ES2907053T3 - Sistema y procedimiento para la conformación flexible de un molde de fundición para la producción de un patrón de fundición - Google Patents

Sistema y procedimiento para la conformación flexible de un molde de fundición para la producción de un patrón de fundición Download PDF

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Abstract

Sistema (100) para la conformación flexible de un molde de fundición (151) y para la fabricación de un patrón de fundición (150), comprendiendo el sistema (100) una plataforma de montaje (101) una pluralidad de barras de moldeo (110) para conformar el molde de función (151) un dispositivo de transporte (102) para transportar las barras de moldeo (110) a la plataforma de montaje (101), conformando la plataforma de montaje (101) una superficie de apoyo definida en un suelo para una pila (112) de barras de moldeo (110), caracterizado porque el dispositivo de transporte (102) está adaptado para coger las barras de moldeo (110) y depositarlas en la plataforma de montaje (101) de manera que se pueda conformar una pila (112) de barras de moldeo (110) y que un lado (203) de la pila (112) se pueda conformar por medio de la posición de las barras de moldeo (110) para conformar un segmento (203) del molde de fundición (151) de manera que al menos un lado del molde de fundición (151) pueda ser conformado por la pila (112) de barras de moldeo (110).

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema y procedimiento para la conformación flexible de un molde de fundición para la producción de un patrón de fundición
Campo técnico
El presente invento se refiere a un sistema y procedimiento para conformar de forma flexible un molde de fundición para producir un patrón de fundición. Además, el presente invento se refiere a un sistema para producir un artículo moldeado.
Antecedentes del invento
En el desarrollo de productos actual, los requisitos para la creación de prototipos son producirlos de forma rápida y flexible. Para ello, no se conforman moldes de fundición fijos y de fabricación única, sino que se utilizan moldes de fundición adaptables, de manera que se pueden adaptar para la fabricación de diferentes prototipos.
El documento DE 203 20 712 U1 describe, por ejemplo, una herramienta de moldeo adaptable para producir componentes planos de cualquier forma. La herramienta de moldeo es ajustable a un contorno superficial que corresponde a un contorno superficial del componente, estando el contorno superficial de la herramienta de moldeo formado por una matriz de troqueles segmentados individuales. Los troqueles segmentados pueden ser controlados individualmente y desplazados verticalmente. En una posición predeterminada, los troqueles segmentados se fijan en su posición vertical.
El documento US 2017/225369 A1 divulga un dispositivo de fundición o herramienta de moldeo ajustable. Las barras se introducen en una cámara a través de aberturas en la misma y se fijan de manera que se define un volumen interno de la cámara.
Un compuesto de moldeo se rellena en la cámara y se somete a un proceso de curación. Las barras y el componente constructivo curado pueden entonces ser retirados.
El documento FR 59707 E divulga un molde de fundición con un troquel adaptado a la forma y que forma una de las caras del molde de fundición. El troquel puede comprender una pluralidad de barras que forman el molde de fundición.
El documento JP 2007245515 A divulga un molde de fundición para material de resina sintética para fabricar lentes de plástico. Una mitad del molde de fundición puede estar formada por una pila de barras dispuestas de forma diferente, proporcionando la disposición de las barras una forma específica de la lente.
El documento EP 2 108 401 divulga un aparato para fabricar un elemento de compensación para su uso en radioterapia, pudiendo el elemento de compensación adaptarse a determinadas propiedades y formas o contornos de la radiación. En este procedimiento, se conforma un molde de fundición a partir de una pluralidad de barras metálicas verticales paralelas. Por medio de medios móviles, como un brazo robótico, las barras individuales pueden moverse verticalmente. El brazo robótico puede tener agujas de acero que pueden desplazar verticalmente las barras correspondientes. El molde de fundición así colocado, compuesto por las barras individuales, se calienta entonces hasta un punto de fusión de manera que se produce un molde de fundición. Este molde de fundición se presiona entonces en un sustrato de plástico para formar un molde de fundición superficial correspondiente.
Para los sistemas de creación de prototipos, por un lado, es deseable disponer de un diseño de sistema sencillo que pueda adaptarse rápidamente a prototipos conformados de formas diferentes.
Ilustración del invento
Es un objeto del presente invento proporcionar un sistema para la fabricación de prototipos con una estructura de sistema sencilla, que pueda adaptarse rápidamente a prototipos o a patrones de fundición con formas diferentes.
Esta tarea se resuelve con un sistema y un procedimiento para conformar flexiblemente un molde de fundición y para producir un patrón de fundición según las reivindicaciones independientes, en particular en el sentido de que un dispositivo de transporte está diseñado para coger barras de moldeo y depositarlas en una plataforma de montaje de tal manera que se pueda conformar una pila de barras de moldeo y que un lado de la pila pueda formarse mediante la posición de las barras de moldeo con el fin de formar al menos un lado de un molde de fundición mediante la pila de barras de moldeo.
De acuerdo con un primer aspecto del presente invento, se describe un sistema para conformar flexiblemente un molde de fundición y para producir un patrón de fundición. El sistema comprende una plataforma de montaje, una pluralidad de barras de moldeo para conformar el molde de fundición y un dispositivo de transporte para transportar las barras de moldeo a la plataforma de montaje a lo largo de una dirección de transporte. El dispositivo de transporte está adaptado para coger las barras de moldeo (individualmente o en grupos) y depositarlas en la plataforma de montaje de tal manera que se pueda formar una pila de las barras de moldeo, y que un lado de la pila se pueda formar mediante la posición de las barras de moldeo para formar un segmento del molde de fundición.
De acuerdo con otro aspecto, se expone un procedimiento de conformación flexible de un molde de fundición y de producción de un patrón de fundición. De acuerdo con el procedimiento, al menos una barra de moldeo se mueve a una plataforma de montaje a lo largo de una dirección de transporte, estando el dispositivo de transporte adaptado para coger las barras de moldeo y depositarlas en la plataforma de montaje de tal manera que se pueda formar una pila de las barras de moldeo, y que un lado de la pila se pueda formar mediante la posición de las barras de moldeo para formar un segmento del molde de fundición.
El patrón de fundición es un objeto tridimensional, por ejemplo un bloque de herramienta, un bloque de molde o un bloque de patrón, que es adecuado para producir un prototipo. En particular, el patrón de fundición es un componente fundido, que puede ser fundido, por ejemplo de material sintético, como resina de poliuretano (PU) o ureol, o de materiales metálicos, como el aluminio. El patrón de fundición puede tener, por ejemplo, entre 2000 mm (milímetros) y 4000 mm, en particular 3000 mm, de longitud, 1000 mm a 2000 mm, en particular 1500 mm, de ancho, y 1000 mm a 3000 mm, en particular 2000 mm, de altura.
Después de que el patrón de fundición haya sido fundido en el sistema según el invento, puede ser procesado adicionalmente en un equipo de fabricación adicional, como un horno o un equipo de tratamiento de superficies (rectificadoras, etc.).
Por ejemplo, las barras de moldeo pueden estar hechas de un material metálico, como acero o aluminio, o de un material sintético, como polietileno (PE). Las barras de moldeo tienen una sección transversal apilable, por ejemplo una sección transversal rectangular. Además, cada una de las barras de moldeo tiene dos caras frontales opuestas. Por ejemplo, una parte terminal de una barra de moldeo con su cara frontal y su superficie forma un segmento del molde de fundición. La forma del molde de fundición se forma insertando las barras de moldeo individuales más o menos en el molde de fundición (en particular horizontalmente). En este proceso, las partes de las barras de moldeo que sobresalen de la pila en el segmento del molde de fundición y están desplazadas hacia el interior, forman los correspondientes moldes negativos del patrón de fundición o los correspondientes contornos del molde de fundición. Las barras de moldeo pueden tener dimensiones geométricas idénticas entre sí. Alternativamente, los grupos de barras de moldeo pueden tener una longitud diferente, una sección transversal diferente, o caras terminales o superficies de barra de forma diferente, por ejemplo caras terminales o superficies de barra curvas y planas.
Las barras de moldeo, por ejemplo, tienen una dimensión de ancho x alto x largo = 50 x 50 x 1500 mm, por ejemplo pesan entre 3 y 4 kg/cada una. Las barras de moldeo pueden estar presentes de forma ordenada en almacenes de barras. Por ejemplo, se pueden almacenar entre 5500 y 6000 barras de moldeo en un almacén de barras.
Por ejemplo, una pila puede tener de 2500 a 3000 barras de moldeo para formar un lado de un molde de fundición.
Un lado de un molde de fundición está formado por una pila de barras de moldeo. Las barras de moldeo individuales de una pila se proyectan más o menos con sus caras frontales o partes terminales dentro del molde de fundición, formando así un segmento de moldeo deseado del molde de fundición y correspondientemente un segmento de moldeo del patrón de fundición.
La plataforma de montaje forma una superficie de apoyo definida en un suelo para una pila de las barras del moldeo. La plataforma de montaje está hecha de una base sólida, como un material metálico, como por ejemplo placas de acero. Las barras de moldeo individuales se colocan sobre la plataforma de montaje por medio del dispositivo de transporte. En consecuencia, el molde de fundición también se forma en la plataforma de montaje. La plataforma de montaje también puede considerarse como una zona predeterminada de un suelo, de modo que las barras de moldeo pueden apilarse directamente en el suelo, por ejemplo.
El dispositivo de transporte está configurado para coger las barras de moldeo individualmente. Para ello, el dispositivo de transporte puede, como se describe con más detalle a continuación, coger, succionar o fijar magnéticamente las barras de moldeo y levantarlas verticalmente y transportarlas correspondientemente en sentido horizontal entre una posición de almacenamiento (por ejemplo el almacén de barras descrito a continuación) y la zona de montaje en la plataforma de montaje. En particular, el dispositivo de transporte transporta las barras de moldeo a lo largo de una dirección de transporte que es en particular horizontal.
En un modelo de fabricación ejemplar, las barras de moldeo de una pila pueden ser desplazadas en pila después de ser colocadas en una forma deseada por medio del dispositivo de transporte, por ejemplo manualmente o por medio de un dispositivo de ajuste, con el fin de preestablecer la posición deseada de las barras de moldeo en la pila y en consecuencia, la forma del molde de fundición.
En otro modelo de fabricación ejemplar, el dispositivo de transporte puede ser controlado, en particular por un dispositivo de control, de tal manera que cada barra de moldeo se coloca en una posición definida y predeterminada en la pila y, en consecuencia, puede colocarse en la zona de montaje. En otras palabras, el dispositivo de transporte está conformado para colocar las barras de moldeo, en particular de forma suelta (es decir, sin una unión en arrastre de forma o una unión adhesiva entre las barras de moldeo entre sí), en posiciones predeterminadas en la pila. La pila de barras de moldeo puede formarse de tal manera que el dispositivo de transporte coloque primero las barras de moldeo en un primer plano exactamente en relación con las demás y luego forme un segundo nivel de barras de moldeo sobre el primer nivel. De este modo, la pila puede ser construida verticalmente nivel por nivel hasta que finalmente un lado entero de la pila es formado por las barras de moldeo y por lo tanto correspondientemente un segmento del molde. Por consiguiente, en otro modelo de fabricación ejemplar, la pila puede estar formada por barras de moldeo colocadas una al lado de la otra y una encima de la otra, en particular barras de moldeo paralelas, cuya posición a lo largo de una dirección de las barras de moldeo puede ajustarse individualmente por medio del dispositivo de transporte. Las superficies de las barras de moldeo, por ejemplo las caras frontales y las superficies superficiales de las barras de moldeo que forman el molde de fundición, pueden colocarse individualmente a lo largo de una dirección de barra de las barras por medio del dispositivo de transporte. En otras palabras, el dispositivo de transporte puede diseñarse, por ejemplo, como un sistema de pórtico o con un brazo robótico para depositar las barras de moldeo en la plataforma de montaje según los parámetros espaciales predeterminados (parámetros X-Y-Z). El dispositivo de transporte dispone, por ejemplo, de ejes lineales accionados para poder mover las barras entre sí de forma correspondiente y adaptarlas al contorno de la pieza moldeada asignada en la pila. De este modo, se construye una pila nivel a nivel para formar el molde de fundición.
De acuerdo con otro aspecto del presente invento, se describe un sistema para producir un artículo moldeado. El sistema incluye una plataforma de montaje, una pluralidad de barras de moldeo para conformar el artículo moldeado y un dispositivo de transporte para transportar las barras de moldeo a la plataforma de montaje. El dispositivo de transporte está adaptado para coger las barras de moldeo y depositarlas en la plataforma de montaje de tal manera que se pueda formar una pila de barras de moldeo, pudiendo las posiciones de las barras de moldeo individuales en la pila simular la forma del artículo moldeado. Las barras de moldeo pueden pegarse entre sí de manera que la pila forme el artículo moldeado. En otras palabras, por ejemplo, también puede formarse una pila que, como alternativa a la especificación de un molde, forme por sí misma el artículo moldeado a producir. Para ello, por ejemplo, las barras del moldeo se conectan entre sí de forma no desmontable, por ejemplo mediante una unión adhesiva. Al igual que el prototipo de fundición, el artículo moldeado es un objeto tridimensional, por ejemplo un bloque de herramientas, un bloque de molde o un bloque de patrón. En el caso del artículo moldeado se trataba en particular de un componente hecho, por ejemplo, de plástico, como resina sintética de poliuretano (PU) o ureol, o de materiales metálicos, como por ejemplo aluminio, según la composición del material de las barras de moldeo.
El presente invento puede utilizarse para formar, de manera sencilla, una pila de una pluralidad de barras de moldeo, formando la pila un segmento de un molde de fundición o formando ella misma un artículo moldeado. Esto se consigue, en particular, colocando con precisión barras de moldeo una encima de otra en una pila. Dado que las barras de moldeo pueden colocarse unas encima de otras y tienen una forma geométrica correspondiente que permite el apilamiento, son innecesarios los complejos dispositivos de sujeción para las barras de moldeo individuales. Dado que el dispositivo de transporte según el invento puede acumular las barras moldeadas capa por capa y desmontarlas de nuevo en consecuencia, no son necesarios complejos mecanismos de control para mover las barras individuales en una pila propia. La posición exacta de las barras de moldeo individuales se especifica cuando se colocan en la pila y debe ajustarse posteriormente, por ejemplo, hasta que funda el prototipo de fundición. Esto crea un sistema robusto para la conformación flexible de un molde de fundición o de un artículo moldeado que también puede adaptarse rápidamente a diferentes prototipos de fundición o artículos moldeados a producir.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, una superficie de las barras de moldeo, en particular la cara frontal de al menos una barra de moldeo, es plana, curva o acodada. En consecuencia, los grupos de barras de moldeo pueden tener una superficie y/o una cara frontal de forma diferente, por ejemplo superficies o caras frontales curvas, acodadas y planas. Dependiendo de la forma de la superficie del lado del molde a fundir, el dispositivo de transporte se puede servir de uno de los grupos de barras de moldeo y, en consecuencia, rechazar en la pila una barra de moldeo con una forma deseada de la cara frontal.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, el sistema comprende un almacén de barras para almacenar las barras, estando el dispositivo de transporte dispuesto para transportar las barras de moldeo individualmente entre el almacén de barras y la plataforma de montaje. El almacén de barras puede formar una superficie de apoyo en el suelo para almacenar las barras de moldeo. Las barras de moldeo individuales destinadas a ser utilizadas posteriormente en la conformación del molde de fundición pueden almacenarse de forma suelta en el almacén de barras para ser utilizadas posteriormente en la conformación del molde de fundición y pueden ser cogidas en consecuencia por el dispositivo de transporte. El almacén de barras también puede formar un sistema de estanterías en el que se pueden almacenar las barras de moldeo individualmente o en grupos. El almacén de barras y la plataforma de montaje pueden ser integrales y, por ejemplo, formar una placa base común.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, el almacén de barras está dispuesto a lo largo de la dirección de transporte desde el almacén de barras hasta la plataforma de montaje detrás de la plataforma de montaje.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, el dispositivo de transporte comprende una unidad de agarre para coger una barra de moldeo o una pluralidad de barras de moldeo. La unidad de agarre puede, por ejemplo, comprender dos mordazas que sujetan una barra de moldeo para su transporte y fijación. Alternativamente, la barra de moldeo puede tener, por ejemplo, una abertura de recepción en la que la unidad de agarre puede coger y fijar la barra de moldeo.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, la unidad de agarre está diseñada como una unidad de agarre por vacío con al menos una placa de succión por vacío de tal manera que, para la fijación de la barra, la unidad de agarre por vacío fija una o más barras de moldeo a transportar al mismo tiempo exclusivamente en su superficie (superior). Mediante la formación de vacío (o subpresión) entre la placa de succión de vacío y la superficie superior de la barra de moldeo, es posible que no sea necesario abrazar o coger la barra de moldeo para fijarla y transportarla. Así, las barras de moldeo pueden colocarse en una pila adyacente en un plano, de modo que se puede producir un empaquetamiento apretado de las barras de moldeo. De este modo, se reduce o se evita la fuga de un compuesto de moldeo a través de los huecos entre dos barras de moldeo adyacentes.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, la unidad de agarre está diseñada como unidad de agarre magnética, en el sentido de que para la fijación de barras la unidad de agarre magnética fija magnéticamente al menos una barra de moldeo a transportar, en particular exclusivamente, a su superficie. La unidad de agarre magnética está diseñada en particular con un electroimán, de manera que puede activar y desactivar opcionalmente una fuerza magnética. Las barras de moldeo a transportar pueden ser, por ejemplo, de material magnético o magnetizable, como un material ferromagnético (por ejemplo, metal). Alternativamente, las barras de moldeo pueden ser de plástico, con inserciones magnéticas que consisten en material magnético o magnetizable, como un material ferromagnético (por ejemplo metal), que se adjunta o se incrusta en la barra de moldeo.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, el sistema comprende un bastidor de guiado que comprende al menos un riel de guiado. El bastidor de guiado está dispuesto por encima de la plataforma de montaje y separado de la misma, estando el dispositivo de transporte acoplado al riel de guiado de forma móvil. El dispositivo de transporte puede desplazarse a lo largo de los rieles de guiado, por ejemplo mediante una transmisión por cadena o por correa. El bastidor de guiado puede constar, por ejemplo, de un riel de guiado paralelo a la dirección de transporte y otro riel de guiado que discurre ortogonalmente a la dirección de transporte. De este modo, el dispositivo de transporte puede alcanzar cualquier posición en un plano de la pila y, en consecuencia, depositar o levantar las barras de moldeo. El dispositivo de transporte puede funcionar, en particular, mediante accionamientos neumáticos, hidráulicos o eléctricos. En particular, pueden utilizarse motores lineales para posicionar con precisión el dispositivo de transporte.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, el dispositivo de transporte está configurado de manera estacionaria y comprende un brazo robótico, estando el brazo robótico configurado para coger la al menos una barra de moldeo y depositarla en la plataforma de montaje para formar la pila. A este respecto, el brazo robótico puede, por ejemplo, incluir los tipos de unidades de agarre descritos anteriormente para sujetar las barras de moldeo. Por ejemplo, el brazo robótico puede estar fijado al suelo y puede ser proyectable de forma pivotante y traslativa.
En otro modelo de fabricación ejemplar, el dispositivo de transporte está convenientemente dispuesto para rotar la barra de moldeo. Por rotar, se entiende que la barra de moldeo tiene un eje de rotación que es paralelo a una normal del plano horizontal, o paralelo a la dirección vertical. En otras palabras, la barra de moldeo puede rotar en el plano horizontal. De este modo, existe la posibilidad de que, además del primer tiempo y del segundo lado del molde de fundición, también se puedan formar otros lados del molde de fundición mediante el dispositivo de transporte. De este modo, el dispositivo de transporte puede extraer una barra de moldeo de un almacén de barras, transportarla horizontalmente hasta una posición de apilado deseada y ajustar su orientación mediante la rotación en el plano horizontal.
El dispositivo de transporte puede estar configurado además para transportar otro lado de la pila que es opuesto al lado de la pila antes mencionado. En este caso, el dispositivo de transporte puede recogerlo de un almacén de barras común y transportarlo, por ejemplo, en la dirección de transporte sobre el molde de fundición y depositarlo en el segundo lado de la pila. La rotación de la barra de moldeo no es necesaria en este caso.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, el sistema comprende un dispositivo de transporte adicional y un almacén de barras adicional. El dispositivo de transporte adicional está configurado para coger las barras de moldeo y depositarlas en la plataforma de montaje de tal manera que se forme una pila adicional de barras de moldeo y que se pueda formar un lado de la pila adicional por medio de la posición de las barras de moldeo para formar un segmento adicional del molde de fundición. Mediante el uso de los dispositivos de transporte múltiples, se pueden producir rápidamente varios lados de un molde de fundición correspondiente.
En otro modelo de fabricación ejemplar, se puede emplear una pluralidad de dispositivos de transporte, por ejemplo, se pueden utilizar cuatro dispositivos de transporte para formar cuatro pilas espaciadas, en el centro de las cuales se puede formar el molde de fundición. Cada pila forma así un segmento diferente del molde de fundición. Por ejemplo, un primer par de dispositivos de transporte a lo largo de la dirección de transporte puede transportar las barras de moldeo entre los correspondientes almacenes de barras y las pilas que moldean los lados y un segundo par de dispositivos de transporte puede transportar las barras de moldeo a lo largo de una dirección perpendicular a la dirección de transporte entre los correspondientes almacenes de barras y las pilas de moldeo de lados.
De este modo, puede proporcionarse en su totalidad una forma deseada de un molde de fundición y correspondiente a un patrón de fundición. Además, se puede proporcionar un dispositivo de sujeción de barras en la plataforma de montaje, por ejemplo, que sostiene una pluralidad de barras de moldeo, en particular verticalmente, y ajusta y fija cada barra de moldeo individual en una posición vertical predeterminada. Las barras de moldeo están orientadas de tal manera que pueden moverse esencialmente a lo largo de la dirección de la gravedad o verticalmente. De este modo, la plataforma de montaje por medio del dispositivo de sujeción de barras también puede conformar un contorno deseado y una forma de la superficie de fondo del molde de fundición y formar correspondientemente una forma de fondo deseada del molde de fundición.
De acuerdo con otro modelo de fabricación ejemplar, el sistema comprende una pared de sellado que puede acoplarse a la plataforma de montaje de tal manera que otro lado más del molde, que está libre de las barras del moldeo, este sellado. La pared de sellado puede ser plana o curva, por ejemplo. Además de una pared de sellado separada, ésta puede conformarse alternativamente por medio de barras de moldeo de una pila. Por ejemplo, las columnas más externas de la pila pueden extenderse al máximo en la dirección del molde de fundición para generar una pared de sellado lateral correspondiente. De este modo, una pared de sellado separada queda obsoleta. En consecuencia, por ejemplo, una fila inferior y/o una fila superior de barras de moldeo de una pila pueden extenderse al máximo para formar correspondientemente un segmento de fondo o una tapa del molde de fundición.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, el sistema comprende un dispositivo para la colada configurado para introducir un compuesto de moldeo en el molde de fundición. El dispositivo para la colada puede, por ejemplo, estar dispuesto sobre el molde de fundición abierto y permitir que el compuesto de moldeo correspondiente fluya dentro del molde de fundición. Para ello, el dispositivo para la colada puede estar acoplado a un depósito de material de fundición. Una vez construido el molde de fundición, se vierte en él material de fundición líquido, en particular polietileno, que se produce, por ejemplo, in situ con un dispositivo de mezcla y se transporta mediante el dispositivo para la colada.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, la plataforma de montaje tiene conexiones de transporte que están diseñadas para acoplarse con un dispositivo de transporte, como por ejemplo, una grúa o una carretilla elevadora, con el fin de transportar la plataforma de montaje, en particular con la pila. Así, por ejemplo, se puede transportar la plataforma de montaje que comprende la pila y el prototipo de fundición. Alternativamente, por ejemplo en una estación de preparación, la plataforma de montaje puede equiparse con las pilas correspondientes y, a continuación, transportarse mediante el dispositivo de transporte a una estación de colada en la que, por ejemplo, está previsto el dispositivo para la colada. Después de la colada, la plataforma de montaje puede ser transportada además a un horno para curar el patrón de fundición.
Por consiguiente, puede formarse un sistema de fabricación que comprenda, por ejemplo, una pluralidad de sistemas descritos anteriormente con correspondientes plataformas de montaje y dispositivos de transporte, donde simultáneamente las respectivas plataformas de montaje pueden ser cargadas con pilas, siendo posteriormente la respectiva plataforma de montaje introducida en el dispositivo para la colada externo. En particular, dado que la operación de carga de las pilas lleva más tiempo que la operación de colada, se proporciona en consecuencia una operación de fabricación eficiente.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, el sistema comprende un dispositivo de prensado dispuesto para presionar, por ejemplo, a lo largo de la dirección de la gravedad o lateralmente sobre la pila y lateralmente contra la pila para evitar el desplazamiento de las barras. Por ejemplo, el dispositivo de prensado puede moverse junto con el dispositivo de transporte. Por ejemplo, el dispositivo de prensado tiene una viga transversal que se extiende transversalmente a la dirección de transporte y puede presionar la pila desde arriba. Por un lado, las barras de moldeo mantienen la pila debido a su fuerza gravitatoria. Por otro lado, adicionalmente, debido a la presión del dispositivo de prensado, se puede consolidar la posición de las barras de moldeo en la pila.
Además, el sistema comprende otro dispositivo de prensado que a lo largo de una dirección horizontal, es decir, lateralmente, sujeta al menos un plano de barras de moldeo de una pila en la dirección horizontal. En particular, cada plano completamente colocado puede sujetarse de este modo.
En este proceso, se suelta brevemente la sujeción de todos los planos colocados anteriormente y se vuelven a sujetar. De este modo, se posibilita un llamado reasentamiento, es decir, una sujeción de las barras de moldeo por su propio peso y se cierran los espacios debidos a las tolerancias de las barras.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, la plataforma de montaje comprende una placa de montaje que está fijada de forma desmontable a la plataforma de montaje, conformando la placa de montaje un fondo del molde de fundición. El patrón de fundición puede así ser conformado y curado en la placa de montaje. Posteriormente, el patrón de fundición, junto con la placa de montaje puede ser retirado de la plataforma de montaje y transportado para su posterior procesamiento.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, la placa de montaje es extraíble perpendicularmente a la dirección de transporte de la plataforma de montaje. En particular, la plataforma de montaje puede tener una abertura con dos rieles de guiado laterales donde se puede insertar la placa de montaje a modo de sistema de cajonera.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, el dispositivo de transporte está configurado para coger las barras de moldeo individualmente o un grupo de barras de moldeo y sacarlas de la pila y, en particular, para transportarlas en contra de la dirección de transporte. Así, después de que el molde de fundición se haya curado, cada barra de moldeo puede ser devuelta al almacén de barras por medio del dispositivo de transporte y ser reutilizada para un molde de fundición posterior.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, el dispositivo de transporte tiene un elemento de acoplamiento que se acopla a una abertura de recepción de una barra de moldeo de tal manera que una fuerza de desmoldeo puede ser transmitida a la barra de moldeo, en particular en sentido contrario a la dirección de transporte. La fuerza de desmoldeo, es en particular, antiparalela a la dirección de transporte. Después de que el material de fundición se haya curado, las barras de moldeo pueden adherirse al patrón de fundición, de modo que se requiere una fuerza de desmoldeo correspondiente (por ejemplo de 2000 N a 5000 N) para liberar una barra de moldeo del patrón de fundición. La adhesión, la contracción y otras influencias, hacen que las barras de moldeo se adhieran al patrón de fundición. Las barras de moldeo hechas de polietileno pueden desmoldarse o retirarse fácilmente del patrón de fundición. En particular, se puede aplicar una fuerza de tracción de 200 kg a 400 o 600 kg en contra de la dirección de transporte, es decir, a lo largo de una dirección de desmoldeo.
En particular, la fuerza de desmoldeo es iniciada por el dispositivo de transporte, y en un modelo de fabricación preferente, una sola barra de moldeo a la vez es desmoldeada mientras que las otras barras de moldeo están apoyadas en el patrón de fundición para evitar así la transferencia de fuerza no deseada al sistema.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, la abertura de recepción tiene una rosca interna, en particular un inserto roscado, y el elemento de acoplamiento está formado como un perno roscado. Así, además, puede transmitirse una fuerza de elevación, es decir, una fuerza vertical, entre el dispositivo de transporte y la barra de moldeo, de modo que también es posible la elevación de la barra de moldeo.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, el elemento de acoplamiento está formado como un perno para formar una unión en arrastre de forma con la abertura de recepción con el fin de transmitir la fuerza de desmoldeo.
En consecuencia, la abertura de recepción presenta una dirección de profundización en la barra de moldeo que se forma perpendicularmente a la dirección de transporte. De este modo, un perno puede enganchar la abertura de recepción como elemento de acoplamiento y formar una unión en arrastre de forma para poder aplicar una fuerza horizontal (fuerza de tracción o fuerza de desmoldeo).
Según otro modelo de fabricación ejemplar, la abertura de recepción está formada con un rebaje y el perno está conformado para acoplarse en la abertura de recepción, estando el perno conformado en particular como un perno de bloqueo de bola. El perno y/o el material de la barra de moldeo donde está conformado el rebaje están, por ejemplo, conformados elásticamente, de modo que cuando el perno se presiona en la abertura de recepción, una zona de acoplamiento del perno (por ejemplo la bola del perno de bloqueo de bola) se engancha en el rebaje, de modo que se produce una conexión estable entre el perno y la barra de moldeo.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, al menos una de las barras de moldeo tiene la abertura de recepción en su superficie, de modo que el elemento de acoplamiento puede acoplarse a la abertura de recepción perpendicularmente (en particular, verticalmente) al dispositivo de transporte.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, al menos una de las barras de moldeo presenta una cara frontal adicional, que es opuesta a la cara frontal, estando la abertura de recepción conformada en la cara frontal adicional.
Según otro ejemplo de fabricación ejemplar, el dispositivo de transporte presenta un elemento de acoplamiento adicional que está diseñado para encajar en una abertura de recepción de una barra de moldeo adicional de tal manera que una fuerza de desmoldeo puede ser transmitida a una barra de moldeo adicional, en particular en contra de la dirección de transporte. En consecuencia, el dispositivo de transporte puede coger una pluralidad de barras de moldeo o estar acoplado a una pluralidad de barras de moldeo, con el fin de liberar una pluralidad de barras de moldeo simultáneamente del patrón de fundición moldeado y de la pila en la dirección de desmoldeo.
De acuerdo con otro modelo de fabricación ejemplar, el elemento de acoplamiento y el elemento de acoplamiento adicional son movibles independientemente a lo largo de la dirección de transporte para aplicar selectivamente una fuerza de desmoldeo a lo largo de una dirección de desmoldeo (que se forma opuesta a la dirección de transporte) sobre la barra de moldeo o sobre la barra de moldeo adicional. Así, por ejemplo, puede hacerse un acoplamiento con dos o más barras de moldeo, en donde sólo una parte de las barras de moldeo se libera por medio de un elemento de acoplamiento a lo largo de la dirección de desmoldeo. Debido al acoplamiento de los otros elementos de acoplamiento con las barras de moldeo, se proporciona una fuerza de sujeción del dispositivo de transporte en la pila restante, de modo que una barra puede ser liberada a lo largo de la dirección de desmoldeo y las contrafuerzas pueden ser transferidas desde el dispositivo de transporte a la pila. De este modo se alivia la carga del bastidor de guiado, por ejemplo, al que está unido el dispositivo de transporte, ya que el flujo de fuerzas se realiza a través de la pila y no a través del bastidor de guiado.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, el sistema comprende además un dispositivo de limpieza para limpiar al menos las caras frontales de las barras de moldeo. El dispositivo de limpieza comprende una abertura de limpieza a través de la cual puede introducirse una barra a limpiar a lo largo de la dirección de transporte. De este modo, las barras se transportan desde el dispositivo de transporte hasta el dispositivo de limpieza sin almacenamiento intermedio y se limpian mediante la introducción y extracción de las barras de moldeo en el dispositivo de limpieza. A continuación, las barras de moldeo se depositan en el almacén de barras.
Por ejemplo, el dispositivo de limpieza está fijado por encima de la plataforma de montaje, por ejemplo al bastidor de guiado. En particular, el dispositivo de limpieza puede estar dispuesto por encima y al lado de la plataforma de montaje, de manera que no se impida el transporte de las barras de moldeo al molde de fundición. El dispositivo de limpieza presenta elementos de limpieza que aflojan mecánicamente el compuesto de moldeo curado, por ejemplo. Los elementos de limpieza pueden tener una superficie rugosa correspondiente para desgastar el compuesto de moldeo curado. Además, los elementos de limpieza pueden tener los elementos de espátula que se describen a continuación para raspar compuesto de moldeo curado de una barra de moldeo. Además, los medios de limpieza pueden comprender, por ejemplo, un medio de pulverización para aplicar un agente de limpieza químico.
El dispositivo de limpieza presenta al menos una abertura que está dispuesta de tal manera que una barra de moldeo puede ser retraída y extendida paralelamente a la dirección de transporte. Así, después de retirar una barra de moldeo de la pila, el dispositivo de transporte puede introducir primero la barra de moldeo en el dispositivo de limpieza y, a continuación, depositar la barra de moldeo limpia en el depósito de barras. Así, el proceso de limpieza de las barras de moldeo puede integrarse en el sistema y permitir la reutilización de las barras de moldeo sin necesidad de otros pasos de procesamiento.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, el dispositivo de limpieza comprende un elemento de espátula que está configurado de tal manera que, cuando la barra de moldeo se mueve en el dispositivo de limpieza, el elemento de espátula raspa a lo largo de una superficie y de la cara frontal de la barra de moldeo. De esta manera, el compuesto de moldeo curado del material puede ser raspado y así la barra de moldeo puede ser limpiada. Los elementos de espátula pueden ser pretensados elásticamente, por ejemplo con elementos de muelle, por lo que al retraer una barra de moldeo los elementos de espátula raspan a lo largo de las caras frontales y la superficie de la barra de moldeo y al mismo tiempo empujan los elementos de espátula. De este modo, se puede garantizar una limpieza completa de las barras de moldeo.
Según otro modelo de fabricación ejemplar, el sistema incluye un dispositivo de control para controlar el dispositivo de transporte. El dispositivo de control está configurado para determinar los datos de posición de las barras de moldeo individuales para conformar el molde de fundición, basándose en los datos del patrón de fundición a producir.
Por dispositivo de control se entiende, en particular, un dispositivo con un recurso de procesador que está configurado para
- en particular, el procesamiento técnico-programático de los datos proporcionados del molde o del patrón de fundición y que además está configurado para controlar el dispositivo de transporte. Durante este procesamiento, el recurso de procesador puede estar unidireccionalmente o preferentemente bidireccionalmente acoplado a un recurso de almacenamiento de datos del dispositivo de control con el fin de leer los datos del mismo y/o almacenar los datos en el mismo. La unidad de control del dispositivo de control puede estar diseñada, por ejemplo, como un ordenador o procesador o como una pluralidad de ordenadores o procesadores que cooperan entre sí (que pueden estar dispuestos espacialmente adyacentes o espacialmente separados entre sí). Por ejemplo, el dispositivo de control puede estar conectado por cable o de forma inalámbrica, por ejemplo a través de Internet, a una base de datos de patrones de fundición, con el fin de intercambiar los datos correspondientes. En particular, los datos de patrones de fundición pueden obtenerse de una herramienta CAD.
La unidad de control está configurada para generar comandos legibles por máquina basados en el patrón de molde de fundición para controlar el dispositivo de transporte.
Cabe señalar que los modelos de fabricación descritos en el presente documento son sólo una selección limitada de posibles variantes de modelos de fabricación del invento. Por lo tanto, es posible combinar las características de los modelos de fabricación individuales entre sí de una manera adecuada, de modo que para el experto en la materia, con los modelos de fabricación explícitos aquí, una pluralidad de diferentes modelos de fabricación debe ser considerada como evidentemente revelada. En particular, algunos modelos de fabricación del invento se describen con reivindicaciones de dispositivo y otros modelos de fabricación del invento con reivindicaciones de procedimiento. Sin embargo, al leer la presente solicitud, el experto en la materia comprenderá inmediatamente que, a menos que se indique explícitamente lo contrario, además de una combinación de características pertenecientes a un tipo de objeto del invento, también es posible cualquier combinación de características pertenecientes a diferentes tipos de objeto del invento.
Breve descripción de los dibujos
] A continuación, para una mayor explicación y mejor comprensión del presente invento, se muestran los modelos de fabricación que se describen con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Se muestra en la:
figura 1, una representación esquemática de una vista lateral de un sistema según un modelo de fabricación ejemplar del presente invento.
figura 2, una representación esquemática de una vista lateral de un sistema que comprende dos dispositivos de transporte según un modelo de fabricación ejemplar del presente invento.
figura 3, una vista en perspectiva de un sistema que comprende dos dispositivos de transporte, estando conformado un molde de fundición con barras de moldeo, según un modelo de fabricación ejemplar del presente invento. figura 4, una vista en perspectiva de un sistema que comprende dos dispositivos de transporte, estando las barras de moldeo almacenadas en almacenes de barras, según un modelo de fabricación ejemplar del presente invento. figuras 5 y 6, vistas superiores de un sistema en el que se muestra un proceso de descarga de un patrón, según un modelo de fabricación ejemplar del presente invento.
figura 7, una vista lateral de un sistema, estando una barra de moldeo presente en un dispositivo de limpieza, según un modelo de fabricación ejemplar del presente invento.
figuras 8 a 12, vistas en perspectiva de barras de moldeo con aberturas de recepción para el elemento de acoplamiento según modelos de fabricación ejemplares del presente invento.
figura 13, una vista en perspectiva de un dispositivo de transporte según un modelo de fabricación ejemplar del presente invento.
figura 14, una vista lateral de un dispositivo de transporte como se muestra en la figura 13.
Descripción detallada de los modelos de fabricación ejemplares.
Los componentes idénticos o similares en diferentes figuras se proporcionan con los mismos números de referencia. Las representaciones en las figuras son esquemáticas.
La figura 1 muestra una vista lateral de un sistema 100 para conformar flexiblemente un molde de fundición 151 y para producir un patrón de fundición de acuerdo con un ejemplo de fabricación ejemplar del presente invento. El sistema 100 presenta una plataforma de montaje 101, una pluralidad de barras de moldeo 110 para conformar el molde de fundición 151, y un dispositivo de transporte 102 para transportar las barras de moldeo 110 a la plataforma de montaje 101 a lo largo de una dirección de transporte 103. El dispositivo de transporte 102 está configurado para coger las barras de moldeo 110 individualmente o una pluralidad de barras de moldeo 110 en grupos y depositarlas, en particular de forma suelta, en posiciones predeterminadas de la plataforma de montaje 101 de tal manera que se pueda formar una pila 112 de las barras de moldeo 110 y que un lado 203 de la pila 112 se pueda formar mediante la posición de las barras de moldeo 110 para formar un segmento del molde de fundición.
Las barras de moldeo 110 presentan una sección transversal apilable, por ejemplo una sección transversal rectangular. Además, las barras de moldeo 110 presentan cada una dos caras frontales opuestas 111, 1001 (véase la figura 10). La parte de una barra de moldeo 110 que se proyecta dentro de la superficie de colada, que tiene, por ejemplo, una parte terminal con una cara frontal 111, forma un segmento del molde de fundición 151. La forma del molde de fundición 151 se forma insertando las barras de moldeo 110 individuales más o menos en el molde de fundición (en particular horizontalmente en dirección de transporte 103). Las barras de moldeo 110 pueden tener dimensiones geométricas idénticas entre sí.
Al menos un segmento del molde de fundición 151 está formado por una pila 112 de barras de moldeo 110. Las barras de moldeo individuales 110 de una pila 112 se proyectan más o menos con sus partes terminales, que presentan las caras frontales 111, en el interior del molde de fundición 151, formando así un segmento lateral deseado del molde de fundición 151 y correspondientemente un segmento lateral del patrón de fundición 150.
La plataforma de montaje 101 forma una superficie de apoyo definida en un suelo para una pila 112 de las barras de moldeo 110. La plataforma de montaje 101 comprende una base sólida, tal como placas de acero. Las barras de moldeo individuales 110 se colocan en la plataforma de montaje 101 por medio del dispositivo de transporte 102. En consecuencia, el molde de fundición 151 también se conforma en la plataforma de montaje 101.
El dispositivo de transporte 102 está configurado para coger las barras de moldeo 110 individualmente. Para ello, el dispositivo de transporte 102, como se describe con más detalle a continuación, puede coger o succionar las barras de moldeo 110 y elevarlas verticalmente y, en consecuencia y correspondientemente, horizontalmente entre una posición de almacenamiento (por ejemplo un almacén de barras 104) y la zona de montaje en la plataforma de montaje 101. El dispositivo de transporte 102 transporta las barras de moldeo 110, en particular, a lo largo de la dirección de transporte 103, que en particular discurre horizontalmente. El dispositivo de transporte 102 puede en particular ser controlado por un dispositivo de control 115 de tal manera que cada barra de moldeo 110 puede ser colocada en una posición definida en la zona de montaje. De este modo, la pila 112 de barras de moldeo 110 puede formarse de tal manera que el dispositivo de transporte 102 coloca primero las barras de moldeo 110 en un primer plano (horizontal) exactamente relativo a cada una de ellas y posteriormente forma un segundo plano de barras de moldeo 110 sobre el primer plano. Así, la pila 112 puede construirse verticalmente nivel por nivel hasta que finalmente todo un segmento del molde de fundición 151 esté formado por las barras de moldeo 110 de la pila 112. En consecuencia, la pila 112 puede estar formada por barras de moldeo 110 adyacentes y superpuestas, en particular paralelas, cuyas caras frontales 111, que forman el molde de fundición 151, pueden colocarse individualmente a lo largo de una dirección de barra de las barras de moldeo 110 por medio del dispositivo de transporte 102.
Además, el sistema 100 comprende un almacén de barras 104 para almacenar las barras de moldeo 110 fuera de la zona de montaje, estando el dispositivo de transporte 102 adaptado para transportar individualmente las barras de moldeo 110 entre el almacén de barras 104 y la plataforma de montaje 101. El almacén de barras 104 puede formar una superficie de apoyo en el suelo para almacenar las barras de moldeo 110. El almacén de barras 104 puede soportar de forma suelta las barras de moldeo individuales 110, que están destinadas a ser utilizadas posteriormente en la conformación del molde de fundición 151 y que, en consecuencia, pueden ser cogidas por el dispositivo de transporte 102. El almacén de barras 104 y la plataforma de montaje 101 pueden estar formados integralmente y pueden, por ejemplo, formar una placa base común.
En el ejemplo de fabricación mostrado, el almacén de barras 104 está dispuesto a lo largo de la dirección de transporte 103 detrás de la plataforma de montaje 101.
En el modelo de fabricación ejemplar mostrado, la unidad de agarre del dispositivo de transporte 102 está configurada como una unidad de agarre por vacío con al menos una placa de succión por vacío 105 de tal manera que, para la fijación de la barra, la unidad de agarre por vacío fija una barra de moldeo 110 a transportar exclusivamente a su superficie (superior) 803 (véase la figura 8). Mediante la formación de un vacío (o presión negativa) entre la placa de succión de vacío 105 y la superficie superior 803 de la barra de moldeo 110, es posible que para fijar y transportar la barra de moldeo 110 no sea necesario abrazar o coger la barra de moldeo 110. De este modo, las barras de moldeo 110 pueden colocarse en una pila 112 adyacente entre sí en un plano, de modo que puede producirse un paquete apretado de barras de moldeo 110.
El sistema 100 incluye un bastidor de guiado 109 que comprende al menos un riel de guiado. El bastidor de guiado 109 está dispuesto por encima y separado de la plataforma de montaje 101, estando el dispositivo de transporte 102 acoplado al riel de guiado de forma móvil. El dispositivo de transporte 102 puede desplazarse a lo largo de los rieles de guiado mediante una transmisión por cadena o correa a lo largo de los rieles de guiado.
El sistema 100 comprende además un dispositivo para la colada 106 configurado para introducir un compuesto de moldeo en el molde de fundición 151. Por ejemplo, el dispositivo para la colada 106 puede colocarse sobre el molde de fundición abierto 151 y hacer fluir el material de fundición apropiado en el molde de fundición 151.
Además, el sistema 100 comprende un dispositivo de prensado 107 configurado para presionar la pila 112 a lo largo de la dirección de la gravedad para evitar el desplazamiento de las barras de moldeo 110. El dispositivo de prensado 107 puede, por ejemplo, desplazarse conjuntamente con el dispositivo de transporte 102. Por ejemplo, el dispositivo de prensado 107 presenta una viga transversal que se extiende transversalmente a la dirección de transporte 103 y puede presionar la pila 112 desde arriba. Por un lado, las barras de moldeo 110 mantienen la pila 112 debido a su fuerza gravitatoria. Por otro lado, debido a la presión del dispositivo de prensado 107, se puede consolidar la posición de las barras de moldeo 110 en la pila 112. Además, se puede prever otro dispositivo de prensado que a lo largo de una dirección horizontal, es decir lateralmente, sujeta al menos un plano de barras de moldeo 110 de una pila 112 en la dirección horizontal. En particular, cada plano completamente colocado puede ser sujetado de este modo.
Además, el dispositivo de transporte 102 está configurado para sujetar las barras de moldeo 110 individualmente y para retirarlas de la pila 112 y, en particular, para transportarlas en sentido contrario a la dirección de transporte 103. De este modo, después de que el molde de fundición 151 se haya curado, cada barra de moldeo 110 puede ser transportada de nuevo al almacén de barras 104 por medio del dispositivo de transporte 102 y puede ser reutilizada para un molde de fundición posterior.
El dispositivo de transporte 102 puede tener un elemento de acoplamiento (por ejemplo, un pasador o un perno) que se acopla a una abertura de recepción 801 (véase la figura 8) de una barra de moldeo 110 de tal manera que una fuerza de desmoldeo 108, por ejemplo a razón de 5000 Newtons, puede ser transmitida a la barra de moldeo 110 en contra de la dirección de transporte 103. La fuerza de desmoldeo 108 es en particular antiparalela a la dirección de transporte 103. Después de que el compuesto de fundición se haya curado, las barras de moldeo 110 pueden adherirse al patrón de fundición 150, por lo que es necesaria una fuerza de desmoldeo 108 correspondiente para liberar una barra de moldeo 110 del patrón de fundición 150. En los ejemplos de fabricación de las figuras 8 a 12 se muestran ejemplos de aberturas de recepción 801 y elementos de acoplamiento correspondientes.
Un dispositivo de control 115 está configurado para controlar el dispositivo de transporte 102. El dispositivo de control está configurado para determinar los datos de posición de las barras de moldeo individuales 110 para conformar el molde de fundición 151, basándose en los datos de patrón del patrón de fundición 150 a fabricar. El dispositivo de control 115 está configurado para generar comandos legibles por máquina basados en el patrón de molde de fundición 150 para controlar así el dispositivo de transporte 102.
La figura 2 muestra un diagrama esquemático de una vista lateral de un sistema que comprende dos dispositivos de transporte 102, 202 según un modelo de fabricación ejemplar del presente invento.
El sistema 100 puede comprender además un dispositivo de transporte adicional 202 y un almacén de barras adicional 201. El dispositivo de transporte adicional 202 está dispuesto para formar un segundo lado 204 de una pila adicional 112, que es diferente de un primer lado 203 de la pila 112, moviendo las barras de moldeo individuales 110 a lo largo de una dirección de transporte adicional 206, estando el almacén de barras adicional 201 dispuesto a lo largo de la dirección de transporte adicional 206 detrás de la plataforma de montaje 101. De este modo, dos pilas opuestas 112, 112' se cargan cada una con barras de moldeo 110 mediante un dispositivo de transporte respectivo 102, 202. Mediante el uso de la pluralidad de dispositivos de transporte 102, 202, se puede producir rápidamente una pluralidad de lados 203, 204 de las respectivas pilas 112 para formar un molde 151 correspondiente.
Además, el sistema 100 comprende un dispositivo de limpieza 205 para limpiar al menos las caras frontales111 de las barras de moldeo 110. El dispositivo de limpieza 205 se describe en el modelo de fabricación de la figura 7.
Al comienzo de un proceso, primero se cargan los datos del trabajo, por ejemplo a través de Internet, en el dispositivo de control 115 y se determinan las coordenadas espaciales correspondientes de las barras de moldeo individuales 110 en la plataforma de montaje 101. A continuación, los dispositivos de transporte 102 apilan las barras de moldeo 110 de acuerdo con las coordenadas espaciales. Al hacerlo, el dispositivo de transporte 102 y el dispositivo de transporte adicional 202 pueden construir simultáneamente dos pilas opuestas 112, 112'. Cada plano completamente colocado de una pila 112 puede ser posteriormente prensado por medio del dispositivo de prensado 107 para ser sujetado en una dirección vertical desde arriba o lateralmente desde una dirección horizontal. Tras la finalización de un plano colocado de una pila 112, 112', se suelta brevemente la sujeción de todos los planos a presentar y se vuelve a sujetar. De este modo, se hace posible un así llamado reposicionamiento por el peso muerto de las barras de moldeo 110 y se cierran los espacios debido a las tolerancias de las barras. A continuación, el molde de fundición 151 puede llenarse mediante el dispositivo para la colada 106 con material de colada, por ejemplo poliuretano, de modo que el material pueda curarse (figura 3).
La figura 3 muestra una vista en perspectiva de un sistema 100 que comprende dos dispositivos de transporte 102, 202, encontrándose un molde de fundición 151 con barras de moldeo 110. El bastidor de guiado 109 puede comprender, por ejemplo, dos rieles de guiado opuestos que corren paralelos a la dirección de transporte 103, y otros rieles de guiado (o puentes 304) que corren ortogonales a la dirección de transporte 103 y que conectan los dos rieles de guiado opuestos. Así, el dispositivo de transporte 102, 202 puede alcanzar cualquier posición de un plano de la pila 112 y, en consecuencia, depositar o levantar las barras de moldeo 110. En particular, los dispositivos de transporte 102, 202 pueden convertirse en motores lineales y posicionarse con precisión en la posición.
En el presente ejemplo de fabricación, dos lados opuestos 203, 204 de pilas opuestas 112, 112' se forman con una pila correspondiente de barras de moldeo 110. Las paredes laterales que forman el primer lado 203 y el segundo lado 204 están cerradas con paredes de sellado 301, de modo que se produce un molde de fundición cerrado 151. En la parte superior, el molde 151 puede tener una abertura entre las dos pilas 112 a través de la cual el dispositivo para la colada 106 puede introducir el material de colada. Por ejemplo, las columnas más externas de las barras de moldeo 110 en una pila 112 pueden extenderse al máximo en la dirección del molde de fundición 151, para generar así una pared de sellado lateral 301 correspondiente. En consecuencia, por ejemplo, una fila inferior y/o una fila superior de barras de moldeo 110 de una pila 112 pueden extenderse al máximo para generar un fondo correspondiente que forme un fondo o una tapa del molde de fundición 151. Las paredes de sellado 301 pueden ser adicionalmente reforzadas por vigas de refuerzo 303 para conformar un molde de fundición 151 estable. Las vigas de refuerzo 303 pueden además presionar lateralmente contra la pila 112 para actuar como un dispositivo de sujeción a fin de sujetar las respectivas pilas 112. Por ejemplo, las vigas de refuerzo 303 pueden desplazarse lateralmente mediante un dispositivo de accionamiento y liberarse así de la pared de sellado o de la pila 112. Las vigas de refuerzo 303, que cubren temporalmente la placa de montaje 302, pueden ser retiradas, por ejemplo, para permitir que la placa de montaje 302 sea retirada temporalmente. La pared de sellado 301 puede ser plana o curvada, por ejemplo.
Además, la plataforma de montaje 101 comprende una placa de montaje 302 sobre la que se puede conformar el patrón de fundición 150. La placa de montaje 302 puede fijarse de forma reemplazable a la plataforma de montaje 101.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva de un sistema 100 que comprende dos dispositivos de transporte 102, 202, estando las barras del moldeo 110 almacenadas en los almacenes de barras 104, 201. Después de fundir un patrón de fundición 150, las barras de moldeo 110 individuales pueden almacenarse a lo largo de la dirección de desmoldeo 401 en los respectivos almacenes de barras 104, 201 para que pueda formarse posteriormente un nuevo molde de fundición 151. Debido a la adhesión, la contracción y otras influencias, las barras de moldeo 110 se adhieren al patrón de fundición 150. En particular, se puede aplicar una fuerza de tracción en contra de la dirección de transporte, es decir, a lo largo de una dirección de desmoldeo 401 de 200 kg a 400 o 600 kg de fuerza de tracción. La conformación propiamente dicha se realiza mediante el dispositivo de transporte 102, 202. Las otras barras de moldeo 110 de la pila 112 permanecen adheridas al patrón de fundición 150 para su estabilización.
Las figuras 5 y 6 muestran vistas superiores de un sistema 100 en el que se ilustra un proceso de descarga de un patrón de fundición 150. La plataforma de montaje 101 comprende la placa de montaje 302 que está unida de forma liberable a la plataforma de montaje 101. La placa de montaje 302 forma un fondo del molde de fundición 151. Así, el patrón de fundición 150 puede formarse y curarse en la placa de montaje 302. Posteriormente, el patrón de fundición 150 junto con la placa de montaje 302 puede retirarse de la plataforma de montaje 101 y transportarse a otra instalación de fabricación 601.
La placa de montaje 302 puede ser desmontable de la plataforma de montaje 101 perpendicularmente a la dirección de transporte 103. En particular, la plataforma de montaje 101 puede tener una abertura con dos rieles de guiado laterales, en la que la placa de montaje 302 puede ser empujada hacia dentro y hacia fuera en forma de cajón a lo largo de la dirección de extracción 501. La placa de montaje 302 puede tener, por ejemplo, unos rodillos con los que puede desplazarse sobre el suelo. La placa de montaje 302 puede ser recogida posteriormente por un medio auxiliar, como una apiladora, y transportada a otro dispositivo de fabricación, como un horno. A continuación, puede insertarse otra placa de montaje vacía en la plataforma de montaje 101 para que pueda formarse otro molde de fundición 151.
La figura 7 muestra una vista lateral de un sistema 100 en el que una barra de moldeo 110 está presente en un dispositivo de limpieza 205. Por ejemplo, el dispositivo de limpieza 205 está fijado por encima de la plataforma de montaje 101, por ejemplo al bastidor de guiado 109. En particular, el dispositivo de limpieza 205 puede estar dispuesto por encima y adyacente a la plataforma de montaje 101, de manera que no se impida el transporte de las barras de moldeo 110 al molde de fundición 151. El dispositivo de limpieza 205 tiene elementos de limpieza que, por ejemplo, aflojan mecánicamente el compuesto de moldeo curado en las barras de moldeo 110. El dispositivo de limpieza 205 tiene al menos una abertura que está dispuesta de tal manera que una barra de moldeo 110 puede ser retraída y extendida paralelamente a la dirección de transporte 103 por medio de los dispositivos de transporte 102, 202. De este modo, tras la retirada de una barra de moldeo 110 de la pila 112, el dispositivo de transporte 102, 202 puede introducir primero la barra de moldeo 110 en el dispositivo de limpieza 205 y, a continuación, depositar la barra de moldeo 110 limpiada en el depósito de barras 104, 201.
En particular, el dispositivo de limpieza tiene dos aberturas opuestas a lo largo de la dirección de transporte 103, sin embargo, cada abertura puede ser utilizada para introducir individualmente una barra de moldeo 110 a limpiar. Por ejemplo, una primera barra de moldeo 110 puede ser introducida a través de una primera abertura en el dispositivo de limpieza 205 por medio del dispositivo de transporte 102, y una segunda barra de moldeo 110 puede ser introducida a través de una segunda abertura en el dispositivo de limpieza 205 por medio del dispositivo de transporte adicional 202. Así, por ejemplo, es posible la limpieza simultánea de dos barras de moldeo 110.
Además, dos dispositivos de limpieza 205 pueden fijarse a un lado delantero y a un lado trasero de la plataforma de montaje 101 para permitir un desmoldeo más rápido de una pila 112.
Las figuras 8 a 12 muestran vistas en perspectiva de las barras de moldeo 110 con aberturas de recepción 801 para elementos de acoplamiento.
La figura 8 muestra un ejemplo de fabricación ejemplar de una barra de moldeo rectangular 110, que tiene una rosca interna en su superficie superior 803, la cual está formada, por ejemplo, por medio de un inserto roscado 802. El elemento de acoplamiento está formado, por ejemplo, como un pasador roscado y puede ser controlado por medio del dispositivo de transporte 102. Por ejemplo, el dispositivo de transporte 102 puede colocar el pasador roscado con precisión sobre la abertura de recepción 801 y, a continuación, iniciar la rotación del pasador roscado para permitir así que se enrosque en el inserto roscado 802 y se desenrosque del mismo. De este modo, además de la fuerza de desmoldeo a lo largo de la dirección de desmoldeo 401, se puede transmitir una fuerza de elevación, es decir, una fuerza vertical, entre el dispositivo de transporte 102 y la barra de moldeo 110, de modo que también es posible la elevación de la barra de moldeo 110.
La figura 9 muestra un modelo de fabricación ejemplar de una barra de moldeo rectangular 110 que presenta una abertura de recepción 801 para el elemento de acoplamiento en su superficie superior 803. La abertura de recepción 801 está configurada para formar un acoplamiento en arrastre de forma con un perno como elemento de acoplamiento. En consecuencia, la abertura de recepción 801 presenta una dirección de profundización en la barra de moldeo 110 que está formada perpendicularmente a la dirección de transporte 103 o a la dirección de desmoldeo 401. De este modo, un perno puede encajar en la abertura de recepción 801 como elemento de acoplamiento y formar una unión en arrastre de forma de modo que pueda aplicarse una fuerza horizontal (fuerza de tracción o fuerza de desmoldeo) a lo largo de la dirección de desmoldeo 401.
La abertura de recepción 801 presenta una sección transversal rectangular y forma una cavidad rectangular con un rebaje inferior 901, y el perno está formado para acoplarse a la abertura de recepción 801. El perno forma un elemento de acoplamiento y puede estar formado como un perno de bloqueo de bola 1101 (véase la figura 11). El perno y/o el material de la barra de moldeo 110 en la que se forma el rebaje 901 están formados, por ejemplo, de manera resiliente, de modo que cuando se presiona el perno en la abertura de recepción 81, una parte de acoplamiento del perno (por ejemplo, una bola del pasador de bloqueo de bola) se engancha en el rebaje 901 de modo que se realiza una conexión estable entre el perno y la barra de moldeo 110.
La figura 10 muestra otro ejemplo de fabricación ejemplar de una barra de moldeo 110, presentando la barra de moldeo 110 una cara frontal 1001adicional que está opuesta a la cara frontal 111, estando la abertura de recepción 801 formada en la cara frontal 1001 adicional. En la figura 10, de forma similar a la figura 8, se proporciona una rosca interna en la abertura de recepción 801.
La figura 11 muestra otro modelo de fabricación ejemplar de una barra de moldeo 110, presentando la barra de moldeo 110 una cara frontal 1001 adicional que está opuesta a la cara frontal 111, presentando la cara frontal 1001 adicional la abertura de recepción 801 formada en la misma. En la figura 10, de forma similar a la figura 9, se proporciona un perno de bloqueo de bola para ser recibido en la abertura de recepción 801.
La figura 12 muestra un modelo de fabricación ejemplar de una barra de moldeo rectangular 110, que presenta una abertura de recepción 801 formada en su superficie superior 803 para el elemento de acoplamiento. La abertura de recepción 801 está formada como una cavidad redonda que tiene un segmento terminal cónico, de modo que es posible un buen acoplamiento con un perno del dispositivo de transporte.
Las figuras 13 y 14 muestran una vista en perspectiva de un dispositivo de transporte 102 según un modelo de fabricación ejemplar del presente invento.
El dispositivo de transporte 102 presenta, por ejemplo, una pluralidad de carros 1402 dispuestos lado a lado transversalmente a la dirección de transporte 103 que están dispuestos para ser movibles a lo largo de la dirección de transporte 103. Cada carro 1402 presenta, por ejemplo, un elemento de acoplamiento 1401, como el perno 1101 mostrado en la figura 11. Un carro o una pluralidad de carros 1402 pueden alejarse selectivamente entre sí a lo largo de una dirección de desmoldeo 401 para aplicar una fuerza de desmoldeo a las correspondientes barras de moldeo 110 acopladas. Los carros 1402 no desplazados, pero que sin embargo están acoplados a las barras de moldeo 110, transmiten una correspondiente contrafuerza a través de sus elementos de acoplamiento a la fuerza de desmoldeo sobre la pila 112, de modo que el flujo de fuerza, debido al desmoldeo de las barras de moldeo 110, puede disiparse a través de la pila 112 de barras de moldeo 110 adheridas al patrón de fundición 150. Esto alivia la carga sobre, por ejemplo, el bastidor de guiado 109 al que está unido el dispositivo de transporte 102, ya que el flujo de fuerza pasa por la pila 112 y no por el bastidor de guiado 109. Además, el dispositivo de transporte 102 puede comprender una superficie de apoyo con la que el dispositivo de transporte 102 se apoya en las barras de moldeo 110 que no se van a retirar. De este modo, la fuerza de peso del dispositivo de transporte 102 puede aplicarse directamente sobre la pila 112, y el bastidor de guiado 109 puede aliviarse de carga.
Además, debe tenerse en cuenta que las características o pasos que se han descrito con referencia a cualquiera de los modelos de fabricación descritos anteriormente también pueden utilizarse en combinación con otras características o pasos de otros modelos de fabricación descritos anteriormente, como se define en las reivindicaciones. Los signos de referencia en las reivindicaciones no deben considerarse como una limitación.
Lista de signos de referencia:
100 Sistema 301 Pared de sellado
101 Plataforma de montaje 302 Placa de montaje
102 Dispositivo de transporte 303 Viga de refuerzo
103 Dirección de transporte 304 Puente
104 Almacén de barras
105 Placa de succión al vacío 401 Dirección de desmoldeo
106 Dispositivo para la colada
107 Dispositivo de prensado 501 Dirección de extracción
108 Fuerza de desmoldeo
109 Bastidor de guiado 601 Dispositivo de fabricación adicional
110 Barra de moldeo
111 Cara frontal 801 Abertura de recepción
112 Pila 802 Inserto roscado
113 Dirección vertical 803 Superficie superior
115 Dispositivo de control 901 Rebaje
150 Patrón de fundición 1001 Superficie frontal adicional
151 Molde de fundición 1101 Perno
201 Almacén de barras adicional
202 Dispositivo de transporte adicional 1401 Elemento de acoplamiento
203 Primer lado de una pila 1402 Carro
204 Segundo lado de una pila adicional
205 Dispositivo de limpieza
206 Dirección de transporte adicional

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Sistema (100) para la conformación flexible de un molde de fundición (151) y para la fabricación de un patrón de fundición (150), comprendiendo el sistema (100) una plataforma de montaje (101) una pluralidad de barras de moldeo (110) para conformar el molde de función (151) un dispositivo de transporte (102) para transportar las barras de moldeo (110) a la plataforma de montaje (101),
conformando la plataforma de montaje (101) una superficie de apoyo definida en un suelo para una pila (112) de barras de moldeo (110), caracterizado porque el dispositivo de transporte (102) está adaptado para coger las barras de moldeo (110) y depositarlas en la plataforma de montaje (101) de manera que se pueda conformar una pila (112) de barras de moldeo (110) y que un lado (203) de la pila (112) se pueda conformar por medio de la posición de las barras de moldeo (110) para conformar un segmento (203) del molde de fundición (151) de manera que al menos un lado del molde de fundición (151) pueda ser conformado por la pila (112) de barras de moldeo (110).
2. Sistema (100) según la reivindicación 1, estando el dispositivo de transporte (102) configurado para depositar las barras de moldeo (110), en particular de forma suelta, en posiciones predeterminadas en la pila (112).
3. Sistema (100) según la reivindicación 1 o 2, en donde la pila (112) puede estar formada por barras de moldeo (110) que están colocadas una al lado de la otra y una encima de la otra en particular paralelas y cuya posición, en particular a lo largo de una dirección de las barras de moldeo (110), puede ajustarse individualmente para cada barra de moldeo mediante el dispositivo de transporte (102), y/o en donde una superficie de las barras de moldeo (110), en particular una cara frontal (111), de al menos una barra de moldeo (110) es plana, curvada o acodada.
4. Sistema (100) según una de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además un almacén de barras (104) para almacenar las barras de moldeo (110), estando el dispositivo de transporte (102) configurado para transportar las barras de moldeo (110) entre el almacén de barras (104) y la plataforma de montaje (101), estando el almacén de barras (104) dispuesto en particular a lo largo de una dirección de transporte (103) desde el almacén de barras (104) hasta la plataforma de montaje (101) detrás de la plataforma de montaje (101).
5. Sistema (100) según una de las reivindicaciones 1 a 4, presentando el dispositivo de transporte (102) una unidad de agarre para coger una barra de moldeo (110) o una pluralidad de barras de moldeo (110), estando la unidad de agarre diseñada en particular como una unidad de agarre por vacío con al menos una placa de succión por vacío (105) de tal manera que para la fijación de la barra, la unidad de agarre por vacío fija al menos una barra de moldeo (110) para ser transportada, en particular exclusivamente, a su superficie (803), y/o estando la unidad de agarre diseñada en particular como una unidad de agarre magnética, que para la fijación de la barra la unidad de agarre magnética fija magnéticamente al menos una barra de moldeo (110) que se va a transportar, en particular exclusivamente, a su superficie (803).
6. Sistema (100) según una de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además un bastidor de guiado (109), comprendiendo al menos un riel de guiado, estando el bastidor de guiado (109) dispuesto por encima y separado de la plataforma de montaje (101), estando el dispositivo de transporte (102) acoplado de forma móvil al riel de guiado.
7. Sistema (100) según una de las reivindicaciones 1 a 6, estando el dispositivo de transporte (102) configurado de forma estacionaria y comprendiendo un brazo robótico, estando el brazo robótico configurado para agarrar la al menos una barra de moldeo (110) y depositarla en la plataforma de montaje (101) para formar la pila (112).
8. Sistema (100) según una de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además una pared de sellado (301) que se puede colocar sobre la plataforma de montaje (101) de manera que un lado adicional del molde de fundición (151), que está libre de las barras del moldeo (110), esté sellado, y/o un dispositivo para la colada (106) que está dispuesto para introducir un compuesto de moldeo en el molde de fundición (151).
9. Sistema (100) según una de las reivindicaciones 1 a 8, comprendiendo la plataforma de montaje (101) conexiones de transporte configuradas para acoplarse con un dispositivo de transporte para transportar la plataforma de montaje (101), en particular con la pila (112), comprendiendo el sistema (100) en particular además un dispositivo de prensado (107) adaptado para presionar sobre la pila (112) y lateralmente contra la pila (112) para impedir el desplazamiento de las barras.
10. Sistema (100) según una de las reivindicaciones 1 a 9, comprendiendo el sistema (100) al menos una de las siguientes características: comprendiendo la plataforma de montaje (101) una placa de montaje (302) que está fijada de forma liberable a la plataforma de montaje (101), formando la placa de montaje (302) un fondo del molde de fundición (151), siendo la placa de montaje (302) liberable de la plataforma de montaje (101), en particular perpendicular a la dirección de transporte (103); y estando el dispositivo de transporte (102) configurado para coger las barras de moldeo (110) individualmente o para coger un grupo de barras de moldeo (110) y para sacarlas de la pila (112) y, en particular, para transportarlas en contra de la dirección de transporte (103).
11. Sistema (100) según una de las reivindicaciones 1 a 10, comprendiendo el dispositivo de transporte (102) un elemento de acoplamiento que está configurado para encajar en una abertura de recepción (801) de una barra de moldeo (110) de manera que una fuerza de desmoldeo (108) pueda ser transferida a la barra de moldeo (110), en particular en contra de la dirección de transporte (103), comprendiendo la abertura de recepción (801) en particular una rosca interna, en particular un inserto roscado (802), y estando el elemento de acoplamiento diseñado como un perno roscado.
12. Sistema (100) según la reivindicación 11, estando en particular, el elemento de acoplamiento conformado como un perno (1101) para formar una unión en arrastre de forma con la abertura de recepción (801) para transferir la fuerza de desmoldeo (108), en donde la abertura de recepción (801) está formada en particular con un rebaje (901) y el perno (1101) está formado para el acoplamiento en la abertura de recepción (801), estando el perno (1101) configurado en particular como un perno de bloqueo de bola, comprendiendo al menos en particular una de las barras del moldeo (110) la abertura de recepción (801) en su superficie (803), pudiendo el elemento de acoplamiento acoplarse en la abertura de recepción (801) perpendicularmente al dispositivo de transporte (102), comprendiendo en particular el dispositivo de transporte (102) otro elemento de acoplamiento que está diseñado para acoplarse a una abertura de recepción (801) de otra barra de moldeo (110) de manera que una fuerza de desmoldeo (108) pueda transferirse a una barra de moldeo adicional (110), en particular en contra de la dirección de transporte (103), siendo el elemento de acoplamiento y el otro elemento de acoplamiento movibles, en particular independientemente el uno del otro, a lo largo de la dirección de transporte (103) para aplicar selectivamente una fuerza de desmoldeo (108) a lo largo de una dirección de desmoldeo (401) a la barra del moldeo (110) o a la barra del moldeo adicional (110).
13. Sistema (100) según una de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende además un dispositivo de limpieza (205) para limpiar al menos las caras frontales (111) de las barras del moldeo (110), comprendiendo el dispositivo de limpieza (205) una abertura de limpieza a través de la cual puede introducirse una barra a limpiar a lo largo de la dirección de transporte (103), comprendiendo el dispositivo de limpieza (205) en particular un elemento de espátula que está configurado de tal manera que, cuando la barra de moldeo (110) se mueve en el dispositivo de limpieza (205), el elemento de espátula raspa a lo largo de una superficie (803) y de la cara frontal (111) de la barra de moldeo (110).
14. Sistema (100) según una de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende además un dispositivo de control (115) para controlar el dispositivo de transporte (102), estando el dispositivo de control (115) configurado para determinar los datos de posición de las barras individuales del moldeo (110) para formar el molde de fundición (151) basándose en los datos del patrón de fundición (150) a fabricar.
15. Procedimiento para conformar flexiblemente un molde de fundición (151) y para fabricar un patrón de fundición (150), comprendiendo el procedimiento el transporte de al menos una barra de moldeo (110) a una plataforma de montaje (101), conformando la plataforma de montaje (101) una superficie de apoyo definida en un suelo para una pila (112) de barras de moldeo (110), caracterizado porque un dispositivo de transporte (102) está adaptado para coger las barras de moldeo (110) y depositarlas en la plataforma de montaje (101) de manera que se pueda conformar una pila (112) de barras de moldeo (110) y que un lado de la pila (112) se pueda conformar mediante la posición de las barras de moldeo (110) para formar una parte (203) del molde de fundición (151) de modo que al menos un lado del molde de fundición (151) esté formado por la pila (112) de barras de moldeo (110).
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