Instalación para fabricar productos cerámicos.

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).

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... [Seguir leyendo]

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 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.

1.

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