"MÉTODO PARA MOLDAR UM ACESSÓRIO DE ENCANAMENTOTENDO UM VASO E UM REBORDO, E, APARELHO DE MOLDAGEMAPROPRIADO PARA MOLDAR UM VASO SANITÁRIO TENDO UMVASO E UM REBORDO"
A presente invenção refere-se a técnicas para moldaracessórios de encanamento. Ela é especialmente bem adequada para moldarvasos sanitários com rebordos substancialmente fechados.
Vasos sanitários têm sido freqüentemente moldados a partir depastas fluidas cerâmicas. Tipicamente, a pasta fluida era colocada em ummolde poroso que causava o material cerâmico depositar-se ao longo dasparedes do molde devido à atração capilar através dos poros do molde. Umavez que um vazio permanecia no interior do material depositado sobre asparedes do molde, o excesso de pasta fluida poderia ser drenado do interiordo molde para desimpedir sifÕes e outras passagens de água.
O acessório recém formado era referido como "material decerâmica verde". "Material de cerâmica verde", de modo geral, referia-se auma cerâmica não queimada, normalmente um com teor substancial deumidade, a despeito da cor do item. Os vasos sanitários de material decerâmica verde eram, então, tipicamente postos para secar ao ar e depoisqueimados em um forno tubular.
Vários tipos de equipamento automatizado para moldaracessórios de encanamento de cerâmica são conhecidos (por exemplo, patenteUS 4.948.087 - lavatórios; patente US 5.299.624 - vasos sanitários). Talequipamento pode fechar, pressurizar, drenar e abrir múltiplos moldes paraformar múltiplos acessórios de encanamento ou partes de acessórios aomesmo tempo. Com respeito a vasos sanitários, tal equipamento trabalhamelhor para vasos que sejam projetados com fundos de rebordo aberto.Quando o rebordo de vaso é projetado com um fundo fechado, este tipo demoldagem requer que o rebordo e o vaso sejam moldados separadamente (e,depois, unidos um ao outro, de preferência, enquanto as duas peças dematerial de cerâmica verde ainda estiverem moles). Ver, genericamente, apatente US 2.565.636. Infelizmente, o peso dos rebordos é, por vezes, tãogrande que este processo pode causar as paredes do vaso se deformaremdurante o processo, a não ser que receba muito cuidado (retardandoconsideravelmente, desse modo, o processo).
Até o momento, a técnica anterior não forneceu uma soluçãoótima para este problema. A técnica vem aceitando uma certa quantidade derefugo, deformação, e/ou velocidades reduzidas de produção. Desse modo,pode ser visto que há a necessidade de serem desenvolvidas técnicasaperfeiçoadas para moldar tais itens.
BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Em um aspecto, a invenção provê um método para moldar umacessório de encanamento tendo um vaso e um rebordo. Molda-se umaporção de vaso de um acessório de encanamento, e uma porção de rebordo doacessório de encanamento separadamente da porção de vaso. Coloca-se,então, a porção de rebordo em contato com a porção de vaso quando ambasestiverem emborcadas e ambas são de material de cerâmica verde. Emseguida, deixa-se a porção de vaso e a porção de rebordo unir-se uma a outrae secar.
Em métodos preferidos, a moldagem da porção de vasoenvolve o uso de múltiplas partes de molde para formar a porção de vaso,seguida pela remoção de um fundo de uma das partes de molde enquanto aporção de vaso estiver em uma posição emborcada. O acessório deencanamento pode ser um vaso sanitário tendo um rebordo com pelo menos ofundo parcialmente fechado.
Em outros aspectos preferidos, a porção de vaso é moldada emum molde de quatro partes suportado por uma unidade de prensa. Oscomponentes da unidade de prensa controlam a posição das duas parteslaterais de molde de modo a que elas possam continuar a suportar a porção devaso moldada emborcada quando o topo da porção de vaso estiver exposto.
Em uma outra forma, a invenção provê um aparelho demoldagem para moldar um acessório de encanamento tendo um vaso e umrebordo. Há um membro de armação, uma parte de molde de topo, duaspartes laterais de molde e uma parte de fundo de molde. As partes do moldesão capazes de formar uma porção emborcada de um acessório deencanamento quando as partes de molde estiverem em uma posição demoldagem.
Há também membros com movimento alternado de moldeconectados às partes do molde e ao membro de armação para mover as partesde molde entre a posição de moldagem e as posições retraídas de umamaneira automatizada. Os membros com movimento alternado de molde e aspartes de molde são construídas e arranjadas de modo a serem capazes demover a parte de fundo de molde para baixo em relação às partes laterais demolde, quando as partes laterais de molde ainda estiverem na posição demoldagem.
De preferência, os membros com movimento alternado demolde incluem êmbolos hidráulicos. Os membros com movimento alternadode molde e as partes de molde podem ser construídas e arranjadas para moverambas as partes, de topo e de fundo, para fora das partes laterais de molde,enquanto as partes laterais de molde ainda estiverem na posição demoldagem. Quando o aparelho de moldagem forma um vaso, o aparelho demoldagem pode ser usado com um membro de suporte de rebordo capaz demover um rebordo para contato com o vaso, após a parte de fundo do moldeser movida para fora das partes laterais de molde e enquanto o vaso aindaestiver, pelo menos parcialmente, entre as partes laterais de molde. Oaparelho também pode incluir uma transportadora estendendo-se sob umfundo do aparelho de moldagem.Em uma outra forma, a invenção provê acessórios deencanamento moldados produzidos pelos métodos acima.
Deve ser apreciado que a invenção reduz deformações (erefugo associado) que são causadas pelos métodos convencionais demoldagem e montagem de tais vasos sanitários. Deformações são reduzidasadicionalmente ao se usar a presente invenção, devido às porções maisfrágeis da parede do vaso permanecerem suportadas pelas partes de moldequando o vaso for primeiramente prensado sobre o rebordo. Equipamentopara facilitar a automação destes métodos também é provido.
Desse modo, a invenção provê:
a. Um método para moldar um vaso e rebordo de vasosanitário (e acessórios de encanamento análogos, como lavatórios ebanheiras), caracterizado pelo fato da incidência de deformação do vasodurante a montagem das partes do vaso sanitário ser substancialmentereduzida;
b. Um método para moldar tais acessórios de encanamentoque se presta a automação e velocidades maiores de produção; e
c. Um aparelho que pode executar o método descrito acima.
Estas e outras vantagens adicionais da presente invençãoficarão aparentes pela descrição a seguir. Na descrição detalhada abaixo,modos de realização preferidos da invenção são descritos com referência aosdesenhos em anexo. Estes modos de realização não representam o escopototal da invenção. Ao contrário, a invenção pode ser empregada em outrosmodos de realização. Deverá ser feita referência às reivindicações adiante,para interpretar a total abrangência da invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A Fig. 1 é uma vista esquemática de um arranjo de instalação,mostrando, entre outras coisas, um aparelho para conduzir um métodopreferido da presente invenção;a Fig. 2 é uma vista esquemática em elevação frontal de umamáquina de moldar da presente invenção, mostrando a máquina antes damoldagem e com a parte de fundo de molde em uma posição retraída;
a Fig. 3 é uma vista tomada ao longo da linha 3-3 da Fig. 2;
a Fig. 4 é uma vista similar à Fig. 3, embora mostrando amáquina em um estágio de moldagem fechado;
a Fig. 5 é uma vista em seção transversal tomada ao longo dalinha 5-5 da Fig. 4;
a Fig. 6 é uma vista similar à Fig. 3, embora mostrando amáquina com as partes de topo e de fundo de molde estando retraídas após amoldagem da porção de vaso;
a Fig. 7 é uma vista em seção transversal tomada ao longo dalinha 7-7 da Fig. 6;
a Fig. 8 é uma vista similar à Fig. 7, embora mostrando a partede fundo do molde em processo de ser substituído por um rebordo moldadoseparadamente;
a Fig. 9 é uma vista tomada ao longo da linha 9-9 da Fig. 8;
a Fig. 10 é uma vista similar à Fig. 9, mostrando o rebordoformado separadamente sendo levantado emborcado para fixação ao vasoemborcado;
a Fig. 11 é uma vista tomada ao longo da linha 11-11 da Fig.10, mostrando o vaso e rebordo sendo posicionados adjacente um ao outro;
a Fig. 12 é uma vista similar à Fig. 9, embora mostrando osmoldes laterais retraídos e o vaso apoiado de modo emborcado sobre orebordo emborcado;
a Fig. 13 é uma vista similar à Fig. 9, embora mostrando ovaso sanitário tendo sido baixado abaixo das partes de molde;
a Fig. 14 é uma vista tomada ao longo da linha 14-14 da Fig. 13;a Fig. 15 é uma vista frontal da máquina de moldar rebordo;
a Fig. 15A é uma vista tomada ao longo da linha 15A-15A daFig. 15;
a Fig. 16 é uma vista tomada ao longo da linha 16-16 da Fig.15 A, ilustrando a moldagem de um rebordo em um dos moldes de moldagemmúltipla;
a Fig. 17 é uma vista tomada ao longo da linha 17-17 da Fig.15;
as Figs. 18 e 19 são vistas similares à Fig. 17, mostrando amáquina de moldar em estágios adicionais de operação;
as Figs. 19A, 19B e 20A são vistas seccionais ilustrandoestágios de descarregamento do rebordo da máquina de moldar;
a Fig. 20 é uma vista similar à Fig. 15, embora mostrando odescarregamento do rebordo moldado;
a Fig. 21 é uma vista de topo ilustrando um giro do vasomoldado, adiantadamente seco, para processamento adicional;
a Fig. 22 é uma vista tomada ao longo da linha 22-22 da Fig.21; e
a Fig. 23 é uma vista similar à Fig. 22, embora mostrando ovaso sanitário moldado ainda mais basculado.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Conforme mostrado na Fig. 1, o método de moldagem dapresente invenção pode ser executado pelo uso de máquinas de moldagem devaso sanitário 10 e máquinas de moldagem de rebordo 12. Embora asmáquinas formem porções de vaso e rebordo separadamente, elas sãointerconectadas por vias de transporte 14, 16 e 18. As vias 14 transportamprodutos das máquinas de moldagem para vias de transporte laterais 16 que,por sua vez, abastecem a via transportadora 18.
Com referência, primeiro, às Figs. 2-6, uma máquina demoldagem de vaso sanitário 20 inclui um grampo de molde superior 22, aoqual é conectado a parte de molde de topo 32, e um grampo de molde inferior23 ao qual é conectado a parte de molde de fundo 34. Há, também, partes demolde laterais 24 e 25. As partes de molde são movidas para dentro e parafora pelos êmbolos hidráulicos 27. A parte de molde de fundo 32 pode serarmazenada sobre um trole 30 que se move sobre a via 14 para posicionar aparte de molde de fundo 32 sobre o grampo de molde 23. Com as partes demolde 32, 24 e 25 já em posição, a parte de molde 34 pode, então, serlevantada para uma posição de molde totalmente fechada pelo embolo 27 (verFig. 5).
Um material de moldagem de argila líquida convencional ésuprido sob pressão às partes do molde através do canal 26. Conforme seráentendido por aqueles familiarizados com moldagem de argila líquidaconvencional, esta pode formar a porção de vaso 50. A formação de sifao 29na porção de vaso é facilitada adicionalmente pelo uso de ar pressurizado.Excesso de argila líquida pode, então, ser removido.
Subseqüentemente à moldagem do vaso, as partes de molde detopo e de fundo 32 e 34 são removidas (ver Fig. 6). O vaso moldado dematerial de cerâmica verde 50, neste ponto, é ainda mantido emborcado emcima da via transportadora 14 pelas partes de molde laterais 24 e 25.Enquanto o vaso 50 está em uma posição emborcada, o molde de vaso defundo 34 é removido de baixo da máquina de moldagem 10 (ver Fig. 8).
Um rebordo moldado separadamente emborcado 46 é levadopara seu lugar (Fig. 9) e tem material de argila líquida aplicado a suasuperfície inferior (que fica voltada para cima enquanto o rebordo estiveremborcado quando isto ocorre).
O rebordo 46 é, então, levantado sobre o trole 30, conformeilustrado na Fig. 10, de modo que a superfície de fundo do rebordo 46 fiqueem contato com a superfície de topo do vaso 50 (quando ambos estãoemborcados). Isto resulta em um vaso sanitário moldado, de material decerâmica verde, conforme mostrado na Fig. 11. Embora, de preferência, nesteponto, o vaso sanitário seja ainda suportado pelas partes de molde laterais.
A etapa seguinte é a liberação do vaso sanitário moldado daspartes de molde laterais. Isto está mostrado na Fig. 12. Esta etapa pode serretardada, caso desejado. Entretanto, tipicamente, nenhum retardo deste tipo énecessário.
O vaso sanitário moldado 60 é, então, baixado sobre o trole 30pelo êmbolo 27 com guias 28, conforme mostrado na Fig. 13. Ele é movidosobre a via 14 (conforme mostrado na Fig. 14) para a via 16 e, depois,finalmente, para cima da via 18. Neste ponto, ele é girado por 90 graus sobreum eixo vertical sobre a mesa giratória 77 (Fig. 21), após o que o material demolde em excesso pode ser removido na estação de acabamento.
A moldagem separada do rebordo 46 está ilustrada em detalhenas Figs. 15-20A. A máquina de moldagem de rebordo 12 inclui umaarmação 52 sobre a qual são suportados deslizantemente dois membros degrampo de aperto 54 e 55 por meio de rolos superiores 57 e vias 58. Eles sãoguiados pelas hastes 59 e servem para manter dois ou mais pares de metadesde molde de rebordo 37/38 e 39/40 no lugar. Uma placa central 67 e duasplacas laterais 69 e 70 ficam envolvidas pelos membros de grampo 54 e 55contra as metades de molde 37, 38 e 39, 40.
Após a etapa de moldagem, os membros de grampo sãomovidos para fora das metades de molde 37, 38 e 39, 40, conforme mostradona Fig. 18. As metades de molde são mantidas no lugar pelos êmboloshidráulicos 72 conectados às placas 69 e 70. Ver, genericamente, as Figs. 15e 20.
A etapa seguinte é a rotação por 90 graus dos moldes e odescarregamento da máquina de moldar. Isto é visto na Fig. 19 e ilustradoadicionalmente em conjunção com as Figs. 15A, 19A, 19B e 20A. Ela éefetuada pela rotação do eixo 74 conectado à placa central 67. O eixo 74 égirado pelo motor de acionamento 76 (ver Figs. 15 e 20) para posicionar osmoldes da vertical para a horizontal, conforme visto nas Figs. 15A e 19A.
Com metades de moldes 39 e 40 posicionadas sob a placa 67 esuportadas pela placa 69, conforme ilustrado na Fig. 19B, as metades demolde 39 e 40 são abaixadas pelo êmbolo hidráulico 72 e movidas da placa69 para cima do trole 30. As metades de molde 37 e 38 são descarregadas poruma rotação de 180 graus do eixo 74 e abaixadas pelo êmbolo hidráulico 72da mesma maneira indicada previamente para as metades de molde 39 e 40.Isto pode ser visto na Fig. 20A. Os topos de molde 40 e 37 são removidos, eos rebordos 46 e 47 são aplicados a um vaso sanitário moldado conformepreviamente descrito em conjunção com a Fig. 11.
Após a moldagem do vaso sanitário moldado 60, ele é tratadoadicionalmente em uma estação 80. Isto está mostrado nas Figs. 21-23. Ovaso sanitário moldado 60 é posicionado em cima de um aparelho deelevação 82. O aparelho de elevação inclui um êmbolo 84 para pivotar umsuporte de armação aberta 85 e inclinar o vaso sanitário e rebordo 60moldados em direção a uma posição mais verticalizada, conforme mostradona Fig. 23 (onde ele é suportado contra o membro de suporte 86 que, por suavez, é pivotado pelo êmbolo 88). O ajuste de altura vertical é possibilitadopelo fole 90.
Este posicionamento permite a aparagem de material de moldedo vaso sanitário 60, onde, na Fig. 22 ele é aparado pelo lado externo e, naFig. 23, ele é aparado pelo lado interno. O vaso sanitário aparado 60 é,depois, colocado sobre um trole 30 e movido para uma estação decarregamento, onde ele é carregado sobre uma via de secagem. Em seguida, ovaso sanitário é posto no forno tubular de maneira normal.
Uma característica importante do método e aparelho demoldagem desta invenção é a conexão do rebordo ao vaso moldado quandoambos estiverem em uma posição emborcada, parcialmente suportados pelomolde e, ainda, material de cerâmica verde. Isto reduz a deformação do vasoe o refugo resultante, e permite o uso de maiores taxas de produção.
Embora certos modos de realização preferidos da presenteinvenção tenham sido descritos acima, deve ser aparente para alguémexperiente na técnica pela descrição acima que um número de modificações emudanças pode ser feito sem se afastar do espírito e escopo da invenção. Porexemplo, não seria necessário empregar uma estação de acabamento 80. Nemseria necessário ter uma máquina de moldagem de rebordo 12 do tiporevelado que produza múltiplos rebordos em uma única operação demoldagem.
Embora a invenção seja particularmente bem adequada parauso com um rebordo fechado 46, ela poderia ser usada com um aberto. Alémdisso, outro aparelho de moldagem poderia ser usado para conectar o rebordoao vaso sanitário. Por conseguinte, há a intenção do escopo da invenção nãoser limitado unicamente pela descrição dos modos de realização preferidos.
Aplicabilidade Industrial
A invenção provê métodos e equipamento para produziracessórios de encanamento, como vasos sanitários, com reduzida incidênciade deformação e refugo.