ES2980630T3 - Aparato para conformar artículos cerámicos mediante moldeo a presión - Google Patents

Abstract

Aparato (1) para la formación de artículos cerámicos (2) mediante colada a presión que comprende: un bastidor (3); un molde (4) con una cabeza macho (5) y una cabeza hembra (6), al menos un sistema de accionamiento (7), un reborde (10), un sistema de colada (11) que está configurado para introducir una mezcla cerámica (12) a presión en la cavidad de colada (9). El aparato (1) presenta al menos un espacio (13), dispuesto entre el reborde (10) y la cabeza hembra (6); un elemento oblongo (14), deformable y rellenable, que está dispuesto en el interior de dicho espacio (13); y un sistema hidráulico (15) configurado para inyectar un fluido (L) a presión en el elemento oblongo (14) de forma que comprima la cabeza hembra (6) desde el exterior hacia la cavidad de colada (9). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato para conformar artículos cerámicos mediante moldeo a presión

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Esta solicitud de patente reivindica la prioridad de La solicitud de patente italiana n 102020000000166 y no.

102020000000169 presentadas el 08/01/2020.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un aparato para conformar artículos cerámicos mediante moldeo a presión. En particular, la presente invención puede aplicarse ventajosa, pero no exclusivamente, en la fundición a presión para la formación de sanitarios, a la que se referirá explícitamente la descripción que Figura a continuación, pero sin pérdida de generalidad.

Antecedentes de la invención

La conformación de artículos cerámicos, en particular sanitarios (como lavabos, cisternas, bidés, inodoros, etc.) se realiza generalmente mediante la fundición de barbotina en el interior de moldes higroscópicos y/o permeables, que pueden estar compuestos de dos o más partes (cabezas), en función de la complejidad del artículo a conformar.

El documento EP1043132 divulga un aparato para el vaciado a presión de aparatos sanitarios según el preámbulo de la reivindicación 1, que comprende más concretamente una parte hembra del molde que está rodeada por al menos una trama, entre la cual y dicha porción se define un espacio ocupado por al menos un elemento inflable alimentado con fluido a presión.

El documento EP0689912 divulga un método para el moldeado por deslizamiento de artículos cerámicos, en el que el método consiste en introducir fluido en varias bolsas de aire.

Normalmente, se utilizan moldes de resina porosa (o yeso) para formar artículos cerámicos, con el fin de permitir la deshidratación de la barbotina durante el fundición a presión. En otras palabras, la porosidad del molde permite eliminar el agua contenida en la barbotina durante el moldeado.

Obviamente, además de la dirección de cierre (es decir, la dirección en la que se mueven los cabezales), los moldes también están sometidos a grandes tensiones en direcciones ortogonales a la dirección de cierre. Por ello, están provistos de estructuras de refuerzo laterales diseñadas para limitar las deformaciones hacia el exterior del molde. Normalmente, estas estructuras son llantas metálicas, que suelen incluir elementos ajustables (precargables), que permiten así una precompresión de las paredes laterales del molde.

Estas soluciones permiten reducir las deformaciones laterales del molde y, en consecuencia, aumentar su resistencia, ya que la deformación impuesta por la precompresión, al oponerse a la deformación causada por la presión de la barbotina, compensa al menos parcialmente sus efectos, limitando las tensiones en el interior del molde durante la fundición.

A pesar de la utilización de los citados refuerzos laterales provistos de elementos ajustables, el valor máximo admisible de la presión de fundición está limitado por las citadas deformaciones a las que está sometido el molde durante la fundición. Estas deformaciones, debidas a las elevadas tensiones mecánicas, son la causa de roturas prematuras del propio molde o, en cualquier caso, de elevadas tensiones en el interior del artículo que se está formando. En la mayoría de los casos, dichas tensiones provocan la rotura del artículo durante la fase de desmoldeo (extracción del artículo del molde), o durante las fases de transformación posteriores (es decir, secado y cocción).

Por lo tanto, para evitar roturas y/o tensiones elevadas en el interior del artículo, es necesario utilizar presiones de fundición limitadas, aumentando así el tiempo necesario para completar el conformado del artículo.

En los últimos años, para aumentar la presión de fundición y acelerar el proceso, se han fabricado estructuras de retención laterales cada vez más rígidas, con el fin de limitar las deformaciones hacia el exterior del molde. Sin embargo, incluso fabricando una estructura de retención lateral (teóricamente) infinitamente rígida, el problema no quedaría completamente resuelto, debido a la compresibilidad de la resina con la que se fabrican los moldes modernos. De hecho, aunque impide completamente las deformaciones hacia el exterior del molde, debido a la presión de fundición la cavidad de formación se expande provocando una contracción elástica de la resina porosa de la que están hechas las paredes del molde.

La contracción elástica de las paredes del molde provoca inconvenientes considerables durante el desmoldeo de la pieza, ya que una vez eliminada la presión de fundición, las paredes del molde vuelven a su volumen original, provocando el aprisionamiento de la pieza en la cavidad de conformación.

Además, en las soluciones del estado de la técnica, las estructuras de retención laterales no tienen una presión opuesta que pueda variarse y ajustarse durante la etapa de moldeo, lo que permitiría mejorar la respuesta del molde a las presiones ejercidas durante la etapa de conformación.

El objeto de la presente invención es fabricar un aparato que permita superar, al menos parcialmente, los inconvenientes de la técnica anterior y que, al mismo tiempo, sea fácil y económico de producir.

Breve descripción de la invención

De acuerdo con la presente invención se proporciona un aparato para formar artículos cerámicos mediante fundición a presión tal como se define en la reivindicación independiente adjunta y, preferentemente, en cualquiera de las reivindicaciones que dependen directa o indirectamente de la reivindicación independiente.

Las reivindicaciones dependientes describen realizaciones preferidas de la presente invención que forman parte integrante de la presente descripción.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención se describirá ahora con referencia a los dibujos adjuntos, que ilustran algunas realizaciones no limitativas de la misma, en donde:

• La Figura 1 es una vista frontal seccional de un aparato conforme a la presente invención en una configuración abierta;

• La Figura 2 es una vista frontal seccional del aparato de la Figura 1 en una configuración cerrada;

• La Figura 3 es una vista frontal en sección de un detalle del aparato de la Figura 2;

• La Figura 4 es una vista lateral seccional del aparato de la Figura 2;

• La Figura 5 es una vista frontal seccional de un aparato de acuerdo con otra realización de la presente invención;

• La Figura 6 es una vista en perspectiva y esquemática de un elemento oblongo que puede deformarse y rellenarse;

• La Figura 7 es una vista en perspectiva y en sección del elemento oblongo de la Figura 6;

• La Figura 8 es una vista en perspectiva y en sección de un detalle de la Figura 7;

• La Figura 9 es un gráfico que ilustra una primera realización de la variación, en función del tiempo, de la presión del deslizamiento y de un fluido en el interior del elemento oblongo (el tiempo se indica en las abscisas, la presión en las ordenadas);

• La Figura 10 es un gráfico que ilustra una segunda realización de la variación, en función del tiempo, de la presión del deslizamiento y del fluido en el interior del elemento oblongo (el tiempo se indica en las abscisas, la presión en las ordenadas);

• La Figura 11 es una vista lateral en sección de otra realización de la presente invención que comprende un molde en más de dos partes; y

• La Figura 12 es una vista en planta de uno de los elementos de retención planos de la Figura 11, en la que puede verse un rebaje en cuyo interior se inserta (dobla) un elemento oblongo.

Descripción detallada

En las Figuras 1 y 2, el número de referencia 1 indica en su conjunto una realización no limitativa de un aparato para formar artículos cerámicos 2 mediante moldeo a presión. En particular, el aparato 1 es un aparato para formar fregaderos o lavabos, pero, naturalmente, debe considerarse también adecuado para formar cualquier otro artículo cerámico, en particular para formar sanitarios, como cisternas, bidés, inodoros, etc.

Más concretamente, los artículos cerámicos 2 son cualquier tipo de artículo cerámico que requiera al menos una conformación mediante moldeo a presión.

Según algunas realizaciones no limitantes (por ejemplo, las ilustradas en las Figuras 1 y 2), el aparato 1 comprende un bastidor 3 y un molde 4 que, a su vez, comprende un cabezal macho 5 y un cabezal hembra 6 complementaria del cabezal macho 5. Además, el aparato 1 comprende un sistema actuador 7, diseñado para mover al menos uno entre el cabezal macho 5 y el cabezal hembra 6.

Según algunas realizaciones no limitantes (como se ilustra en las Figuras 1 y 2), el sistema actuador 7 mueve el cabezal hembra mediante un gato 8, que empuja el cabezal hembra 6 contra el cabezal macho 5, que está fijo.

Alternativamente, el sistema actuador 7 mueve el cabezal macho 5 mediante el gato 8, que empuja el cabezal macho 5 contra el cabezal hembra 6, que está fijo.

Según otras realizaciones no limitantes, no ilustradas, están presentes al menos dos sistemas de actuadores 7 que mueven cada uno un cabezal macho 5 o hembra 6 respectivo para ponerlos en contacto.

En la Figura 1, el aparato 1 se encuentra en una configuración abierta, en la que el cabezal macho 5 y el cabezal hembra 6 están distantes entre sí. En esta configuración, tras la formación de un artículo 2, se extrae el artículo 2. Además, la configuración abierta sirve para el mantenimiento y/o la limpieza de los moldes.

En la Figura 2, el aparato 1 se encuentra en una configuración acoplada (es decir, cerrada), en la que el cabezal macho 5 está insertado (al menos parcialmente) en el cabezal hembra 6. En particular, en la configuración acoplada, el cabezal hembra 6 está (parcialmente) en contacto con el cabezal macho 5 y crean una cavidad de vaciado 9 delimitada entre el cabezal hembra 6 y el cabezal macho 5. En otras palabras, el cabezal macho 5 y el cabezal hembra 6 se abrazan entre sí mediante la acción del gato 8 y definen la cavidad de fundición 9 en la que, en uso, se inyecta una mezcla cerámica 12 (en particular, barbotina).

Ventajosamente, pero no necesariamente, el aparato 1 comprende (al menos) un borde 10, que está dispuesto de manera que rodea al menos parcialmente el cabezal hembra 6 del molde 4. Este borde 10, en uso, tiene la función de reducir la deformación lateral del molde 4 (evitando que una pared lateral 21 del molde 4 se abombe).

Según algunas realizaciones no limitantes (por ejemplo, las ilustradas en las Figuras 1,2 y 4), el molde 4 (el cabezal hembra 6) tiene forma cilíndrica y, en consecuencia, el borde 10 también tiene forma cilíndrica.

En algunas realizaciones no limitantes, como las de las Figuras 11 y 12, el molde 4 (más concretamente, el cabezal hembra 6) tiene forma poligonal (por ejemplo, rectangular, pentagonal, hexagonal, octogonal, etc.) y, en consecuencia, el borde 10 también tiene forma poligonal.

En otras realizaciones no limitantes, no ilustradas, el molde 4 (el cabezal hembra 6) tiene una forma diferente del borde 10, en particular debido a elementos intermedios dispuestos entre el borde 10 y el cabezal hembra 6 del molde 4.

El aparato 1 comprende además un sistema de fundición 11, que está configurado para introducir una mezcla cerámica 12 a presión en la cavidad de fundición 9 mediante sistemas conocidos, no ilustrados (depósito, bomba, etc.). En concreto, la mezcla cerámica 12 es una barbotina, es decir, una suspensión de polvos cerámicos (incluida, por ejemplo, la arcilla) y agua.

Ventajosamente, pero no necesariamente, el aparato 1 (más concretamente el molde 4) tiene al menos un espacio 13 (en las Figuras 1 y 2 hay tres espacios 13) dispuesto entre el borde 10 y el cabezal hembra 6. En particular, el espacio 13 es una cavidad alargada.

Además, el aparato 1 comprende un elemento oblongo 14, que puede deformarse y rellenarse y, en particular, se coloca en el interior de dicho espacio 13.

El término "puede deformarse" significa que la sección transversal del elemento oblongo 14 puede cambiar de forma (según su nivel de relleno). Ventajosamente, pero no necesariamente, dicha sección transversal puede deformarse pero no puede expandirse, es decir, en sustancia no puede aumentar su perímetro (circunferencia). El término "puede llenarse" significa que el elemento oblongo 14 es capaz de alojar un fluido L en su interior. El elemento oblongo 14 puede llenarse pero no inflarse, es decir, en sustancia no puede expandirse.

En algunos casos no limitantes, el fluido L es un fluido newtoniano, en particular es agua o aire (en particular, según el tipo de sistema utilizado).

En otros casos no limitantes, el fluido L es un aceite.

En otros casos no limitantes, el fluido L es una mezcla.

Además, el aparato 1 comprende un sistema hidráulico 15 configurado para inyectar el fluido L a presión en el elemento oblongo 14 con el fin de comprimir el cabezal hembra 6 desde el exterior hacia la cavidad de vaciado 9 (como ilustran las flechas de la Figura 3).

Según algunas realizaciones no limitantes (por ejemplo, las ilustradas en la Figura 3), el reborde 10 tiene un grosor variable, en particular con surcos en los elementos oblongos 14.

En otras realizaciones no limitantes, no ilustradas, el borde 10 tiene un grosor constante, en particular debido a la inserción completa del elemento oblongo 14 dentro del espacio 13.

En algunos casos no limitantes, no ilustrados, el espacio 13 se crea entre el borde 10 (en particular con un grosor constante) y el cabezal hembra 6 mediante elementos espaciadores, que se interponen entre el borde 10 y el cabezal hembra 6. De este modo, es posible evitar la realización de operaciones de mecanizado posteriores en el cabezal 6 o en la llanta 10.

El elemento oblongo 14 es una manguera. En particular, el elemento oblongo 14 es una manguera del tipo utilizado para transportar agua o fluidos para la lucha contra incendios.

Según algunas realizaciones no limitantes, como la ilustrada en la Figura 4, al menos un elemento oblongo 14 (preferiblemente todos los elementos oblongos 14), la manguera, está dispuesto de forma que rodea el cabezal hembra 6.

En particular, el elemento oblongo 14 está dispuesto de forma que rodea el cabezal hembra 6 en un plano transversal a una dirección de cierre de los cabezales macho 5 y hembra 6. Más concretamente, el elemento oblongo 14 está dispuesto de forma que rodea el cabezal en un plano perpendicular a la dirección de cierre de los cabezales macho 5 y hembra 6.

Según otras realizaciones no limitantes, como la ilustrada en la Figura 11, una pluralidad de elementos oblongos 14 (preferiblemente todos los elementos oblongos 14), las mangueras, están dispuestos de forma que rodean el cabezal hembra (cabezales) 6.

En particular, los elementos oblongos 14 están dispuestos de forma que rodean el cabezal hembra 6 por todas las caras de una superficie lateral del molde 4 (identificada por las caras de los cabezales hembra en el borde o bordes 10).

Ventajosamente, pero no necesariamente, el elemento 14 está dispuesto alrededor del cabezal hembra 6 para comprimir el cabezal hembra 6 a lo largo de direcciones transversales a la dirección de cierre.

Ventajosamente, pero no necesariamente, y como se ilustra en las Figuras 1, 2, 4 y 5, el aparato 1 comprende un sistema de control 16, que está conectado al sistema hidráulico 15 y está configurado para detectar la presión del fluido L en el interior del elemento oblongo 14.

En particular, el sistema de control 16 comprende (al menos) un sensor de presión (no ilustrado) y (al menos) un transductor de presión (no ilustrado).

Ventajosamente, pero no necesariamente, y como se ilustra en los gráficos de las Figuras 9 y 10, el sistema de control 16 está configurado para controlar el sistema hidráulico 15 con el fin de ajustar la presión del fluido L en el interior del elemento oblongo 14, en particular para mantener la presión del fluido L dentro de un rango determinado. En otras palabras, el sistema de control 16 ajusta instantáneamente (en particular con un tiempo de muestreo y control finito) la presión en el interior del elemento oblongo 14 entre una presión máxima y una presión mínima. Más concretamente, el sistema de control 16 está configurado para ajustar la presión del fluido L con un control de bucle cerrado, es decir, un control de realimentación.

Ventajosamente, pero no necesariamente, y como se ilustra en la Figura 3, el elemento oblongo 14 (es decir, la manguera) comprende una pluralidad de capas, entre las que se encuentran al menos una capa de fibra 17, en particular una capa de fibra sintética, y al menos una capa impermeable 18, en particular una capa de caucho.

Ventajosamente, pero no necesariamente, el elemento oblongo 14 también comprende un refuerzo metálico 19. En algunos casos no limitantes, el refuerzo metálico 19 es helicoidal.

En otros casos no limitantes, el refuerzo metálico 19 comprende alambres paralelos entre sí, en particular el refuerzo metálico 19 es un refuerzo de malla. En algunos casos no limitantes, el refuerzo 19 está dispuesto entre la capa 17 y la capa 18.

Ventajosamente, pero no necesariamente, y como se ilustra en las realizaciones no limitantes de las Figuras 1 a 4, el espacio 13 se obtiene mediante un rebaje 20 (en particular una cavidad) en una pared lateral 21 del cabezal hembra 6. En algunos casos no limitantes, no ilustrados, el rebaje 20 tiene una sección poligonal (transversal). En otros casos no limitantes, como el ilustrado en la Figura 3, el rebaje 20 tiene una sección (transversal) con forma redondeada (sin esquinas afiladas).

En algunos casos no limitantes, el rebaje 20 se obtiene mediante la eliminación de material (esmerilado, ablación por láser, etc.). En otros casos no limitantes, el rebaje 20 se obtiene directamente durante la formación del cabezal hembra 6 mediante fundición (resina).

Según algunas realizaciones no limitantes, como las ilustradas en las figuras adjuntas, el aparato 1 comprende una pluralidad de espacios 13, dentro de los cuales hay (al menos) un elemento oblongo 14 respectivo.

Ventajosamente, pero no necesariamente, los espacios son paralelos entre sí. De este modo es posible distribuir (homogéneamente) la presión ejercida por el fluido L sobre la pared lateral 21 del cabezal hembra 6.

En algunos casos no limitantes, no ilustrados, los espacios 13 y los respectivos elementos oblongos 14 en su interior están dispuestos a distancias predefinidas en función de la forma del artículo a formar. En otras palabras, en el caso en que sea necesaria una presión concentrada en una zona determinada del molde 4 (por ejemplo, en la parte más fina del cabezal hembra 6 y, por tanto, la más susceptible de deformación), los espacios 13 y los elementos oblongos 14 respectivos están próximos (más cercanos) entre sí, a fin de oponerse a la deformación de esa zona del molde 4; en cambio, cuando no es necesario que la presión del fluido L esté particularmente concentrada en una zona (por ejemplo, en la parte más gruesa del cabezal hembra 6 y, por tanto, la menos susceptible de deformación), los espacios 13 y los respectivos elementos oblongos 14 están (más) alejados entre sí.

Según algunas realizaciones no limitantes (por ejemplo, las ilustradas en la Figura 5), el aparato 1 comprende (al menos) otro molde 22, en particular dispuesto en serie con respecto al molde 4. El molde 22 comprende, a su vez, un cabezal macho 23 y un cabezal hembra 24. Más concretamente, el cabezal hembra 6 del molde 4 y el cabezal macho 23 del molde 22 están unidas de manera integral (formando un ensamble de moldeo 25) y están dispuestas de manera que el cabezal hembra 6 mira hacia el cabezal macho 5 y el cabezal macho 23 mira hacia el cabezal hembra 24.

En algunos casos no limitantes, el gato 8 mueve directamente el cabezal 5, 6, 23 o 24 dispuesto en un extremo 26 del aparato 1. En particular, los cabezales 6 y 23 que forman el ensamble de moldeo 25 son movidos indirectamente por el gato 8. En otras palabras, durante su utilización, el gato 8 desplaza el cabezal hembra 24, que durante su desplazamiento hacia un extremo 27 opuesto al extremo 26, entra en contacto con el cabezal macho 23 (por lo tanto con el ensamble de moldeo 25) y desplaza el ensamble de moldeo 25 hacia el cabezal macho 5 fijado al extremo 26 del aparato 1 hasta que todos los moldes 4, 22 alcanzan la configuración acoplada.

En otros casos no limitantes, no ilustrados, los cabezales 5 y 24 dispuestos en los extremos 26 y 27 son móviles. En estos casos, el ensamble de moldeo 25 es fijo (o, alternativamente, también es móvil).

En otros casos no limitantes, no ilustrados, el cabezal hembra 24 está fija y el gato 8 mueve el cabezal macho 5 hasta que todos los moldes 4, 22 alcanzan la configuración acoplada.

En algunos casos no limitantes, no ilustrados, hay un mayor número de ensamblajes de moldeo 25, dispuestos entre un cabezal macho 5 y un cabezal hembra 24.

Según algunas realizaciones no limitantes (por ejemplo, las ilustradas en la Figura 5), cada cabezal 5, 6, 23 y 24 tiene una brida superior 28 para su conexión a una viga 29, en particular de sección en forma de I.

Ventajosamente, pero no necesariamente, los cabezales 5, 6, 23 y 24 están soportados cada uno por el haz 29 a través de un bloque deslizante 37 respectivo, que permite que los cabezales móviles 6, 23 y 24 se desplacen a lo largo de un eje longitudinal AA del gato 8 por medio de ruedas RR.

Ventajosamente, pero no necesariamente y tal como se ilustra en la realización no limitante de las Figuras 6, 7 y 8, el aparato 1 comprende también (al menos) una abrazadera 30 que cierra (al menos) un extremo 31 del elemento oblongo 14.

Ventajosamente, pero no necesariamente, la abrazadera comprende un nicho 32 en cuyo interior se pliega sobre sí mismo el elemento oblongo 14. En particular, el elemento alargado 14 se fija en el interior del nicho 32 que cierra la abrazadera 30 con elementos de fijación específicos 33, como un tornillo, un remache, un clip, una mordaza, etc. El nicho 32 dentro de la abrazadera 30 permite prolongar la vida útil del elemento oblongo 14, evitando que se pliegue con ángulos demasiado cerrados, lo que mermaría su resistencia.

Ventajosamente, pero no necesariamente y como se ilustra en la realización no limitante de las Figuras 6, 7 y 8, el elemento oblongo 14 dispone de un ensamble de unión 34 para establecer una comunicación entre el interior del elemento oblongo 14 y el exterior. En particular, el sistema hidráulico 15 está conectado al ensamble de unión 34 y está diseñado para inyectar el fluido L bajo presión en el elemento oblongo 14 a través del ensamble de unión 34; en particular, el ensamble de unión 34 comprende una válvula de presión 35; más en particular, el ensamble de unión 34 está dispuesto en una pared lateral 36 del elemento oblongo.

En algunos casos no limitantes, como el ilustrado en la Figura 11, el molde 4 comprende más de un cabezal macho 5 y/o más de un cabezal hembra 6 (en el ejemplo de la Figura 11 hay tres cabezas hembra 6, mientras que los cabezales macho 5 no son visibles por estar ocultas dentro de los cabezales hembra 6).

Alternativa o adicionalmente, y como se ilustra en la realización no limitante de las Figuras 11 y 12, la pared lateral 21 (las paredes laterales 21) del cabezal o cabezales hembra 6 es (son) plano(s).

Según algunas realizaciones no limitantes (por ejemplo, las ilustradas en la Figura 11), el borde 10 está dividido en varias partes (para poder abrazadera el cabezal hembra plano 6). En estos casos, ventajosa pero no necesariamente, existe un elemento de sujeción 38 provisto de un dispositivo de cierre 39. En uso, el molde 4 se introduce en el interior del borde 10 (dividido en varias partes). Posteriormente, el borde 10 sujeta los cabezales hembra 6 mediante el elemento de sujeción 38.

Según algunas realizaciones no limitantes (por ejemplo, las ilustradas en la Figura 11), el espacio 13 (en particular el rebaje 20) se obtiene en el borde 10 (o en partes de la misma). De este modo, es posible introducir el molde 4 en el interior del borde 10 incluso durante el proceso sin riesgo de dañar o desplazar los elementos oblongos 14, dispuestos en el interior del espacio 13.

Ventajosamente, pero no necesariamente, sobre todo en el caso en que la pared lateral 21 sea plana, el elemento oblongo 14 está plegado dentro del espacio 13. En particular, como se ilustra en la realización no limitante de la Figura 12, el espacio 13 tiene una forma serpenteante (o en cualquier caso adecuada para distribuir el espacio 13, y en consecuencia el elemento oblongo 14, a lo largo de la mayor parte de la pared lateral 21) y el elemento oblongo 14 se pliega sobre sí mismo de manera que forma un pliegue sustancialmente de 45° con respecto a la dirección anterior del elemento oblongo 14.

En otros casos no limitantes, no ilustrados, el elemento oblongo 14 tiene una forma que le permite alojarse en el interior del espacio 13 sin necesidad de plegarlo.

De acuerdo con un segundo aspecto no reivindicado de la presente divulgación, se proporciona un método para formar artículos cerámicos mediante moldeo a presión.

A continuación, se hará referencia a las realizaciones no limitantes de las Figuras 9 y 10, que representan la tendencia de las presiones (ordenadas) en relación con el tiempo (abscisas) tanto del fluido L, como de la mezcla cerámica 12.

El método comprende una etapa de sujeción SST, durante la cual el cabezal hembra 6 del molde 4 y el cabezal macho 5 del mismo molde 4 se acercan una a otra, se ponen en contacto y se sujetan, con el fin de crear la cavidad de fundición 9 en el interior del molde 4.

Ventajosamente, pero no necesariamente, la presión a la que se sujetan el cabezal hembra 6 y el cabezal macho 5 del molde 4 es variable. Más concretamente, sigue un perfil similar al de la mezcla cerámica ilustrada en las Figuras 9 y 10. De este modo, se evita una sobrecarga repentina del molde 4 sin que se llene de la mezcla cerámica.

Además, el método comprende una etapa de fundición CP, posterior a la etapa de sujeción SST, durante la cual el sistema de fundición 11 inyecta (en particular, de forma controlada) la mezcla cerámica 12 (en particular, barbotina) que tiene una presión SP en la cavidad de fundición 9.

Además, el método comprende una etapa de desmoldeo EP, posterior a la etapa de fundición CP, durante la cual el cabezal macho 5 y el cabezal hembra 6 del molde 4 se alejan una de otra (el molde 4 se dispone en la configuración abierta) y se extrae un artículo cerámico 2 de la cavidad de fundición 9.

El método comprende además una etapa de compresión CMP, que está al menos parcialmente sobrepuesta (simultánea a) la etapa de vaciado CP, durante la cual el sistema hidráulico 15 inyecta, de manera controlada, el fluido L que tiene una presión LP en el elemento oblongo 14, que está colocado alrededor del cabezal hembra 6 del molde 4, en particular en el espacio 13. De este modo, se ejerce una fuerza (sobre el cabezal hembra 6) en la dirección de la cavidad de fundición 9 (en particular, para compensar, al menos parcialmente, la deformación del cabezal hembra 6 del molde 4, siendo dicha deformación causada por la presión SP).

El término "de forma controlada" significa que la presión LP se detecta y se ajusta según métodos de control conocidos, como un control PID (proporcional-integral-derivativo).

La presión SP y la presión LP son variables. En otras palabras, el sistema de control 16 ajusta la presión SP y la presión LP. En particular, la presión SP y la presión LP son ajustadas respectivamente por el sistema de fundición 11 y por el sistema hidráulico 15. Más concretamente, el sistema de control 16 ajusta el sistema de vaciado 11 y el sistema hidráulico 15.

La presión LP es mayor que la presión SP durante al menos una parte de la (durante toda la) fase de fundición CP (por ejemplo, como se ilustra en las realizaciones no limitantes de las Figuras 9 y 10).

En particular, la presión LP se varía en el tiempo en función de la presión SP (más en particular, de modo que la presión LP sea mayor que la presión SP durante, al menos, una parte de la etapa de fundición).

En algunas realizaciones no limitantes, como las ilustradas en las Figuras 9 y 10, la etapa de compresión CMP finaliza simultánea o posteriormente a la etapa de moldeado CP, con el fin de facilitar el desmoldeo del artículo cerámico 2.

En algunos casos no limitantes, como los ilustrados en las Figuras 9 y 10, el método comprende una etapa de presión constante, posterior a la etapa de compresión CMP, durante la cual la presión LP y la presión Sp se mantienen sustancialmente constantes. De este modo, el artículo queda estabilizado en el interior de la cavidad 9. En algunos casos no limitantes, no ilustrados, la etapa de vaciado CP finaliza posteriormente a la etapa de compresión CMP. En particular, la fase de fundición CP es al menos parcialmente simultánea a la fase de presión constante.

Más concretamente, la fase de fundición CP termina al final de la fase de presión constante.

Ventajosamente, pero no necesariamente, el método comprende también una etapa de descompresión, previa a la etapa de desmoldeo EP, durante la cual la presión LP y la presión SP disminuyen, en particular hasta alcanzar la presión atmosférica.

Ventajosamente, pero no necesariamente, y como se ilustra en las realizaciones no limitantes de las Figuras 9 y 10, el método comprende una etapa de precompresión PCP, previa a la etapa de compresión CMP, durante la cual el sistema hidráulico 15 ajusta la presión LP del fluido en el interior del elemento oblongo 14 a un valor predefinido superior a 0 Bar.

En algunos casos no limitantes, como los ilustrados en las realizaciones de las Figuras 9 y 10, la etapa de precompresión PCP es (al menos parcialmente) anterior a la etapa de vaciado CP.

En otros casos no limitantes, no ilustrados, la etapa de precompresión PCP es (al menos) parcialmente simultánea a la etapa de vaciado CP.

Ventajosamente, pero no necesariamente, al final de la etapa de precompresión PCP, la presión LP pasa de un valor de presión atmosférica (sustancialmente igual a 0 Bar) a alcanzar un valor comprendido entre 2 y 4 Bar, más precisamente sustancialmente igual a 3 Bar.

Ventajosamente, pero no necesariamente, y como se ilustra en las realizaciones de las Figuras 9 y 10, la presión LP del fluido en el interior del elemento oblongo 14 (en particular en el interior de la manguera) es siempre superior a la presión SP de la mezcla cerámica 12 (en particular de la barbotina inyectada por el sistema de vaciado 11 en la cavidad de vaciado 9).

En algunos casos no limitantes, como el ilustrado en la realización de la Figura 9, durante al menos parte de la etapa de fundición CP (en particular durante toda la etapa de fundición CP), la presión SP y la presión LP aumentan (o disminuyen), en particular de la misma manera (es decir, en la misma cantidad). En particular, durante (toda) la fase de fundición CP la diferencia entre la presión SP y la presión LP permanece sustancialmente igual. De este modo, la presión SP de la mezcla cerámica 12 que tiende a provocar el abombamiento de la pared lateral 21 del cabezal hembra 6 se compensa igualmente con la presión LP cuando aumenta la presión SP.

En otros casos no limitantes, como el ilustrado en la realización de la Figura 10, la diferencia entre la presión LP y la presión SP varía durante (al menos parte de) la etapa de fundición CP. En particular, la presión LP y la presión SP tienen sustancialmente el mismo valor al final de la etapa de fundición CP De este modo, es posible obtener un ahorro de energía y, en cualquier caso, garantizar que la presión SP en el interior del cabezal hembra 6 del molde sea la misma que la presión LP del fluido. Además, de este modo es posible aumentar la presión máxima SP para que sea igual a la presión LP.

Según algunas realizaciones no limitantes (por ejemplo, las ilustradas en las Figuras 9 y 10), la presión LP y la presión SP varían linealmente (es decir, con un coeficiente angular sustancialmente constante entre la presión y el tiempo) durante la etapa de precompresión PCP y/o durante la etapa de compresión CMP.

En otras realizaciones no limitantes, no ilustradas, la variación entre la presión LP y la presión SP es no lineal, por ejemplo parabólica o cúbica.

Ventajosamente, pero no necesariamente, durante la etapa de compresión CMP, la presión LP es de 1 a 20 Bar. En particular, la presión LP es de 3 a 15 Bar.

Ventajosamente, pero no necesariamente, durante la etapa de compresión CMP la presión SP es de 0 a 17 Bar. En concreto, la presión SP es de 0 a 13 Bar.

En uso, durante la etapa de precompresión PCP y/o durante la etapa de compresión CMP, el sistema hidráulico 15 inyecta el fluido L en una pluralidad de los elementos oblongos, a fin de precomprimir y/o comprimir la cavidad de fundición 9 y evitar una deformación lateral del molde 4 y equilibrar la presión interna a la que está sometido el molde 4 y que comprime elásticamente las paredes del molde 4.

En algunos casos no limitantes, el sistema hidráulico 15 inyecta el líquido L en los elementos oblongos 14 con presiones LP (al menos parcialmente) diferentes entre sí, en particular, el sistema hidráulico 15 inyecta una pluralidad de líquidos L diferentes en la pluralidad de elementos oblongos 14. De este modo, como se ha indicado anteriormente en relación con la posición de los espacios 13, se diferencia la presión LP, por ejemplo en función del grosor de la pared del cabezal hembra 6.

Ventajosamente, pero no necesariamente, el aparato 1 descrito anteriormente está diseñado para aplicar el método descrito en la presente.

Aunque la invención descrita anteriormente hace referencia particular a algunas realizaciones precisas, no debe considerarse limitada a estas realizaciones, y su alcance incluye todas las variantes, modificaciones o simplificaciones cubiertas por las reivindicaciones anexas, como una geometría diferente del molde 4, una disposición diferente del elemento oblongo 14, un número diferente de cabezales 5 o 6 para cada molde 4 o un número diferente de ensamblajes de moldeo 25, un fluido L diferente, un sistema hidráulico 15 diferente o un sistema de vaciado 11 diferente de la mezcla cerámica 12, etc.

El aparato y el método descritos consiguen muchas ventajas.

En primer lugar, la presencia del elemento oblongo 14 facilita el desmoldeo (extracción) de los artículos 2 del cabezal hembra 6 (reduciendo así el riesgo de obtener artículos 2 dañados) y prolonga la vida útil del molde 4. En particular, la presencia del espacio 13 obtenido como rebaje 20 en la pared lateral 21 del cabezal hembra 6 permite el alojamiento estable del elemento alargado 14.

Asimismo, el hecho de que la presión LP del fluido sea siempre superior a la presión SP de la mezcla cerámica 12 contribuye a garantizar que el artículo 2 no permanezca aprisionado en el interior del molde tras el conformado y que no se creen tensiones internas en el artículo que puedan provocar su rotura o daños prematuros en el molde 4.

Además, el uso de una manguera es una solución muy económica y flexible para obtener el elemento oblongo 14. En particular, el nicho 32 en el interior de la abrazadera 30 permite prolongar la vida útil del elemento oblongo 14 al evitar que se pliegue con ángulos demasiado cerrados, lo que mermaría su resistencia.

Por último, el ajuste de las presiones LP y SP permite optimizar el equilibrio de la presión en el interior del molde para reducir el consumo de energía con respecto a las soluciones de la técnica anterior.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Aparato (1) para la conformación de artículos cerámicos (2) mediante fundición a presión que comprende: un bastidor (3); un molde (4), que, a su vez, comprende al menos un cabezal macho (5) y al menos un cabezal hembra (6), complementaria del cabezal macho (5); y al menos un sistema actuador (7), que está diseñado para mover al menos una entre el cabezal macho (5) y el cabezal hembra (6) con respecto a la otra, a fin de hacer que el aparato (1) pase de una configuración abierta, en la que el cabezal macho (5) y el cabezal hembra están distantes entre sí, a una configuración acoplada, en la que el cabezal macho (5) está insertada al menos parcialmente en el cabezal hembra (6); en la configuración acoplada, el cabezal hembra (6) está parcialmente en contacto con el cabezal macho (5) y el aparato (1) tiene una cavidad de vaciado (9) delimitada entre el cabezal hembra (6) y el cabezal macho (5);

el aparato (1) comprende además al menos un borde (10), que está dispuesto de forma que rodea al menos parcialmente el cabezal hembra (6); y un sistema de fundición (11), que está configurado para introducir una mezcla cerámica (12) a presión en la cavidad de fundición (9);

en el que el aparato tiene al menos un espacio (13), en particular una cavidad alargada, dispuesta entre el borde (10) y el cabezal hembra (6); un elemento oblongo (14), que puede deformarse y llenarse y está dispuesto en el interior de dicho espacio (13); y un sistema hidráulico (15), que está configurado para inyectar un fluido (L) a presión en el elemento oblongo (14) a fin de comprimir el cabezal hembra (6) desde el exterior hacia la cavidad de vaciado (9); en el que el elemento oblongo es un tubo flexible;

en el que el elemento oblongo (14) es una manguera;

caracterizado porquela sección transversal del elemento oblongo (14) puede deformarse pero no expandirse, es decir, el elemento oblongo (14) puede llenarse pero no inflarse.

2. El aparato (1) de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende un sistema de control (16), que está conectado al sistema hidráulico (15) y está configurado para detectar la presión del fluido (L) en el interior del elemento oblongo (14).

3. El aparato (1) de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el sistema de control (16) está configurado para controlar el sistema hidráulico (15) con el fin de ajustar la presión del fluido (L) dentro del elemento oblongo (14), en particular para mantener la presión del fluido (L) dentro del elemento oblongo (14) dentro de un rango determinado; en particular, el sistema de control (16) está configurado para ajustar la presión con un control de bucle cerrado.

4. El aparato (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento oblongo (14) comprende una pluralidad de capas, entre las cuales hay al menos una capa de fibra (17), en particular una capa de fibra sintética, y al menos una capa impermeable (18), en particular una capa de caucho.

5. El aparato (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento oblongo (14) comprende un refuerzo helicoidal (19), en particular de metal.

6. El aparato (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el espacio (13) se obtiene mediante un rebaje (20) en una pared lateral (21) del cabezal hembra (6), en particular el rebaje (20) tiene una sección transversal poligonal o cilíndrica.

7. El aparato (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que hay diferentes elementos oblongos dentro del mismo espacio (13).

8. El aparato (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende una pluralidad de espacios, en cuyo interior hay al menos un elemento oblongo (14).

9. El aparato (1) de acuerdo con la reivindicación 8, en el que los espacios son paralelos entre sí.

10. El aparato (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende al menos otro molde (22) que, a su vez, comprende otro cabezal macho (23) y otro cabezal hembra (24); dicho cabezal hembra (6) y dicho cabezal macho (23) están unidos de manera integral y están dispuestos de manera que dicho cabezal hembra (6) mira hacia dicho cabezal macho (5) y dicho cabezal macho (23) mira hacia dicho cabezal hembra (24).

11. El aparato (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende al menos una abrazadera (30), que cierra al menos un extremo (31) del elemento oblongo (14); en particular, la abrazadera (30) comprende un nicho (32), dentro del cual el elemento oblongo (14) se pliega sobre sí mismo.

12. El aparato (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento oblongo (14) tiene un ensamble de unión (34) para establecer una comunicación entre el interior del elemento oblongo (14) y el exterior; el sistema hidráulico (15) está conectado al ensamble de unión (34) y está diseñado para inyectar el fluido (L) bajo presión en el elemento oblongo (14) a través del ensamble de unión (34); en particular, el ensamble de unión (34) comprende una válvula (35); en particular, el ensamble de unión (34) está dispuesto en una pared lateral (36) del elemento oblongo (14).

13. El aparato (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el molde (4) comprende una pluralidad de cabezas macho y/o una pluralidad de cabezas hembra.

14. El aparato (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento oblongo (14) está plegado dentro del espacio (13); en particular el espacio (13) tiene forma de serpentina.