ES2254372T3

ES2254372T3 - Moldeo de materiales moldeables.

Info

Publication number: ES2254372T3
Application number: ES01909304T
Authority: ES
Inventors: Pieter Wouter Du Toit
Original assignee: Lomold Corp NV
Current assignee: Lomold Corp NV
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2006-06-16
Anticipated expiration: 2021-02-14
Also published as: BR0108317A; MXPA02007858A; DE60114370D1; DE60114370T2; JP2003522049A; EA200200851A1; AU3707801A; AU777843B2; WO2001058660A1; ATE307710T1; EP1255633A1; CN1281398C; CN1411408A; JP4557485B2; KR20020089353A; EA004153B1; KR100767030B1; CA2400100C; US20030102599A1; US7862762B2

Abstract

Un método de fabricar artículos moldeados, comprendiendo el método hacer funcionar un mezclador (16) para mezclar un material moldeable y una carga y suministrar una provisión de material moldeable con la carga dispersa en él, en el que el mezclador (16) funciona continuamente y el material moldeable y la carga dispersada que salen del mezclador son enviados a un conducto de flujo (26, 28) que lleva desde el mezclador a, al menos primero y segundo cilindros (42), teniendo los cilindros (42) material alimentado secuencialmente, siendo el material moldeable y la carga dispersada impulsados desde el primer cilindro (42) al interior de una primera cavidad de moldeo, haciendo avanzar un primer pistón (50) a lo largo del primer cilindro (42) en una carrera hacia delante que va desde una posición retrasada a una posición adelantada, llegando la cara delantera del primer pistón (50), que es llevada durante la carrera hacia adelante, a formar parte de la pared de limitación de la primera cavidad demoldeo cuando el primer pistón (50) alcanza el límite de su carrera hacia delante y siendo el material moldeable y la carga dispersada impulsados desde el segundo cilindro (42) a una segunda cavidad de moldeo haciendo avanzar un segundo pistón (50) en una carrera hacia adelante a lo largo del segundo cilindro que va desde una posición retrasada a una posición adelantada, llegando a formar parte de la pared de limitación de la segunda cavidad de moldeo cuando el segundo pistón (50) alcanza el límite de su carrera hacia adelante, siendo los pistones (50) adelantados secuencialmente y siendo cada uno adelantado después del transporte de material al cilindro (42) asociado.

Description

Moldeo de materiales moldeables.

Esta invención se refiere al moldeo de materiales moldeables, tales como materiales plásticos sintéticos y cerámicos.

Antecedentes de la invención

La mayoría de los materiales plásticos sintéticos derivan de las poliolefinas de base que son subproductos del craqueo catalítico de petróleo crudo y de la producción de petróleo a partir de carbón. Las poliolefinas de base están en forma de polvos que comprenden partículas y grumos de tamaños diversos. Empresas químicas, tales como BASF y Bayer, polimerizan las poliolefinas de base en una serie de polímeros sintéticos usualmente sin nada de cargas. La polimerización ocurre como resultado de la aplicación de calor y presión. La naturaleza del polímero resultante depende del grado al que la poliolefina de base se polimeriza.

Las empresas, que con frecuencia se denominan "fabricantes de compuestos", compran esta materia prima y la mezclan con cargas, tales como talco, retardadores de llama, pigmentos y fibras. Esto se hace usualmente volviendo a fundir la materia prima en un cilindro caliente que tiene en su interior dos tornillos de extrusión. Los dos tornillos están paralelos, uno al lado del otro en el cilindro y puede haber una o más tolvas de alimentación que alimentan las cargas al cilindro. Los tornillos mezclan las cargas y el polímero, así como también suben la temperatura de los materiales por acción de amasado cuando el tornillo gira.

El material mezclado y fundido que emerge del cilindro se alimenta en forma de cordón a través de un baño de refrigeración y, luego, a una cortadora que corta el cordón en gránulos. Los gránulos se cortan en longitudes de hasta 25 mm. Si los gránulos tienen fibras en su interior, la longitud de los gránulos y la longitud máxima de las fibras son sustancialmente las mismas. Este proceso da lugar a materiales plásticos que contienen los aditivos requeridos.

Para otros usos, el material fundido mezclado se alimenta a través de una tobera en forma de ranura y se extruye en forma de una banda continua. La banda se hace pasar a través de un baño donde se enfría y endurece. La banda se corta, luego, en forma de hojas.

Si el material está en forma de gránulos se ensaca y se envía al usuario final. Los usuarios finales se denominan, con frecuencia, transformadores. La mayoría de los gránulos producidos descritos más arriba se usan para alimentarlos a una máquina de moldeo por inyección.

La primera patente conocida de máquina de moldeo por inyección fue solicitada por, y se concedió en EE.UU. en 1872 a John Hyatt. Casi tres cuartos de siglo más tarde, tuvo lugar un desarrollo importante cuando William H. Wilbert desarrolló el tornillo alternativo plastificante para máquinas de moldeo por inyección. La patente fue concedida en 1956. El moldeo por inyección es principalmente un método de producción en serie, debido a la inversión de capital requerida en máquinas, moldes y equipo auxiliar.

Antes de la llegada del moldeo por inyección, el moldeo por compresión era el método de transformación más importante para materiales plásticos sintéticos. En 1960 los principales procedimientos en la industria de plásticos eran el moldeo por inyección y por extrusión. Veinte años más tarde, existía una amplia variedad de métodos, pero el moldeo por inyección seguía siendo la tecnología de producción en serie dominante de componentes plásticos sintéticos.

En el procedimiento de moldeo por inyección, un material plástico sintético, normalmente en forma de gránulos, se añade a la unidad de inyección en la que se somete a la acción de mezcla y de cizallamiento de un tornillo para proporcionar una mezcla homogénea fundida. El molde se cierra mediante una unidad de cierre. Después del cierre completo del molde, el material fundido en la unidad de inyección se impulsa hacia delante a través de un bebedero, un sistema de canales de alimentación y una o más entradas en la cavidad del molde hasta que la cavidad está llena. La unidad de inyección mantiene la presión sobre el material mientras que el material en la cavidad del molde se enfría y el material en la(s) entrada(s) solidifica. En esta etapa, el proceso de plastificación vuelve a comenzar y el tornillo retrocede a la posición que ocupaba antes de la inyección. Plastificación, dosificación e inyección se llevan acabo totalmente por la unidad de inyección. Debido a que el molde está totalmente cerrado cuando se inyecta el material fundido, se pueden fabricar componentes con orificios, rebajos, etc.

El procedimiento se caracteriza por la gran fuerza de cierre requerida para mantener el molde cerrado durante el llenado de la cavidad del molde. La presión se puede reducir significativamente aumentando el tamaño de la entrada, pero esto aumenta el tiempo del ciclo y la marca de "testimonio" en el punto de inyección.

Para reducir la fuerza de cierre requerida, los moldes se mantienen, en algunas máquinas, ligeramente abiertos. El material se inyecta, luego, en el molde a una presión más baja y una fuerza menor se requiere para cerrar el molde y completar el ciclo de inyección. Este método se denomina moldeo por inyección-compresión. Aunque la exigencia de presión de cierre se reduce, el procedimiento está limitado a componentes sin orificios ni rebajos. La forma de los componentes está limitada por el movimiento relativo de las dos mitades del molde en la dirección de apertura y de cierre. Características del producto dependientes del movimiento de componentes del molde en una tercera dimensión no se pueden incorporar.

Una limitación inherente adicional del proceso de moldeo por inyección está en el moldeo de fibras largas en el producto a fabricar. La longitud de los gránulos como materia prima limita la longitud inicial de las fibras. La longitud media de las fibras en el material es reducido posteriormente por el proceso de plastificación, por el flujo a altas presiones en los canales de alimentación y por la entrada del material en la cavidad del molde a través de la entrada. Además, la adición de fibras al material a moldear disminuye la fluidez del material. Esto incrementa significativamente las exigencias de fuerza de cierre de la máquina, ya que inyección a presiones más altas es necesaria para causar que el material fluya. Además, la acción abrasiva de las fibras forzadas, a una presión alta, a través de pequeñas vías de paso, incrementa significativamente el desgaste. Es por esta razón por la que componentes que requieren fibras largas para resistencia mecánica se fabrican mediante procedimientos tales como el procedimiento de moldeo por compresión.

Una dificultad importante con el moldeo por inyección de ciertas piezas es que el fragmento extraño que sale del molde con la pieza y que solidifica en el bebedero, se debe eliminar. Cuando la pieza es de un material lleno de fibras, esto no siempre se puede hacer a mano, ya que el material es demasiado duro. De aquí que se debe proporcionar maquinaria para separar el material extraño.

La zona alrededor del bebedero usualmente requiere más tiempo, para fines de enfriamiento, que el resto de la pieza y esto incrementa el tiempo del ciclo. Además, esfuerzos latentes y zonas debilitadas pueden ocurrir alrededor del bebedero.

Mejoras recientes en la productividad y eficacia de costes del procedimiento de moldeo por inyección incluyen la adición de un mezclador. El mezclador funde y mezcla el material moldeable. El mezclador alimenta a un número de "cámaras de inyección", cada una asociada con unidad de cierre y molde. La cámara de inyección comprende un cilindro con un pistón en él, siendo el pistón alternativo dentro del cilindro. El cilindro está cerrado en un extremo, con la excepción de un bebedero estrecho que conduce a un sistema de canales y luego a la entrada o entradas en la cavidad del molde. El material fundido es transportado desde el mezclador al cilindro de la cámara de inyección mediante canales calientes externos. Una válvula en la entrada a la cámara de inyección cierra durante el ciclo de inyección. Durante el ciclo de inyección, el pistón empuja una proporción predeterminada del material fundido en el cilindro a través del bebedero, sistema de canales de alimentación y entrada(s). Las exigencias de de presión permanecen las mismas que en moldeo por inyección, ya que no se han hecho cambios en la forma en la que el material fluye al interior del molde. La rotura de fibras en el bebedero, sistema de canales de alimentación y entrada(s) está todavía presente. Hay una cantidad residual de material en el cilindro, en el extremo del bebedero después de la parte de inyección del ciclo.

Los gránulos se pueden usar también en lo que se conoce como moldeo por compresión de peso (volumen) predeterminado. De esta manera, un pedazo o peso predeterminado de material fundido se coloca en un molde abierto. La presión de cierre ejercida cuando el molde se cierra, obliga al material moldeable a esparcirse y llenar la cavidad del molde. Este método tiene la desventaja de que no puede fabricar una pieza de geometría compleja y no es posible formar agujeros o rebajos en el artículo a moldear.

Recientemente, los fabricantes de compuestos han establecido también su camino en el mercado del moldeo por compresión. Material reforzado con fibras largas es amasado, pesado y, luego, colocado en el molde abierto con ayuda de un robot. El molde se cierra y el componente se conforma por las mitades del molde que sujeta al material entre ellas. El material que, si está caliente, es sensible a la luz, al aire o a la humedad no se puede moldear de esta manera cuando se expone a la atmósfera antes de que alcance el molde. También, las formas de los productos fabricados son limitadas, como en el caso de moldeo por inyección-compresión.

Hojas fabricadas tal como se describe más arriba se pueden usar en procedimientos tales como moldeo a vacío y termoconformado o moldeo de hojas, que es otro tipo de moldeo por compresión. La hoja calentada se coloca en el molde mientras el molde está abierto y, luego, el molde se cierra para deformar la hoja blanda a la forma requerida. El producto resultante, después de enfriar y molificar, se conoce como pieza en bruto. Solamente formas sencillas se pueden fabricar por este método. Si se necesitan orificios en la pieza a fabricar, entonces estos orificios se troquelan posteriormente en una prensa. La pieza en bruto se debe situar exactamente en la prensa para asegurar que los orificios están en el lugar correcto. Normalmente existen exigencias de recortes y de acabado en la pieza en bruto. Esto es particularmente necesario si la hoja está reforzada con fibra, ya que fibras sueltas se dejan sobresalir usualmente de los bordes cortados. Las piezas troqueladas se reciclan
normalmente.

El moldeo por compresión usando material en forma de hojas no se puede emplear para lo que se conoce como "decoración superficial en el molde". Esta técnica comprende colocar una capa de tela, una capa de pintura o una capa de otro material tal como una esterilla de fibra de vidrio, en el molde y moldear un material plástico sobre ello. El material sobre-moldeado lleva consigo la capa y le imparte la solidez necesaria. La dificultad que surge es que cuando el molde se cierra, la hoja se deforma y se mueve, desplazando la capa de su posición pretendida y, posiblemente, causándole arrugas.

El moldeo por inyección se ha empleado para conseguir decoración en el propio molde. Sin embargo, las altas presiones del material que llega pueden causar mala calidad de parte a parte y pueden causar, también, el cambio de posición de la capa decorativa. La capa decorativa se ha de hacer más gruesa con el fin de evitar estas dificultades.

El documento WO 86/06321 describe un mezclador del tipo de doble tornillo en el cual se suministra el material compuesto moldeable, vía una tolva. El material mezclado se alimenta desde el mezclador a una cámara de retención, a partir de la cual, el material se expulsa mediante un pistón. El material expulsado entra en una matriz de extracción o molde.

El documento WO 00/06359 describe un método de producir artículos moldeados. El aparato comprende un cilindro 12 en el que hay un tornillo que comprende un manguito 16 y un paso18. El eje 16 se desliza dentro del manguito y tiene un cabezal 38 en su extremo más próximo al molde 24. El eje tiene movimiento alternativo para obligar al material a salir del cilindro 12 y entrar en el molde 24. El material en forma de gránulos penetra en el cilindro 12 desde una tolva 22. Los gránulos se mezclan en el cilindro y la masa fundida, debido a la acción de calentamiento y de cizallamiento, sobrepasa al pistón y fluye dentro de una cavidad C de retención entre el pistón y la cavidad 30 del molde. A continuación, el pistón fuerza al material a penetrar en la cavidad 30 del molde, con lo cual la cara frontal del pistón que está delante durante la carrera hacia delante llega a formar parte de la pared de limitación de la cavidad del molde al alcanzar el pistón el límite de su carrera hacia
delante.

El documento WO 98/09786 describe, también, un aparato de moldeo que incluye una cavidad de retención, una cavidad de moldeo y un elemento de transferencia que se puede desplazar entre la primera y segunda posiciones. El material moldeable es impulsado desde la cavidad de retención a la cavidad de moldeo mediante un pistón mientras el elemento de transferencia está en su segunda posición.

Se sobreentiende que se usa energía cuando la empresa de fabricación de compuestos funde las poliolefinas en bruto para formar los gránulos u hojas. Energía adicional se usa para fundir los gránulos y crear una masa fundida que se puede moldear o para calentar la hoja de manera que se pueda conformar a la forma deseada.

En la fabricación de artículos cerámicos se forma un cuerpo en bruto que, luego, se sinteriza para conseguir dureza y estabilidad de forma. El material moldeable comprende la propia arcilla y un número de aditivos, que incluye agua, que mejora las propiedades de la arcilla cruda y permite que sea moldeada.

Los aditivos y la arcilla se pueden mezclar en un mezclador, con o sin calentamiento.

Técnicas que incluyen moldeo usando polvos metálicos mezclados con un aglutinante están en proceso de desarrollo. Esto da lugar a productos metálicos que pueden ser de naturaleza porosa.

La presente invención pretende proporcionar una instalación para, y un método de, fabricar artículos moldeados que superan estos defectos de los métodos de moldeo y conformación tratados más arriba.

Breve descripción de la invención

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un método de fabricación de piezas moldeadas, comprendiendo el método hacer funcionar un mezclador para mezclar un material moldeable y una carga y proporcionar una provisión de material moldeable con la carga dispersada en él, en el que el mezclador gira continuamente y el material moldeable y la carga dispersada que emergen del mezclador se dirigen en un conducto de flujo que conduce desde el mezclador al primero y segundo cilindros, estando los cilindros alimentados para ello secuencialmente, siendo el material moldeable y la carga dispersada, desalojados del primer cilindro y hacia una primera cavidad de moldeo haciendo avanzar un primer pistón a lo largo de un primer cilindro en una carrera hacia delante desde una posición retrasada a una posición hacia adelante, llegando la cara frontal del primer pistón que es llevada, durante la carrera hacia delante, a formar parte de la pared de limitación de la primera cavidad de moldeo cuando el primer pistón alcanza el límite de su carrera hacia delante y siendo el material moldeable y la carga dispersada expulsados del segundo cilindro y a una segunda cavidad de moldeo haciendo avanzar un segundo pistón en una carrera hacia delante a lo largo del segundo cilindro desde una posición retrasada a una posición hacia adelante, llegando la cara frontal del segundo pistón que es conducido durante la carrera hacia adelante, a formar parte de la pared de limitación de la segunda cavidad de moldeo cuando el segundo pistón alcanza el límite de su carrera hacia delante, adelantándose los pistones secuencialmente y adelantándose cada uno después de alimentar el material al cilindro asociado.

El método puede comprender cerrar el molde antes de impulsar el material de moldeo dentro de dicha cavidad del molde. Alternativamente, el molde se puede cerrar después de que ha comenzado el flujo de material de moldeo en el interior de la cavidad del molde.

Las cargas elegidas dependen de la naturaleza del producto final. Por ejemplo, la carga puede comprender fibras de refuerzo tales como fibras naturales, fibras de vidrio, fibras de carbono, etc. Alternativamente o además, la carga puede estar en forma de material en forma de partículas, tales como virutas de madera o virutas de otro material.

Preferiblemente, dichos material y carga de moldeo se mezclan alimentándolos a un cilindro de mezcla que tiene en su interior un par de tornillos. Cuando la carga es una fibra, el método puede incluir la etapa de alimentar un bobinado a dicho cilindro.

Cuando dicho material de moldeo es un material plástico sintético, el método puede incluir etapas de fundir el material en el mezclador, alimentar el material de moldeo fundido con la carga dispersada en él, a un depósito caliente que mantiene el material de moldeo en su estado fundido, y alimentar material de moldeo fundido, con carga dispersada en él, desde dicho depósito a una cavidad de retención. Las características deseables de la invención se consiguen mejor alimentando el material de moldeo fundido con su carga dispersada, desde dicho depósito a, al menos dos cavidades de retención, secuencialmente.

El método puede incluir, también, la etapa de desplazar la cavidad de retención desde una primera posición que ocupa la cavidad de retención mientras material de moldeo con carga dispersada en él, se le alimenta dentro de él, a una segunda posición en la que está en comunicación con dicha cavidad del molde, empujando dicho pistón a dicho material de moldeo con dicha carga dispersada en él, fuera de la cavidad de retención mientras dicha cavidad de retención está en dicha segunda posición. Alternativamente, el método puede incluir la etapa de alimentar una carga medida de material de moldeo con carga dispersada en él a dicha cavidad de retención entre dicho pistón y la cavidad del molde y después desplazar el pistón en su carrera hacia adelante.

Para obtener un artículo que lleve una decoración superficial "en el molde", una capa se puede colocar en la cavidad del molde antes de empujar el material de moldeo al interior de la cavidad del molde en la parte posterior de la capa de decoración.

El material de moldeo puede ser una arcilla mezclada con agua, o un polvo metálico mezclado con un aglutinante.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención se proporciona una instalación para fabricar piezas moldeadas, comprendiendo la instalación un mezclador que proporciona una provisión de material de moldeo con carga dispersada en él, medios que definen un conducto de flujo que conduce desde el mezclador y junto con material de moldeo con carga dispersada en él fluye en uso, en al menos primero y segundo cilindros, conduciendo dicho conducto de flujo desde el mezclador a los cilindros y funcionando continuamente el mezclador en uso, medios para alimentar material de moldeo con carga dispersada en él secuencialmente a los cilindros, al menos primera y segunda cavidades de moldeo y primero y segundo pistones cada uno respectivamente en, al menos primero y segundo cilindros y teniendo cada uno una posición retrasada y una posición adelantada en el cilindro respectivo, y medios para desplazar los pistones secuencialmente en carreras hacia delante desde las posiciones retrasadas a las posiciones hacia delante para desplazar material de moldeo con carga dispersada en él, fuera de los cilindros y dentro de las cavidades de moldeo, llegando a ser las caras frontales de los pistones que se mueven durante las carreras hacia delante, partes de las paredes de limitación de las cavidades de moldeo asociadas cuando los pistones alcanzan los extremos hacia delante de su carreras.

Dicho mezclador preferiblemente comprende un cilindro y un par de tornillos paralelos en el cilindro para amasar y mezclar el material de moldeo y la carga.

Cuando el material es un material plástico sintético, la instalación puede incluir un depósito caliente en dicha trayectoria de flujo para recibir material de moldeo fundido con carga dispersadas en él, desde el mezclador y mantenerlo en estado fundido.

Hay, al menos dos cavidades de retención y medios para alimentar material de moldeo fundido con carga dispersa en él, desde dicho depósito a dichas cavidades de retención, secuencialmente.

En una forma, la instalación incluye medios para desplazar dicha cavidad de retención entre una primera posición que ocupa, mientras se llena con material de moldeo con carga dispersada en él y una segunda posición en la que comunica con dicha cavidad de moldeo. En otra forma, dicha cavidad de retención está constituida por parte de un cilindro en el que dicho pistón se mueve en vaivén, estando dicha parte entre dicha abertura y dicho pistón. En esta última forma puede haber una válvula que se puede abrir y cerrar para controlar la comunicación entre dicha cavidad de retención y dicha cavidad de moldeo, llenándose dicha cavidad de retención mientras la válvula está cerrada para proporcionar una carga medida. En otra forma hay medios para suministrar una cantidad medida de material de moldeo con carga dispersa en él, a dicha cavidad de retención.

Breve descripción de los dibujos

Para una mejor comprensión de la presente invención y presentar cómo la misma se puede llevar a efecto, a continuación se hace referencia, por medio de ejemplos, a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 ilustra esquemáticamente una instalación de acuerdo con la presente invención;

Las figuras 2 y 3 ilustran instalación de moldeo en dos condiciones operativas, siendo estas figuras, las figuras 1 y 2 respectivamente de WO 98/09786; y

Las figuras 4 y 5 ilustran una forma adicional de instalación de moldeo en dos condiciones diferentes, siendo estas figuras, las figuras 1 y 2 respectivamente de WO 99/00057.

Descripción detallada de los dibujos

En las memorias descriptivas de las solicitudes de PCT Nos. PCT/US97/15673 (publicada como WO98/09786) y PCT/ZA99/00057 (publicada como WO 00/06359) se describen diversas estructuras para moldear, entre otros, materiales plásticos sintéticos.

Con referencia, en primer lugar, a la figura 1, la instalación ilustrada comprende un dispositivo de dosificación gravimétrica 10 que proporciona una corriente de gránulos a una tolva 12. La tolva 12 en su extremo inferior comunica con el cilindro caliente 14 de un mezclador generalmente designado 16. Dentro del cilindro hay dos tornillos paralelos que ejercen una acción de amasado sobre los gránulos. Los gránulos funden en el cilindro y forman una masa homogénea.

Carretes y cartuchos se representan en 18 y cada uno de éstos lleva o contiene un bobinado. El bobinado puede ser de, por ejemplo, fibra de vidrio o una fibra natural tal como fibra de algodón o de carbono. Se puede usar cualquier fibra que se desee dispersar en la masa fundida como carga. Los bobinados pasan sobre rodillos de guía 20 y 22 y entran en el cilindro 14 a través de un dispositivo de estiramiento que arrastra los bobinados fuera de los carretes o fuera de los cartuchos y los alimenta al cilindro 14. Inevitablemente se produce alguna rotura de las fibras en el cilindro. Es también posible para la disposición 24, incluir un cortador que corta el bobinado a la longitud deseada.

Se comprenderá que, además de, o en lugar de la carga de fibras, material en forma de partículas tal como virutas de madera se pueden añadir como cargas en el mezclador.

La firma alemana Werner and Pfleiderer suministra mezcladores apropiados de dos tornillos con la designación "Megamezcladores de WP".

Un conducto de flujo generalmente designado 26, 28 conduce desde el mezclador a una serie de prensas de moldeo 30 cada una de las cuales está asociada con un molde 32 que define una cavidad de moldeo. Las prensas de moldeo se describirán con más detalle más adelante con referencia a las figuras 2 a 5.

El mezclador 16 de dos tornillos funciona continuamente y, por tanto, hay una corriente constante de material fundido con carga dispersada en él que emerge del cilindro 14. Cada prensa de moldeo 30 toma porciones de material a intervalos que dependen del tiempo del ciclo. Por tanto, hay un flujo intermitente al lo largo de las partes 28 de la trayectoria de flujo y un flujo continuo a lo largo de la parte 26. Un depósito 34 recibe y acumula el material que fluye continuamente del mezclador 16 y lo conserva en estado fundido.

En las figuras 2 y 3 se presenta el depósito 34 así como también el conducto de flujo 28. En el conducto 28 hay un tornillo de alimentación 36. Éste funciona cada vez que se necesita una porción de material moldeable y sirve para sacar el material del depósito 34 y alimentarlo a una cavidad de retención con la referencia 38 de la prensa de moldeo con la referencia 30.

En las figuras 4 y 5 se presentan una corta longitud del conducto de flujo 28 y el tornillo 36, así como la prensa de moldeo 30. El conducto de flujo penetra en el cilindro 42. Un tornillo 44 en el cilindro alimenta material a una cavidad de retención 46 que está entre una válvula 48 y un pistón 50. El molde se presenta en 32. El pistón, cuando se mueve desde la posición de la figura 5 a la posición de la figura 4, pasa a través de la válvula abierta 48 y obliga al material moldeable a salir de la cavidad de retención 46 y entrar en la cavidad del molde 32.

En ambas formas de prensa de moldeo descritas en relación con las figuras 2 a 5, la cara frontal del pistón durante su carrera hacia delante llega a formar parte de la pared de limitación de la cavidad del molde. Consecuentemente, no hay bebedero, ni sistema de canales de alimentación ni entradas. La cavidad de retención en cada una de las figuras 2 y 3 es de sección transversal constante en toda su longitud y la abertura a través de la cual la cavidad de retención abre en la cavidad del molde tiene las mismas dimensiones transversales que la cavidad de retención.

Asimismo, en las figuras 4 y 5, la forma de la sección transversal y el área del cilindro son las mismas que las del pistón y constantes a lo largo de la parte de su longitud que se extiende desde el punto en que el pistón 50 se retira (figura 5) a la abertura a través de la cual comunica con la cavidad del molde. La abertura es de la misma forma y dimensiones de sección transversal que el cilindro.

La expresión "carga" tal como se usa en la presente memoria descriptiva abarca tanto lo que generalmente se entiende en la técnica por aditivos, como lo que generalmente se entiende como cargas. Por tanto, la expresión carga comprende lo siguiente:

-: Antioxidantes

-: Lubricantes

-: estabilizantes

-: Pigmentos

-: modificadores de impacto

-: Retardadores de llama

-: Fibras naturales (algodón, lino, sisal, cáñamo)

-: cargas minerales (que incluyen las esféricas u otras formas de adiciones de metales)

-: Cargas orgánicas

-: cargas naturales (virutas de madera, tallos de algodón, etc.)

-: Agentes antiestáticos

-: Agentes de soplado

-: Compatibilizadores

-: Plastificantes

-: Fibras sintéticas (carbono, vidrio, kevlar, nailon, poliéster)

Esta lista no pretende ser exhaustiva.

Estas cargas se incorporan al polímero para modificar su comportamiento durante el procesado o para impartirle las características deseadas después del moldeo.

Las fibras se añaden para mejorar la rigidez y resistencia mecánica del producto final. La estabilidad dimensional se mejora y, en el caso de algunos compuestos gomosos se obtiene mejor resistencia en estado sin tratar. Características tales como resistencia a fluencia, y las propiedades de envejecimiento en general y a la intemperie pueden mejorar.

Si la instalación es para producir artículos cerámicos, la arcilla con agua y una o más cargas dispersadas se alimentan desde el mezclador 16 a la parte 26 de la trayectoria de flujo. Después, su tratamiento es como se describe más arriba en relación con materiales plásticos sintéticos moldeables. Similarmente si se han de fabricar piezas metálicas, metal en forma de partículas y un aglutinante para las partículas salen del mezclador.

Claims

1. Un método de fabricar artículos moldeados, comprendiendo el método hacer funcionar un mezclador (16) para mezclar un material moldeable y una carga y suministrar una provisión de material moldeable con la carga dispersa en él, en el que el mezclador (16) funciona continuamente y el material moldeable y la carga dispersada que salen del mezclador son enviados a un conducto de flujo (26, 28) que lleva desde el mezclador a, al menos primero y segundo cilindros (42), teniendo los cilindros (42) material alimentado secuencialmente, siendo el material moldeable y la carga dispersada impulsados desde el primer cilindro (42) al interior de una primera cavidad de moldeo, haciendo avanzar un primer pistón (50) a lo largo del primer cilindro (42) en una carrera hacia delante que va desde una posición retrasada a una posición adelantada, llegando la cara delantera del primer pistón (50), que es llevada durante la carrera hacia adelante, a formar parte de la pared de limitación de la primera cavidad de moldeo cuando el primer pistón (50) alcanza el límite de su carrera hacia delante y siendo el material moldeable y la carga dispersada impulsados desde el segundo cilindro (42) a una segunda cavidad de moldeo haciendo avanzar un segundo pistón (50) en una carrera hacia adelante a lo largo del segundo cilindro que va desde una posición retrasada a una posición adelantada, llegando a formar parte de la pared de limitación de la segunda cavidad de moldeo cuando el segundo pistón (50) alcanza el límite de su carrera hacia adelante, siendo los pistones (50) adelantados secuencialmente y siendo cada uno adelantado después del transporte de material al cilindro (42) asociado.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 y caracterizado por la etapa de alimentar material moldeable secuencialmente al interior de cavidades de retención constituidas con porciones de los cilindros que están entre los pistones, cuando están retrasados, y las cavidades de moldeo, de manera que cada cavidad de retención se llena a su vez, y adelantar secuencialmente el primero y segundo pistones para desplazar el material moldeable desde las cavidades de retención al interior de las cavidades de
moldeo.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por la etapa de cerrar una cavidad de moldeo antes de impulsar material de moldeo al interior de esta cavidad.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por la etapa de de cerrar una cavidad de moldeo después de que ha comenzado el flujo de material de moldeo al interior de esta cavidad de moldeo.

5. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque dicha carga incluye fibras de refuerzo.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque dichas fibras son fibras naturales.

7. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque dicha carga incluye material en forma de partículas.

8. Un método de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por la etapa de mezclar virutas de madera, o virutas de otro material, con el material moldeable.

9. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque dicho mezclador comprende un cilindro de mezcla (14) que tiene en su interior un par de tornillos de mezcla.

10. Un método de acuerdo con la reivindicación 9 y caracterizado por la etapa de alimentar un bobinado al cilindro de mezcla (14).

11. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque dicho material moldeable es un material plástico sintético y el método incluye las etapas de fundir el material en el mezclador (16), alimentar el material moldeable fundido con cargas dispersadas en él, a un depósito calentado (34) que mantiene el material moldeable en su estado fundido, y secuencialmente alimentar material moldeable fundido, con carga dispersada en su interior, desde dicho depósito a dichos, al menos primero y segundo cilindros (42).

12. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por la etapa de colocar una capa en cada cavidad de moldeo, antes de empujar el material de moldeo dentro de esa cavidad de moldeo, con lo cual conformar artículos que comprenden cada uno material moldeable solidificado y la capa.

13. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3 ó 4, caracterizado porque dicho material moldeable es una arcilla mezclada con agua.

14. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3 ó 4, caracterizado porque dicho material moldeable es un polvo metálico mezclado con un aglutinante.

15. Una instalación para el moldeo de artículos moldeados, comprendiendo la instalación un mezclador (16) que proporciona un suministro de material moldeable con carga dispersada en él, medios que definen un conducto de flujo (26, 28) que parte del mezclador (16) y a lo largo del cual, material moldeable con carga dispersada en él, fluye en uso, al menos primero y segundo cilindros (42), llevando dicho conducto de flujo (26, 28) desde el mezclador (16) a los cilindros (42) y funcionando continuamente el mezclador (16) en uso, medios para alimentar material moldeable, con carga dispersada en él, secuencialmente a los cilindros (42), al menos primera y segunda cavidades de moldeo y primero y segundo pistones (50), cada uno en uno de los, al menos respectivos primero y segundo cilindros (42) y teniendo cada uno, una posición retrasada y una posición adelantada en el cilindro respectivo (42), y medios para desplazar los pistones (50) secuencialmente en carreras hacia delante, desde las posiciones retrasadas a las posiciones adelantadas, para desplazar material moldeable, con carga dispersada en él, entre los cilindros (42) y el interior de las cavidades de moldeo, llegando las caras delanteras de los pistones (50) que conducen durante las carreras hacia adelante, a ser partes de las paredes de limitación de las cavidades de moldeo asociadas, cuando los pistones (50) alcanzan los extremos adelantados de sus carreras.

16. Una instalación de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizada por cavidades de retención (46) entre los pistones retirados (50) y las cavidades de moldeo, llenándose dichas cavidades de retención (46) secuencialmente con material alimentado a ello desde el mezclador (16) y vaciándose mediante dichos pistones (50) cuando los pistones se mueven desde sus posiciones retrasadas a sus posiciones adelantadas.

17. Una instalación de acuerdo con la reivindicación 15 ó 16, caracterizada porque dicho mezclador (16) comprende un cilindro de mezcla (14) y un par de tornillos paralelos en el cilindro de mezcla para amasar y mezclar el material moldeable y la carga.

18. Una instalación de acuerdo con las reivindicaciones 15, 16 ó 17 y caracterizada por un depósito calentado (34) en dicho conducto de flujo (26, 28) para recibir material moldeable fundido, con carga dispersada en él, desde el mezclador y mantenerlo en un estado fundido.

19. Una instalación de acuerdo con la reivindicación 16, y caracterizada por válvulas (48) que se pueden abrir y cerrar para controlar la comunicación entre las cavidades de retención (46) y las cavidades de moldeo, llenándose cada cavidad de retención (46) mientras la válvula respectiva (48) está cerrada.

20. Una instalación de acuerdo con la reivindicación 19 y caracterizada por medios para suministrar cantidades medidas de material moldeable con carga dispersada en él, a dichas cavidades de retención (46).