ES2274010T3 - Elemento de moldeo para moldear articulos mediante colada de una mezcla liquida con arcilla o material similar y metodo para su fabricacion. - Google Patents
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Abstract
Elemento de moldeo para modelar artículos mediante colada de una mezcla líquida con arcilla (barbotina) o materiales similares, que tiene al menos una superficie de impresión (11) porosa y permeable sobre la cual se deposita la barbotina, un sistema de drenaje para el fluido de la mezcla que tiene una cámara porosa o vacía (20) relativamente delgada con la forma de una lámina que está incorporada dentro del cuerpo (12) del mismo elemento de moldeo, estando dispuesta dentro del radio de acción de drenaje de la superficie de impresión (11), y que tiene un grado de porosidad mayor que la parte frontal (12'') del cuerpo (12) definida entre dicha cámara delgada (20) y la superficie de impresión (11), habiendo sido provistos medios de eliminación conectados a dicha cámara delgada (20) para eliminar el fluido drenado recolectado por dicha cámara (20), caracterizado por el hecho que dicha cámara delgada (20) comprende una pluralidad de orificios pasantes (23), que se llenan con el material que formael cuerpo (12) del elemento de moldeo.
Description
Elemento de moldeo para modelar artículos
mediante colada de una mezcla líquida con arcilla o material similar
y método para su fabricación.
La presente invención se refiere a un elemento
de moldeo para modelar artículos (aparatos sanitarios, artículos de
alfarería, etc.) mediante colada de una mezcla líquida con arcilla
(barbotina) o un material similar y a un método para su
fabricación.
El proceso de modelado de artículos mediante
colada de arcilla líquida es un proceso muy viejo que todavía se
sigue usando para modelar numerosos artículos, en particular
substancialmente todos los aparatos sanitarios cerámicos de forma
compleja con superficies ocultas, y es ideal para el modelado de
dichas formas.
Este proceso se basa sobre el hecho que el molde
comprende superficies de impresión, formadas con un material poroso
y permeable, sobre las cuales se alimenta una suspensión acuosa de
material arcilloso o similar, preferentemente bajo presión.
El agua en suspensión, preferentemente ayudada
por la presión aplicada, se filtra a través de la superficie de
impresión mientras que las partículas sólidas, con una dimensión
mayor que la de los poros, son retenidas por la misma superficie;
por consiguiente, sobre la superficie se deposita una capa de
material pastoso húmedo donde se lo deja secar, después de lo cual
se lo extrae del molde.
El material usado para fabricar esos elementos
de moldeo que presentan las superficies de impresión, por ende, es
un material poroso que permite que el agua contenida en la cavidad
de impresión se filtre a través del cuerpo del molde.
El material más comúnmente usado es un material
a base de yeso; sin embargo, recientemente se ha desarrollado una
tecnología basada sobre moldes fabricados con una resina sintética
de adecuadas características de porosidad, que presentan la ventaja
de una mayor robustez y una vida útil más larga, y además brindan la
posibilidad de lograr ciclos de modelado más cortos.
En el documento US 4.874.304 está dado un
ejemplo de un conocido elemento de moldeo para modelado de artículos
mediante colada de barbotina y un respectivo método para su
fabricación. El documento publica un molde poroso que incluye una
capa superficial porosa, un adhesivo aplicado según una determinada
trama a la superficie posterior de la capa superficial porosa de
manera de dejar una porción sin la aplicación del adhesivo en la
superficie posterior, para luego cubrir con una capa porosa burda,
que se compone de una mezcla de una resina líquida, el adhesivo
aplicado y las porciones donde no se ha aplicado el adhesivo a la
superficie posterior de la capa superficial porosa y un canal de
paso del agua proveniente de la capa porosa burda y de paso del
aire dentro de dicha capa.
Un objetivo de la presente invención es el de
mejorar los sistemas de drenaje que se hallan dentro de los
elementos de moldeo para facilitar y acelerar, durante el modelado
del artículo, la eliminación del fluido dentro del cual están
suspendidas las partículas sólidas de material.
Este y otros objetivos se logran mediante la
presente invención según está caracterizada por las correspondientes
reivindicaciones.
La invención se basa sobre el hecho que el
sistema de drenaje del fluido de la mezcla comprende una cámara
porosa y delgada con la forma de una lámina, la cual está
incorporada dentro del cuerpo del mismo elemento de moldeo
dispuesta dentro del radio de acción de drenaje de la superficie de
impresión y tiene un grado de porosidad mayor que aquella del
cuerpo definido entre dicha cámara delgada y la superficie de
impresión, y al menos un canal de eliminación conectado a dicha
cámara delgada para eliminar el fluido drenado recolectado por la
cámara.
El método para fabricar el elemento de moldeo se
basa sobre el hecho que durante el modelado del cuerpo del elemento
de moldeo, dentro de la masa de material fluido que forma el cuerpo
del elemento de moldeo se incorpora una lámina delgada, dicha
lámina generando dicha cámara.
La ventaja brindada por esta invención es que el
costo de construcción del sistema de drenaje es relativamente bajo,
por el hecho que la producción del elemento de moldeo y del sistema
de drenaje:
- -
- es relativamente simple, al punto de no necesitar personal especializado y tampoco equipos complejos;
- -
- es económico por el hecho que no necesita materiales muy costosos.
Además, el sistema de drenaje obtenido es
sumamente eficiente y regular, y es adecuado para funcionar con
diferentes formas, sencillas o complejas.
A continuación se describirá la invención
detalladamente haciendo referencia a las figuras anexas, en las
cuales:
- la figura 1 es una sección longitudinal a
través de un elemento de moldeo para la producción de un aparato
sanitario, según la presente invención;
- la figura 1A es un detalle amplificado de la
figura 1;
- la figura 2 es una sección longitudinal a
través de una matriz para la realización del elemento de moldeo de
la figura 1;
- la figura 2A es un detalle amplificado de la
figura 2;
- la figura 3 es una vista en planta desde
arriba de la figura 2.
El elemento de moldeo mostrado en la figura 1
(indicado en su totalidad con el número 10) es un molde para el
modelado de un aparato sanitario, en particular un lavabo, y
presenta una superficie de impresión (11) adecuada para el modelado
de la superficie inferior del lavabo.
De todos modos, es obvio que la presente
invención puede referirse a un elemento diferente del mismo molde o
a un molde para el modelado de un artículo diferente.
La superficie de impresión (11) se halla en la
parte superior de un cuerpo (12) y tiene la característica de ser
permeable y porosa; durante el modelado del artículo (aparato
sanitario, producto de alfarería, etc.) sobre la misma se deposita
una capa de material arcilloso de espesor controlado, a lo cual le
sigue el antes mencionado drenaje, a través de dicha superficie
(11), del fluido (agua) en el cual están suspendidas las partículas
de material arcilloso.
En conformidad con la presente invención se
proporciona un sistema de drenaje que incluye una cámara delgada
(20), con la forma de una lámina, incorporada dentro del cuerpo (12)
del elemento de moldeo (10) y ubicada dentro del radio de acción
del drenaje que tiene lugar a través de la superficie de impresión
(11).
En particular, dicha cámara delgada (20) está
dispuesta substancialmente paralela a la superficie de impresión
(11) a una distancia relativamente corta y constante en todos sus
puntos, su área superficial preferentemente cubriendo toda la
superficie de impresión (11). La cámara delgada divide el cuerpo
(12) en una parte frontal (12') definida entre la superficie de
impresión (11) y la misma cámara (20), y una parte posterior (12'')
ubicada detrás de la cámara (20).
El material para el modelado de la superficie de
impresión (11), es decir la parte frontal (12') del cuerpo (12), es
un material finamente poroso, mientras que la cámara (20) tiene un
grado de porosidad mucho mayor que dicha parte frontal (12'); su
porosidad es del tipo intercomunicante abierta.
La porosidad de la otra parte (12'') del cuerpo
(12), es decir la que se halla detrás de la cámara (20), no tiene
influencia sobre el drenaje, por ende el material que la constituye
puede ser idéntico al de la parte frontal (12') o diferente.
La cámara delgada (20) posee una pluralidad de
orificios pasantes (es decir, que pasan a través de la lámina de un
lado al otro), perpendiculares a las caras de la cámara, para ser
llenados con el material que forma el cuerpo (12) del elemento de
moldeo; a través de esos orificios, este material por ende puede
formar puentes de conexión entre la parte (12') y aquella parte del
cuerpo (12) dispuesta detrás de la cámara (20).
El sistema de eliminación también incluye uno o
(preferentemente) varios canales de eliminación (25) conectados a
la cámara delgada (20); estos canales tienen el cometido de eliminar
el fluido drenado recolectado por la cámara (20).
Dichos canales (25) están conectados, aguas
abajo, a un conducto de recolección (26) que se comunica con una
salida (27) que conduce el fluido drenado a la parte externa del
cuerpo (12).
Por lo tanto, en virtud de la invención, dentro
del cuerpo (12) de cada elemento de moldeo se forma un efectivo
sistema de drenaje en el cual la cámara delgada (20) es el
componente más importante puesto que actúa como cámara de
recolección virtualmente hueca comunicante con el externo con un
área superficial tal de abarcar toda la superficie de impresión
(11), dentro de la cual se recolecta el fluido drenado y se mueve
con facilidad y rapidez. Las dos partes (12' y 12'') del cuerpo
(12) se comunican entre sí a través de los orificios (23) y
convierten el cuerpo (12), y especialmente su parte frontal (12') en
suficientemente resistente a los esfuerzos mecánicos.
En virtud de su cercanía a la superficie de
impresión (11), el fluido que drena a través de esta superficie
llega a la cámara de recolección definida por la cámara denotada con
20 con relativa facilidad y rapidez, y a partir de allí puede ser
eliminado con rapidez. Además, para acelerar con eficacia la acción
de drenaje a través de la superficie (11), es posible aplicar una
aspiración a través de la cámara (20). Asimismo, para facilitar la
separación de los artículos modelados sobre la superficie (11), o
para lavar la superficie (11) y la parte frontal (12') del cuerpo
(12), es posible alimentar fluidos a través de la cámara (20) en la
dirección opuesta a la dirección de drenaje, es decir hacia la
superficie (11) de impresión.
El espesor de la cámara (20) está comprendido
entre aproximadamente 1 y 25 mm.
Con el método de fabricación de la presente
invención, durante el modelado del cuerpo (12) del elemento de
moldeo dentro de la masa de material que forma el cuerpo
(12)del elemento de moldeo se incorpora una lámina delgada,
ya provista de dicha pluralidad de orificios pasantes (23), la cual,
en virtud de su volumen, genera dicha cámara delgada (20).
En conformidad con un primer procedimiento para
poner en acto el método de fabricación, la lámina incorporada
dentro de la masa fluida de material que forma el cuerpo del
elemento de moldeo es una lámina porosa (21) con un grado de
porosidad mayor que el de la parte frontal (12') del cuerpo del
elemento de moldeo, y se la deja de modo permanente en el cuerpo
(12) del elemento de moldeo.
Para formar la lámina porosa (21) se pueden
utilizar varios materiales; en la práctica se han identificado los
siguientes materiales: una resina esponjosa, un plástico
expansionado con poros abiertos intercomunicantes, una tela
permeable, un material sintético del tipo usado para filtros de
aire/agua/aceite.
La lámina porosa se prepara asociándole medios
de protección con el cometido de impedir que el material que forma
el cuerpo (12) penetre dentro de los poros de la lámina durante el
modelado del cuerpo (12) del elemento de moldeo.
En conformidad con una primera modalidad de
poner en acto esta técnica, dichos medios de protección comprenden
una sustancia de protección que impregna la lámina porosa (21) en su
totalidad, llena las cavidades de sus poros e impide que el
material que forma el cuerpo (12) del elemento de moldeo penetre
dentro de esos poros; sucesivamente, después de haber modelado el
elemento de moldeo, la sustancia de protección se elimina de la
lámina porosa. Alternativamente, se pueden utilizar películas, hojas
o tiras de protección realizadas con dicha sustancia y aplicadas
sobre las dos caras de la lámina.
Dicha sustancia de protección puede ser una
sustancia que gelifica a una temperatura baja (por ejemplo a una
temperatura inferior a los 30 grados centígrados) y que se vuelve
nuevamente fluida a una temperatura más alta. En este caso, la
misma se elimina de la lámina porosa (21) después de haber formado
el elemento de moldeo, calentándola, por ejemplo haciendo pasar un
fluido caliente por la parte interna de la lámina (21).
Por ejemplo, dicha sustancia puede ser:
- -
- una mezcla de alcoholes polivalentes;
- -
- una solución alcohólica de sales de ácidos grasos;
- -
- una solución acuosa de sales de ácidos grasos;
- -
- una mezcla de soluciones acuosa y alcohólica de sales de ácidos grasos;
- -
- una solución acuosa de polímeros solubles en agua;
- -
- una mezcla de las sustancias enumeradas con anterioridad.
Alternativamente, dicha sustancia de protección
puede ser una sustancia soluble en agua, para posteriormente
eliminarla de la lámina porosa, una vez modelado el elemento de
moldeo, introduciendo agua dentro de la lámina porosa (21).
Por ejemplo, se pueden usar películas, hojas o
tiras a base de materiales plásticos biodegradables o polímeros
solubles en agua, aplicadas a las dos caras de la lámina.
En conformidad con una segunda modalidad de
poner en acto esta técnica, a una cara, pero preferiblemente a
ambas caras, de la lámina porosa se asocia una hoja delgada de
protección (no mostrada en las figuras) con orificios pasantes que
coinciden con los orificios pasantes (23) de la lámina porosa (21)
para impedir que el material que forma el cuerpo (12) del elemento
de moldeo penetre dentro de los poros de la lámina porosa (21) en
virtud de poseer una menor porosidad, prácticamente igual a aquella
de la parte frontal (12') del cuerpo (12).
En conformidad con un segundo procedimiento para
poner en acto el método de fabricación, la lámina (21) incorporada
dentro de la masa fluida del material de que forma el cuerpo (12)
del elemento de moldeo es una lámina suficientemente sólida y
resistente (21) modelada a partir de material soluble en agua que,
después de haber sido incorporada dentro del cuerpo (12) del
elemento de moldeo, se disuelve y se quita haciendo pasar agua. En
este caso el volumen que ocupaba previamente la lámina (21) genera
dicha cámara delgada (20).
Preferentemente, todos los tipos de lámina (21)
descritos están provistos de dichos orificios pasantes (23), a
través de los cuales las dos partes (12' y 12'') del cuerpo (12) se
comunican entre sí para así fijar la lámina (21) al cuerpo (12) y
convertir el cuerpo (12), y en particular su parte frontal (12'), en
suficientemente resistente a las solicitaciones mecánicas.
A la lámina (21) también se puede asociar un
refuerzo delgado suficientemente rígido para otorgarle de modo
permanente la forma geométrica requerida, por ejemplo un refuerzo
(24) del tipo
malla.
malla.
La figura 2 muestra una posible matriz (30) para
fabricar el elemento de moldeo (10) en conformidad con uno
cualquiera de los métodos de fabricación descritos con anterioridad.
La matriz (30) comprende un revestimiento externo cerrado en sus
lados por paredes laterales (31) y en su parte inferior por una base
perfilada (32), cuya superficie superior (32') tiene la misma forma
que la superficie del artículo a modelar con el elemento de moldeo
(10). En particular, en el ejemplo exhibido en las figuras, la
superficie (32') tiene una forma idéntica a la de la superficie
inferior de un lavabo.
El volumen encerrado por el revestimiento arriba
de la superficie (32') ha sido ideado para ser llenado con material
adecuado, como por ejemplo yeso o resina sintética, para producir el
cuerpo (12) del elemento de moldeo (10).
La lámina delgada (21), cuya forma reproduce
aquella de la superficie superior (32'), se dispone al inicio
dentro de dicho volumen a una distancia corta con respecto a dicha
superficie.
Para darle a la lámina (21) la forma geométrica
prevista, como se ha señalado hasta ahora, se le asocia un refuerzo
formado a partir de dos mallas (24) suficientemente rígidas para
hacerle mantener su forma.
Las mallas (24) y la lámina (21) son soportadas
por una pluralidad de tubos verticales (35), a los cuales están
unidos otros tubos horizontales (36) en la parte más alta.
Después de haber introducido dentro de la matriz
el material para modelar el molde, también los tubos (35 y 36)
quedan incorporados dentro del cuerpo (12), cuyos orificios internos
crean los correspondientes canales (25 y 26 respectivamente).
Finalmente, para crear una única boca de salida del fluido (salida
denotada con 27) se cierran los extremos superiores de los canales
(25) con tapones (37).
A la presente invención se le pueden aportar
numerosas modificaciones de naturaleza práctica o aplicativa sin
por ello apartarse del alcance del concepto inventivo, tal como se
reivindica a continuación.
Claims (12)
1. Elemento de moldeo para modelar artículos
mediante colada de una mezcla líquida con arcilla (barbotina) o
materiales similares, que tiene al menos una superficie de impresión
(11) porosa y permeable sobre la cual se deposita la barbotina, un
sistema de drenaje para el fluido de la mezcla que tiene una cámara
porosa o vacía (20) relativamente delgada con la forma de una
lámina que está incorporada dentro del cuerpo (12) del mismo
elemento de moldeo, estando dispuesta dentro del radio de acción de
drenaje de la superficie de impresión (11), y que tiene un grado de
porosidad mayor que la parte frontal (12') del cuerpo (12) definida
entre dicha cámara delgada (20) y la superficie de impresión (11),
habiendo sido provistos medios de eliminación conectados a dicha
cámara delgada (20) para eliminar el fluido drenado recolectado por
dicha cámara (20), caracterizado por el hecho que dicha
cámara delgada (20) comprende una pluralidad de orificios pasantes
(23), que se llenan con el material que forma el cuerpo (12) del
elemento de moldeo.
2. Elemento de moldeo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho que dicha cámara delgada (20)
está dispuesta substancialmente paralela a la superficie de
impresión (11) y a una distancia de la misma relativamente
corta.
3. Método para fabricar elementos de moldeo
según la reivindicación 1, donde durante el modelado del cuerpo
(12) del elemento de moldeo, dentro de la masa de fluido del
material para el modelado del cuerpo (12) se incorpora una lámina
delgada (21), el volumen ocupado por dicha lámina (21) generando una
cámara delgada (20), caracterizado por el hecho que dicha
lámina (21) relativamente delgada está provista de una pluralidad de
orificios pasantes (23) que se llenan con el material que forma el
cuerpo (12) del elemento de moldeo.
4. Método para fabricar elementos de moldeo
según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho que la
lámina (21) que se incorpora dentro de la masa fluida del material
que forma el cuerpo (12) del elemento de moldeo es una lámina
porosa, que tiene un grado de porosidad mayor que el de la parte
frontal (12') del cuerpo (12) del elemento de moldeo y que se la
deja de modo permanente dentro del cuerpo (12) del elemento de
moldeo.
5. Método para fabricar elementos de moldeo
según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho que
dicha lámina porosa (21) se prepara asociándole medios de
protección para impedir que el material que forma el cuerpo (12)
del elemento de moldeo pueda penetrar dentro de los poros de la
lámina porosa (21) durante el modelado del cuerpo (12) del elemento
de moldeo.
6. Método según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho que la lámina porosa (21) se
impregna con una sustancia de protección que llena las cavidades de
los poros de la lámina (21) e impide que el material que forma el
cuerpo (12) del elemento de moldeo pueda penetrar dentro de dichos
poros, dicha sustancia de protección siendo extraída posteriormente
de la lámina porosa (21), una vez modelado el elemento de
moldeo.
7. Método según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho que la lámina porosa (21) se
protege mediante tiras, hojas o películas de protección, formadas a
partir de una sustancia de protección, las cuales se aplican sobre
las dos caras de la lámina (21), dicha sustancia de protección
siendo eliminada posteriormente de la lámina porosa (21), una vez
modelado el elemento de moldeo.
8. Método según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado por el hecho que dicha sustancia de protección
es una sustancia que gelifica a baja temperatura y se vuelve
nuevamente fluida a una temperatura más alta, dicha sustancia
siendo eliminada de la lámina porosa (21) a través de su
calentamiento, una vez modelado el elemento de moldeo.
9. Método según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado por el hecho que dicha sustancia de protección
es una sustancia soluble en agua, dicha sustancia siendo eliminada
de la lámina porosa (21) haciendo circular agua por la lámina
porosa (21), una vez modelado el molde.
10. Método según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho que a por lo menos una cara de la
lámina porosa (21) se le asocia una hoja delgada de protección con
orificios pasantes que coinciden con los orificios pasantes (23) de
la lámina porosa, para así impedir que el material que forma el
cuerpo (12) del elemento de moldeo pueda penetrar dentro de los
poros de la lámina porosa (21), dicha hoja teniendo una porosidad
prácticamente igual a la del panel frontal (12') del cuerpo (12)
del elemento de moldeo.
11. Método según la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho que dicha lámina delgada (21) se
forma a partir de un material soluble en agua y suficientemente
sólido que, después de haber sido incorporado dentro del cuerpo
(12) del elemento de moldeo, se disuelve y se retira haciendo pasar
agua, el volumen previamente ocupado por la lámina (21) dando lugar
a dicha cámara delgada (20).
12. Método según la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho a dicha lámina delgada (21) se le
asocia un refuerzo (24) suficientemente rígido para darle a la
lámina la forma geométrica requerida.
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