fabricado con unos materiales especiales para soportar dichas temperaturas y a su vez los exigentes esfuerzos mecánicos derivados de su operativa.

Por la patente JP-B2-H0784626 "Methodfor adding ultrasonic oscillation into molten metal" F.OEPM30/12/2014F.EfectivaNº solicitud08/01/2015ya se conoce un dispositivo de desgasificación de caldos de aleaciones ligeras que utiliza ultrasonidos. Sin embargo, el dispositivo propuesto en la citada patente japonesa, no incluye unos medios de control capaces de reconocer los componentes del sonotrodo, sus condiciones de trabajo y en particular durante cuanto tiempo ha sido utilizado el sonotrodo, e informar a un equipo de control remoto.

Conocer las horas de trabajo del sonotrodo resulta de particular interés, ya que en general, la vida útil del sonotrodo es limitada, de aproximadamente 100 horas, dependiendo de las condiciones de proceso. Pasado este tiempo, el sonotrodo pierde eficiencia, ya que la frecuencia de oscilación para la cual ha sido diseñado varía. El cambio de frecuencia de oscilación se produce debido a la erosión acelerada del sonotrodo en la zona que se encuentra en contacto con el caldo, con la consiguiente pérdida de masa. Cuando existe ese problema, el sonotrodo o una parte del mismo debe ser sustituido por otro sonotrodo o parte nueva, para poder realizar la des gasificación de manera correcta u óptima.

Exposición de la invención El modelo de utilidad propuesto aporta un dispositivo de desgasificación de caldos de aleaciones ligeras mediante ultrasonidos, el cual integra, al igual que los dispositivos de desgasificación del estado de la técnica, un sonotrodo susceptible de producir un movimiento oscilatorio mediante un transductor con el objetivo de generar unas ondas a una frecuencia de oscilación de ultrasonidos dentro del caldo de aleaciones ligeras, al estar en contacto dicho sonotrodo y el caldo, para realizar la desgasificación.

De manera característica, el dispositivo de des gasificación propuesto incluye unos medios de control materializados en un componente electrónico-mecánico tal como un circuito integrado tipo chip con unas patillas de contacto, embebido, preferiblemente de manera fija, en una porción recambiable del sonotrodo, y que puede ser programable para notificar a un equipo electrónico de control, generalmente remoto al dispositivo, diversas condiciones operativas del sonotrodo, por ejemplo cuando las piezas componentes no son adecuadas (por no pertenecer al mismo dispositivo o no ser homologadas) o no están bien acopladas, o cuando el sonotrodo sufre una anomalía o se halla próximo a alcanzar su vida útil, precisando una sustitución.

Se ha previsto igualmente que el transductor incluya en su carcasa una unidad electrónica o F.OEPM30/12/2014F.EfectivaNº solicitud08/01/2015módulo de comunicación para permitir la comunicación del dispositivo con el equipo electrónico de control remoto.

En un ejemplo de realización, el sonotrodo está acoplado al transductor mediante unas uniones mecánicas. En este caso, el citado componente electrónico-mecánico está también preparado para reconocer cuando dicho acoplamiento por dichas uniones es correcto.

Del mismo modo, el citado componente electrónico-mecánico puede estar programado también para reconocer que el sonotrodo y el transductor pertenecen a un mismo dispositivo de desgasificación.

En otro ejemplo de realización, el citado componente electrónico-mecánico está embebido en una punta intercambiable del sonotrodo. La citada punta intercambiable está dispuesta en una parte extrema del sonotrodo y es el elemento responsable de realizar el contacto con el caldo de aleaciones ligeras. Además, la punta intercambiable está unida a un módulo principal del sonotrodo ubicado entre el transductor y la punta intercambiable y acoplado a dicho módulo principal por unas uniones mecánicas.

Breve descripción de los dibujos Las anteriores y otras características y ventajas se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Fig. 1 es una vista del dispositivo de desgasificación de caldos de aleaciones ligeras mediante ultrasonidos propuesto en el presente modelo de utilidad según unos ejemplos de realización.

Descripción detallada de unos ejemplos de realización La Fig. 1 muestra un ejemplo de realización del dispositivo de desgasificación propuesto. En este caso particular, el sonotrodo 102 está dividido en dos partes. La primera parte está formada por un vástago o módulo principal 102a, que es el elemento que une o acopla, mediante unas uniones mecánicas 106 por ejemplo de tipo rosca, la parte del mecanismo de vibración o transductor 101 y una punta intercambiable 102b del sonotrodo 102. La segunda parte, hace referencia a la citada punta intercambiable 102b que está situada en el extremo del F.OEPM30/12/2014F.EfectivaNº solicitud08/01/2015sonotrodo 102 siendo la parte del mismo que se encuentra en contacto directo con el caldo.

El transductor 101 puede comunicarse o conectarse, preferiblemente de manera inalámbrica, mediante una unidad electrónica 105 (ubicada en este ejemplo de realización en la carcasa que lo rodea) , a un equipo electrónico de control 103, en general remoto, tal como un PC, un ordenador portátil, entre otros, para que este último proceda al envío de una señal para activar el transductor 101 para que inicie la vibración del dispositivo y se produzca la desgasificación al estar en contacto el sonotrodo 102 Y el caldo. En caso de que no exista señal, sea diferente o no exista continuidad, el transductor 101 no puede iniciar su vibración.

Con la finalidad de conocer diferentes condiciones de funcionamiento del sonotrodo 102, por ejemplo cuánto le resta de vida útil, piezas integrantes, o si sufre alguna anomalía, el dispositivo incluye un componente electrónico-mecánico 104, por ejemplo un circuito integrado tipo chip o un controlador lógico programable, embebido preferiblemente de manera fija en una porción de la punta intercambiable 102b, o zona de unión con el módulo principal 102a.

Se ha previsto que el citado componente electrónico-mecánico 104 esté codificado por el fabricante.

El citado componente electrónico-mecánico 104 está programado, por ejemplo por el fabricante del sonotrodo 102, para enviar una señal de notificación al equipo electrónico de control 103 cuando el sonotrodo 102 esté próximo a alcanzar su vida útil, por ejemplo 100 horas de funcionamiento, o en caso de detectar alguna anomalía. En el caso de que los medios de control 104 detecten que el sonotrodo...

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de desgasificación de caldos de aleaciones ligeras mediante ultrasonidos, el cual integra un sonotrodo (102) susceptible de producir un movimiento oscilatorio mediante un transductor (101) para generar unas ondas a una frecuencia de oscilación de ultrasonidos dentro de dicho caldo de aleaciones ligeras, al estar en contacto dicho sonotrodo (102) y dicho caldo, para realizar la desgasificación, caracterizado por que comprende un componente electrónico-mecánico (104) embebido en una parte del sonotrodo (102) para detección del estado de vida útil o una anomalía del sonotrodo (102), incluyendo dicho componente electrónico-mecánico (104) medios para el envío de una o más señales de notificación a un equipo electrónico de control (103), remoto.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho componente electrónico-mecánico (104) está embebido en una punta intercambiable (102b) del sonotrodo (102) provista en una parte extrema del sonotrodo (102) y responsable de realizar el contacto con el caldo de aleaciones ligeras.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha punta intercambiable (102b) está unida a un módulo principal (102a) del sonotrodo (102) dispuesto entre el transductor (101) y la punta intercambiable (102b) y acoplado a dicho módulo principal (102a) mediante un unión mecánica (106) y porque el componente electrónico-mecánico (104) está adaptado para detectar además un correcto acoplamiento del sonotrodo (102) mediante dicha unión mecánica (106).

4. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye una unidad electrónica (105) dispuesta en una carcasa que rodea al transductor (101) para establecer una comunicación con el equipo electrónico de control (103).

5. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el citado componente electrónico-mecánico (104) comprende un circuito integrado tipo chip o un controlador lógico programable, el cual está codificado.

 

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