Aparato de moldeo con capas múltiples de moldes y electrodos.

Un aparato de moldeo por corriente (10), que comprende:

electrodos exteriores primero y segundo (12,

14) y al menos un electrodo intermedio (16) dispuestos de tal manera que el citado electrodo intermedio está situado entre los citados electrodos exteriores primero y segundo;

al menos moldes primero y segundo (18, 20) dispuestos de manera que el citado primer molde (18) está situado entre el citado primer electrodo exterior (12) y el citado electrodo intermedio (16) y el citado segundo molde (20) está situado entre el citado segundo electrodo externo (14) y el citado electrodo intermedio (16); una fuente de energía electromagnética (22) conectada operativamente a los citados electrodos exteriores primero y segundo y al citado electrodo intermedio de tal manera que establezca un campo eléctrico alterno a través de cada uno de los citados moldes primero y segundo durante un ciclo de calentamiento en el que los citados electrodos exteriores primero y segundo están a una primera tensión y el citado electrodo intermedio está a una segunda tensión durante el citado ciclo de calentamiento;

que se caracteriza por que

al menos un dispositivo de bloqueo (26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f) está formado de un material metálico configurado para asegurar el citado aparato en una posición cerrada y en el que el citado dispositivo de bloqueo tiene una primera sección unida fijamente al citado primer electrodo exterior y una segunda sección unida fijamente al citado segundo electrodo exterior.

Aparato de moldeo con capas múltiples de moldes y electrodos

La presente invención se refiere en general al campo del moldeo por corriente o moldeo por calentamiento dieléctrico, y se refiere más específicamente a un aparato de moldeo por corriente único que incluye múltiples capas de electrodos y moldes para la fabricación de una pluralidad de artículos moldeados.

Son conocidos en la técnica distintos aparatos de moldeo por corriente que emplean el calentamiento dieléctrico para moldear una pieza de plástico a partir de un material plástico moldeable. En todos estos aparatos, el material de plástico se dispone entre dos electrodos (por ejemplo, un electrodo superior a alta tensión y un electrodo inferior puesto a tierra ) de tal manera que el material se convierte efectivamente en el dieléctrico de un condensador. Un campo eléctrico alterno generado entre los electrodos hace que las moléculas polares en el material plástico sean atraídas y repelidas por la polaridad del campo eléctrico que cambia rápidamente. La fricción resultante de este movimiento molecular hace que el material de plástico se caliente a través de su masa completa para formar de esta manera la pieza de plástico.

El documento US - A - 5641449 describe un aparato, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, para el secado y compactación rápidos de mallas de fibras húmedas. El secado rápido se produce por calentamiento de las mallas de fibras mojadas con una combinación de energía de radio ondas y calentamiento por conducción. A medida que las mallas de fibra se calientan, se aplican fuerzas de compactación en tres dimensiones presionando las mallas de fibra entre una prensa de superficie plana y un soporte poroso sobre el cual está montada una inserción de molde resiliente. Con radiofrecuencias altas en el rango de las microondas, la potencia se transmite desde una cavidad multimodo a través del soporte poroso y de la inserción de molde resiliente a la malla de fibra. Con radiofrecuencias bajas, se aplican voltajes diferenciales de radiofrecuencia directamente a las placas de prensado metálicas que contienen y compactan la malla de fibra.

Un aparato de moldeo por corriente conocido en la técnica para la fabricación de piezas de plástico comprende un electrodo superior y un electrodo inferior con un molde de dos piezas dispuesto entre los mismos. El molde define una cavidad de moldeo en la que se puede colocar un material plástico. En funcionamiento, un campo eléctrico alterno es aplicado a través de la cavidad de moldeo para formar la pieza de plástico. Preferiblemente, las líneas de campo de corriente son perpendiculares al material plástico en todos los puntos a lo largo de su superficie para proporcionar de esta manera una temperatura uniforme en todo el material plástico. Además, los electrodos superior e Inferior coinciden sustancialmente con la configuración de la pieza de plástico que se está fabricando, de tal manera que la distancia entre los electrodos es constante con el fin de proporcionar un calentamiento uniforme del material plástico. Un ejemplo de este tipo de un aparato de moldeo por corriente se describe en la patente U.S. número 4.268.238.

Otro aparato de moldeo por corriente conocido en la técnica para la fabricación de piezas de plástico comprende un electrodo superior y un electrodo inferior con un molde dispuesto entre los mismos. El molde tiene un grosor no uniforme con el fin de permitir el moldeo de una pieza de plástico no uniforme a partir de un material plástico colocado entre el molde y el electrodo superior. Con el fin de proporcionar un calentamiento uniforme en todo el material plástico, se mantiene una capacitancia constante a través de todas las secciones de diferentes grosores de la pieza de plástico. Esto se puede lograr igualando las constantes dieléctricas relativas entre el material plástico y el molde, preferiblemente alterando la constante dieléctrica relativa del molde por medio de la utilización de aditivos. Alternativamente, la capacitancia se puede igualar modificando la separación entre los electrodos superior e inferior en las secciones de diferentes grosores de la pieza de plástico. Un ejemplo de este tipo de aparato de moldeo por corriente se describe en la patente U.S. número 4.441.876.

Otro aparato de moldeo por corriente conocido en la técnica para la fabricación de piezas de plástico espumado comprende un electrodo superior y un electrodo inferior con un molde dispuesto entre los mismos. Un material de espuma de plástico se puede colocar en una cavidad del molde y después se comprime durante el ciclo de calentamiento. Después de que se termine la aplicación de calor, se permite que el material de espuma de plástico comprimido se expanda a medida que se enfría con el fin de que se adapte a la forma del molde y se forme de este manera la pieza de plástico espumado. Un ejemplo de este tipo de aparato de moldeo por corriente se describe en la patente U.S. número 4.524.37.

Todavía otro aparato de moldeo por corriente conocido en la técnica para la fabricación de piezas de plástico espumado comprende un electrodo superior y un electrodo inferior con un molde de dos piezas dispuesto entre ellos. El molde soporta un diafragma de tal manera que un material de espuma de plástico se puede colocar entre el diafragma y el molde inferior. Un fluido es inyectado en el molde por encima del diafragma con el fin de deflectar inicialmente el diafragma y expulsar así sustancialmente todo el aire del molde. El fluido se extrae entonces del molde durante el ciclo de calentamiento, lo que provoca un vacío en el molde para ayudar de esta manera a la expansión del material de espuma de plástico. Un ejemplo de este tipo de aparato se describe en la patente U.S. número 4.851.167.

Todos los aparatos de moldeo por corriente que se han descrito más arriba se pueden utilizar o adaptar para la fabricación de piezas de plástico espumado. Para ello, el molde dispuesto entre los electrodos superior e Inferior está presurizado de manera que un material de espuma de plástico colocado dentro de la cavidad de moldeo puede expandirse y conformarse a la forma del molde. Con el fin de evitar la liberación de la presión dentro del molde, una o más abrazaderas están unidas a los electrodos superior e Inferior con el fin de bloquear el aparato en una posición cerrada. Estas abrazaderas están formadas de un material aislante para no cortocircuitar el electrodo superior (que típicamente se encuentra a un voltaje alto) con el electrodo inferior (que típicamente está puesto a tierra). Sin embargo, debido a la resistencia a la tracción relativamente baja de los materiales aislantes disponibles, las abrazaderas deben ser muy grandes en tamaño con el fin de soportar la presión desarrollada dentro del molde. Por lo tanto, la gran cantidad de espacio ocupado por las abrazaderas disminuye el área de trabajo alrededor del molde, además, la resistencia a la tracción relativamente baja de las abrazaderas puede hacer que las piezas de plástico espumado se curven lo que produce un dimensionado inexacto de las piezas. Por lo tanto, hay una necesidad en la técnica de un aparato de moldeo por corriente que no requiera el uso de tales abrazaderas para bloquear el aparato en una posición cerrada durante el ciclo de moldeo.

La presente invención se refiere a un aparato de moldeo por corriente que se puede utilizar para la fabricación de una pluralidad de artículos moldeados. En un primer aspecto de la invención, se proporciona un aparato de moldeo por corriente, que comprende: electrodos exteriores primero y segundo y al menos un electrodo intermedio dispuesto de manera que el citado electrodo intermedio está situado entre los citados electrodos exteriores primero y segundo; al menos moldes primero y segundo dispuestos de manera que el citado primer molde está dispuesto entre el citado primer electrodo exterior y el citado electrodo intermedio y el citado segundo molde está dispuesto entre el citado segundo electrodo exterior y el citado electrodo intermedio; una fuente de energía electromagnética conectada operativamente a los citados electrodos exteriores primero y segundo y al citado electrodo intermedio, de tal manera que establezca un campo eléctrico alterno a través de cada uno de los citados moldes primero y segundo durante un ciclo de calentamiento en el que los citados electrodos exteriores primero y segundo se encuentra a una primera tensión y el citado electrodo intermedio se encuentra a una segundo tensión durante el citado ciclo de calentamiento; y al menos un dispositivo de bloqueo formado por un material metálico configurado para asegurar el citado aparato en una posición cerrada. Ambos electrodos exteriores del aparato se encuentra a la mismo tensión... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de moldeo por corriente (1), que comprende:

electrodos exteriores primero y segundo (12, 14) y al menos un electrodo Intermedio (16) dispuestos de tal manera que el citado electrodo intermedio está situado entre los citados electrodos exteriores primero y segundo;

al menos moldes primero y segundo (18, 2) dispuestos de manera que el citado primer molde (18) está situado entre el citado primer electrodo exterior (12) y el citado electrodo intermedio (16) y el citado segundo molde (2) está situado entre el citado segundo electrodo externo (14) y el citado electrodo intermedio (16);

una fuente de energía electromagnética (22) conectada operativamente a los citados electrodos exteriores primero y segundo y al citado electrodo intermedio de tal manera que establezca un campo eléctrico alterno a través de cada uno de los citados moldes primero y segundo durante un ciclo de calentamiento en el que los citados electrodos exteriores primero y segundo están a una primera tensión y el citado electrodo intermedio está a una segunda tensión durante el citado ciclo de calentamiento;

que se caracteriza por que

al menos un dispositivo de bloqueo (26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f) está formado de un material metálico configurado para asegurar el citado aparato en una posición cerrada y en el que el citado dispositivo de bloqueo tiene una primera sección unida fijamente al citado primer electrodo exterior y una segunda sección unida fijamente al citado segundo electrodo exterior.

2. El aparato de moldeo por corriente de la reivindicación 1, en el que el citado aparato es movible entre una posición abierta para la carga o descarga de los citados moldes primero y segundo y una posición cerrada para la activación de la citada fuente de energía electromagnética.

3. El aparato de moldeo por corriente de la reivindicación 1, que comprende, además, al menos una barra de bloqueo (28a, 28b) que puede funcionar para interbloquear las citadas secciones primera y segunda del citado dispositivo de bloqueo cuando el citado aparato es desplazado a la citada posición cerrada.

4. El aparato de moldeo por corriente de la reivindicación 2, que comprende, además, un mecanismo de tijera (24a, 24b) conectado a los citados electrodos exteriores primero y segundo y al citado electrodo intermedio con el fin de permitir el movimiento del citado aparato entre las citadas posiciones abierta y cerrada.

5. El aparato de moldeo por corriente de la reivindicación 1, en el que cada uno de los citados moldes primero y segundo define al menos una cavidad (52a, 52b, 52c, 52d, 52e, 52f, 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f) para recibir un material moldeable.

6. El aparato de moldeo por corriente de la reivindicación 5, en el que el citado material moldeable comprende un material de espuma.

7. El aparato de moldeo por corriente de la reivindicación 6, en el que los citados moldes primero y segundo están presurlzados de manera que el citado material de espuma se expande para formar un artículo moldeado.

8. El aparato de moldeo por corriente de la reivindicación 7, en el que el citado dispositivo de bloqueo tiene una resistencia a la tracción que es suficiente para soportar la citada presurización y de esta manera asegurar el citado aparato en la citada posición cerrada.

9. El aparato de moldeo por corriente de la reivindicación 1, en el que los citados electrodos exteriores primero y segundo están puestos a tierra.

1. El aparato de moldeo por corriente de la reivindicación 9, en el que el citado electrodo intermedio está a una tensión de al menos ± 3. voltios.

11. Un método de fabricación de una pluralidad de artículos moldeados en un aparato de moldeo por corriente (1), comprendiendo el citado aparato de moldeo por corriente electrodos exteriores primero y segundo (12, 14) y al menos un electrodo intermedio (16) dispuesto de manera que el citado electrodo intermedio esté posicionado entre los citados electrodos exteriores primero y segundo, comprendiendo, además, el citado aparato de moldeo por corriente al menos moldes primero y segundo (18, 2) posicionados de manera que el citado primer molde (18) esté dispuesto entre el citado primer electrodo exterior (12) y el citado electrodo intermedio (16 ) y el citado segundo molde (2) esté dispuesto entre el citado segundo electrodo exterior (14) y el citado electrodo intermedio (16), comprendiendo el citado método las etapas de:

cargar un material moldeable dentro de una pluralidad de cavidades de los citados moldes primero y segundo;

unir al menos un dispositivo de bloqueo (26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f) formado de un material metálico a los citados electrodos exteriores primero y segundo para asegurar de esta manera el citado aparato de moldeo 5 por corriente en una posición cerrada;

activar una fuente de energía electromagnética (22) con el fin de establecer un campo eléctrico alterno a través de cada uno de los citados moldes primero y segundo para formar de esta manera los citados artículos moldeados, en el que la citada etapa de activación comprende aplicar una primera tensión a los citados electrodos exteriores primero y segundo y aplicar una segunda tensión al citado electrodo 1 intermedio; y

descargar los citados artículos moldeados de las citadas cavidades de los citados moldes primero y segundo.

12. El método de la reivindicación 11, que comprende, además, la etapa de presurlzar los citados moldes primero y segundo.

13. El método de la reivindicación 11, en el que los citados electrodos exteriores primero y segundo están puestos a

tierra y el citado electrodo Intermedio está a una tensión de al menos ± 3. voltios.