ES2282566T3 - Instalacion para crear piezas en bruto de polvo de ceramica previamente compactadas y para alimentarlas a la cavidad de moldeo de una prensa. - Google Patents
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Abstract
Instalación para crear piezas en bruto de polvo de cerámica previamente compactadas y alimentarlas a la cavidad de moldeo de una prensa (1), caracterizada porque comprende una línea de transporte (2) para por lo menos un molde (7), a lo largo del cual están previstas por lo menos una estación de carga de polvo (81, 82, 83), una estación de compactación previa (12) y una estación de descarga (14) situadas a lo largo de dicho dispositivo de transporte, unos medios (9) dentro de dichas estaciones de carga, compactación previa y descarga para accionar las partes de molde, unos medios para extraer (14) la pieza en bruto previamente compactada desde el molde, unos medios para transferir (15, 150) dicha pieza en bruto sobre la cavidad de moldeo de la prensa (1) y unos medios para transferir (4) dicho por lo menos un molde desde ese extremo al otro extremo de dicho dispositivo de transporte.
Description
Instalación para crear piezas en bruto de polvo
de cerámica previamente compactadas y para alimentarlas a la cavidad
de moldeo de una prensa.
La presente invención se refiere a la
fabricación de azulejos de cerámica mediante el prensado de polvos
en moldes adecuados.
Los azulejos crudos obtenidos de esta manera
están sometidos a un ciclo de cocción a temperatura muy alta para
dar origen al producto acabado.
La invención se refiere en particular a la
operación de prensado de polvo.
La operación de prensado tiene lugar dentro de
la cavidad de una prensa constituida por una matriz inferior que
puede moverse verticalmente, una placa de matriz dentro del cual la
matriz inferior se inserta permanentemente, y una matriz superior
fijada al travesaño superior de una prensa, y que en cooperación con
la placa de matriz y la matriz inferior define la cavidad de
prensado de polvo.
El polvo se prensa a presiones entre 150
kg/cm^{2} y 400 kg/cm^{2} según el tipo de material utilizado y
la calidad de azulejo que va a obtenerse.
Uno de los problemas que se presentan durante el
prensado es la necesidad de evacuar el aire contenido en el polvo
blando, constituyendo este aire aproximadamente la mitad del volumen
de este último.
La evacuación de aire es más difícil cuanto más
grande sea la superficie de azulejo ya que el aire se descarga
entre la placa de matriz y las matrices siendo por tanto más difícil
eliminar el aire de aquellas partes de azulejo lejanas al borde.
En la técnica conocida la eliminación de aire se
facilita sometiendo al azulejo, mientras permanece en la cavidad, a
por lo menos dos acciones de prensado sucesivas separadas por un
ligero levantamiento de la matriz superior.
Sin embargo, este procedimiento adolece de una
serie de inconvenientes que comprenden desde un aumento en el
tiempo de producción hasta el desgaste de las partes periféricas de
la placa de matriz y matrices debido a la abrasión mediante el
polvo arrastrado por el aire, hasta que llega a ser imposible crear
formatos que superan determinadas dimensiones.
Un aumento en el formato de azulejo se permite
mediante el aumento de la capacidad en prensas modernas, que puede
alcanzar fácilmente miles de toneladas, aunque la eliminación de
aire representa un obstáculo insalvable.
Este problema se ha resuelto mediante la
utilización de ciclos de prensado que comprenden una operación de
compactación previa, realizada a presiones del orden de 50
kg/cm^{2}, seguidas de la presión real.
La compactación previa se efectúa generalmente
por medios que actúan sobre el polvo extendido con espesor constante
sobre una superficie tal como una cinta, y que puede estar
constituida por una cinta superior asociada a una placa de
prensado.
El resultado de la compactación previa es una
pieza en bruto relativamente frágil que presenta un espesor del 65
al 75% del espesor de polvo inicial, y que es un producto al que se
ha eliminado sustancialmente el aire que puede sufrir una
compactación final en un único prensado.
Sin embargo, este procedimiento presenta serios
problemas de homogeneidad en la proximidad al perímetro de azulejo
que surgen de la dificultad de limitar el polvo lateralmente,
manifestándose estos problemas durante la cocción como grietas en
el producto acabado en dichas regiones.
Se conocen instalaciones, tales como las
descritas en la memoria de patente italiana 1260974, en las que el
polvo está limitado lateralmente por una placa de matriz que
desciende desde arriba sobre un dispositivo de transporte sobre el
que está dispuesta la capa de polvo, y por una matriz superior que
desciende para insertarse en la placa de matriz.
No obstante esta solución al problema de la
limitación de polvo lateral ha originado, en dicha instalación una
serie de problemas secundarios que han impedido virtualmente su
utilización a gran escala.
A este respecto, la falta de una matriz inferior
que puede moverse con respecto a la placa de matriz dificulta la
extracción del azulejo previamente compactado, que entre otros, es
mucho más frágil que las piezas en bruto tras la compactación final.
Un aparato para compactar polvos se describe en el documento de
patente WO-A-96/15888.
Los objetivos de la presente invención son
proporcionar una instalación de compactación de polvo que no
adolezca de estos inconvenientes, que pueda asociarse a prensas
normales ya existentes, que presente flexibilidad de formato
considerable, y que permita la aplicación de materiales diferentes a
la superficie de la pieza en bruto antes del prensado final.
Dichos objetivos se alcanzan mediante una
instalación que presente las características definidas en las
reivindicaciones.
De manera más precisa, los objetivos se alcanzan
mediante una instalación según la reivindicación 1, que comprende
un dispositivo de transporte para por lo menos un molde, una
estación de carga de polvo, una estación de compactación previa, y
una estación de descarga situada a lo largo de dicho dispositivo de
transporte, unos medios dentro de dichas estaciones de carga,
compactación previa y descarga para accionar las partes de molde,
medios para extraer la pieza en bruto previamente compactada del
molde, medios para transferir dicho por lo menos un molde desde ese
extremo al otro de dicho dispositivo de transporte y medios para
transferir dicha pieza en bruto a la cavidad de moldeo de una
prensa. También pueden estar previstas estaciones de acabado.
Las ventajas de construcción y de funcionamiento
y las características de la invención se pondrán de manifiesto a
partir de la descripción detallada subsiguiente de una forma de
realización preferida de la invención, aunque no limitativa con
referencia a los dibujos adjuntos.
La figura 1 es una vista lateral de la
instalación según la invención.
La figura 2 es una vista ampliada de ese extremo
de la instalación alejado de la prensa.
La figura 3 es una vista ampliada de ese extremo
de la instalación próximo a la prensa.
La figura 4 es una vista lateral esquemática de
un componente de instalación.
La figura 5 es una sección parcial a través del
componente de la figura 4.
La figura 6 es una sección parcial a través de
una versión alternativa del componente de la figura 5.
La figura 7 muestra una parte ampliada de la
figura 1.
La figura 8 muestra una parte ampliada adicional
de la figura 1.
La figura 9 muestra una segunda forma de
realización del empujador para el azulejo hacia la cavidad de
molde.
Las figuras muestran una prensa 1 de
compactación de polvo normal, en frente de la cual está situada una
primera cinta transportadora 2.
La cinta transportadora 2 se acciona
progresivamente mediante un motor reductor 21 eléctrico controlado
por un codificador 22.
Entre la cinta 2 y la prensa está situado un
primer dispositivo elevador 3, cuya plataforma superior cuando está
en su posición levantada es coplanar al dispositivo de transporte 2,
y cuando está en su posición rebajada es coplanar al ramal activo
de un segundo dispositivo de transporte 4 situado por debajo del
primer dispositivo de transporte y que presenta la misma
longitud.
Un segundo elevador 5 similar al primero está
situado en ese extremo de dichos dispositivos de transporte alejados
de la prensa.
En el ejemplo ilustrado, tanto el dispositivo de
transporte superior como el dispositivo de transporte inferior
están construidos por conveniencia en dos partes separadas situadas
una seguida de la otra.
Sobre el dispositivo de transporte superior
están situados ocho moldes 7 que pueden moverse de manera
equidistante que se describen detalladamente más adelante en la
presente memoria.
Con aquellos extremos de dichos dispositivos de
transporte cercanos a dichos elevadores están asociados medios de
transferencia 6, cuya función es transferir los moldes 7 desde los
dispositivos de transporte a los elevadores y viceversa.
Cada molde (figura 4) comprende una base 71 en
la que está insertado una placa 72 de matriz que puede moverse
verticalmente de manera rígida con respecto a seis columnas 73 que
lo soportan por fricción al insertarse en seis asientos 74
correspondientes rígidamente con respecto a la base 71.
Desde la base 71 se extienden de manera
ascendente un número de matrices inferiores 77 igual al número de
cavidades de placa de matriz en las que están insertadas.
La fricción se produce entre la columna y el
orificio en un bloque de deslizamiento asociado con la base por
medios electromagnéticos o neumáticos.
Más específicamente, con referencia a la figura
5 en correspondencia con cada uno de los orificios en la base 71 que
reciben las columnas 73 está fijado un elemento 74 dotado de un
orificio 740 cilíndrico dentro del que se desliza un pistón 741 de
manera sellada. El pistón 741 presenta un orificio diametral que
recibe la columna 73, y está sometido en un lado al empuje de un
muelle 742, y en el lado opuesto a la acción de aire comprimido
alimentado por 76.
El muelle mantiene la columna bloqueada excepto
cuando se alimenta aire comprimido.
Con referencia a la figura 6, ésta muestra una
variante magnética del dispositivo de bloqueo, en el que las partes
correspondientes se indican mediante los mismos números.
En esta versión, el pistón presenta una biela
743 sometida al campo magnético de una bobina 744, prescindiéndose
del muelle.
La excitación de la bobina 744 provoca el
bloqueo de la biela 73 de pistón.
Dichos medios electromagnéticos se excitan desde
el exterior.
Los movimientos verticales de la placa 72 de
matriz se producen mediante dispositivos de elevación 9 dispuestos
en las diversas estaciones a lo largo del dispositivo de transporte
superior.
De manera específica, sobre el dispositivo de
transporte superior está situada por lo menos una sección de carga
8, tres estaciones de carga 81, 82 y 83 previstas respectivamente en
el ejemplo ilustrado.
Cada estación de carga está asociada a medios de
carga de polvo habituales, por ejemplo un alimentador de carro con
un distribuidor deslizante de tipo clásico muy conocido para el
experto en la materia y por tanto no mostrado.
Preferentemente la carga tiene lugar en una
dirección perpendicular al eje del dispositivo de trans-
porte.
porte.
En correspondencia con las estaciones de carga,
por debajo del dispositivo de transporte están situados unos medios
9 para accionar la placa de matriz trasladándola verticalmente y
bloqueándola por fricción tal como se expone.
Los medios 9 comprenden seis unidades 91 de
pistón-cilindro de avance controlado dispuestas para
actuar sobre la base, o, tal como resulta evidente, sobre la parte
superior de las columnas 73, y un conector 92 eléctrico o neumático
que, cuando la placa 7 de matriz está presente en la estación, se
conecta al circuito eléctrico electromagnético 774 o al circuito
neumático 76.
La placa 7 de matriz llega a la primera estación
81 donde se levanta mediante un dispositivo 9 para recibir una
primera capa de polvo; se levanta adicionalmente mediante los
dispositivos 9 respectivos en las estaciones 82 y 83, mediante una
cantidad suficiente para crear el espacio para una segunda y una
tercera capa de polvo.
En el paso de la segunda a la tercera estación,
la placa 72 de matriz está sometida a la acción de una hoja 10 de
rasqueta que extrae el exceso de polvo y lo deposita en un colector
11 subyacente.
Inmediatamente aguas abajo de la estación de
carga 83 está presente una prensa 12 que puede ejercer una presión
del orden de 10 a 25 kg/cm^{2} suficiente para compactar
previamente el polvo.
El travesaño de prensa soporta una placa 120 de
presión de dimensiones mayores que la superficie de la placa 72 de
matriz de manera que durante la acción de prensado la placa actúa
sobre la placa de matriz para forzarla hacia abajo y superar la
fricción que la mantiene en posición.
Aguas abajo de la prensa 12 se presentan dos
estaciones de acabado 13, indicadas a modo de esquema, en las que
los materiales decorativos se aplican a la superficie lisa y
estructurada de la pieza en bruto comprimida previamente.
Aguas abajo de las estaciones 13 está la
estación de extracción de azulejo 14 superpuesta a un dispositivo 9
similar al que se ha descrito ya, pero situado invertido sobre la
parte superior del dispositivo de transporte.
El dispositivo 9 baja la placa 72 de matriz para
exponer el azulejo.
Los medios 6 empujan el molde 7 que comprende la
placa 72 de matriz móvil con la placa de matriz perfectamente
alineada con la superficie de trabajo de la prensa sobre el elevador
3.
Un empujador 15 doble asociado con la prensa
empuja la pieza en bruto a la posición sobre la cavidad de moldeo de
la prensa, mientras que al mismo tiempo extrae el azulejo ya
prensado durante el ciclo anterior.
Al empujador 15 le asiste un dispositivo de
succión 16 que levanta ligeramente la pieza en bruto compactada
previamente para facilitar su deslizamiento sobre el molde de la
prensa en el que la pieza en bruto recibe su prensado final.
Tras la acción del empujador 15, el elevador 3
se baja al nivel del dispositivo de transporte inferior 4 sobre el
que el molde se empuja para transportarse al comienzo del
dispositivo de transporte 2.
Una estación 17 para extraer las piezas en bruto
defectuosas está situada en el dispositivo de transporte inferior
4.
No se muestran los medios para el avance
progresivo del dispositivo de transporte 2.
Obviamente, en lugar del dispositivo de
transporte 2 podría utilizarse una línea de transporte conocida
equivalente.
De la misma manera, el dispositivo de transporte
4 podría estar situado obviamente en el lado del dispositivo de
transporte 2 en cuyo caso los elevadores estarían en la forma de
medios de transferencia laterales.
Una segunda realización del empujador para el
azulejo se muestra en la figura 9, en la que las partes
correspondientes están indicadas mediante los mismos números de
referencia.
En la figura 9 puede observarse el molde que
comprende la base 71 en la que está insertada la placa 72 de matriz
que puede moverse verticalmente de manera rígida con seis columnas
73 que lo soportan por fricción al insertarse en seis asientos
correspondientes rígidamente con respecto a la base 71.
Desde la base 71 se extiende hacia arriba un
número de matrices inferiores 77 igual al número de las cavidades de
placa de matriz en las que se insertan.
La fricción se produce entre la columna y el
orificio en un bloque de deslizamiento asociado con la base por
medios electromagnéticos o neumáticos, no mostrados y similares a
los descritos con referencia a la figura 5.
Más específicamente, con referencia a la figura
5 en correspondencia con cada uno de los orificios en la base 71
que reciben las columnas 73, está fijado un elemento 74 dotado con
un orificio 740 cilíndrico dentro del cual un pistón 741 se desliza
de manera sellada.
La segunda forma de realización del empujador
indicado con 150 en la figura 9 comprende una placa 151 que tiene
una cavidad 152 rectangular inferior.
Cerca y paralelos a los lados de la cavidad 152
están situados cuatro árboles 153. Cada árbol está conectado a los
árboles adyacentes mediante un engranaje cónico de manera que los
árboles giran conjuntamente en ambas direcciones.
Por lo menos uno de los árboles 153 está
conectado por un engranaje 154 cilíndrico a una cremallera 155 que
está accionada por un accionador 156 lineal habitual.
Cada árbol 153 soporta, a través de unas
abrazaderas 157 adecuadas, una barra 158 que, en función de la
rotación del árbol está situado en una posición vertical
sustancialmente rebajada en la que las barras de cada árbol son
adyacentes para realizar un bastidor que rodea la pieza en bruto
situada sobre la matriz inferior 77, o en una posición levantada en
la que las barras están situadas sobre la pieza en bruto.
El empujador 150 está asociado con la prensa, y
comprende una barra frontal 159.
El empujador 150 oscila entre una primera
posición en la que está situado por encima de la pieza en bruto con
las barras 158 en posición levantada.
La pieza en bruto está situada sobre la matriz
77 y la placa 72 de matriz que puede moverse verticalmente se
baja.
Los cuatro árboles se giran para colocar las
barras 158 en posición rebajada, para abarcar la pieza en bruto, y
el empujador empuja la pieza en bruto en posición sobre la cavidad
de moldeo de prensa, mientras que al mismo tiempo la barra 159
extrae el azulejo ya prensado durante el ciclo anterior.
Las cuatro barras se levantan y el empujador
vuelve sobre la matriz 77 para recibir la pieza en bruto
adicional.
Claims (12)
1. Instalación para crear piezas en bruto de
polvo de cerámica previamente compactadas y alimentarlas a la
cavidad de moldeo de una prensa (1), caracterizada porque
comprende una línea de transporte (2) para por lo menos un molde
(7), a lo largo del cual están previstas por lo menos una estación
de carga de polvo (81, 82, 83), una estación de compactación previa
(12) y una estación de descarga (14) situadas a lo largo de dicho
dispositivo de transporte, unos medios (9) dentro de dichas
estaciones de carga, compactación previa y descarga para accionar
las partes de molde, unos medios para extraer (14) la pieza en bruto
previamente compactada desde el molde, unos medios para transferir
(15, 150) dicha pieza en bruto sobre la cavidad de moldeo de la
prensa (1) y unos medios para transferir (4) dicho por lo menos un
molde desde ese extremo al otro extremo de dicho dispositivo de
transporte.
2. Instalación según la reivindicación 1,
caracterizada porque por lo menos una estación de acabado
(12, 13) está prevista entre la estación de compactación previa y la
prensa.
3. Instalación según la reivindicación 1,
caracterizada porque dicho por lo menos un molde (7)
comprende una base (71) plana con por lo menos una matriz (77)
inferior fija asociada, una placa (72) de matriz móvil tirada
verticalmente sobre dicha matriz, y unos medios para soportar (73)
dicha placa de matriz móvil mediante fricción con respecto a dicha
base.
4. Instalación según la reivindicación 3,
caracterizada porque dichos medios de placa comprenden una
base (74) dentro de la cual se desliza un pistón (741) dotado con un
orificio diametral que recibe la columna (73) de manera rígida con
la placa (72) de matriz.
5. Instalación según la reivindicación 4,
caracterizada porque dicho pistón (741) está asociado con
unos medios electromagnéticos (744).
6. Instalación según la reivindicación 4,
caracterizada porque dicho pistón (741) está asociado con
unos medios neumáticos.
7. Instalación según la reivindicación 1,
caracterizada porque la estación de compactación previa
comprende una prensa (12), cuya placa de presión presenta
dimensiones planas para interferir con la placa de matriz del molde
o moldes subyacentes.
8. Instalación según la reivindicación 1,
caracterizada porque los medios para transferir (4) dicho por
lo menos un molde desde un extremo al otro extremo de dicha línea de
transporte (2) comprenden unos medios de transferencia (3, 5)
situados en los extremos de dicha línea, unos medios (6) para forzar
el molde desde la línea a dichos medios de transferencia y
viceversa, y un dispositivo de transporte (4) situado paralelo a la
línea de transporte.
9. Instalación según la reivindicación 7,
caracterizada porque dichos medios de transferencia (6) son
unos medios elevadores.
10. Instalación según la reivindicación 7,
caracterizada porque dicho dispositivo de transporte (4) está
situado por debajo de la línea de transporte (2).
11. Instalación según la reivindicación 1,
caracterizada porque dicha línea de transporte (2) es un
dispositivo de transporte accionado progresivamente.
12. Instalación según la reivindicación 1,
caracterizada porque los medios para transferir dicha pieza
en bruto sobre la cavidad de moldeo de una prensa comprenden una
placa oscilante (151) que soporta cuatro árboles (153) giratorios
conectados funcionalmente entre sí para girar conjuntamente en ambas
direcciones, estando conectado por lo menos uno de los árboles
(153) a un accionador (156), soportando cada árbol (153), a través
de unas abrazaderas (157) convenientes, una barra (158) que en
función de la rotación del árbol está situada en una posición
vertical sustancialmente rebajada en la que las barras de cada árbol
son adyacentes para realizar un bastidor que rodea la pieza en
bruto, o en una posición levantada en la que las barras están
situadas sobre la pieza en
bruto.
bruto.
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