ES2449155T3

ES2449155T3 - Instalación para fabricar productos cerámicos

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Publication number: ES2449155T3
Application number: ES09154483.3T
Authority: ES
Inventors: Domenico Bambi; Enrico Quadalti; Roberto Saponelli
Original assignee: Sacmi Imola SC
Current assignee: Sacmi Imola SC
Priority date: 2008-03-17
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2014-03-18
Anticipated expiration: 2029-03-06
Also published as: EP2660025A1; US20090230591A1; EP2103401A2; PL2660025T3; US8057208B2; RU2009109177A; ITBO20080173A1; CN101537659B; EP2103401B1; BRPI0900913A2; EP2660025B1; PL2103401T3; MX2009002867A; CN101537659A; ES2543575T3; EP2103401A3

Abstract

Instalación para fabricar productos cerámicos, dicha instalación (100) comprendiendo al menos un molde (1) dividido en por lo menos dos partes (2, 3) que forman una cavidad interna (C) conde viene modelado el producto cerámico, y que son móviles en acercamiento y alejamiento recíproco, bajo la acción de respectivos medios de accionamiento (4) que actúan en ambas direcciones a lo largo de una línea de sujeción (S) predeterminada, de manera de unir o separar las partes (2, 3) en relación recíproca; cada parte (2, 3) del molde (1) comprendiendo al menos una superficie externa posterior (2p, 3p) y una superficie externa lateral (2s, 3s); al menos una de las partes (2, 3) del molde (1) estando provista de medios (6) para contener y controlar un fluido, que circundan al menos la superficie externa posterior (2p, 3p) y la superficie externa lateral (2s, 3s) de la parte (2, 3) del molde (1) y estando asociadas con la parte (2, 3) del molde (1) de manera que durante el ciclo de colada del producto las fuerzas (SF) que actúan sobre la parte (2, 3) del molde (2) vengan compensadas constantemente; dichos segundos medios de contención y control (6) comprendiendo un elemento de contención cerrado herméticamente (7) asociado con la parte (2, 3) del molde para circundar la superficie externa posterior (2p, 3p) y la superficie externa lateral (2s, 3s) de la parte (2, 3) del molde; dicho elemento de contención (7) estando provisto de medios (8) para alimentar y extraer fluido de compensación de la cámara de compensación (9) definida entre el mismo elemento de contención (7) y las superficies externas posterior (2p, 3p) y lateral (2s, 3s) de la parte (2, 3) del molde; donde el elemento de contención (7) comprende al menos: - un elemento rígido (22) que define las paredes de la cámara de compensación (9); - una placa de fondo (19) asociada con el elemento rígido (22); - medios de hermeticidad (21) que actúan al menos entre el elemento rígido (22) y la parte (2, 3) del molde; el elemento de contención estando caracterizado por el hecho que además comprende: - un elemento de posicionamiento o separador (17), dispuesto dentro del elemento rígido (22) y asociado bilateralmente con la zona con brida de la superficie externa posterior (2p) y a la placa de fondo (19), a través de respectivos primeros y segundos medios de fijación, dicho elemento (17) siendo apto para posicionar la parte (2, 3) del molde con respecto a la placa de fondo (19).

Description

Instalación para fabricar productos cerámicos.

La presente invención se refiere a una instalación para fabricar productos cerámicos, en particular para fabricar artefactos sanitarios cerámicos.

Como es bien sabido, los artefactos sanitarios cerámicos (tales como, por ejemplo, lavabos, inodoros, bidés, bases de ducha y similares) se realizan colando una mezcla fluida (conocida en la jerga del sector con el nombre de “barbotina”, la cual se compone de una parte cerámica en suspensión acuosa) en moldes tradicionales con una estructura porosa, hecha en particular a partir de resina.

Dichos moldes porosos se componen de al menos dos partes (normalmente conocidas en la jerga del sector como “macho” y “hembra”) que vienen unidas entre sí para formar una cavidad interna donde viene modelado el producto cerámico.

Las superficies porosas que definen los lados de cada cavidad a continuación se denominarán superficies internas del molde.

Cada parte del molde, además, comprende una superficie externa posterior o espalda, sobre la cual vienen ejercidas las fuerzas necesarias para mantener las dos partes unidas entre sí durante el ciclo de colada, y una superficie externa lateral.

Al menos una de las dos superficies externas está asociada con elementos auxiliares adecuados para soportar y mantener el molde en su lugar dentro de la instalación.

También hay superficies de contacto que generalmente actúan como empalmes entre las superficies externas laterales y las superficies de cierre.

Esos moldes porosos en su interior están provistos de un sistema de drenaje adecuado para permitir que los fluidos que se desplazan a través de las superficies internas sean encanalados hacia la parte externa, o para alimentar fluidos bajo presión en la dirección opuesta para así separar el producto moldeado de las paredes del molde o para reacondicionar la parte del molde.

Las dos o más partes del molde vienen dispuestas en adecuadas instalaciones (que difieren en función del tipo de producto a colar) y comprenden al menos lo que se indica a continuación:

-: una estructura fija que, a través de medios pasivos de conexión, actúa como soporte de al menos una parte del molde;

-: medios de accionamiento para el movimiento y el posicionamiento de al menos una parte del molde por lo menos para mover las partes de molde en acercamiento recíproco (de modo de cerrar el molde y efectuar la colada) y en alejamiento recíproco para permitir extraer la pieza colada;

-: medios de sujeción para mantener las partes del molde en la posición cerrada correctamente, venciendo las fuerzas que se generan dentro de la cavidad durante el ciclo de colada;

-: medios de servicio de la cavidad, tales como medios para alimentar la barbotina dentro del molde cuando las partes del molde están cerradas y sujetadas o para inyectar aire para consolidar la barbotina y extraer el exceso de barbotina durante el ciclo de colada;

-: medios de servicio para el sistema de drenaje mencionado con anterioridad.

Además, una de las características muy conocidas de los moldes de resina porosa es su buena resistencia mecánica que permite que sean empleados para colada de elevada presión, es decir para alimentar la barbotina dentro del molde y posteriormente modelar a elevada presión el espesor de la pared (normalmente entre 3 y 15 Bares).

Dichas presiones dentro del molde, sin embargo, producen fuerzas en la dirección ortogonal a las superficies internas de las partes del molde, con lo cual se corre el riesgo de deformar el molde: las direcciones que asumen las componentes de las fuerzas no son sólo la dirección en la cual las partes de molde vienen movidas juntas y cerradas mediante sujeción sino también las direcciones en ángulo recto (y, por ende, transversales) a la dirección de sujeción de las partes del molde.

Dichas fuerzas, por consiguiente, deben ser contrarrestadas por adecuados dispositivos para “refrenar” las fuerzas en juego.

Por lo que concierne a las fuerzas que se generan en la dirección de sujeción del molde, las instalaciones de colada antes mencionadas pueden comprender (en una solución perteneciente a la técnica conocida) una pared fija de tope, que actúa sobre la espalda de una de las partes del molde, y un cilindro de accionamiento, que actúa sobre una pared móvil que, a su vez, actúa sobre la espalda de la otra parte del molde.

Además, como es sabido en este sector técnico, el cilindro puede aplicar sobre la parte móvil del molde una fuerza constante o variable en cada instante en función de la presión de la barbotina (en la jerga del sector conocida como “sujeción proporcional”). A lo anterior debe agregarse el hecho que durante el ciclo de colada los movimientos relativos en acercamiento recíproco de las partes de molde pueden ser libres y, por ende, determinados únicamente por el equilibrio de las fuerzas en juego y por las características de deformabilidad de las resinas, o limitados a un valor máximo gracias a la presencia de los topes mecánicos que absorben el exceso de la fuerza aplicada por el pistón con respecto a la fuerza suficiente para determinar la máxima deformación aceptable (conocida en la jerga del sector como “sujeción de deformación controlada”).

Por lo que concierne a las fuerzas que se generan en las direcciones en ángulo recto con respecto a la dirección de sujeción, por otro lado, las soluciones conocidas incluyen sistemas mecánicos puramente pasivos que pueden precargar a varias magnitudes la resina con solicitaciones iniciales de compresión a lo largo de dichas direcciones transversales y cuya reacción a las fuerzas que se producen dentro de la cavidad durante el ciclo de colada y que tienden a comprimir las paredes del molde y a deformar la superficie externa lateral hacia el dispositivo de contención depende exclusivamente de la rigidez del mismo dispositivo de contención, o sistemas mecánicos activos donde la reacción del dispositivo de contención viene controlada a lo largo del tiempo, en cada instante, y en función de la presión de la barbotina.

A tal efecto, el Solicitante ha concebido y producido un dispositivo para “contener” las fuerzas (ver también la patente de invención EP 1.043.132), en el cual una de las semipartes del molde comprende un marco que delimita un espacio, entre el mismo marco y la semiparte, para alojar un elemento expansible mediante un fluido desde el externo y apto para contener las fuerzas que se generan por la presión de la barbotina dentro del molde.

Este sistema ajusta la presión del fluido dentro del elemento expansible, que viene correlacionada constantemente con la presión de la barbotina, obteniendo una reacción mejorada eliminando la potencial deformación del molde que conduce a solicitaciones no deseadas sobre la parte que se está colando y, por ende, a posibles defectos, y controlando contracciones elásticas del molde.

En virtud de los excelentes resultados obtenidos con esta solución para controlar las componentes de las fuerzas en las direcciones en ángulo recto (y, por ende, transversales) con respecto a la dirección de sujeción de las partes del molde, sería conveniente, además, poder controlar la fuerza en la dirección de sujeción con mayor eficacia con respecto a lo que ha sido posible hasta ahora.

Además, a partir del documento DE 3.502.348 A1, en el cual se expone el preámbulo de la reivindicación 1, se conoce otra instalación para fabricar productos cerámicos.

Hasta ahora, la solución que implica una fuerza proporcional del cilindro de sujeción viene calibrada de manera de aplicar a todas las partes del molde la misma presión que la aplicada por la barbotina.

El meollo de la cuestión, sin embargo, es que el sistema hidráulico, que actúa sobre una parte plana rígida, por su propia naturaleza es un sistema con limitada precisión de contraste, es decir con tolerancias relativamente amplias comparadas con las necesidades del molde y con una precisión mucho menor que aquella del sistema de fluido para las demás componentes, que adapta los movimientos de la superficie de contraste que se oponen a la superficie externa lateral del molde a las necesidades de compresibilidad de la capa de resina subyacente.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es el de proporcionar una instalación en la cual el molde viene sometido a una presión determinada con precisión en todos los puntos de su superficie externa y siempre correlacionada con la presión dentro del molde durante el ciclo de colada.

En aras de lo anterior, esta invención logra este objetivo proporcionando una instalación para la fabricación de productos cerámicos, en particular para la fabricación de artefactos sanitarios cerámicos y que comprende las características técnicas expuestas en una o varias de las reivindicaciones anexas.

Las características técnicas de la presente invención, con referencia a los objetivos mencionados, están descritas con suma claridad en las reivindicaciones anexas y sus ventajas se ponen de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue, con referencia a los dibujos anexos que exhiben una ejecución preferente de la presente invención provista a título puramente ejemplificador y, por ende, sin restringir el alcance del concepto inventivo, y en los cuales:

-: la figura 1 es una vista lateral esquemática, con algunas partes en corte transversal y otras omitidas para ilustrar mejor otras, de una primera ejecución de la instalación para fabricar productos cerámicos según la presente invención;

-: la figura 2 es una vista lateral esquemática con algunas partes en corte trasversal y otras omitidas para ilustrar mejor otras, de una segunda ejecución de la instalación para fabricar productos cerámicos según la presente invención;

-: la figura 3 es una vista de despiece en perspectiva de un semimolde utilizado para la fabricación de productos cerámicos y aplicable a dicha instalación;

-: la figura 4 es una vista en perspectiva parcialmente en corte transversal que exhibe el semimolde de la figura 3 ensamblado;

-: la figura 5 exhibe el semimolde de la figuras 3 y 4 en un corte parcial plano;

-: la figura 6 es una vista lateral esquemática, con algunas partes en corte transversal, de la parte de resina porosa de una parte de un molde tipo caparazón, con el respectivo elemento de cobertura hermético, empleado en la instalación según la presente invención;

-: la figura 7 es una vista lateral esquemática de despiece de una parte del semimolde que viene empleado en la instalación según una dada ejecución y que muestra, en particular, la porción de resina porosa y un elemento de cobertura hermético;

-: la figura 8 es una vista lateral, con algunas partes omitidas y otras en corte transversal, de la parte del molde de la figura 6 pero provista de una solución constructiva diferente de los elementos de posicionamiento con respecto a los de la figura 5;

-: la figura 9 es una vista lateral, con algunas partes omitidas y otras en corte transversal, nuevamente de la parte del molde de la figura 6 pero provista de otra solución constructiva diferente de los elementos de posicionamiento.

Haciendo referencia a los dibujos anexos, en particular a las figuras 1 y 2, la instalación según la presente invención viene empleada para fabricar productos cerámicos, en particular pero sin que ello implique ninguna restricción, artefactos sanitarios cerámicos (tales como, por ejemplo, lavabos, inodoros, bidés, bases de ducha y similares).

Esta instalación, denotada en su totalidad mediante el número 100, comprende un molde (1) dividido en al menos dos partes (2 y 3), que definen una cavidad interna (C) donde viene moldeado el producto cerámico.

A continuación, para dar una clara visión panorámica de la presente invención, viene descrita sucintamente cada una de las partes (2 y 3) del molde (1).

Esencialmente, cada parte (2 y 3) del molde (1) se compone de un cuerpo delimitado por: una superficie externa que comprende una superficie posterior (2p y 3p) y una superficie lateral (2s y 3s), y una superficie de trabajo que comprende una superficie interna (2c y 3c) que viene mojada con un líquido de colada y que define dicha cavidad (C), y una superficie de contacto frontal (2f y 3f) que entra en contacto con la respectiva superficie de contacto (3f y 2f) de la otra parte (3 y 2) del molde (1) cuando las dos partes (3 y 2) del molde (1) vienen cerradas (para las respectivas referencias, ver también las figuras 6 y 7).

El cuerpo delimitado por esas superficies está compuesto principalmente, a título ejemplificador y, por ende, no limitativo, por uno o varios volúmenes de materiales permeables o porosos conectados entre sí de modo estable.

Las dos partes (2 y 3) pueden moverse en acercamiento y alejamiento recíproco, bajo la acción de respectivos medios de accionamiento (4) que actúan en ambas direcciones a lo largo de una línea de sujeción predeterminada (S) (ver las flechas de las figuras 1 y 2), de manera de unir o separar las dos partes (2 y 3) en relación recíproca.

Cuando las dos partes (2 y 3) están cerradas, dentro de la cavidad (C) viene alimentado el líquido de colada del producto (barbotina en el caso de productos cerámicos), el cual sirve para el moldeo del producto.

La alimentación del líquido (y también de los demás fluidos, como se aclarará en lo que sigue de esta descripción) viene llevada a cabo a través de respectivos primeros medios de alimentación (10) a presiones (P) que difieren en función del ciclo de colada del producto (los primeros medios de alimentación (10) vienen descritos con mayor nivel de detalles más adelante).

En la ejecución de la instalación (100) exhibida, los medios de accionamiento (4) tienen la forma de un cilindro para mover la parte (2) que, a su vez, está soportada por un travesaño (T), sin embargo esta ejecución debe ser considerada un ejemplo no restrictivo de cómo poner en acto la presente invención, puesto que dichos medios (4) pueden ser ejecutados mediante otros sistemas de guía o carril aéreo o de pavimento tanto para instalaciones de molde individual como de molde múltiple, sin por ello apartarse del alcance de la presente invención.

Tal como se puede ver también en las figuras 1 y 2, al menos una de las partes – aquella denotada con el número 2 en este ejemplo no restrictivo – está provista de medios (6) para contener un fluido y circundar al menos las antes mencionadas superficies externas posterior y lateral (2p y 2s) de la misma parte (2) del molde (1); estos medios de contención (6) están asociados con dicha parte (2) de manera que durante el ciclo de colada del producto el fluido aplique constantemente fuerzas de reacción (FR) para compensar las fuerzas (SF) que actúan sobre dicha parte (2) del molde (1), en las direcciones definidas por la forma de la superficie interna (2c) de dicha parte (2) del molde.

En la ejecución ilustrada, nuevamente a título ejemplificador, esos medios de contención y control (6) están intercalados, durante el uso, entre dicha parte del molde (2) y los medios de accionamiento (4).

Asimismo, la figura 2 muestra que la otra parte de molde (3) también puede estar provista de medios de contención y control (6’) que actúan sobre las superficies externas posterior y lateral (3p y 3s) de la misma parte (3) del molde.

Por motivos de simplicidad de descripción, a continuación se hará referencia solamente a los medios de contención (6) de únicamente una de las partes del molde puesto que la estructura de la otra parte del molde es substancialmente la misma.

En la configuración ilustrada en este documento, será considerada la parte del molde denotada con el número 2, conocida en la jerga del sector como la parte hembra.

Observando con mayor detenimiento (ver también las figuras de 3 a 5), los medios de contención y control (6) comprenden un elemento de contención hermético (7) asociado con la parte (2) del molde, el cual circunda la superficie externa posterior (2p) y la superficie externa lateral (2s) de la misma parte (2) del molde.

El elemento de contención (7) está provisto de medios (8) para alimentar y extraer fluido de compensación de al menos una cámara de compensación (9) definida entre el mismo elemento de contención (7) y las superficies posterior y lateral (2p y 2s) de dicha parte (2) del molde.

En particular, los medios (8) para alimentar y extraer fluido de compensación de la cámara de compensación

(9) están correlacionados con los medios (10) antes mencionados para controlar los fluidos en la cavidad (C): de este modo, en la cámara (9), es posible compensar en tiempo real la presión (P) presente en la cavidad de moldeo (C) con una presión (P’) adecuada en la cámara de compensación (9).

De ello se desprende que las fuerzas (SF) que actúan sobre la parte (2) del molde a lo largo de dichas direcciones ortogonales a dicha superficie (2c) de la parte (2) del molde vienen equilibradas proporcionalmente, para decirlo de alguna manera, por las fuerzas de reacción (FR).

Al menos la superficie externa (2p) de la parte (2) del molde posee una camisa de protección (11 o 12) (que podría ser, sin por ello restringir el alcance de la presente invención, de tipo laminado), hermética y configurada complementaria al perfil de la superficie externa posterior (2p) de la parte (2) (ver también la figura 7) y que crea una superficie de separación entre la cámara de compensación (9) y la misma superficie externa posterior (2p), o el espesor del material permeable que constituye el cuerpo de la parte (2) del molde.

Esta combinación estructural permite elegir entre diferentes soluciones estructurales, en el sentido de formas geométricas, de la parte del molde contenida dentro de la cámara de compensación (9), sin perjudicar la calidad del producto final.

A título ejemplificador y, por ende, no limitativo, la forma de la parte (2) del molde mostrada en la figura 1 presenta superficies externas geométricamente regulares, mientras que en las figuras de 2 a 5 y 7, la forma de la parte

(2) del molde (1) presenta superficies externas geométricamente complejas, donde el perfil de la superficie externa posterior (2p) y el perfil de la superficie de trabajo (2c – 2f), unidas por la superficie de transición lateral (2s) (en la práctica el borde), son substancialmente paralelas.

En la segunda situación, dicha parte del molde es como si fuera un molde “tallado” en el espacio, con el material que compone el cuerpo, es decir la parte substancialmente activa y permeable de la parte del molde, con un espesor reducido.

Esta arquitectura ofrece ventajas considerables, tales como, por ejemplo, un menor peso general del sistema y, por ende, sistemas de movimiento del molde más económicos.

Otra ventaja es que cuanto más delgada es la capa de resina en la dirección de empuje en la cual vienen aplicadas las fuerzas a la superficie interna durante el ciclo de colada, tanto menor son los efectos de su compresibilidad sobre el producto colado.

Obviamente, como se ha mencionado con anterioridad, cada superficie externa posterior (2p) en esas dos diferentes ejecuciones posee una camisa de protección hermética y configurada de manera complementaria (11), la cual crea una superficie de separación entre la cámara de compensación (9) y la superficie externa posterior (2p).

Las figuras 6 y 8 exhiben otra ejecución del cuerpo de la parte (2) del molde, donde la superficie externa posterior (2p) de la parte (2) del molde (1) tiene un perfil geométrico estándar que, en este caso particular, es redondeado o similar a un caparazón, independientemente de la forma de la superficie (2c) que viene mojada por la barbotina.

También en este caso, la superficie externa posterior (2p) del “caparazón” tiene una camisa de protección (12) configurada de manera complementaria para separar la cámara de compensación (9) de la superficie externa posterior (2p).

En esta ejecución, la ventaja principal está dada, justamente, por la posibilidad de normalización de la estructura del molde independientemente de la forma de la cavidad (C), lo cual permite estandarizar los procesos para la fabricación de las camisas y los aparatos auxiliares y, por ende, reducir de manera significativa los costos generales.

Preferentemente, la camisa (11 o 12) está hecha de un material compuesto (tal como, por ejemplo, fibra de vidrio o fibra de carbono) para mejorar la resistencia mecánica del cuerpo del molde, que viene sometido tanto a presiones internas como externas, especialmente en el caso de las últimas dos configuraciones geométricas descritas con anterioridad donde la capa de resina permeable presenta un espesor reducido.

En virtud de la especial combinación estructural entre la superficie externa posterior (2p) y la camisa (11 o 12), además se pueden proporcionar medios (13, 15) para la extracción de una parte del líquido de colada del producto e intercalados entre la camisa (11 o 12) y la parte (2) del molde o hechos directamente en la parte (2) del molde, dichos medios estando conectados a una unidad externa de servicio (14) de dicho sistema de drenaje (exhibida como un bloque en la figura 5, puesto que es de tipo conocido).

A lo anterior cabe agregar el hecho que justamente porque hay canales de drenaje entre la superficie externa posterior (2p) y la camisa (11 o 12), se han proporcionado medios de adhesión (por ejemplo, un apropiado adhesivo) entre ellas para mantenerlas juntas y en contraposición a las fuerzas de empuje que se crean cuando la unidad (14) bombea fluidos bajo presión dentro del sistema de drenaje (por ejemplo, cuando se limpia / enjuaga el molde).

Observando con mayor detenimiento la cámara de compensación (9) se aprecia que esta última comprende dicho elemento de contención (7) que, a su vez, comprende al menos lo siguiente (ver las figuras 3, 4 y 5);

-: un elemento rígido (22) que define las paredes de la cámara de compensación (9);

-una placa de fondo (19) asociada con el elemento rígido (22);

-: medios de hermeticidad (21) que actúan entre el elemento rígido (22) y la parte (2) del molde.

Además de dichos componentes hay un elemento de posicionamiento o separador (17) asociado con la superficie externa lateral (2s) de dicha parte (2), a través de respectivos primeros medios de fijación (18), y apto para posicionar la parte (2) del molde con respecto a la placa de fondo (19); el elemento rígido (22) viene dispuesto sobre el separador (17).

A través de segundos medios de fijación (20), el separador (17) puede ser asociado también con la placa de fondo (19) de la cámara de compensación (9).

Más en particular, los medios de hermeticidad (21) vienen dispuestos y actúan entre la superficie externa lateral (2s) de dicha parte (2) del molde y el elemento rígido (22).

Como puede verse en las figuras 1 y 2, la placa de fondo (19) puede estar provista (en una ejecución ejemplificadora y no restrictiva) de una abertura que desemboca en la cámara (9) y en la cual viene dispuesto un segundo conducto (8a) (también forma parte de la instalación (100) un primer conducto (27), descrito abajo) por donde circula un fluido y que forma parte de dichos medios (8) para alimentar y extraer fluido de la cámara de compensación hermética (9).

Obviamente, el segundo conducto (8a) puede ser puesto en comunicación con la cámara de compensación (9) a través de una abertura hecha en dicho elemento (22).

La placa de fondo (19), además, puede estar provista de una segunda abertura en la cual viene dispuesto un tercer conducto de venteo y seguridad (23) que conduce a una válvula de presión máxima de la cámara de compensación hermética (9).

Obviamente, el tercer conducto (23), además, puede estar conectado a la cámara de compensación (9) a través de dicho elemento (22) por medio de una apropiada abertura.

En el caso exhibido, la placa de fondo (19) está conectada a los medios (4) que mueven el semimolde (2) (a través de dicho travesaño (T)) actuando en ambas direcciones a lo largo de una línea de sujeción (S) predeterminada de modo de unir o separar las dos partes (2 y 3) en relación recíproca.

Por lo que concierne a las posibles soluciones mecánicas presentes, los primeros medios de fijación antes mencionados pueden tener la forma de un primer borde final ensanchado (18) hecho en el separador (17) y vinculable con una primera ranura complementaria (24) formada en la superficie externa lateral (2s) de dicha parte (2).

Los segundos medios de fijación antes mencionados pueden tener la forma de una pluralidad de soportes (20) situados sobre la placa de fondo (19) y vinculables con un segundo borde terminal ensanchado (17a) del separador (17) (ver las figuras 4 y 5).

Los medios de hermeticidad pueden comprender una junta, o sello, (21) (en este caso, por ejemplo, una junta anular) hecha de material incompresible y alojada en una segunda ranura de forma complementaria (25) hecha en la parte (2) del molde y retenida, del lado opuesto, por el elemento rígido de refuerzo (22) mencionado con anterioridad.

Las figuras 3 y 4 exhiben un ejemplo de una parte (2) del molde hembra, donde el separador (17) está dividido en al menos dos semipartes (17b, 17c) que, durante el uso, pueden ser unidas entre sí sobre dicha parte (2) y las cuales pueden ser asociadas tanto con dicha parte (2) como con la placa de fondo (19) a través de los primeros medios de fijación (18) y de los segundos medios de fijación (20).

En las figuras 6, 8 y 9 se muestra una ejecución alternativa de la estructura descrita con anterioridad.

En esta ejecución, la parte (2) del molde es del tipo redondeada o con forma de caparazón, provista de la camisa (12) antes mencionada para cubrir la superficie externa posterior (2p), la cual presenta una brida circular que la conecta a la superficie externa lateral (2s).

En la figura 8, los elementos básicos de la estructura del elemento de contención (7) son los mismos que aquellos de la ejecución anterior excepto el elemento de posicionamiento (17) que, en este caso, comprende dos o más columnas, o puntales, (17d), cada una de ellas asociada, en correspondencia de una extremidad, a la placa de fondo

(19) y, en correspondencia de la otra extremidad, a la zona con brida de la superficie externa posterior (2p).

Los puntales (17d) pueden estar provistos de bloques elásticos (TE) para la unión de la brida al fondo de manera de obtener una flexibilidad elástica que proporciona una definida rigidez estructural durante las diferentes etapas operativas, en particular, a través de la absorción axial de los puntales (17d).

En la figura 9 se exhibe otra ejecución, donde el elemento de posicionamiento (17) tiene la forma de dos o más varillas de conexión (17t), cada una de ellas asociada, en correspondencia de una extremidad, a la placa de fondo (19) y, en correspondencia de la otra extremidad, a la zona con brida de la superficie externa posterior (2p).

La extremidad de cada varilla de conexión (17t) viene introducida dentro de una respectiva sede (19t) hecha en la placa de fondo (19), con un resorte (17m) dispuesto alrededor de la misma, dicho resorte siendo retenido, en correspondencia de una extremidad, por la cabeza de extremidad de la respectiva varilla de conexión (17t) y, en correspondencia de la otra extremidad, por la pared interna superior de la sede (19t).

La carga del resorte (17m), en una situación no operativa, mantiene cerca entre sí la parte (2) del molde y la placa de fondo (19) (distancia mínima predeterminada también gracias a un diente de final de carrera (22e) situado a lo largo de la superficie interna de dicho elemento (22)), mientras que la separación se amplía al comienzo del ciclo operativo debido a la mayor presión dentro de la cámara (9) y, por ende, a la fuerza de empuje ejercida por el fluido sobre la superficie externa posterior (2p), que paulatinamente vence la fuerza de tracción del resorte (17m).

Las ejecuciones del elemento de posicionamiento descritas hasta ahora y que se refieren a las ejecuciones mostradas en las figuras 6, 8 y 9 permiten un contacto seguro y adaptable entre las superficies de trabajo de las dos partes (2 y 3) del molde (1).

De ello se desprende que con un molde estructurado de esta manera, incluso el resto de la instalación (100) de colada de productos cerámicos debe ser provisto de componentes que se suman a los tradicionales, tales como, por ejemplo, dichos medios (10) para controlar los fluidos de servicio en la cavidad (C) (líquido de colada cerámico y aire para la extracción del líquido en exceso / consolidación del producto).

Basta con decir que la presión (P) del líquido de colada o barbotina y del aire asume valores que varían en función del tiempo (P = P(t)) durante el ciclo de colada, y la presión de contra-empuje (P’) del fluido de compensación es una función lineal de la presión dentro de la cavidad (C) y, por consiguiente, también P’ = P’(t)= K1 + K2*P(t).

Esos valores vienen controlados por respectivos sensores (26s y 23s) situados, en el caso de líquido de colada / aire, en un primer tanque de contención y presurización de líquido (26) y, en el caso del fluido de compensación, dentro de la cámara de compensación (9) (ver las figuras 1 y 2).

Volviendo a las figuras 1 y 2, los primeros medios (10) de alimentación de líquido / aire pueden comprender:

-: el primer tanque de líquido de colada (26) conectado mediante un primer conducto (27) a la cavidad de moldeo (C); y

-: medios ajustables (28) para introducir un fluido gaseoso dentro del primer tanque (26) de manera de presurizar el mismo primer tanque (26) y así obligar al líquido a entrar dentro de la cavidad (C) a una presión (P) predeterminada en función del ciclo de colada del producto.

El líquido de colada viene alimentado dentro del tanque (26) a través de adecuados medios de alimentación (26a).

Aparte de dichos componentes, hay un segundo tanque (29) que contiene dicho fluido de compensación que puede ser alimentado dentro de la cámara de compensación (9) a través de dicho segundo conducto (8a).

El segundo tanque (29) (provisto de respectivos medios ajustables e independientes (28a) para la introducción de fluido gaseoso y medios (28b) para suministrar el fluido de compensación) está conectado a través de un cuarto conducto (30) al primer tanque (26) en correspondencia de la zona sometida al empuje del fluido gaseoso presurizado de manera de permitir que la presión (P’) que hay en el segundo tanque (29) sea ecualizada con la presión (P) que hay en el primer tanque (26), es decir para correlacionar la presión de contra-empuje del fluido de compensación en la cámara (9) con la presión de empuje que obliga al líquido / aire a entrar dentro de la cavidad de colada (C).

Obviamente, tal como se verá más adelante, la correlación entre la presión en la cavidad (C) y la presión del fluido de compensación viene mantenida también durante las etapas de descompresión, drenaje y consolidación gracias a la presencia de los sensores (23s y 26s) y de los respectivos medios de alimentación de fluido (28 y 28a) del primer y del segundo tanque (26 y 29).

Los numerales 40 y 40’ de las figuras 1 y 2 denotan bloques, situados en cuartos conductos (30 y 30’), que representan medios genéricos de control para correlacionar correctamente las dos presiones (P y P’), soportando al mismo tiempo la posibilidad de precargar inicialmente la cámara o las cámaras (9, 9’) con un fluido de compensación (PP) antes del inicio del ciclo de colada, es decir antes de que el líquido de colada comience a fluir.

Para permitir que la entrada y salida del fluido de compensación ocurra correctamente sin mezclarse con el fluido gaseoso, el segundo tanque (29) puede ser provisto de una membrana de separación (31) que mantiene el fluido gaseoso separado del fluido de compensación.

Dicha membrana (31) puede ser de tipo elástico y móvil en ambas direcciones a lo largo del segundo tanque

(29) (ver las flechas F31).

Por lo que concierne al fluido de compensación, éste puede ser un líquido y, más en particular, sin restringir el alcance de la presente invención, agua, mientras que el fluido gaseoso de presurización es aire.

Las líneas de trazos de la figura 2 indican los elementos que puede haber en la otra parte (3) del molde, es decir un tercer tanque de fluido de compensación (29’), idéntico al segundo tanque (29), y provisto de un conducto (8’a) para conectar una cámara de compensación (9’) y también conectado al primer tanque (26) por medio de otro conducto (30’).

Con una instalación (100) estructurada de este modo, un método para fabricar productos cerámicos puede comprender al menos las siguientes etapas:

a) movimiento de las dos partes (2 y 3) en acercamiento recíproco y cierre por sujeción de las mismas, a través de los medios de accionamiento (4), con una fuerza de sujeción (F) predeterminada, lo cual provoca que el elemento rígido

(22) entre en contacto con el correspondiente elemento rígido de dicha parte (3) del molde;

b) precarga de la cámara (9) hasta una presión definida (PP) mediante alimentación de fluido en su interior;

c) llenado de la cavidad (C) con líquido de colada a una dada presión P(t) y presurización adicional de la cámara de compensación (9) con el respectivo fluido a la presión correlacionada (P’(t)) (siendo esta última la presión de precarga (PP) más la presión KP(t));

d) presurización del líquido de colada en la cavidad (C) hasta una presión P(t) y correspondiente presurización del fluido de compensación en la cámara (9) hasta una dada presión (P’(t)), para formar el espesor del producto también mediante el drenaje de una parte del líquido (agua) a través de los canales de drenaje (13 o 15) mencionados con anterioridad;

e) descompresión de la cavidad (C) y, por ende, del líquido de colada todavía presente en ella, a una presión (P) predeterminada y correspondiente descompresión del fluido en la cámara de compensación (9) a dicha presión (P’);

f) vaciado completo de la barbotina de la cavidad (C) hasta alcanzar la presión mínima y correspondiente descompresión de la cámara de compensación (9);

g) consolidación del producto cerámico en aire a una dada presión (P(t)) y consiguiente aumento de la presión dentro de

la cámara de compensación (9) hasta P’(t);

h) descompresión del producto colado hasta P=0 y consiguiente retorno de P’ a PP;

i) apertura de las dos partes (2 y 3), nuevamente a través de los medios de accionamiento (4), y extracción del producto colado de la porción de la cavidad (C) de la primera parte del molde que de esta manera viene separada del producto colado;

j) restablecimiento de P’ y extracción del producto colado de la segunda parte de molde, que viene separada del

producto.

Este método, que se refiere a las etapas básicas de colada de un producto cerámico, permite controlar, gracias a las fuerzas de reacción ejercidas sobre la superficie externa del molde, las fuerzas que actúan sobre la superficie interna: no sólo en las direcciones en ángulo recto (y, por ende, transversales) con respecto a la línea de sujeción (S), sino también en las direcciones paralelas a la línea de sujeción (S) y a las respectivas componentes derivadas de la superficie externa posterior (2p) de la parte del molde.

De esta manera, la instalación así estructurada logra todos los objetivos antes mencionados gracias al control completo de las fuerzas dentro del molde mediante un fluido que compensa esas fuerzas de manera modulada en todas 5 las etapas del proceso de colada y en todas las dimensiones del molde.

Este control modulado mejora la reacción sobre el molde y elimina una potencial deformación del molde, impidiendo así contracciones elásticas que podrían perjudicar la calidad del producto que se está colando.

La invención que se acaba de describir es susceptible de aplicación industrial. Asimismo, todos los detalles de la presente invención pueden ser reemplazados por elementos técnicamente equivalentes.

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Instalación para fabricar productos cerámicos, dicha instalación (100) comprendiendo al menos un molde (1) dividido en por lo menos dos partes (2, 3) que forman una cavidad interna (C) conde viene modelado el producto cerámico, y que son móviles en acercamiento y alejamiento recíproco, bajo la acción de respectivos medios de accionamiento (4) que actúan en ambas direcciones a lo largo de una línea de sujeción (S) predeterminada, de manera de unir o separar las partes (2, 3) en relación recíproca; cada parte (2, 3) del molde (1) comprendiendo al menos una superficie externa posterior (2p, 3p) y una superficie externa lateral (2s, 3s); al menos una de las partes (2, 3) del molde

(1) estando provista de medios (6) para contener y controlar un fluido, que circundan al menos la superficie externa posterior (2p, 3p) y la superficie externa lateral (2s, 3s) de la parte (2, 3) del molde (1) y estando asociadas con la parte (2, 3) del molde (1) de manera que durante el ciclo de colada del producto las fuerzas (SF) que actúan sobre la parte (2, 3) del molde (2) vengan compensadas constantemente; dichos segundos medios de contención y control (6) comprendiendo un elemento de contención cerrado herméticamente (7) asociado con la parte (2, 3) del molde para circundar la superficie externa posterior (2p, 3p) y la superficie externa lateral (2s, 3s) de la parte (2, 3) del molde; dicho elemento de contención (7) estando provisto de medios (8) para alimentar y extraer fluido de compensación de la cámara de compensación (9) definida entre el mismo elemento de contención (7) y las superficies externas posterior (2p, 3p) y lateral (2s, 3s) de la parte (2, 3) del molde; donde el elemento de contención (7) comprende al menos:

-

un elemento rígido (22) que define las paredes de la cámara de compensación (9);

-una placa de fondo (19) asociada con el elemento rígido (22);

-

medios de hermeticidad (21) que actúan al menos entre el elemento rígido (22) y la parte (2, 3) del molde;

el elemento de contención estando caracterizado por el hecho que además comprende:

-

un elemento de posicionamiento o separador (17), dispuesto dentro del elemento rígido (22) y asociado bilateralmente con la zona con brida de la superficie externa posterior (2p) y a la placa de fondo (19), a través de respectivos primeros y segundos medios de fijación, dicho elemento (17) siendo apto para posicionar la parte (2, 3) del molde con respecto a la placa de fondo (19).
2.- Instalación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que también la otra parte (3, 2) del molde

(1) está provista de medios de contención y control (6’) que circundan la superficie externa posterior (3p, 2p) y la

superficie externa lateral (3s, 2s) de dicha parte (3, 2) del molde (1).
3.- Instalación según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por el hecho que los medios de contención y control

(6) están dispuestos y actúan sobre la superficie externa posterior (2p, 3p) y sobre la superficie externa lateral (2s, 3s) de la parte (2, 3) del molde y, durante el uso, están intercaladas entre dicha parte (2, 3) y dichos medios de accionamiento (4).
4.- Instalación según la reivindicación 1, donde una cavidad de moldeo (C), definida por superficies internas (2c, 3c) de la parte (2, 3) mojada por un líquido de colada, puede ser alimentada con dicho líquido de colada del producto a través de respectivos primeros medios (10) para controlar los fluidos de servicio en la cavidad (C) a diferentes presiones (P) en función de las distintas etapas del ciclo de colada del producto, dicha instalación estando caracterizada por el hecho que los medios (8) para alimentar y extraer el fluido de compensación de contención y control de la cámara de compensación (9) están correlacionados con los primeros medios (10) para controlar los fluidos de servicio, de modo que, en la cámara (9), las presiones (P) en la cavidad de moldeo (C) puedan ser compensadas en tiempo real con una presión apropiada (P’) en la cámara de compensación (9).
5.- Instalación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que al menos la superficie externa posterior (2p, 3p) de la parte (2, 3) del molde (1) presenta una camisa de protección (12), hermética y configurada para complementarse con el perfil de la superficie externa posterior (2p, 3p) de la parte (2, 3), la cual crea una superficie de separación entre la cámara de compensación (9) y la superficie externa posterior (2p, 3p) de dicha parte (2, 3).
6.- Instalación según la reivindicación 1, donde cada una de las partes (2, 3) del molde (1) está delimitada por: una superficie externa que comprende la superficie posterior (2p, 3p) y la superficie lateral (2s, 3s), y una superficie de trabajo que comprende una superficie interna (2c, 3c), mojada por un líquido de colada y que define la cavidad (C), y una superficie de contacto frontal (2f, 3f) que se apoya sobre la respectiva superficie de contacto (3f, 2f) de la otra parte (3, 2) del molde cuando las dos partes (3, 2) del molde están cerradas, dicha instalación estando caracterizada por el hecho que la superficie externa posterior de las partes (2, 3) del molde (1) tiene un perfil con una forma estandarizada geométricamente, definida por el espesor del material con que está hecho el cuerpo, independientemente de la forma de la cavidad (C); la superficie externa posterior (2p, 3p) estando provista de una camisa de protección hermética y complementaria (12) que crea una superficie para separar la cámara de compensación (9) de la superficie externa posterior (2p, 3p).
7.- Instalación según la reivindicación 6, caracterizada por el hecho que la superficie externa posterior de la parte (2, 3) del molde (1) presenta un perfil redondeado o tipo caparazón, definido por el espesor del material con que está hecho el cuerpo; la superficie externa posterior (2p, 3p) estando provista de una camisa de protección hermética tipo caparazón y complementaria (12) que crea una superficie para separar la cámara de compensación (9) de la superficie externa posterior (2p, 3p).
8.- Instalación según la reivindicación 6 o 7, caracterizada por el hecho que comprende medios (13, 15) para extraer una parte del líquido de colada del producto, los cuales están intercalados entre la camisa (12) y la parte (2, 3) del molde y conectados a una unidad externa de servicio (14) del sistema de drenaje.
9.- Instalación según la reivindicación 6 o 7, caracterizada por el hecho que, entre la superficie externa posterior (2p, 3p) y la camisa (12), comprende medios de adhesión para mantenerlas juntas y en oposición a fuerzas de empuje que se generan cuando la unidad externa de servicio (14) del sistema de drenaje alimenta fluidos presurizados dentro de los medios de drenaje (13, 15).
10.- Instalación según la reivindicación 6, 7, 8 o 9, caracterizada por el hecho que la camisa (12) está hecha de un material compuesto para mejorar la resistencia mecánica de la parte (2, 3) del molde (1) que viene sometida a inconvenientes desequilibrios de presión tanto desde la parte interna, es decir las superficies internas (2c, 3c), como desde la parte externa del molde (1), es decir las superficies externas (2p, 3p; 2s, 3s).
11.- Instalación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que la placa de fondo (19) está provista de una abertura donde viene dispuesto un segundo conducto (8a) por donde pasa un fluido y que forma parte de los medios (8) para alimentar y extraer fluido de la cámara de compensación hermética (9).
12.- Instalación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que el elemento rígido (22) está provisto de una abertura donde viene dispuesto un segundo conducto (8a) por donde pasa un fluido y que forma parte de los medios (8) para alimentar y extraer fluido de la cámara de compensación hermética (9).
13.- Instalación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que la placa (19) está provista de una segunda abertura donde viene dispuesto un tercer conducto de seguridad y venteo (23) que conduce a una válvula de seguridad de presión máxima de la cámara de compensación hermética (9).
14.- Instalación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que el elemento rígido (22) está provisto de una segunda abertura donde viene dispuesto un tercer conducto de seguridad y venteo (23) que conduce a una válvula de seguridad de presión máxima de la cámara de compensación hermética (9).
15.- Instalación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que la placa de fondo (19) está conectada a medios (4) para mover la parte (2, 3) de molde y que actúan en ambas direcciones a lo largo de una línea de sujeción

(S) predeterminada de manera de unir o separar las dos partes (2 y 3) en relación recíproca.
16.- Instalación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que los medios de hermeticidad comprenden una junta, o sello, (21) hecha de material incompresible alojada en una ranura complementaria (25) de la parte (2, 3) del molde y retenida, del lado opuesto, por el elemento rígido (22) antes mencionado.
17.- Instalación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que el elemento de posicionamiento (17) tiene la forma de una pluralidad de columnas o puntales (17d), cada una de ellas asociada, en correspondencia de una extremidad, a la placa de fondo (19) y, en correspondencia de la otra extremidad, a la superficie externa posterior (2p); dichos puntales (17d) estando provistos de bloques elásticos para conferir flexibilidad elástica que proporciona una definida rigidez estructural durante las diferentes etapas del ciclo de colada.
18.- Instalación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que el elemento de posicionamiento (17) tiene la forma de una pluralidad de varillas (17t), cada una de ellas asociada, en correspondencia de una extremidad, a la placa de fondo (19) y, en correspondencia de la otra extremidad, a la superficie externa posterior (2p); una extremidad de cada varilla de conexión (17t) siendo introducida en una respectiva sede (19t) hecha en la placa de fondo (19); dicha extremidad de cada una de las varillas de conexión (17t) teniendo un resorte (17m) dispuesto alrededor de ella, el resorte siendo retenido, en correspondencia de una extremidad, por la cabeza de extremidad de la respectiva varilla de conexión (17t) y, en correspondencia de la otra extremidad, por la pared interna superior de la sede (19t) de modo que, cuando no está trabajando, la parte (2, 3) de molde y la placa de fondo (19) sean mantenidas cercanas entre sí.
19.- Instalación según la reivindicación 4, donde los primeros medios (10) para controlar el líquido de colada del producto comprenden:

-

un primer tanque de líquido de colada (26) conectado mediante un primer conducto (27) a la cavidad de moldeo (C), y

-

medios ajustables (28) para introducir un fluido gaseoso dentro del primer tanque (26) de manera de presurizar el líquido de colada en la cavidad a presiones (P) predeterminadas en función del ciclo de colada del producto, dicha instalación estando caracterizada por el hecho que, además, comprende al menos un segundo tanque (29) que contiene en su interior el fluido de compensación que puede ser alimentado dentro de la cámara de compensación (9) a través de un segundo conducto (8a).
20.- Instalación según la reivindicación 19, caracterizada por el hecho que el segundo tanque (29) está conectado a través de un cuarto conducto (30) al primer tanque (26) en correspondencia de la zona sometida al empuje del fluido gaseoso de manera de permitir que la presión (P) presente en el primer tanque (26) sea ecualizada con la presión (P’) presente en el segundo tanque (29), es decir para correlacionar la presión de contra-empuje del fluido de

5 compensación en la cámara (9) con la presión de empuje que obliga al líquido / aire a entrar dentro de la cavidad de moldeo (C).
21.- Instalación según la reivindicación 19 o 20, caracterizada por el hecho que el segundo tanque (29) está provisto de una membrana de separación (31) que mantiene el fluido gaseoso separado del fluido de compensación.
22.- Instalación según la reivindicación 21, caracterizada por el hecho que la membrana (31) es del tipo elástico 10 y es móvil a lo largo del segundo tanque (29).
23.- Instalación según la reivindicación 19 o 20, caracterizada por el hecho que el fluido de compensación es un líquido.
24.- Instalación según la reivindicación 19 o 20, caracterizada por el hecho que el fluido de compensación es un líquido y, en particular, es agua.

15 25.- Instalación según la reivindicación 19 o 20, caracterizada por el hecho que el fluido gaseoso de empuje es aire