ES2217920B1 - Sistema de moldeo rotacional. - Google Patents

Abstract

Sistema de moldeo rotacional, que comprende el paso del molde (1) de formación de las piezas, dotado con un movimiento rotacional combinado, por un medio de calentamiento (6), en donde el material de formación de la pieza se distribuye por el interior del molde (1) formando una pieza de doble pared, pasando luego por un medio de enfriamiento (7), para la consolidación del material, conformante de la pieza, de doble pared, realizándose durante la propia fase del enfriamiento la inyección de un material de relleno de la pieza moldeada, de forma que el propio molde (1) hace de sufridera para evitar la deformación por la presión que ejerce el material de relleno.

Description

Sistema de moldeo rotacional.

La presente invención se refiere a un sistema de moldeo rotacional, con el cual se simplifica el proceso de fabricación de las piezas a obtener, mejorando incluso las características de la estructura conformante de las mismas.

Es conocido el proceso de moldeo rotacional mediante máquinas que voltean los moldes de formación de las piezas haciéndolos girar en todos los sentidos, para obtener piezas estructuradas con una doble pared destinadas a complementarse después con un material de relleno.

El sistema convencional de desarrollo de dicho proceso comprende la carga del molde con el material destinado a formar la estructura de doble pared, por ejemplo con polietileno, colocándose el molde en la máquina de rotación, de manera que en el estado de rotación se somete a una fase de calentamiento, durante la cual se hace fluido el material alojado en el molde y debido a la rotación se reparte por toda la superficie interior de las paredes del molde, formando sobre dicha superficie una capa continua, la cual se solidifica en una fase posterior de enfriamiento del molde.

Se obtiene así una pieza moldeada con estructura de doble pared, la cual se extrae del molde de formación, para llevar a cabo una operación de relleno de la cámara de la doble pared con un material complementario, tal como espuma de poliuretano, mediante inyección de dicho material en la cámara de la doble pared.

Para la operación del relleno con el material complementario es necesario disponer sobre la pieza moldeada un contramolde a modo de sufridera, para que la presión del material de relleno no deforme las paredes hacia el exterior, lo cual requiere la construcción en cada caso de un contramolde en correspondencia con la forma exterior de las piezas moldeadas, la cual forma no se ajusta en todas las partes de un modo igual con respecto a la configuración interior del molde de formación de las piezas, debido a las dilataciones complejas que sufren las piezas moldeadas cuando se sacan del molde y que varían en función de la forma concreta de cada parte, resultando por lo tanto muy difícil obtener los contramoldes con la exactitud debida para que las piezas moldeadas no sufran deformaciones.

De acuerdo con la invención se propone un sistema de moldeo rotacional que se desarrolla de un modo semejante al sistema convencional, pero con un proceso de la fase de aportación del material de relleno a las piezas moldeadas en forma más ventajosa y sin los inconvenientes del sistema convencional.

Este Sistema objeto de la invención se desarrolla igualmente incorporando el molde de formación de la pieza en una máquina de giro rotacional combinado que produce el volteo del molde en todos los sentidos, pasando por una fase de calentamiento que hace fluido el material de formación de la pieza, de modo que dicho material se reparte por toda la superficie interior del molde, solidificándose en una fase posterior de enfriamiento, durante la cual se efectúa según la invención, la inyección del material de relleno en la pieza moldeada.

Por lo tanto, la aportación del material de relleno en la pieza moldeada se realiza sin extraer la pieza del molde, de manera que el propio molde hace de sufridera para evitar la deformación de la pieza por la presión interior del material de relleno, sin que sea necesario la construcción de contramoldes.

Se obtiene así un ahorro de material, ya que no es necesario utilizar contramoldes, de tiempo, porque la aportación del material de relleno se realiza durante la fase de enfriamiento para que la pieza moldeada solidifique dentro del molde, y de trabajo, ya que no es necesario desmoldear la pieza y montar sobre ella un contramolde para la aportación del material complementario.

La utilización del molde como contramolde de sufridera para la operación de relleno, sin desmoldear la pieza, determina además un perfecto ajuste de la pieza con la sufridera, evitando toda deformación por desajustes en la operación de relleno.

Y, por otra parte, la aportación del material de relleno durante la fase de enfriamiento para la solidificación de la pieza moldeada, permite efectuar dicha aportación del material de relleno cuando la pieza moldeada se encuentra todavía a una cierta temperatura, con lo que el material de relleno fluye mejor por el interior y llega a todos los recovecos, solidarizándose también mejor con el material de la pieza moldeada, de manera que se obtiene una estructura más compacta.

En el molde se prevé una boca para la inyección del material de relleno y además uno o más orificios de respiración para que salga el aire a medida que el interior de la pieza moldeada se llena con el material de relleno, estando prevista la incorporación de un tubo en relación con cada orificio de respiración, llegando hasta la zona central de la pieza moldeada, para facilitar la salida del aire del interior sin que se salga el material de relleno.

Por todo ello, el sistema objeto de la invención resulta ciertamente de unas características muy ventajosas, adquiriendo vida propia y carácter preferente en la función para la que se halla destinado.

La figura 1 muestra esquemáticamente una pieza moldeada de doble pared, dentro del correspondiente molde de formación.

La figura 2 representa la disposición de la pieza moldeada de doble pared con un contramolde exterior para el relleno con un material complementario, según el sistema convencional.

La figura 3 representa el relleno de la pieza moldeada de doble pared con un material complementario, manteniéndose la pieza dentro del molde de formación, según el sistema preconizado.

Las figuras 4 y 5 son sendas perspectivas, desde distinto ángulo, de una pieza obtenida por moldeo rotacional, como ejemplo de realización.

La figura 6 es una vista en planta de una máquina de moldeo rotacional para el sistema de la invención.

La figura 7 es una sección de la máquina de moldeo rotacional según el corte VII-VII indicado en la figura anterior.

El objeto de la invención se refiere a un sistema de moldeo rotacional, que consiste en formar dentro de un molde (1) una pieza (2) de estructura con doble pared, quedando una cámara interior (3) destinada para rellenarse con un material de compactación.

La pieza (2) se forma de un material que funde por calor, tal como polietileno, de forma que depositando una cierta cantidad de dicho material en el molde (1) y sometiendo a éste a un calentamiento el material del interior funde y se hace fluido, con lo que volteando el molde (1) según una rotación en todos los sentidos el material fundido se reparte por toda la superficie interior, pudiendo solidificarse en esa distribución mediante un enfriamiento posterior, y así queda formada una pieza (2) de estructura con doble pared, tal como representa la figura 1.

Para ese proceso de formación de piezas moldeadas (2) con estructura de doble pared, se utiliza una máquina como la de las figuras 6 y 7, que comprende al menos un brazo angular (4) dispuesto en forma giratoria respecto de un núcleo central (5), con accionamiento motriz, sirviendo dicho brazo angular (4) de soporte para la incorporación del molde (1) de formación de las piezas (2), en donde el molde (1) se sujeta a su vez en una disposición giratoria de eje perpendicular al del giro del brazo (4).

El núcleo central (5) de la máquina es giratorio a su vez respecto de un eje vertical, permitiendo desplazar el brazo (4) incorporador del molde (1) por sucesivas posiciones, de carga, de calentamiento en un horno (6) y de enfriamiento en una cámara (7). En una realización práctica la máquina se prevé con tres brazos (4) en posiciones desfasadas a 120°, como se observa en la figura 6, de manera que mientras un brazo (4) se halla en la posición de carga, otro está en la posición del horno (6) y el tercero en la posición de la cámara de enfriamiento (7), pudiendo operar con tres moldes (1) a la vez.

El horno (6) va dispuesto en montaje deslizante entre una posición retirada que permite el paso de los brazos (4) con los moldes (1) y una posición avanzada en la que cubre al molde (1) dispuesto en el brazo (4) que se halle en la posición del calentamiento; estando prevista una duración de la fase de calentamiento de cada molde (1) del orden de veinte minutos.

La cámara (7) de enfriamiento puede ser fija o móvil, en la disposición adecuada para dejar pasar a los brazos (4) con los moldes (1), cubriendo a éstos cuando se hallan en la posición de enfriamiento; estando prevista una duración de la fase de enfriamiento de cada molde (1) del orden de veinticinco minutos.

Para la compactación estructural de las piezas moldeadas (2), la cámara (3) de la estructura en doble pared de las mismas se rellena con un material expandible (8), tal como espuma de poliuretano, mediante inyección de dicho material (8) en la cámara (3) de las piezas (2).

En el sistema convencional, el relleno del interior de las piezas (2) con el material (8) se lleva a cabo de manera independiente a la formación moldeada de las piezas respectivas (2), sacando dichas piezas (2) del molde (1) correspondiente, para luego inyectar en ellas el material (8) de relleno.

Esto requiere que se tenga que dejar transcurrir todo el tiempo de la fase de enfriamiento para sacar la pieza (2) del molde (1) de formación; y para que la expansión del material (8) de relleno no deforme hacia fuera la estructura de las paredes de la pieza (2), es necesario colocar sobre ésta un contramolde (9) en funciones de sufridera, como representa la figura 2. El contramolde (9) debe ajustarse a las formas exteriores de las paredes de la pieza (2), para evitar deformaciones por la presión interna del material (8) de relleno; pero debido a las contracciones irregulares que la pieza (2) sufre en sus distintas partes cuando se saca del molde (1), si se trata de piezas (2) de un diseño complicado, como el ejemplo de las figuras 4 y 5, resulta difícil la realización de contramoldes (9) que ajusten perfectamente sobre la pieza (2), con lo que pueden producirse deformaciones al efectuar el relleno del interior.

Según el sistema de la invención las piezas (2) moldeadas no se desmoldean para efectuar el relleno del interior con el material (8), sino que dicha operación de relleno se lleva a cabo con la pieza (2) incluida en el molde (1) de formación.

Esto elimina la necesidad de contramoldes (9) para la operación de relleno, ya que el propio molde (1) de formación de la pieza (2) hace de sufridera. En estas circunstancias, la pieza (2) a rellenar queda perfectamente ajustada con la sufridera constituida por el molde (1), con lo cual no se produce ninguna deformación por la presión interna que ocasiona la expansión del material (8) de relleno, obteniéndose un acabado totalmente perfecto de las piezas (2).

Al no desmoldearse las piezas (2) para la operación de relleno de su interior con el material (8), el tiempo del proceso completo de fabricación se reduce, ya que tampoco es necesario el montaje y desmontaje de contramoldes (9) sobre la pieza (2).

Se prevé además que la operación del relleno de las piezas (2) se lleve a cabo durante la fase de enfriamiento del proceso de la formación moldeada, con lo cual cuando termina dicha fase de enfriamiento las piezas (2) se desmoldean ya completamente terminadas, sin necesidad de ninguna otra operación posterior.

Al inyectar el material (8) de relleno durante la fase de enfriamiento, supone que la pieza (2) correspondiente se halla aún a una cierta temperatura, lo cual favorece la fluidez del material de relleno (8) para que éste alcance todos los resquicios del interior de la pieza (2), solidarizándose además mejor con el material de formación de la misma, con lo que se obtiene una estructura constructiva de la pieza (2) perfectamente compacta.

Para la inyección del material (8) de relleno sin desmoldear la pieza (2) en formación, el molde (1) correspondiente debe ir provisto con una embocadura de inyección, a través de la cual se puede realizar la inyección del material (8) con medio manipulables manualmente, con medios de actuación semiautomática o con medios totalmente automáticos.

En el molde (1) se prevén además uno o más orificios de respiración, para la salida del aire del interior de la pieza (2) a medida que dicho interior va siendo ocupado por el material de relleno (8), facilitando así la extensión de éste por todo el interior de la pieza (2). A tal efecto, para facilitar la salida del aire, pero sin escape del material (8) de relleno, en relación con el orificio u orificios de respiración se dispone un tubo llegando hasta el centro del interior de la pieza (2), de manera que el material (8) va rellenando el interior desde la periferia hacia el centro, lográndose un total relleno sin escape del material (8) al exterior.

Claims (3)

1. Sistema de moldeo rotacional, del tipo que se desarrolla incorporando el molde (1) de formación de la pieza a obtener (2) en una máquina de giro rotacional combinado, pasando el molde en estado giratorio por una fase de calentamiento que hace fluir el material de formación de la pieza (2), el cual se reparte por toda la superficie interior del molde (1), para la solidificación de dicho material en esa distribución mediante una fase posterior de enfriamiento del molde (1), caracterizado porque durante la propia fase de enfriamiento del molde (1) se realiza la inyección de un material (8) de relleno del interior de la pieza (2) moldeada, con dicha pieza (2) incluida dentro del molde (1) de formación, el cual hace de sufridera para evitar la deformación de la pieza (2) por la presión interna que ocasiona el material (8) de relleno.

2. Sistema de moldeo rotacional, en todo de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque la inyección del material (8) de relleno de la pieza (2) moldeada se realiza durante la fase de enfriamiento del molde (1) de formación, cuando la pieza (2) incluida en el molde (1) está todavía a una cierta temperatura, lo cual favorece la fluidez del material (8) de relleno en el interior de la pieza (2) y la solidarización con el material de la misma.

3. Sistema de moldeo rotacional, en todo de acuerdo con la primera y segunda reivindicaciones, caracterizado porque en el molde (1) de formación de las piezas (2) se prevén orificios de respiración para la salida del aire cuando se introduce el material de relleno (8), incorporándose en relación con dichos orificios de respiración un tubo que llega hasta el centro de la pieza (2), para facilitar la salida del aire sin escape del material (8) al exterior.