ES2284191T3 - Proc. y disp. para preparar paredes de molde para moldeo o conformacion,para dejarlas listas para siguiente ciclo de moldeo,elemento de pulverizacion con atomizacion centrifuga y guiado neumatico, y uso del mismo para pulverizar un agente, esencialmente libre de disolventes. - Google Patents
Proc. y disp. para preparar paredes de molde para moldeo o conformacion,para dejarlas listas para siguiente ciclo de moldeo,elemento de pulverizacion con atomizacion centrifuga y guiado neumatico, y uso del mismo para pulverizar un agente, esencialmente libre de disolventes. Download PDFInfo
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Abstract
EN UN PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO (10) PARA PREPARAR LAS PAREDES (12A, 12B) DE UN MOLDE (12, 12) PARA EL MOLDEO O CONFORMACION DE UNA PIEZA MOLDEADA, UNA VEZ FINALIZADO EL CICLO DE MOLDEO Y DESPUES DE RETIRADA DEL MOLDE (12) LA PIEZA MOLDEADA, PARA DEJAR LAS PAREDES DEL MOLDE PREPARADAS PARA EL SIGUIENTE CICLO DE MOLDEO, EL TEMPLADO DE LAS PAREDES DEL MOLDE (12A, 12B) Y EL REVESTIMIENTO DE LAS PAREDES CON AGENTE DE TRATAMIENTO DE LAS PAREDES DEL MOLDE SE REALIZAN INDEPENDIENTEMENTE ENTRE SI, ES DECIR, SIN NINGUNA SUPERPOSICION EN EL TIEMPO, Y DE MANERA CONTROLADA, PREFERENTEMENTE DE MANERA CONTROLADA POR UN PROGRAMA. PARA APLICAR EL REVESTIMIENTO, SE USA PREFERENTEMENTE UN ELEMENTO DE PULVERIZACION CON ATOMIZACION CENTRIFUGA Y GUIA POR AIRE, SIENDO RECUBIERTAS PREFERENTEMENTE LAS PAREDES DEL MOLDE CON AGENTE DE TRATAMIENTO DE PAREDES DE MOLDES PRACTICAMENTE CARENTE DE DISOLVENTES.
Description
Procedimiento y dispositivo para preparar las
paredes de un molde para moldeo o conformación, con el fin de
dejarlas listas para el siguiente ciclo de moldeo, elemento de
pulverización con atomización centrífuga y guiado neumático, y uso
de este elemento de pulverización para pulverizar un agente de
tratamiento de las paredes del molde, esencialmente libre de
disolventes.
El invento se refiere a un procedimiento para
preparar las paredes de un molde de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1, para el moldeo o la conformación de una pieza
moldeada después de completarse un ciclo de moldeo y de retirarse
del molde la pieza moldeada, para dejar el molde listo para el
siguiente ciclo de moldeo, que comprende las siguientes
operaciones:
- a)
- se llevan las paredes del molde a la temperatura deseada; y
- b)
- se aplica a las paredes del molde un agente de tratamiento de las paredes del molde.
Se conocen procedimientos para preparar las
paredes de un molde de acuerdo con el estado de la técnica, que se
utilizan, por ejemplo, en la producción de piezas moldeadas mediante
procedimientos de moldeo tales como los conocidos en los círculos
profesionales con denominaciones tales como colada en molde, colada
tixotrópica, conformación tixotrópica, colada en molde Vacural,
colada a presión, etc. El estado de la técnica se explicará en lo
que sigue, a modo de ejemplo, sobre la base de la preparación de las
paredes de un molde para la colada por inyección de metal, pero ha
de resaltarse que también en otros procedimientos de conformación,
tales como el forjado, se presentan problemas análogos.
Para producir una pieza moldeada, usualmente se
introduce metal líquido o semi-líquido, consistente
en una aleación de metales pesados o de metales ligeros, a presión
en un molde acero cerrado, dividido, y se deja solidificar. Al
mismo tiempo, el molde se calienta a consecuencia del calor que le
transmite el material que solidifica. En condiciones de producción,
es decir, durante la realización de tantas piezas coladas como sea
posible en el espacio de tiempo más corto posible, la temperatura
del molde seguiría aumentando. Sin embargo, para conseguir piezas
coladas de buena calidad el molde debe tener la misma temperatura
inicial al comienzo de cada ciclo de producción. Por tanto, en
condiciones de producción, usualmente se debe disipar calor del
molde de manera continua, de modo que se alcance un equilibrio
térmico entre la cantidad de calor que el metal transmite al molde
y la cantidad de calor que disipa el molde por radiación al ambiente
o que se absorbe de él mediante refrigeración suplementaria,
consiguiéndose mantener una temperatura aproximadamente uniforme del
molde.
Naturalmente, en lugar de una refrigeración
suplementaria, también puede ser necesario proporcionar un
calentamiento suplementario al molde, Este será el caso, por
ejemplo, cuando solamente se vierte una pequeña cantidad de metal
en un molde muy pesado, es decir, cuando se producen piezas
moldeadas con miembros muy delgados. Por tanto, en este caso, puede
ocurrir que el molde radie al ambiente más calor del deseable para
poder mantener una temperatura del molde favorable para el
procedimiento de colada. Por tanto, en relación con el presente
invento, en términos muy generales se dice que el molde se
"atempera", para cubrir tanto la posibilidad de que el molde
deba ser refrigerado como la posibilidad de que deba ser
calentado.
Además de la necesidad de atemperar el molde,
también es necesario tratar la superficie de sus paredes con un
agente lubricante y de liberación tras la retirada de la última
pieza moldeada y antes de la introducción de nuevo metal líquido en
el molde. Este agente de tratamiento de las paredes del molde cumple
la función principal de impedir que el metal introducido se suelde
o se pegue al material del molde, garantizar que la pieza terminada
pueda ser retirada del molde, y lubricar las partes móviles del
molde, tales como los expulsores o empujadores. En determinados
procedimientos, el agente de tratamiento de las paredes del molde
tiene la misión adicional de reducir la transmisión de calor entre
el metal introducido y el molde durante el proceso de llenado. La
capa de agente de tratamiento de las paredes del molde aplicada a
las paredes de éste debe tener el grosor más uniforme posible, ya
que la capa puede romperse en los puntos en que sea demasiado
delgada, y ello tendrá como resultado que el metal introducido se
suelde al material del molde. Además, si las capas son demasiado
delgadas, se puede transmitir demasiado calor del metal introducido
al molde, con el resultado de que el metal introducido se enfría
demasiado rápidamente justo recién introducido y, así, impide que el
molde se llene lo suficiente. Pero las capas demasiado gruesas
también pueden perjudicar la calidad de las piezas coladas al
ocupar demasiado volumen en el molde.
De acuerdo con el método usual, las paredes del
molde se pulverizan con una mezcla de agente de tratamiento de las
paredes del molde y agua cada vez que se retira del molde una pieza
moldeada, como se describe, por ejemplo, en los documentos DE
4.420.679 A1 y DE 195-11.272 A1. La ventaja del uso
de estas mezclas de agente de tratamiento y agua es el ahorro de
tiempo que se consigue por el hecho de que la superficie de las
paredes del molde es enfriada por el agua pulverizada, al tiempo
que se aplica a las paredes el agente de tratamiento de las paredes
del molde. Sin embargo, uno de los problemas a los que se ha tenido
que hacer frente con este método es el efecto Leidenfrost. Es
decir, cuando las gotitas de la pulverización llegan a la superficie
caliente de la pared del molde, se forma una barrera de vapor entre
ellas y la superficie. Esta barrera impide que las gotitas mojen
por completo la superficie. Parte de la mezcla pulverizada de agente
de tratamiento y agua escurre, por tanto, de la superficie de las
paredes del molde sin enfriarla, lubricarla, o sin mojarla para
dotarle de las propiedades de liberación requeridas.
Para enfriar la superficie de las paredes del
molde y poder cubrirla en medida suficiente con el agente de
tratamiento de las paredes del molde, a pesar de este problema, es
necesario aplicar un exceso de mezcla de agente de tratamiento y
agua. Pero, entonces, debe aceptarse el compromiso de que una
cantidad considerable de la mezcla de agente de tratamiento y agua
escurrirá de la superficie de las paredes del molde sin ser
utilizada y, luego, debe ser recogida y desechada. Esto plantea
problemas importantes en términos de compatibilidad ambiental, lo
cual se explicará en lo que sigue con mayor detalle sobre la base de
un ejemplo.
Si suponemos que una fundición utiliza
aproximadamente 5 kg de concentrado de agente de tratamiento de las
paredes del molde por cada 1000 kg de aluminio colado y que este
concentrado se diluye con agua en una proporción de 1:100 antes de
la pulverización, es decir, se pulverizan un total de
aproximadamente 500 litros de mezcla de agente de tratamiento y
agua, y si suponemos también que aproximadamente un 80% de esta
cantidad escurre como exceso de las paredes del molde sin ser
utilizada, ello significa que deben desecharse aproximadamente 400
litros de líquido residual por cada tonelada de aluminio colado. Se
trata de una estimación conservadora. Una estimación menos
favorable pero igualmente real da como resultado que ha de
desecharse un volumen de, aproximadamente, 900 litros por tonelada
de aluminio. En un taller de colada de tamaño medio, con una
capacidad de tratamiento de, aproximadamente, 5000 toneladas de
aluminio anuales, es necesario, por tanto, desechar de 2000 a 4500
m^{3} de líquido residual.
Contra esta técnica anterior el presente invento
se plantea la tarea de mejorar la compatibilidad ambiental del
procedimiento del tipo general descrito en lo que antecede.
El documento
EP-A-0286977 describe un
procedimiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1
para preparar las paredes de un molde, en el que las paredes del
molde se llevan, primero, a la temperatura deseada enfriándolas con
pulverizadores de agua a presión y, luego, se aplica una delgada
capa de material aislante a las paredes del molde como agente de
tratamiento de las paredes del molde. Este documento no describe la
aplicación del tratamiento para las paredes del molde en forma
controlada, ni tampoco describe un dispositivo transmisor del calor
que sea puesto en contacto para transmisión del calor con, al menos,
una cierta área de las paredes del molde.
El documento
US-A-5603984 describe un
procedimiento para la aplicación, a las paredes del molde, en forma
controlada, de un tratamiento para las paredes con un colorante
líquido.
Un objeto del presente invento es mejorar un
procedimiento y un dispositivo para preparar las paredes de un
molde, tales como el procedimiento y el dispositivo conocidos a
partir del documento EP-A-0286977,
pudiendo llevarse ciertas áreas de las paredes del molde a la
temperatura deseada más rápidamente y de manera más fiable que con
el atemperado con fluido conocido.
Este objeto se consigue, de acuerdo con el
invento mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación
1 y un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 33. En una
realización del invento, las operaciones a) y b) se llevan a cabo
en la secuencia indicada, una con independencia de la otra. Así, en
la operación a), la aportación de calor a las paredes del molde o
la disipación de calor de ellas, se controla en función de las
condiciones del proceso y/o de las condiciones ambientales, de
preferencia bajo el control de un programa; mientras que, en la
operación b), el agente de tratamiento de las paredes del molde se
aplica en forma controlada, de preferencia en forma controlada
mediante un programa. De acuerdo con la realización, por tanto, las
paredes del molde, especialmente sus superficies, son llevadas,
primero, a la temperatura deseada antes de recubrirlas en un
proceso independiente de su atemperado. Es decir, específicamente no
existe solapamiento en el tiempo entre el atemperado del molde y la
aplicación del agente de tratamiento de las paredes del molde.
Las ventajas del procedimiento de acuerdo con el
invento se explicarán en lo que sigue, también meramente a modo de
ejemplo, sobre la base del uso del procedimiento de colada
previamente descrito, en el que el atemperado de las paredes del
molde adopta, usualmente, la forma de un enfriamiento.
Como resultado de la separación en el tiempo
entre el atemperado y el recubrimiento, es posible permitir que
cada uno de los dos procesos componentes se lleven a cabo en las
condiciones más favorables posibles para cada uno de ellos, lo que
redunda favorablemente en la compatibilidad ambiental del
procedimiento de acuerdo con el invento.
En primer lugar, se enfría la superficie de las
paredes del molde de manera controlada tomando en consideración las
condiciones del proceso y/o las condiciones ambientales. Este
enfriamiento controlado no excluye la posibilidad de que, a las
paredes del molde, se les aplique refrigerante, preferiblemente agua
pura, en exceso, al menos en determinados intervalos de tiempo,
para contrarrestar el efecto Leidenfrost. Como resultado del
enfriamiento con un exceso de agua, puede disiparse del molde una
gran cantidad de calor en un tiempo relativamente corto, lo que
hace posible aproximarse rápidamente a la temperatura deseada del
molde para el siguiente proceso de llenado. Sin embargo, durante la
fase final del proceso de atemperado, el control del proceso de
enfriamiento hace posible regular la temperatura con precisión al
valor deseado. Sin embargo, el enfriamiento con un exceso de agua
es perfectamente seguro en términos ambientales, porque el agua
puede utilizarse como refrigerante de acuerdo con el invento y el
agua en exceso que escurre del molde puede ser depurada por
filtración, centrifugado, asentamiento, sedimentación, etc., para
eliminar de ella los residuos de metal y de agente de tratamiento
y, luego, utilizarse de nuevo o, en cumplimiento de la normativa
local, descargarla fácilmente al sistema de alcantarillado
municipal.
Luego, se aplica el agente de tratamiento de las
paredes del molde en forma controlada. Como las paredes del molde
han sido, primero, enfriadas, el grado con el que interfiere el
efecto Leidenfrost con el mojado de la superficie de las paredes
del molde es, por lo menos, considerablemente menor de lo que
hubiera sido de acuerdo con el estado de la técnica, y eso si se
produce. Por tanto, para conseguir un revestimiento suficiente, no
se necesita aplicar el agente de tratamiento de las paredes del
molde en cantidad excesiva. Como máximo, posiblemente sólo habrá de
aplicarse un exceso muy pequeño a la superficie de las paredes del
molde, lo que quiere decir que no hay que preocuparse porque
deshacerse del mismo plantee problemas en absoluto o que los
problemas que continúen existiendo se habrán reducido en forma
correspondiente. La aplicación controlada del agente de tratamiento
de las paredes del molde hace posible no sólo reducir al mínimo o
eliminar el exceso sino, también, aplicar una capa con un grosor
uniforme de agente de tratamiento de las paredes del molde a la
superficie de éstas, independientemente de la topografía de las
mismas.
Debido a la mejor compatibilidad ambiental del
procedimiento de acuerdo con el invento, los costes que supone
deshacerse de los residuos asociados con cada proceso de moldeo son,
correspondientemente, más bajos cuando se utiliza el procedimiento
de modo que, a pesar de la separación observada en el tiempo entre
el atemperado y el revestimiento de las paredes del molde, la
economía que implica el procedimiento de acuerdo con el invento no
es, ciertamente, peor que la del proceso de acuerdo con el estado de
la técnica y, posiblemente, es globalmente mejor. Además, debe
observarse que, mediante el atemperado controlado y la aplicación
controlada del agente de tratamiento de las paredes del molde, es
posible reducir al mínimo el tiempo requerido para un ciclo de
preparación.
Puede conseguirse otra mejora en la
compatibilidad ambiental del procedimiento de acuerdo con el invento
empleando, por ejemplo, un agente de tratamiento de las paredes del
molde listo para usar, que se tome sin diluir de un recipiente de
transporte y se aplique a las paredes del molde. Al eliminar la
operación de dilución del agente de tratamiento de las paredes del
molde suministrado por el fabricantes del agente, pueden soslayarse
varios problemas que, hasta ahora, han supuesto una plaga en el
estado de la técnica, a consecuencia de la necesidad de diluir un
concentrado del agente de tratamiento de las paredes del molde hasta
darle la consistencia que permita su uso. Es decir, las mezclas
disueltas en agua son susceptibles de sufrir ataques de bacterias u
hongos, que pueden llegar a destruir las propiedades lubricantes y
de liberación del molde del agente de tratamiento de las paredes
del molde. Por tanto, al concentrado de agente de tratamiento de las
paredes del molde suministrado han de añadirse bactericidas y
similares, y estos agentes tienen, por su parte, un efecto
perjudicial sobre las propiedades de lubricación y liberación del
molde del agente de tratamiento de las paredes del molde. Además,
los bactericidas dificultan el deshacerse del exceso que escurre de
manera segura desde el punto de vista ambiental.
Dado que, como se ha propuesto, el agente de
tratamiento de las paredes del molde se toma directamente del
recipiente de transporte y se aplica a las paredes del molde, es
decir, se le manipula en un sistema cerrado, y también, dado que el
agente de tratamiento de las paredes del molde está listo para ser
utilizado, de acuerdo con el invento se elimina el paso de dilución
antes descrito y, en el proceso de acuerdo con el invento, se
reduce al mínimo el riesgo de ataques por bacterias u hongos. El
riesgo puede reducirse aún más manteniendo los recipientes de
transporte cuidadosamente cerrados, empleando un dispositivo para su
retirada que tenga un diseño adecuado y adoptando medidas
similares. Así, es posible eliminar casi por completo el uso de
bactericidas. Además, se eliminan, también, los costes del personal
necesario para hacer funcionar, mantener y vigilar el sistema de
dilución y preparación del agente de tratamiento de las paredes del
molde.
Una lógica correspondiente es de aplicación al
uso de los agentes protectores contra la corrosión que se añaden a
las mezclas diluidas en agua para proteger al molde, pero que
dificultan la formación de una película de agente de tratamiento de
las paredes del molde sobre la superficie de las paredes del molde.
Sin embargo, como el agente de acuerdo con el invento no se diluye
con agua, la adición de tales agentes protectores contra la
corrosión puede reducirse o, incluso, eliminarse por completo.
Si se utiliza una disposición en la que el
sistema de pulverización del molde incluya, al menos, dos
recipientes de transporte, al menos uno de los cuales esté
conectado a un elemento de pulverización para alimentarlo con el
agente, en tanto que se mantiene, al menos, otro recipiente
preparado con el mismo propósito, se consigue la ventaja de que,
tras haberse vaciado por completo el primer recipiente de
transporte, es posible cambiar automática o manualmente al otro
recipiente de transporte para continuar tomando agente de él. De
este modo, no es necesario interrumpir la operación de producción;
por el contrario, el recipiente vacío puede ser reemplazado por un
nuevo recipiente de transporte lleno de agente de tratamiento de las
paredes del molde, con lo que las operaciones continúan sin
interrupciones.
Si el agente de tratamiento de las paredes del
molde contiene, al menos, un 98% en peso de sustancias lubricantes
y de liberación del molde (por ejemplo, el agente de tratamiento de
las paredes del molde puede contener, al menos, un aceite de
silicona o un aceite sintético similar y/o, al menos, una cera de
poliolefina tal como cera de polietileno o cera de polipropileno
como sustancias lubricantes y de liberación del molde) y no más del
2% en peso de materiales auxiliares tales como agentes protectores
contra la corrosión, bactericidas, emulsificantes, disolventes
tales como agua, etc., entonces es posible soslayar otro problema.
De no utilizarse de manera inmediata, los agentes de tratamiento de
las paredes del molde diluidos en agua tienden a separarse, a pesar
de la adición de emulsificantes. Esta separación puede evitarse, por
ejemplo, agitando la mezcla. Sin embargo, la agitación realizada,
por ejemplo, por medio de máquina mezcladoras o bombas centrífugas,
somete a las sustancias lubricantes y de liberación del molde del
agente de tratamiento de las paredes del molde a repetidos
esfuerzos de cizalladura y perjudica sus propiedades lubricantes y
de separación del molde. Sin embargo, debido a la ausencia de
disolvente, no hay que temer que se produzca la separación y, por
tanto, es posible prescindir de la agitación del agente de
tratamiento de las paredes del molde. Esto tiene un efecto
favorable sobre las propiedades de lubricación y de liberación del
molde del agente de tratamiento de las paredes del molde y, al
mismo tiempo, reduce los costes de adquisición y de mantenimiento
del sistema al eliminar la necesidad de una máquina mezcladora.
Finalmente, hace posible la utilización efectiva de las sustancias
lubricantes y de liberación del molde.
Además, debido al bajo contenido de agua, la
aplicación del agente de tratamiento de las paredes del molde a la
superficie caliente de las paredes del molde sufre poca, o ninguna,
interferencia debido al efecto Leidenfrost. Por tanto, el agente de
tratamiento de las paredes del molde, que puede tener una viscosidad
comprendida en el margen de, aproximadamente,
50-2500 mPa*s a una temperatura de 20ºC, por ejemplo
(medida con un viscosímetro Brookfield a 20 r.p.m.) puede ser
puesto en contacto con una superficie de las paredes de un molde
mucho más caliente que lo que era posible en los sistemas de
tratamiento de las paredes del molde explicados en lo que antecede,
de acuerdo con el estado de la técnica. Así, no es necesario enfriar
tanto la superficie de las paredes del molde; esto tiene la
ventaja, en primer lugar, de que ahorra tiempo y, en segundo lugar,
de que el molde se somete a un menor esfuerzo térmico. Como el
agente de tratamiento de las paredes del molde listo para usar es
capaz de mojar las paredes del molde y formar sobre ellas una capa
lubricante y de liberación efectiva, incluso con temperaturas de
las paredes del molde de unos 350-400ºC, las paredes
del molde pueden tratarse a una temperatura favorable para el
siguiente ciclo de moldeo. Estas temperaturas favorables se
encuentran, usualmente, en el margen de 150-350ºC,
pero pueden ser, incluso, superiores. Agentes de tratamiento de las
paredes del molde con propiedades de humectación a temperatura
elevada se describen, por ejemplo, en la patente norteamericana
núm. 5.346.486.
El pequeño contenido de agua del agente de
tratamiento de las paredes del molde también tiene la ventaja de
que la capa aplicada a la superficie de las paredes del molde
contiene, también, pocas inclusiones de agua, si contiene alguna.
En presencia de tales inclusiones de agua, existe el peligro de que
el vapor de agua que se forma a partir de estas inclusiones de agua
cuando se vierte el metal líquido en el molde, no pueda escapar de
éste y de lugar a la formación de poros en la pieza colada, lo que
perjudica significativamente su calidad. El peligro se reduce
notablemente, si no se elimina por completo, cuando se utiliza el
agente de tratamiento de las paredes del molde, libre de agua, de
acuerdo con el invento, con el resultado de que pueden obtenerse
piezas coladas con muy pocos poros, si llegan a presentar
alguno.
Con respecto al antes citado margen de
temperaturas que predominan en la superficie de la pared del molde
durante la aplicación del agente de tratamiento de las paredes del
molde, se propone que el punto de evaporación súbita del agente de
tratamiento de las paredes del molde sea, al menos, de 280ºC.
Para asegurar que el agente de tratamiento de
las paredes del molde es atomizado finamente se propone, por
ejemplo, que el agente de tratamiento de las paredes del molde, en
vista de su composición y de su elevada viscosidad, como antes se
ha indicado, sea aplicado a las paredes del molde mediante, al
menos, un elemento de pulverización con atomización centrífuga y
guiado neumático. El diseño y el funcionamiento de elementos de
pulverización tales como éste, se describirá con mayor detalle en lo
que sigue.
Sin embargo, debe resaltarse que el
procedimiento de acuerdo con el invento también puede llevarse a la
práctica con elementos de pulverización usuales, especialmente
cuando se utilizan agentes de tratamiento de las paredes del molde
diluidos con agua. Por ejemplo, pueden emplearse los elementos de
pulverización conocidos a partir del documento DE 4.420.679 A1 y DE
195-11.272 A1.
Como parte de la aplicación controlada del
agente de tratamiento de las paredes del molde, la cantidad de éste
descargado por tiempo unidad sobre las paredes del molde puede ser
detectado, por ejemplo, mediante perceptores que miden el caudal
volumétrico y/o el caudal másico. El grosor de la capa de agente de
tratamiento de las paredes del molde aplicada a las paredes del
molde puede ser controlado haciendo variar la trayectoria del
elemento de pulverización, de los que existe al menos uno, y/o
haciendo variar la velocidad del o de los elementos de
pulverización y/o haciendo variar la cantidad de agente de
tratamiento de las paredes del molde descargada por tiempo unidad
por el o los elementos de pulverización.
Como ya se ha mencionado anteriormente, cuando
se utilizan agentes de tratamiento de las paredes del molde exentos
de cantidades significativas de sustancias que carecen de
propiedades lubricantes o de liberación del molde, y cuando el
agente de tratamiento de las paredes del molde se atomiza finamente
en conjunto con una aplicación controlada por programa que
solamente libere cantidades muy pequeñas de componentes gaseosos,
pueden formarse capas uniformes, delgadas, del agente de tratamiento
de las paredes del molde sobre la superficie caliente de las
paredes del molde. Esto es especialmente importante cuando el
objetivo es producir piezas coladas de baja porosidad o que puedan
ser soldadas.
El calor puede aportarse a las paredes del molde
o disiparse de ellas de varias formas. De acuerdo con una primera
variante de diseño, es posible, por ejemplo, aplicar un fluido
atemperado apropiadamente a las paredes del molde En principio, el
fluido atemperado puede ser, apropiadamente, gas atemperado. Sin
embargo, debido a las mejores propiedades de transmisión de calor
de los líquidos, se prefiere el uso de un líquido atemperado tal
como agua.
Por ejemplo, las paredes del molde pueden
enfriarse aplicándoles un líquido, preferiblemente pulverizando un
líquido sobre ellas, y dejando que se evapore. De acuerdo con una
elaboración ventajosa, para este fin se utiliza agua
desmineralizada, como resultado de lo cual se obtendrá una capa de
agente de tratamiento de las paredes del molde sumamente eficaz en
cuanto a sus propiedades de lubricación y de liberación. Si, a
saber, se utiliza agua del grifo, como es habitual en los
procedimientos de acuerdo con el estado de la técnica, el CaO y el
MgO presentes en ella, al evaporarse el agua de la superficie de las
paredes del molde, pueden formar un revestimiento tal como un
depósito de cal, lo que perjudica la acción lubricante y de
liberación del agente de tratamiento de las paredes del molde
aplicado después. En el peor de los casos, este perjuicio puede
conducir a la ruptura de la película de agente de tratamiento de las
paredes del molde cuando se está vertiendo el metal en él y, así, a
la soldadura de este metal con el molde. Esto puede evitarse
mediante el uso de agua desmineralizada. Si bien, en principio, es
posible emplear aditivos que incrementen el efecto atemperante de
acuerdo con lo que se ha dicho anteriormente, debe tenerse cuidado
para asegurarse de que estos aditivos no interfieran con las
propiedades lubricantes y de liberación del agente de tratamiento de
las paredes del molde. El efecto corrosivo del agua, especialmente
del agua desmineralizada, puede remediarse añadiendo agentes
protectores contra la corrosión. El grado de desmineralización y la
cantidad añadida de agente protector contra la corrosión pueden
seleccionarse considerando todos los aspectos económicos.
Al igual que en el estado de la técnica, el
líquido refrigerante puede aplicarse en exceso a las paredes del
molde porque, en el procedimiento de acuerdo con el invento, el
líquido refrigerante en exceso que escurre del molde no es motivo
de preocupaciones ambientales. Además, el líquido refrigerante que
escurre de las paredes del molde puede ser recogido y reutilizado,
posiblemente después de un tratamiento de depuración tal como
filtrado, centrifugado, asentamiento, sedimentación, etc.
Si es necesario, las paredes del molde pueden
secarse después de haber sido enfriadas con el líquido; de
preferencia, se secan por soplado.
De acuerdo con el invento, para alcanzar la
temperatura deseada en la superficie de las paredes del molde, al
menos cierta zona de la superficie de las paredes del molde es
puesta en contacto con un dispositivo de transmisión de calor. Ha
de comprenderse que este atemperado por contacto se utiliza además
del atemperado mediante fluido descrito en lo que antecede. Por
ejemplo, el atemperado por contacto puede utilizarse para enfriar
áreas de la superficie de las paredes del molde que estén
especialmente calientes.
Para conseguir la mejor transmisión de calor
posible entre la superficie de las paredes del molde y el
dispositivo transmisor del calor, éste comprende al menos un cuerpo
absorbedor de calor y/o aportador de calor diseñado para adaptarse
a los contornos del área de la pared del molde que ha de
atemperarse. El cuerpo o los cuerpos absorbedores de calor y/o
aportadores de calor pueden montarse elásticamente en un portador
y/o uno contra otro, lo que facilita el igualamiento de cualquier
dilatación o contracción térmica de los cuerpos absorbedores de
calor y/o aportadores de calor.
En otra elaboración de esta alternativa, se
propone que el dispositivo transmisor del calor esté fabricado, al
menos parcialmente, con un buen conductor térmico tal como cobre,
una aleación de cobre, aluminio, una aleación de aluminio, etc., al
menos en la zona de la superficie de transmisión de calor.
Para poder aportar calor al dispositivo
transmisor de calor o para disipar calor de él, mientras se
encuentra en contacto con la superficie de las paredes del molde,
se propone que el dispositivo transmisor de calor para disipar o
aportar calor se conecte a una máquina de
calentamiento-enfriamiento. Sin embargo, además o
como alternativa, también es posible que el dispositivo transmisor
de calor se sumerja en un baño de
calentamiento-enfriamiento para suministrarle calor
o para disipar calor del mismo, como preparación para el contacto
con transmisión de
calor.
calor.
Para conseguir el contacto con transmisión de
calor entre el dispositivo transmisor de calor y las paredes del
molde, éste puede estar cerrado, al menos parcialmente. El
dispositivo transmisor de calor puede ser llevado al molde mediante
un robot industrial de por sí conocido y, mediante el mismo, de
preferencia un robot con seis ejes de movimiento, ser puesto en
contacto con el molde y, luego, ser retirado de él.
Otra variante de diseño para aportar calor al
molde o disipar calor de él, es conectar el molde directamente a
una máquina de calentamiento-enfriamiento, que
permita la circulación de un fluido transmisor de calor a través de
un sistema de canales del molde.
Puede detectarse la temperatura de las paredes
del molde como posible variable de entrada para el atemperado
controlado de la superficie de las paredes del molde. Una forma en
que puede hacerse esto es instalando un perceptor de temperatura
en, al menos, un sitio representativo de la distribución de la
temperatura de las paredes del molde y/o que sea especialmente
crítico en términos de temperatura. Además, o como alternativa,
también puede medirse la temperatura de la superficie de las paredes
del molde por medio de un dispositivo medidor de infrarrojos, que
proporcione imágenes térmicas con resolución digital y espacial de
la superficie de las paredes del molde que estén resueltas en el
tiempo y, también, de forma casi instantánea. Si no resulta posible
la determinación directa de la distribución de temperaturas de la
superficie de las paredes del molde mediante el dispositivo medidor
de infrarrojos, la distribución puede deducirse indirectamente
mediante el análisis de las imágenes térmicas de una pieza moldeada
recién liberada del molde. Los puntos de la pieza moldeada en los
que la temperatura resulte crítica también pueden ser puestos en
contacto con un perceptor de temperatura.
\newpage
La determinación indirecta, anteriormente
descrita, de la distribución de temperaturas de la superficie de
las paredes del molde a través de mediciones realizadas sobre una
pieza recién moldeada, tiene la ventaja de que el dispositivo
medidor de infrarrojos o el perceptor de temperatura puede montarse
de forma permanente en un sitio adyacente al molde, lo que quiere
decir que ya no hay necesidad de que un brazo robótico desplace
este dispositivo medidor o perceptor o, en particular, introduzca
este dispositivo medidor en el molde.
Especialmente cuando se utiliza el dispositivo
medidor de infrarrojos anteriormente descrito, la temperatura en un
lugar predeterminado de la superficie de las paredes del molde puede
detectarse después de transcurrido un período de tiempo
predeterminado desde la apertura del molde y de haberse retirado la
pieza moldeada. Las temperaturas, específicas en cuanto al tiempo y
el lugar, así obtenidas en sucesivos moldeos y ciclos de tratamiento
de las paredes del molde, pueden compararse unas con otras. De este
modo, resulta posible extraer conclusiones relativas a la
estabilidad de la operación global de moldeo y de tratamiento de las
paredes del molde e intervenir con medidas correctoras según sea
necesario. Por ejemplo, si se ha encontrado que la temperatura en un
punto predeterminado en el tiempo y en el espacio, aumenta de ciclo
a ciclo, puede incrementarse, en consecuencia, la intensidad del
enfriamiento de la superficie de las paredes del molde. Si una
temperatura supera un valor predefinido, es posible concluir que
existe un defecto en el dispositivo atemperador y puede detenerse
todo el proceso de moldeo para evitar que se produzca piezas
rechazables y evitar daños al molde. También puede tomarse una
decisión similar cuando el perceptor de caudal volumétrico y/o
caudal másico anteriormente descrito detecte que se está
dispensando una cantidad de agente de tratamiento de las paredes del
molde demasiado pequeña.
Además, la estrategia de control del equilibrio
térmico antes explicada también puede tener en cuenta la temperatura
ambiente, porque la temperatura exterior que predomina en el lugar
donde se encuentra el molde también afecta a la intensidad de la
radiación térmica emitida por él. Sin embargo, la temperatura
ambiente cambia estacionalmente, por ejemplo, y también a
consecuencia de cambios en la exposición a la luz solar.
Además, también debe tenerse en cuenta el curso
del procedimiento de trabajo o de producción, por cuanto se corre
el peligro de que el molde pudiera enfriarse demasiado mientras el
sistema esté en espera, en cuyo caso la temperatura de la
superficie de las paredes del molde caería por debajo del valor
deseado. Lo mismo es cierto, también, durante la puesta en marcha
del sistema de tratamiento de las paredes del molde, al comenzarse
la jornada de trabajo.
Cuando se utiliza el atemperado con fluido, la
aportación de calor a las paredes del molde o la disipación de
calor de ellas, puede controlarse regulando la cantidad de fluido
suministrado por tiempo unidad a las paredes del molde y/o
regulando la duración de esta aplicación. Cuando se utiliza
atemperado por contacto, la aportación de calor a las paredes del
molde o la disipación de calor de ellas, puede controlarse regulando
la duración del contacto con transmisión de calor entre las paredes
del molde y el dispositivo transmisor de calor y/o regulando la
temperatura inicial del dispositivo transmisor de calor.
El elemento de pulverización -de los que está
previsto al menos uno- con atomización centrífuga y guiado
neumático, que se mencionó brevemente en lo que antecede y que se
explicará con mayor detalle más adelante, puede montarse en un útil
de pulverización que lo introduzca en el molde. Además, cuando se
atempera con fluido la superficie de las paredes del molde, en este
útil de pulverización también puede estar montado al menos un
elemento de descarga para dispensar el fluido atemperador. Además,
en el útil de pulverización también puede haber montado al menos un
elemento de descarga para dispensar aire de soplado; este aire puede
utilizarse, por ejemplo, para limpiar el molde de residuos de
agente de tratamiento o para secar el molde por soplado. Finalmente,
el útil de pulverización puede desplazarse mediante el brazo de un
robot, de preferencia con seis ejes de movimiento, preferiblemente
un robot controlado mediante un programa. Esto tiene la ventaja de
que el útil de pulverización posee una elevada movilidad y puede
pulverizar todos los puntos de las paredes del molde desde una
posición adecuada de su trayectoria y con una orientación adecuada,
de forma que puedan revestirse, con la uniformidad deseada, áreas
del molde con contornos complicados, tales como zonas socavadas y
rebajadas.
Desde otro punto de vista, otra realización del
invento se refiere a un dispositivo para preparar las paredes de un
molde para el moldeo o la conformación de una pieza moldeada después
de completarse el ciclo de moldeo y de haberse retirado del molde
la pieza moldeada, para preparar las paredes del molde para el
siguiente ciclo de moldeo. En lo que respecta al diseño y el
funcionamiento de este dispositivo de tratamiento de las paredes
del molde y a las ventajas que pueden conseguirse mediante su uso,
se hace referencia a la exposición del procedimiento de acuerdo con
el invento, descrito anteriormente.
Puede preverse un elemento de pulverización para
pulverizar las paredes de un molde para el moldeo o la conformación
de una pieza moldeada con un agente de tratamiento de las paredes
del molde, comprendiendo el elemento de pulverización un rotor, que
está montado en un cuerpo del elemento de pulverización de forma que
pueda ser hecho girar alrededor de un eje, a un extremo
longitudinal de cuyo rotor está unido un elemento atomizador,
comprendiendo también el elemento de pulverización una conducción de
alimentación de agente de tratamiento de las paredes del molde,
desde la cual el agente de tratamiento de las paredes del molde
puede ser hecho pasar al elemento atomizador, y una conducción de
alimentación para aire de control, que sirve para dirigir el agente
de tratamiento de las paredes del molde atomizado por el elemento
atomizador hacia la pared del molde sobre la que se ha de
pulverizar, y en el que una salida de la conducción de alimentación
de aire de control está prevista cerca de la periferia exterior del
elemento atomizador.
Los elementos atomizadores con atomización
centrífuga y control electrostático son conocidos en la tecnología
del revestimiento. Meramente a modo de ejemplo, puede hacerse
referencia a los documentos DE 4.105.116 A1, DE 2.804.633 C2 y EP
0.037.645 B1. En esta tecnología de pulverización, se aplica una
alta tensión al elemento de pulverización durante el proceso de
revestimiento, mientras que el cuerpo que ha de revestirse, por
ejemplo, es puesto a tierra. La pintura suministrada al elemento
atomizador giratorio es atomizada en virtud de la fuerza centrífuga
y las finas gotitas de pintura se cargan electrostáticamente de
manera simultánea. Aunque las gotitas de pintura sean arrojadas por
el elemento atomizador en ángulo recto con el eje geométrico del
rotor, el hecho de que estén cargadas significa que siguen las
líneas del campo eléctrico generado entre el elemento de
pulverización y el cuerpo que ha de revestirse y, así, llegan a la
superficie que ha de pintarse. Los elementos de pulverización antes
descritos, con atomización centrífuga y control electrostático no
pueden tenerse en consideración para pulverizar las paredes de un
molde para moldeo o conformación, ya que el coste del equipo y de
los sistemas de seguridad necesarios para el uso del control
electrostático es tan elevado que haría que el proceso de moldeo o
conformación, en su conjunto, no resultase económico. Además, el
efecto Faraday interfiere con la pulverización de zonas cóncavas de
la superficie de las paredes del molde, especialmente agujeros,
nervios, huecos, etc., tales como los que, con frecuencia, se
encuentran en los moldes para piezas tales como bloques de motor,
cigüeñales, etc.
Debe recordarse, también, que el elemento de
pulverización está proyectado para aplicar agentes de tratamiento
de las paredes del molde esencialmente libres de disolventes, tales
como los considerados anteriormente para pulverizar sobre la
superficie de las paredes del molde, de manera medida con precisión,
finamente distribuida y uniforme. Como ya se ha mencionado, los
agentes de tratamiento de las paredes del molde esencialmente libres
de disolventes, de este tipo, es decir, agentes de tratamiento de
las paredes del molde que contengan, al menos, un 98% en peso de
sustancias con propiedades lubricantes y de liberación y no más de
un 2% en peso de materiales auxiliares tales como bactericidas,
emulsificantes, disolventes tales como agua, etc., tienen
usualmente una viscosidad comprendida en el margen de,
aproximadamente, 50-2500 mPa*s (viscosímetro
Brookfield, 20 r.p.m.) a una temperatura de 20ºC y se aplican a la
superficie de las paredes del molde en una cantidad mucho menor que
la utilizada de acuerdo con el estado de la técnica anterior. Debe
recordarse que el concentrado entregado por los fabricantes de
agentes de tratamiento de las paredes del molde contiene,
usualmente, sólo, aproximadamente 5-40% en peso de
sustancias con propiedades lubricantes y de liberación y se diluyen
aún más antes de usarlos, en una relación de
1:40-1:200. Por tanto, con el elemento de
pulverización de acuerdo con el invento, el volumen pulverizado por
tiempo unidad es, aproximadamente, 1000 veces menor que el
pulverizado por los elementos de pulverización usuales.
A pesar de la pequeña entrega de agente de
tratamiento de las paredes del molde, la atomización centrífuga
utilizada por el elemento de pulverización expuesto en esta memoria,
es capaz de atomizar el agente con la uniformidad requerida, todo
el tiempo, de forma precisamente medida. El agente de tratamiento de
las paredes del molde atomizado es tomado entonces por el aire de
control y es desviado de la dirección en que estaba siendo
propulsado, a saber, en ángulo recto con el eje geométrico del
rotor, de tal modo que se mueva, esencialmente, en la dirección de
pulverización principal, es decir, en la dirección de la
prolongación del eje del rotor, hacia la superficie de las paredes
del molde. El uso de aire comprimido para guiar la niebla
pulverizada de agente de tratamiento de las paredes del molde tiene
la ventaja de que ya está, usualmente, disponible en sistemas de
moldeo o conformación y, así, no exige ninguna inversión adicional.
Este aspecto también es interesante en términos de actualización de
sistemas de pulverización ya existentes con los elementos de
pulverización de acuerdo con el invento. Además, el aire comprimido
es un medio relativamente seguro, con el que los operadores de
maquinaria y el personal de mantenimiento se han familiarizado hace
tiempo.
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el
elemento de pulverización también es adecuado para pulverizar agua
y agentes de tratamiento de las paredes del molde diluidos con agua.
La adaptación a la menor viscosidad de estos materiales puede
conseguirse, por ejemplo, mediante una elección apropiada de la
velocidad de rotación del elemento atomizador y merced a una
regulación apropiada de la salida de aire de control.
Para poder asegurar que la niebla pulverizada de
agente de tratamiento de las paredes del molde que abandona el
elemento de pulverización es arrastrada tan uniformemente como
resulta posible por el aire de control, la salida de la conducción
de alimentación de aire de control puede comprender, de acuerdo con
una primera variante de diseño, una pluralidad de aberturas de
salida dispuestas en círculo alrededor del elemento atomizador. De
acuerdo con una segunda variante de diseño alternativa, la salida de
la conducción de alimentación de aire de control puede comprender
una ranura de salida que forme un círculo en torno al elemento
atomizador. Para poder garantizar que la presión del aire de
control es tan uniforme como resulta posible en la dirección
circunferencial, se propone que la conducción de alimentación del
aire de control incluya un canal anular aguas arriba de la ranura
de salida.
Para ajustar el ángulo incluido del cono de
pulverización, puede preverse, por ejemplo, que la conducción de
alimentación del aire de control esté formada, al menos en parte,
por una parte de cabeza del cuerpo del elemento de pulverización,
que pueda moverse con relación a una parte de base del cuerpo del
elemento de pulverización, tal como por medio de un accionamiento
servo-asistido, controlado por programa. Los límites
del canal anular pueden estar formados en el lado situado
radialmente hacia fuera por la parte de cabeza y en el lado situado
radialmente hacia dentro por la parte de base o por un elemento
conectado a la parte de base.
Con el fin de que el aire de control pueda ser
expulsado en forma controlada, a modo de chorro, la conducción de
alimentación del aire de control puede estar diseñada con un
estrechamiento cerca del extremo de salida, que se estreche en la
dirección de salida del aire de control.
Una unidad de accionamiento para producir el
movimiento de rotación del rotor en torno a su eje de rotación,
puede comprender, por ejemplo, una turbina hecha funcionar con aire
comprimido, que representa una variante de diseño de bajo coste,
porque el aire comprimido es suministrado, en cualquier caso, al
elemento de pulverización, como aire de control. Alternativamente,
la unidad de accionamiento puede ser, también, un motor eléctrico o
algún otro tipo adecuado de accionamiento giratorio. La unidad de
accionamiento puede montarse en un alojamiento separado de la base
del cuerpo del elemento de pulverización y que puede unirse a la
base. Esto facilita la accesibilidad, por ejemplo con fines de
mantenimiento.
El elemento atomizador puede formar una sola
unidad con el rotor, o puede conectarse de forma separable a él por
medio, por ejemplo, de dispositivos de suelta rápida.
De acuerdo con una primera variante de diseño
alternativa, puede preverse que el elemento atomizador tenga una
superficie de atomización orientada hacia la superficie de las
paredes del molde. Es ventajoso que la superficie de atomización se
extienda radialmente hacia fuera y desde el elemento de
pulverización en la dirección de rotación, de tal manera que la
superficie de atomización forme un cono del que la mitad del ángulo
incluido sea, por ejemplo, de entre unos 30º y unos 60º,
preferiblemente, unos 45º. Una superficie de atomización con este
diseño es ventajosa por cuanto el agente de tratamiento de las
paredes del molde es, así, obligado por la fuerza centrífuga que
actúa sobre él contra la superficie de atomización y puede ser
atomizado efectivamente por ella por el efecto de la fricción. Así,
el elemento atomizador puede tener, por ejemplo, un embudo
atomizador que desemboque en la dirección de la superficie de las
paredes del molde, actuando la superficie interna del embudo como
superficie de atomización.
Con el fin de que el agente de tratamiento de
las paredes del molde pueda ser descargado de la manera más
uniforme posible sobre la superficie de atomización, se propone que
ésta esté precedida por una cámara de distribución. Esta cámara de
distribución puede tener una abertura cerca del eje geométrico de
rotación y que se extienda en torno a él, a través de la cual se
introduce el agente de tratamiento de las paredes del molde; y una
superficie limítrofe de la cámara de distribución, que se extienda
radialmente hacia fuera y desde el elemento de pulverización en la
dirección del eje geométrico de rotación, puede encontrarse junto
al borde circunferencial exterior de la abertura. La superficie
limítrofe de la cámara de distribución puede ser, por ejemplo,
cónica, pudiendo estar comprendida la mitad del ángulo incluido del
cono, por ejemplo, entre unos 20º y unos 60º, pudiendo ser, de
preferencia, de unos 45º.
El agente de tratamiento de las paredes del
molde introducido en la cámara de distribución a través de la
abertura situada radialmente hacia dentro, es forzado radialmente
hacia fuera por la fuerza centrífuga que actúa sobre él en la
cámara; la superficie limítrofe de la cámara de distribución impide
que el agente de tratamiento de las paredes del molde se salga de
la cámara de distribución y, así, protege al elemento de
pulverización contra la contaminación. Puede haber pasos de
distribución, que lleven de la cámara de distribución a la
superficie de atomización, en el área de este espacio de retención
radialmente hacia fuera, que está definido, al menos parcialmente,
por la superficie limítrofe de la cámara de distribución, es decir,
en el área periférica de la cámara de distribución alejada del eje
geométrico de rotación. Estos pasos de distribución pueden ser
simples orificios o ranuras para reducir al mínimo el coste de
fabricación del elemento atomizador. En términos de tecnología de
producción, también es favorable que estos orificios o ranuras se
extiendan en dirección radial. Sin embargo, en principio, también
puede concebirse que los orificios o ranuras puedan formar un
ángulo predeterminado con la dirección radial. Empleando métodos
apropiados para fabricar el elemento atomizador, los pasos de
distribución también pueden ser curvos, de manera que se obtenga un
efecto comparable al ofrecido por paletas de guía.
Si el borde periférico exterior de un elemento
que forma el límite entre la cámara de distribución y las paredes
del molde, sobresale en dirección radial más allá del borde
radialmente exterior de los pasos de distribución y está montado a
una cierta distancia de la superficie de atomización, es posible
proporcionar a los pasos de distribución una cierta protección
contra daños. Además, el elemento atomizador presenta, en conjunto,
un aspecto exterior atractivo.
Sin embargo, en particular, el espacio libre
existente, en el diseño anterior, entre la superficie de atomización
y el elemento que forma el límite entre la cámara de distribución y
las paredes del molde, tiene otro efecto ventajoso. Si el elemento
atomizador funciona vacío, es decir, sin que se le suministre ningún
agente de tratamiento de las paredes del molde, el aire encerrado
en este espacio es impulsado radialmente hacia fuera por la fuerza
centrífuga de forma que, en el área de la salida de los pasos de
distribución, se crea una presión negativa, que aspira aire de
fuera de la cámara de distribución. Por tanto, lo que se genera, de
manera global, es un efecto a modo de soplante que finalmente, da
lugar a la auto-limpieza del elemento atomizador una
vez que se ha completado el revestimiento de la superficie de las
paredes del molde.
Una vez que se ha introducido el agente de
tratamiento de las paredes del molde en la cámara de distribución,
su movimiento a los pasos de distribución puede verse facilitado
proporcionando una transición redondeada desde la superficie
cilíndrica limítrofe de la cámara de distribución, que sea
esencialmente coaxial con el eje geométrico de rotación, hasta la
superficie limítrofe de la cámara de distribución, que se extiende,
en esencia, formando ángulo recto con el eje geométrico de
rotación. Esto es importante especialmente como forma de garantizar
que se termina completamente la antes mencionada
auto-limpieza del elemento atomizador.
El elemento atomizador de acuerdo con la primera
variante de diseño alternativa del invento descrita en lo que
antecede, puede diseñarse como una sola pieza o como varias piezas.
En este último caso, las piezas individuales del elemento
atomizador pueden unirse entre sí a presión, mediante bridas o
similares.
De acuerdo con una segunda variante de diseño
alternativa, el elemento atomizador puede comprender un disco
atomizador.
Con el fin de aprovechar al máximo las ventajas
del efecto centrífugo del elemento atomizador, se propone que el
agente de tratamiento de las paredes del molde que salga de las
conducciones de alimentación de agente de tratamiento de las
paredes del molde, choque con el elemento atomizador cerca de su eje
de rotación.
Si el elemento de pulverización comprende una
pluralidad de conducciones de alimentación de agente de tratamiento
de las paredes del molde, el área de las paredes del molde que
requiera un tratamiento especial puede revestirse por separado con
uno o más agentes de tratamiento de las paredes del molde. Sin
embargo, también es posible aplicar el agente de tratamiento a
todas las paredes del molde como revestimiento multicapa de varios
agentes de tratamiento de las paredes del molde. También pueden
aplicarse capas mezcladas mediante la descarga simultánea de agente
de tratamiento de las paredes del molde desde, al menos, dos de las
conducciones de alimentación de agente de tratamiento de las
paredes del molde.
Para pulverizar sobre secciones cóncavas de las
paredes del molde, tales como orificios o nervios y huecos, puede
ser ventajoso proporcionar un dispositivo para desviar la dirección
principal de descarga del elemento de pulverización fuera de la
prolongación del eje geométrico de giro del rotor. Hay muchas
variantes de diseño diferentes que podrían utilizarse para
conseguir un dispositivo desviador de esta clase. Por ejemplo, el
dispositivo desviador puede ser un dispositivo para cambiar el
número y/o el diámetro de las aberturas de salida y consistir, por
ejemplo, en un anillo de diafragma. Sin embargo, como alternativa
también es posible que el dispositivo desviador sea un dispositivo
para cambiar la anchura de la ranura de salida y, también,
consistir, por ejemplo, en un anillo de diafragma. Pero, también es
posible proporcionar una pluralidad de conducciones de alimentación
de aire de control, cuyas salidas de aire puedan regularse
independientemente unas de otras. En este caso, el efecto
desviador se consigue mediante la regulación apropiada, a diferentes
valores, de la salida de aire por la mayoría de las conducciones de
alimentación. Finalmente, también es posible que el dispositivo
desviador consista en, al menos, una conducción de alimentación de
aire de desviación; es decir, se prevé una conducción adicional de
aire de desviación que se "active" según las necesidades.
Como elaboración adicional del invento, se prevé
que el grosor de la capa de agente de tratamiento de las paredes
del molde aplicada a las paredes del molde puede controlarse,
preferiblemente, de manera controlada por programa. El grosor de la
capa aplicada puede ser controlado, por ejemplo, ajustando la
trayectoria que recorre el elemento de pulverización y/o ajustando
la velocidad a la que se desplaza el elemento de pulverización y/o
regulando la cantidad de agente de tratamiento de las paredes del
molde descargado por tiempo unidad por, al menos, un elemento de
pulverización.
Desde un punto de vista diferente, otra
realización del invento se refiere al uso de un elemento de
pulverización de acuerdo con el invento como parte de un
dispositivo para la pulverización de un molde de acuerdo con el
invento y, también, dentro del alcance de la ejecución práctica del
procedimiento de tratamiento de las paredes de un molde descrito en
lo que antecede, de acuerdo con el invento, para pulverizar las
paredes de un molde para moldeo o conformación con un agente de
tratamiento de las paredes del molde esencialmente libre de
disolventes. Las ventajas de este uso pueden deducirse de la
exposición ofrecida en lo que antecede.
El invento se explica con mayor detalle, en lo
que sigue, sobre la base de los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 muestra un diagrama esquemático de
un dispositivo para pulverización de un molde de acuerdo con el
invento, que puede ser hecho funcionar de acuerdo con el invento,
mediante el uso del elemento de pulverización de acuerdo con el
invento;
la Figura 2 muestra un diagrama algo
esquemático de la unidad de control para controlar el sistema de
pulverización del molde de acuerdo con la Figura 1;
la Figura 3 ilustra una vista lateral, en
sección transversal, de un elemento de pulverización con atomización
centrífuga y guiado neumático;
la Figura 4 representa un diseño alternativo
de la unidad de accionamiento para el elemento de pulverización de
acuerdo con la Figura 3;
la Figura 5 muestra una vista, similar a la de
la Figura 3, del extremo de descarga de un diseño alternativo del
elemento de pulverización de acuerdo con la Figura 3;
la Figura 6 muestra una vista de extremo
frontal del diseño de acuerdo con la Figura 4, en la dirección de
la flecha VI de la Figura 5;
la Figura 7 ilustra una vista, similar a la de
la Figura 3, de parte de otra realización alternativa del elemento
de pulverización de acuerdo con el invento; y
la Figura 8 muestra una vista detallada del
elemento atomizador del diseño de acuerdo con la Figura 7.
La Figura 1 muestra un diagrama esquemático de
un dispositivo de pulverización de un molde, designado con 10 en lo
que sigue, en el que puede emplearse el procedimiento de acuerdo con
el invento. El dispositivo 10 de pulverización de un molde se
utiliza en la realización ilustrativa mostrada en este documento
para preparar las paredes 12a, 12b de molde de un molde 12 para el
siguiente procedimiento de trabajo como parte de la producción de
piezas moldeadas por medio de, por ejemplo, el proceso de colada por
inyección de aluminio.
El molde 12 comprende dos mitades 12c, 12d, una
de las cuales, es decir, la 12c, está unida a una placa 14a de
fijación que puede moverse en la dirección de la doble flecha F,
mientras que la otra mitad está unida a una placa 14b de fijación
estacionaria. Así, el molde 12 puede ser cerrado para formar una
cavidad 16 de molde cerrada y abrirse de nuevo para retirar una
pieza moldeada (no mostrada). En el procedimiento de colada por
inyección descrito en esta memoria a modo de ejemplo, se cierra el
molde 12 y, luego, se llena la cavidad 16 del molde con metal
líquido a través de una conducción 18 de alimentación. Después de
que la pieza moldeada ha solidificado por completo y se ha abierto
el molde 12, se retira la pieza del molde 12 y se traslada. Aunque,
en la Figura 1, solamente se muestran dos placas de fijación 14a,
14b con dos mitades de molde 12c, 12d, también es posible,
naturalmente, que se utilicen moldes que consistan en más de dos
partes.
Para preparar el molde 12 para el siguiente
ciclo de moldeo, primero deben llevarse las superficies 12a, 12b de
las paredes del molde a una temperatura favorable para el siguiente
ciclo de moldeo. Como el metal líquido que llena la cavidad 16 del
molde transmite su calor al molde 12 a medida que solidifica,
usualmente será necesario enfriar las superficies 12a, 12b de las
paredes del molde para llevarlas a una temperatura adecuada para el
siguiente ciclo de moldeo, porque el enfriamiento que se produce,
simplemente por radiación térmica, no es suficiente. No obstante,
también puede ocurrir que, en caso de interrupciones en la
producción continua de piezas moldeadas o en la producción de
piezas moldeadas muy finamente divididas consistentes en una
cantidad relativamente pequeña de metal líquido, las paredes 12a,
12b del molde tengan que ser calentadas para llevarlas a una
temperatura favorable para el siguiente ciclo de moldeo.
En segundo lugar, las paredes 12a, 12b del molde
deben revestirse con una capa lo más uniforme posible de un agente
de tratamiento de las paredes del molde. Este agente de tratamiento
de las paredes del molde tiene la misión, en primer lugar, de
lubricar el expulsor, no mostrado en la Figura 1, que expulsa la
pieza solidificada del molde 12 y, en segundo lugar, de impedir que
el metal introducido se suelde o se pegue al material del molde y
de impedir la solidificación prematura del metal introducido y, así,
ayudar a conseguir piezas coladas con la calidad deseada. En
determinadas condiciones, puede ser necesario, también, limpiar las
paredes 12a, 12b del molde de los residuos de metal o de agente de
tratamiento de las paredes del molde, lo que puede hacerse, por
ejemplo, con aire comprimido, antes de que las paredes sean
atemperadas y revestidas.
En contraste con el estado de la técnica, el
atemperado del molde 12 y el revestimiento de las paredes 12a, 12b
del molde con agente de tratamiento de las paredes del molde, se
llevan a cabo, de acuerdo con el invento, en etapas separadas, es
decir, etapas que no se solapan en el tiempo. En la realización
ilustrativa mostrada en la Figura 1, sin embargo, ambas etapas se
llevan a cabo mediante un mismo dispositivo 10 de pulverización del
molde, bajo el control de una unidad de control 20, ilustrada en la
Figura 2.
El dispositivo 10 de pulverización del molde
comprende un útil pulverizador 22 con una pluralidad de elementos
24, 26, 28 de pulverización o de soplado, que es introducido,
mediante un robot industrial 30 con seis ejes de movimiento, entre
las mitades de molde 12c, 12d abiertas, desplazado a una velocidad v
deseada siguiendo una trayectoria B deseada y, finalmente, retirado
del molde 12. Durante este procedimiento, el útil pulverizador 22
puede ser llevado por el robot 30 a cualquier orientación espacial
deseada en cualquier punto a lo largo de trayectoria B.
El diseño y el funcionamiento del robot
industrial 30 son de por sí conocidos y, por tanto, no se explicarán
en esta memoria con mayor detalle.
En la ilustración de acuerdo con la Figura 1, se
muestran tres posibilidades diferentes para llevar a las
superficies 12a, 12b de las paredes del molde a la temperatura
adecuada para el siguiente ciclo de moldeo:
En primer lugar, está prevista una unidad 32 de
calentamiento-enfriamiento, que suministra un fluido
de calentamiento-enfriamiento, preferiblemente un
líquido de calentamiento-enfriamiento, mediante la
conducción 32a de alimentación, a un sistema de canales 12e
existentes dentro del molde 12. Mediante la unidad 32 de
calentamiento-enfriamiento, puede disiparse calor
del molde 12 o suministrarse calor al mismo incluso mientras el
metal líquido se está solidificando en la cavidad 16 del molde.
Idealmente, este atemperado "interno" debe ser la única medida
empleada para llevar al molde a la temperatura deseada porque, en
comparación con los procesos de atemperado "externo" que se
describen con mayor detalle en lo que sigue, genera las mínimas
tensiones térmicas en el material del molde y, por tanto, el mínimo
desgaste del molde a consecuencia de la aparición de tensiones
alternantes debidas a la temperatura. Este atemperado
"interno" puede iniciarse tan pronto como empieza a
solidificarse el metal introducido en la cavidad 16 del molde
mientras que, en el caso del atemperado "externo", el proceso
no puede iniciarse hasta después de que se hayan abierto las
mitades 12c, 12d del molde y se haya retirado de éste la pieza
moldeada terminada.
Si el atemperado "interno" del molde,
descrito en lo que antecede, no basta por razones técnicas asociadas
con la producción o por razones económicas, el molde 12 puede
atemperarse, también, exteriormente. Esto puede hacerse, por
ejemplo, pulverizando mediante un útil 22 de pulverización un fluido
refrigerante, de preferencia agua desmineralizada, sobre las
superficies 12a, 12b de las paredes del molde a través de boquillas
pulverizadoras 24 y dejando que se evapore de las superficies. El
uso de agua desmineralizada tiene la ventaja de que se evitan los
depósitos de cal sobre las superficies 12a, 12b de las paredes del
molde que podrían perjudicar la calidad de la capa de agente de
tratamiento de las paredes del molde a aplicar a continuación. Las
boquillas pulverizadoras 24 pueden estar diseñadas, por ejemplo, en
la forma descrita en el documento DE 4.420.679 A1. Para acelerar el
proceso de enfriamiento, con frecuencia se aplicará más líquido
refrigerante. que puede evaporarse espontáneamente de las
superficies 12a, 12b del molde caliente. El agua en exceso que gotea
es recogida en una bandeja de recogida 34. Las partículas gruesas
presentes en el agua en exceso son retenidas por una unidad de
filtro 36. A continuación, el agua recogida es enviada por una
conducción 36a a un dispositivo purificador 38, en el que se limpia
de películas de aceite, materia en suspensión, etc., por ejemplo
mediante centrifugado, asentamiento, sedimentación, etc. El agua
depurada es enviada entonces por una conducción 38a a un depósito
40 para ser reutilizada mediante el dispositivo de pulverización 10.
Además, se utiliza una conducción 40a para suministrar agua fresca
desmineralizada, de modo que siempre pueda disponerse de un
suministro suficiente de agua de refrigeración para el dispositivo
de pulverización 10 por la conducción 40b.
Debe apreciarse que, para el funcionamiento de
los elementos pulverizadores de acuerdo con el documento DE
4.420.679 A1, no solamente se necesita el líquido a pulverizar sino,
también, aire de soplado. Este aire es suministrado al sistema 10
de pulverización del molde a través de una conducción 42 de aire
comprimido. Las conducciones de suministro que corren a lo largo
del brazo robótico 30 para aire comprimido, fluido atemperador y
agente de tratamiento de las paredes del molde se han omitido en el
dibujo de la Figura 1 por motivos de claridad.
Otra posibilidad para el atemperado externo
consiste en poner un dispositivo 44 de transmisión de calor en
contacto con las superficies 12a, 12b de las paredes del molde o con
un área 12f de esta superficie de las paredes del molde que
requiera un enfriamiento especial. Para ello, el dispositivo de
transmisión de calor comprende un cuerpo portador 44a y, al menos,
un cuerpo 44b de transmisión de calor, guiado a lo largo del
portador y en buen contacto térmico con él. La superficie 44c del
cuerpo de transmisión de calor está diseñada para adaptarse a un
área 12f de la superficie 12a, 12b de las paredes del molde que ha
de atemperarse. El dispositivo 44 de transmisión de calor puede ser
movido, por ejemplo, por medio de un robot industrial adicional, no
mostrado en la Figura 1, si es necesario, entre las mitades 12c, 12d
del molde y ser puesto en contacto con las superficies 12a, 12b de
las paredes del molde.
Para evitar daños en el dispositivo 44 de
transmisión de calor o en el molde 12 y, al mismo tiempo, garantizar
un buen contacto para transmisión de calor entre el cuerpo 44b de
transmisión de calor y el área 12f del molde 12 que ha de
atemperarse, el cuerpo 44b de transmisión de calor está amortiguado
en el portador 44a por medio de un resorte 44d. Con el fin de que
pueda aportarse calor al cuerpo 44b de transmisión de calor, o pueda
disiparse calor de él, en el portador 44a está previsto un sistema
de canales 44e para fluido, que puede conectarse, a su vez, a la
unidad 32 de calentamiento-enfriamiento. Otra
posibilidad para aportar calor al dispositivo 44 de transmisión de
calor o para disipar calor de él, consiste en sumergirlo en un baño
46 de calentamiento-enfriamiento, como preparación
para el proceso de atemperado.
En las tres posibilidades para atemperar el
molde 12 descritas en lo que antecede, es deseable disipar sólo el
calor suficiente del molde, o suministrarle sólo el calor
suficiente, según sea necesario, para alcanzar la temperatura
favorable para el siguiente ciclo de moldeo. El funcionamiento de la
unidad 32 de calentamiento-enfriamiento, el
movimiento del útil pulverizador 22 entre las mitades 12c, 12d
abiertas del molde, la expulsión del líquido refrigerante a partir
de los elementos pulverizadores 24, la duración del contacto entre
el dispositivo 44 de transmisión de calor y las superficies 12a,
12b de las paredes del molde, etc., se llevan a cabo, por tanto,
bajo el control de una unidad 20 de control sobre la base de, al
menos, una de las señales de perceptor descritas más abajo.
Por ejemplo, la temperatura del molde 12 puede
vigilarse continuamente mediante un perceptor 48 de temperatura
instalado en un punto representativo de la distribución de
temperatura en el molde 12. De acuerdo con la Figura 2, el
perceptor 48 de temperatura transmite una señal T_{F1} de
temperatura del molde a la unidad 20 de control. Si se desea,
pueden preverse varios de estos perceptores de la temperatura del
molde.
Sin embargo, la distribución de temperatura de
las superficies 12a, 12b de las paredes del molde puede
determinarse, también, por medio de un dispositivo 50 para
registrar imágenes térmicas, que transmita una señal T_{F2} de
temperatura resuelta espacialmente, digital, correspondiente, a la
unidad 20 de control. El dispositivo 50 para registrar imágenes
térmicas puede instalarse permanentemente o puede llevarse a la
posición más favorable para registrar la imagen térmica mediante un
dispositivo pivotante o un brazo robótico. Otra variante consiste
no en determinar directamente la distribución de calor de las
superficies 12a, 12b de las paredes del molde, sino en determinarla
indirectamente a partir de la imagen térmica de una pieza moldeada
recién retirada del molde.
Para tener en cuenta las fluctuaciones de
temperatura en el área de la instalación de producción, que varían
estacionalmente, por ejemplo, o que son el resultado de la
exposición a la luz solar, y que también pueden afectar a la
temperatura de la superficie de las paredes del molde, la unidad 20
de control también puede aceptar como entrada una señal T_{U} de
temperatura procedente de un perceptor de temperatura ambiente con
el propósito de controlar el proceso de atemperado.
Además, datos A relacionados con el
procedimiento de trabajo también pueden resultar interesantes en lo
que respecta al control de la operación de atemperado. Por ejemplo,
una interrupción del ciclo de producción puede dar lugar a que el
molde 12 se enfríe por completo, lo que quiere decir que el molde
debe ser, primero, calentado cuando se reinicie la producción y,
luego, enfriado posteriormente a medida que la producción retoma el
ritmo completo. Una información de este tipo, durante la
producción, puede ponerse a disposición de la unidad 20 de control
mediante una unidad 54 de almacenamiento de datos adecuada, que se
indica meramente a modo de ejemplo en la Figura 2 mediante el
símbolo esquemático de una máquina grabadora de cinta.
A partir de las señales T_{F1}, T_{F2},
T_{U} y A y, si se desea, de señales de perceptores adicionales,
un controlador 20a de temperatura de la unidad 20 de control,
determina señales de salida para el robot industrial 30, que
desplaza el útil 22 de pulverización, especialmente la trayectoria,
posición y velocidad de movimiento del útil; señales funcionales
procedentes de los elementos pulverizadores 24 o de dispositivos que
sirvan a estos elementos pulverizadores, tales como bombas y
válvulas para el suministro de líquido refrigerante desde el
depósito 40 y bombas y válvulas para el suministro de aire de
soplado procedente de la conducción 42 de aire comprimido; señales
funcionales para la unidad 32 de
calentamiento-enfriamiento; y señales funcionales
para el dispositivo 44 de transmisión de calor.
Después de que han sido atemperadas las
superficies 12a, 12b de las paredes del molde, el útil 22 de
pulverización, específicamente los elementos pulverizadores 26,
pueden revestir ahora las superficies 12a, 12b de las paredes del
molde atemperadas con el agente de tratamiento de las paredes del
molde. De acuerdo con el invento, se utiliza un agente de
tratamiento de las paredes del molde esencialmente libre de
disolventes, que sea capaz de mojar las superficies 12a, 12b de las
paredes del molde incluso a la temperatura favorable para el
siguiente ciclo de moldeo, es decir, a temperaturas el margen de
350ºC-400ºC, y formar sobre estas superficies una
película con propiedades lubricantes y de liberación con un grosor
de, aproximadamente, 5-10 \mum. Ha de comprenderse
que la expresión "agente de tratamiento de las paredes del molde
esencialmente libre de disolventes", significa un agente de
tratamiento de las paredes del molde que contenga, al menos, un 98%
en peso de sustancias con propiedades lubricantes y de liberación,
y no más de un 2% en peso de materiales auxiliares tales como
bactericidas, emulsificantes, disolventes y similares.
El agente de tratamiento de las paredes del
molde está disponible con una consistencia con la que está listo
para usarlo en recipientes de transporte 56, 58 conectados
directamente al dispositivo de pulverización 10 y desde los cuales
el agente de tratamiento de las paredes del molde es suministrado
directamente a los elementos pulverizadores 26, es decir, sin
dilución previa con agua ni otro disolvente. El agente se toma de
los recipientes mediante un dispositivo 64 de retirada que funciona
con aire comprimido. Esta retirada directa, sin dilución, tiene la
ventaja de que, primero, puede ahorrarse el coste que supone
adquirir y mantener un sistema de dilución y, en segundo lugar, se
excluye casi por completo el peligro, asociado a la dilución, que
suponen los ataques de bacterias y hongos. La provisión de dos
recipientes de transporte 56, 58, tiene la ventaja adicional de
que, después de que un recipiente 56 se ha vaciado por completo, el
sistema puede cambiarse automáticamente, bajo el control de la
unidad 20 de control, o manualmente, para continuar la retirada del
otro recipiente 58, sin tener que interrumpir las operaciones de
producción para hacerlo. En cambio, el recipiente 56 vacío puede
ser sustituido por un nuevo recipiente de transporte lleno de agente
de tratamiento de las paredes del molde, de forma que las
operaciones prosigan sin interrupciones.
Este proceso de revestimiento también se lleva a
cabo bajo el control de la unidad 20 de control. De acuerdo con la
Figura 2, la trayectoria, la velocidad y la posición del útil de
pulverización 22, es decir, el funcionamiento del robot industrial
30, y la cantidad de agente de tratamiento de las paredes del molde
descargada por tiempo unidad mediante los elementos de
pulverización 26, se controlan mediante un controlador 20b de
revestimiento de la unidad 20 de control. Para garantizar que en
cada punto de la trayectoria B que sigue el útil 22 de
pulverización, se aplica a las superficies 12a, 12b de las paredes
del molde, una cantidad de agente de tratamiento de las paredes del
molde adecuada a la velocidad y a la posición del útil de
pulverización, es decir, para garantizar que toda la superficie
12a, 12b de las paredes del molde es revestida con la capa uniforme,
más homogénea posible, de agente de tratamiento de las paredes del
molde, en el útil 22 de pulverización está previsto un perceptor 60
de régimen de descarga, tal como un dispositivo medidor del caudal
volumétrico o del caudal másico, que transmita una señal V de
salida correspondiente a la unidad 20 de control. Naturalmente, se
prefiere que cada elemento de pulverización 26 tenga su propio
perceptor 60 de caudal separado. Sobre la base de las señales de
detección de estos perceptores 60 de caudal, es posible que la
unidad 20 de control y su controlador 20b de revestimiento consigan
el control automático del grosor de la
capa.
capa.
Como ya se ha explicado en lo que antecede, el
útil 22 de pulverización comprende, también, boquillas 28 de
descarga, para descargar aire comprimido. Este aire comprimido puede
utilizarse, por ejemplo, después de la retirada de la pieza
moldeada terminada más recientemente y antes del atemperado, para
limpiar el molde 12 de residuos de metal y de agente de tratamiento
y/o para secar por soplado el molde antes de revestir sus paredes
con el agente de tratamiento de las paredes del molde. Esta limpieza
o este secado con aire soplado puede conseguirse, también, bajo el
control de la unidad 20 de control.
Ha de añadirse que la unidad 20 de control
también puede asumir otras tareas de control, tales como el control
de la apertura y cierre de las mitades 12c, 12d del molde, la
retirada de la pieza moldeada del molde 12 tan pronto como se acabe
y tareas de control similares que puedan ser necesarias, como se
indica en resumen en la Figura 2 con la letra de referencia Z.
El punto que ha de recordarse es que el
funcionamiento de la instalación de producción 10 puede tener lugar
de manera controlada por programa. La unidad 20 de control está
conectada a un terminal 62 de entrada/salida de datos de forma que
puedan introducirse programas de control de este tipo y solicitarse
su ejecución.
Las desviaciones respecto de temperaturas
nominales predeterminadas pueden detectarse en cualquier punto del
ciclo de moldeo por medio del sistema de control descrito
anteriormente, y en caso necesario el programa de control puede
ajustarse sobre la base de datos apropiados o por medio de un
programa de software apropiado que, preferiblemente, se ejecute de
manera automática. Así, en cualquier situación, siempre puede
mantenerse el equilibrio térmico más favorable, en términos de
tecnología del proceso, dentro de estrechas tolerancias. Esto tiene
un efecto ventajoso sobre la calidad de las piezas moldeadas
terminadas.
La Figura 3 muestra en detalle un elemento de
pulverización 26 para pulverizar agente de tratamiento de las
paredes del molde. El elemento de pulverización 26 está diseñado
para pulverizar agente de tratamiento de las paredes del molde
esencialmente libre de disolventes con propiedades de humectación a
alta temperatura. Los agentes de tratamiento de las paredes del
molde de este tipo, es decir los agentes que contienen al menos un
98% en peso de sustancias con propiedades lubricantes y de
liberación y no más de un 2% en peso de materiales auxiliares tales
como bactericidas, emulsificantes, disolventes, etc., y que son
capaces de mojar la superficie de las paredes de un molde con una
temperatura de, por ejemplo, 350-400ºC y de formar
sobre ella una capa uniforme de agente de tratamiento de las
paredes del molde, tienen una viscosidad a 20ºC comprendida,
aproximadamente, en el margen de 50-2500 mPa*s
(medida con un viscosímetro Brookfield a 20 r.p.m.).
El elemento de pulverización 26 comprende un
rotor 110 con un eje 112 de rotor, que gira en torno a un eje
geométrico de rotación R, y un disco atomizador 114, diseñado para
constituir una sola pieza con el eje o asegurado a él (véase el
tornillo S, indicado esquemáticamente). El rotor 110 está retenido
para girar libremente en torno al eje de rotación R en un cuerpo de
base 116 del elemento de pulverización o, más precisamente, en un
paso 116a para el eje en este cuerpo de base 116; un conjunto de
cojinete 118 hace posible que gire el rotor 110. En la punta del
eje 112 del rotor opuesta al disco atomizador 114, está prevista una
unidad de accionamiento 120, que impulsa al rotor 110 a una
velocidad del orden de desde, aproximadamente, 10000 r.p.m. a,
aproximadamente, 40000 r.p.m.
En la realización de acuerdo con la Figura 3, la
unidad de accionamiento 120 está formada por una turbina 120a de
aire comprimido que es alimentada con aire comprimido a través de
una conducción 122 de alimentación de aire comprimido. La turbina
120a de aire comprimido y la conducción 122 de alimentación de aire
comprimido, están instaladas en un alojamiento 116e, indicado
meramente de forma esquemática en la Figura 3, que está unido a la
parte de base 116e de manera separable, lo que tiene la ventaja de
facilitar el mantenimiento.
De acuerdo con la variante de diseño mostrada en
la Figura 4, la unidad de accionamiento 122 también puede ser un
motor eléctrico 120b. La turbina 120a de aire comprimido tiene la
ventaja de que el aire comprimido que se necesita para accionarla,
como se verá a partir de la siguiente exposición, debe ser
suministrado, en cualquier caso, al elemento de pulverización 26
mientras que, en el caso de un motor eléctrico 120b, se requiere el
trabajo adicional de tender una línea de conducción de energía
eléctrica hasta el elemento de pulverización 26.
En el cuerpo de base 116 está prevista una
primera conducción 124 de alimentación que lleva al extremo
delantero 116b del cuerpo. Un cuerpo 126 de boquilla, que descarga
el agente de tratamiento de las paredes del molde suministrado de
través de la conducción 124 de alimentación al disco atomizador 114,
es decir, al área próxima donde el disco está conectado al eje 112
del rotor, está insertado en un orificio 124a en el extremo
delantero de esta conducción de alimentación 124. El agente de
tratamiento de las paredes del molde que entra en contacto con el
disco atomizador 114 es arrojado hacia fuera, en ángulo recto con el
eje geométrico de rotación R a consecuencia del giro del disco y,
así, es atomizado finamente. El efecto de atomización puede
reforzarse mediante nervios de impacto, no mostrados, que se
extiendan en dirección radial con respecto al eje de rotación R.
Una parte 116d de cabeza está soportada con
libertad de movimiento en la dirección del eje geométrico R de
rotación en una sección cilíndrica 116c de la parte de base 116.
Por ejemplo, una parte 116d de cabeza, rotacionalmente simétrica,
puede atornillarse a la sección cilíndrica 116c. Sin embargo,
también es posible que la parte 116d de cabeza sea desplazada por
un servo-accionamiento en la dirección del eje
geométrico R de rotación bajo el control, por ejemplo, de la unidad
20 de control que puede estar controlada mediante programa. En esta
parte 116d de cabeza está prevista una conducción 128 de
alimentación de aire comprimido, que desemboca en un canal anular
130 cerca del extremo delantero 116b del cuerpo 116 del elemento de
pulverización; en el extremo 130a del canal anular, éste se
estrecha hacia abajo, hacia el eje de rotación R del rotor y termina
en una ranura de salida 130b anular. En la realización ilustrativa
de acuerdo con la Figura 3, el canal anular 130 está limitado en el
lado radialmente hacia fuera por la parte 116d de cabeza y en el
lado radialmente hacia dentro por la sección cilíndrica 116c. El
canal anular 130 sirve para igualar la presión del aire comprimido
suministrado por la conducción 128 de alimentación y presente en la
ranura de salida 130b.
El aire comprimido descargado por la ranura de
salida 130b desvía el agente de tratamiento de las paredes del
molde atomizado que ha sido arrojado radialmente hacia fuera desde
el eje geométrico de rotación R. El resultado de ello es la
generación de un cono 132 de pulverización que se abre en la
dirección principal H de pulverización, definida por la
prolongación del eje de rotación R. Desplazando la posición de la
parte 116d de cabeza en la dirección del eje de rotación R, puede
hacerse variar la anchura de la ranura de salida 130b y, por tanto,
la cantidad de aire de control descargado a través de esta ranura de
salida 130b. De este modo, en la parte superior de la Figura 3 se
muestra una ranura de salida muy amplia, de la que se descarga una
gran cantidad de aire de control, mientras que en la parte inferior
de la Figura 3 se ilustra una ranura de salida muy estrecha, de la
que solamente emerge una cantidad muy pequeña de aire de control.
Sin embargo, cuanto mayor sea la cantidad de aire comprimido
descargado por la ranura de salida 130b, mayor será el efecto de
arrastre que este aire comprimido ejerza sobre el agente de
tratamiento de las paredes del molde atomizado y menor será el
ángulo incluido del cono de pulverización. Del mismo modo, se
obtiene un cono 12 de pulverización muy estrecho cuando la parte
116d de cabeza se encuentra en la posición mostrada en la parte
superior de la Figura 3, mientras que se obtiene un cono 132' de
pulverización muy ancho cuando la parte 116d de cabeza se encuentra
en la posición mostrada en la parte inferior de la Figura 3.
Debe señalarse, asimismo, que también pueden
preverse una pluralidad de conducciones 124 de alimentación para el
agente de tratamiento de las paredes del molde, a través de las
cuales, de acuerdo con una primera alternativa, se suministre un
mismo agente de tratamiento de las paredes del molde, o a través de
las cuales, de acuerdo con una segunda alternativa, pueden
suministrarse diferentes agentes de tratamiento de las paredes del
molde, para su descarga a través del elemento de pulverización
26.
Por ejemplo, para el revestimiento de áreas
cóncavas del molde tales como orificios, nervios, huecos, etc.,
puede resultar ventajoso desviar el chorro 132 de pulverización
lateralmente fuera de la dirección principal H de pulverización
definida por la prolongación del eje geométrico de rotación R, como
se indica en la Figura 3 mediante la flecha H'. Para ello, por
ejemplo, puede disponerse en la parte 116d de cabeza del cuerpo 116
del elemento de pulverización, o diseñarse en ella, una conducción
de alimentación 136 adicional.
Sin embargo, también es posible proporcionar una
pluralidad de conducciones 128 de alimentación de aire de control
distribuidas alrededor de la periferia de la parte 116d de cabeza,
cuyas salidas de aire control pueden controlarse independientemente
unas de otras. Éstas pueden desembocar directamente en el extremo de
descarga del cuerpo 116 del elemento de pulverización o, de manera
análoga a la realización de acuerdo con la Figura 3, pueden
desembocar en un canal anular, en cuyo caso, la longitud de este
canal debe hacerse tan corta que no pueda igualarse la presión en
dirección circunferencial o, por lo menos, de modo que no pueda
igualarse del todo en el momento en que al aire llega a la ranura
de salida 130b.
Otro diseño alternativo se ilustra en las
Figuras 5 y 6. En este elemento de pulverización 26', un disco 138
de diafragma de sección transversal circular y una abertura circular
138a del diafragma discoidal, dispuesto concéntricamente con
respecto al eje geométrico de rotación R, está previsto en la parte
116d' de cabeza del cuerpo 116' del elemento de pulverización. La
abertura 138a del diafragma está dimensionada de tal manera que una
ranura de salida 130b', cuya anchura varía en dirección
circunferencial, está formada entre el disco atomizador 114' y el
diafragma 138. Así, la ranura de salida 130b' de la parte superior
de la Figura 5 tiene una anchura máxima, mientras que en la parte
inferior de la Figura 5 tiene una anchura mínima. Como resultado de
ello, sale más aire de control desde la ranura en la parte superior
de la Figura 5, lo que da lugar a un incremento correspondiente del
efecto de arrastre sobre el agente de tratamiento de las paredes del
molde atomizado y, así, en conjunto, a una desviación hacia abajo
del cono de pulverización de la Figura 5.
El diafragma 138 puede unirse a la parte 116d'
de cabeza de tal modo que pueda ser hecho girar en dirección
circunferencial para hacer variar la dirección en que se desvía el
cono de pulverización. También, puede diseñarse de tal forma que
pueda ser desplazado en dirección radial con respecto al eje
geométrico de rotación R, de manera que pueda hacerse variar la
excentricidad de su disposición con respecto al disco atomizador
114'. Finalmente, el diafragma 138 puede diseñarse como un
diafragma de iris, de modo que el diámetro de la abertura del
diafragma y, por tanto, la anchura del espacio 138a del diafragma,
puedan ser hechas variar.
Las Figuras 7 y 8 muestran parte de otra
realización de un elemento de pulverización 26'' de acuerdo con el
invento, que corresponde esencialmente a la de la ilustración de
acuerdo con la Figura 3. Por tanto, partes análogas de las Figuras
7 y 8 están dotadas de los mismos números de referencia que se han
utilizado en la Figura 3, excepto porque se han añadido las
comillas. Además, el elemento de pulverización 26'' de acuerdo con
las Figuras 7 y 8 se describe en lo que sigue solamente en la medida
en que difiere del elemento de pulverización 26 de acuerdo con la
Figura 3. En la medida en que los elementos son los mismos, se hace
referencia explícita a la descripción del elemento previo.
En el caso del elemento de pulverización 26'' de
acuerdo con la Figura 7, la unidad de accionamiento 120'' está
insertada en un paso central 116a'' del cuerpo de base 116'' y
sujeta en él por medio de dispositivos apropiados (no mostrados).
Un elemento actuador 110'' de la unidad de accionamiento 120''
comprende un rebajo 110a'' en el que es retenido el eje 114a'' del
elemento atomizador 114'' de forma que no pueda ser hecho girar,
mediante un elemento estrechado, roscado, 170''. Este tipo de
montura estrechada constituye una conexión de suelta rápida de por
sí conocida.
Como se ilustra con detalle en la Figura 8, un
elemento de disco 114b'', esencialmente en ángulo recto con el eje
geométrico de rotación R, está conectado de forma enteriza con el
extremo del eje 114a'' que apunta en la dirección principal H de
pulverización. La transición 114c'' entre el eje 114a'' y el disco
114b'' está redondeada. En el extremo 114d'' radialmente exterior
del disco 114b'', está previsto un resalto anular 114e'', que se
extiende en dirección contraria a la dirección principal H de
pulverización, es decir, hacia el elemento de pulverización 26''.
La superficie circunferencial interior 114e1'' del resalto anular
114e'', parte de la superficie cilíndrica 114a1'' del eje 114a'',
el área redondeada 114c'', y una superficie limítrofe 114b1'' del
disco 114b'' que se extiende esencialmente en ángulo recto con el
eje geométrico de rotación R forman, juntos, los límites de una
cámara de distribución 114f'', en la que puede introducirse el
agente de tratamiento de las paredes del molde desde el elemento
126'' de boquilla a través de la abertura 114g'' adyacente al eje
114a'' (véase la Figura 7).
Debido a la fuerza centrífuga que actúa sobre
él, el agente de tratamiento de las paredes del molde se mueve a lo
largo del área redondeada 114c'' y la superficie limítrofe 114b1''
hasta el borde circunferencial exterior 114f1'' de la cámara de
distribución 114f'' o es arrojado hacia la superficie limítrofe
114e1'' del resalto anular 114e''. En la realización ilustrativa
representada en este documento, esta superficie limítrofe 114e1'' es
cónica, siendo la mitad del ángulo incluido \alpha del cono de,
aproximadamente, 45º. El cono se expande en la dirección H de la
pulverización, de modo que el agente de tratamiento de las paredes
del molde que choca en el área 114e1'' es empujado por la fuerza
centrífuga hacia el borde circunferencial exterior 114f1'' de la
cámara de distribución 114f''.
En el extremo exterior 114f1'' de la cámara de
distribución 114f'', hay previstos pasos radiales 114h'' de
distribución, a través de los cuales puede salir el agente de
tratamiento de las paredes del molde desde la cámara de distribución
114f'' y llegar, así, a la superficie de atomización 114i1'' de un
elemento de embudo 114i'' conectado por montaje a presión con el
resalto anular 114e''. La superficie 114i1'' de atomización está
diseñada como una superficie de embudo cónica que desemboca en la
dirección H de pulverización, siendo la mitad del ángulo incluido
\beta de esta superficie de embudo, en la presente realización
ilustrativa, de aproximadamente 45º. La forma de la superficie
114i1'' que se expande en la dirección H de pulverización, tiene la
ventaja de que el agente de tratamiento de las paredes del molde es
obligado por la fuerza centrífuga que actúa sobre él a ir contra la
superficie de atomización 114i1'', donde es finamente atomizado por
la fuerza centrífuga, que se incrementa al aumentar el radio, y por
la fricción con la superficie de atomización 114i1''. Tras pasar el
borde 114i2'' de rotura, el agente de tratamiento de las paredes
del molde atomizado es arrojado radialmente hacia fuera, antes de
ser capturado por el aire que emerge del espacio 130b'' de salida, y
llevado a lo largo del cono de pulverización 132'', hasta la pared
del molde.
Debe indicarse que, a consecuencia del diseño
del elemento atomizador 114'' anteriormente descrito, cuando éste
funciona vacío, es decir, cuando no se está suministrando agente de
tratamiento de las paredes del molde a la cámara de distribución
114f'', se crea un efecto de soplante en virtud de la fuerza
centrífuga y el efecto de arrastre que las diversas superficies y
las capas de aire adyacentes ejercen. El efecto de soplante permite
que el aire salga de la cámara de distribución 114f'' por los
canales de distribución 114h'' y a lo largo de la superficie de
atomización 114i1''. En un diseño del elemento atomizador 114'' de
acuerdo con la Figura 8, este efecto de soplante se ve reforzado
por el hecho de que las superficies limítrofes exteriores 114b2''
del elemento de disco 114b'' y del resalto anular 114e'' son
esencialmente paralelas a la superficie de atomización 114i1'' y
están a corta distancia de ella, de manera que entre estas dos
superficies se forma un estrecho espacio anular que se expande
cónicamente en la dirección de pulverización H. El efecto de
arrastre de este espacio anular sobre el aire presente en él,
refuerza el efecto de soplante de manera que, cuando no se introduce
más agente de tratamiento de las paredes del molde en la cámara de
distribución 114f'', cualquier agente de tratamiento de las paredes
del molde que todavía esté presente en esta cámara de distribución,
es expulsado por completo de la cámara de distribución 114f'' por
la fuerza centrífuga y el efecto de soplante. Así, el elemento
atomizador 114'' tiene un funcionamiento totalmente
auto-limpiante.
Debe añadirse, además, que en la realización del
elemento de pulverización 26'' de acuerdo con la Figura 7, la parte
de base 116'' y el anillo 172'' que forma el espacio libre, cooperan
para formar un espacio 130b'' de salida, no ajustable; el anillo
forma el límite de una cámara de distribución 130'' conectada a
conducciones 128'' de alimentación de aire de control. Sin embargo,
en correspondencia con la realización de acuerdo con la Figura 3,
el espacio de salida 130b'' de la realización de acuerdo con la
Figura 7 puede diseñarse, también, para que sea regulable. En la
Figura 7, una conducción de alimentación para el agente de
tratamiento de las paredes del molde, está designada con 124''.
Ha de mencionarse, también, que el elemento de
pulverización de acuerdo con el invento y, por ello, todo el
sistema de pulverización del molde, también resulta adecuado para la
pulverización con agentes de tratamiento de las paredes del molde,
diluidos con agua, usuales. El sistema puede adaptarse a la menor
viscosidad de la mezcla de agua y agente de tratamiento, por
ejemplo seleccionando la velocidad de giro apropiada de la unidad
de accionamiento y regulando en correspondencia la salida de
aire.
Claims (53)
1. Procedimiento para preparar las paredes (12a,
12b) de molde de un molde (12) para el moldeo o conformación de una
pieza moldeada después de haberse completado un ciclo de moldeo y de
la retirada de la pieza moldeada del molde (12), para dejar las
paredes listas para el siguiente ciclo de moldeo, que comprende las
operaciones
siguientes:
siguientes:
- a)
- las paredes (12a, 12b) del molde son llevadas a la temperatura deseada; y
- b)
- se aplica a las paredes (12a, 12b) del molde un agente de tratamiento de las paredes del molde,
en el que las operaciones a) y b)
se llevan a cabo en la secuencia indicada y de manera independiente
entre sí, donde en la operación a) la aportación de calor a las
paredes (12a, 12b) del molde, o la disipación de calor de ellas, se
lleva a cabo en forma controlada (20a), preferiblemente de manera
controlada mediante programa, en función de las condiciones del
proceso y/o de las condiciones del ambiente; caracterizado
porque, en la operación b), el agente de tratamiento de las paredes
del molde es aplicado de una manera controlada (20b), de
preferencia de una manera controlada mediante programa, y porque al
menos una cierta área (12f) de las paredes (12a, 12b) del molde es
puesta en contacto de transmisión de calor con un dispositivo (44)
de transmisión de calor, que comprende al menos un cuerpo (44b)
absorbedor del calor y/o disipador del calor, diseñado para
adaptarse a los contornos del área (12f) de las paredes (12a, 12b)
del molde que han de
atemperarse.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque se utiliza agente de
tratamiento de las paredes del molde listo para usarlo, que se toma
sin diluirlo de un recipiente de transporte (56, 58) y se aplica a
las paredes (12a, 12b) del molde.
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque el gente de
tratamiento de las paredes del molde listo para usar contiene, al
menos, un 98% en peso de sustancias con propiedades lubricantes y de
liberación, y no más de un 2% en peso de materiales auxiliares
tales como bactericidas, emulsificantes, disolventes tales como
agua, etc.
4. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2 o la reivindicación 3, caracterizado porque
el gente de tratamiento de las paredes del molde listo para usar
tiene una viscosidad comprendida en el margen de, aproximadamente
50 a aproximadamente 2500 mPa*s a una temperatura de 20ºC.
5. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el
agente de tratamiento de las paredes del molde tiene un punto de
evaporación súbita de, al menos, 280ºC.
6. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1-5, caracterizado porque el
agente de tratamiento de las paredes del molde se aplica a las
paredes (12a, 12b) del molde por medio de, al menos, un elemento de
pulverización (26) con atomización centrífuga y guiado
neumático.
7. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1-6, caracterizado porque se
detecta la cantidad (V) de agente de tratamiento de las paredes del
molde descargada por tiempo unidad sobre las paredes (12a, 12b) del
molde.
8. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1-7, caracterizado porque el
grosor de la capa de agente de tratamiento de las paredes del molde
aplicada a las paredes (12a, 12b) del molde es controlado haciendo
variar la trayectoria (B) del elemento de pulverización (26) para
descargar el gente de tratamiento de las paredes del molde, estando
previsto al menos uno de tales elementos, y/o por variación de la
velocidad (v) del elemento de pulverización (26), de los que está
previsto al menos uno, y/o por variación de la cantidad (V) de
agente de tratamiento de las paredes del molde descargado por tiempo
unidad por el elemento de pulverización (26), de los que está
previsto, al menos, uno.
9. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1-8, caracterizado porque se
aplica un fluido atemperado apropiadamente a las paredes (12a, 12b)
del molde, para aportar calor a las paredes (12a, 12b) del molde o
para dispar calor de ellas.
10. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 9, caracterizado porque se aplica un líquido,
preferiblemente por pulverización, sobre las paredes (12a, 12b) del
molde y se le deja evaporar para enfriar las paredes (12a, 12b) del
molde.
11. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 10, caracterizado porque para enfriar las
paredes (12a, 12b) del molde se utiliza agua desmineralizada.
12. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 10 o la reivindicación 11, caracterizado
porque el líquido refrigerante se aplica en exceso a las paredes
(12a, 12b) del molde.
13. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 12, caracterizado porque el líquido
refrigerante que escurre de las paredes (12a, 12b) del molde es
recogido y vuelto a utilizar, posiblemente después de depurarlo.
14. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 10-13, caracterizado porque
las paredes (12a, 12b) del molde se secan, preferiblemente por
soplado, después de haber sido enfriadas con el líquido.
15. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1-14, caracterizado
porque el o los cuerpos (44b) de absorción y/o de disipación de
calor están montados elásticamente uno a continuación de otro y/o
en un portador (44a).
16. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el dispositivo
(44) de transmisión de calor, al menos en el área de su superficie
(44c) de transmisión de calor, está hecho, por lo menos
parcialmente, de un buen conductor del calor tal como cobre, una
aleación de cobre, aluminio, una aleación de aluminio, etc.
17. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el dispositivo
(44) de transmisión de calor está conectado a una unidad (32) de
calentamiento-enfriamiento para disipar calor o
para aportar calor.
18. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el dispositivo
(44) de transmisión de calor es sumergido en un baño (46) de
calentamiento-enfriamiento para disipar o aportar
calor.
19. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque el molde (12)
se cierra, al menos parcialmente, para poner el dispositivo (44) de
transmisión de calor en contacto de transmisión de calor con las
paredes (12a, 12b) del molde.
20. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque el molde (12)
se conecta a una unidad (32) de
calentamiento-enfriamiento para disipar o para
aportar calor.
21. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque se detecta la
temperatura (T_{F}, T_{F}) de las paredes (12a, 12b) del
molde.
22. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 21, caracterizado porque se prevé un perceptor
(48) de temperatura en, al menos, un sitio representativo de la
distribución de temperatura de las paredes (12a, 12b) del
molde.
23. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 21 o la reivindicación 22, caracterizado
porque la distribución de temperatura de las paredes (12a, 12b) del
molde se determina por medio de un dispositivo (50) de medición de
infrarrojos.
24. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 21 o la reivindicación 22, caracterizado
porque se determina la distribución de temperatura de la superficie
de una pieza moldeada, retirada del molde, por medio de un
dispositivo (50) de medición de infrarrojos.
25. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 21 a 24, caracterizado porque se detecta la
temperatura ambiente (T_{U}).
26. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 21 a 25, caracterizado porque se tiene en
cuenta el curso del proceso (A) de trabajo.
27. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 21 a 26, caracterizado porque la aportación
de calor a las paredes (12a, 12b) del molde o la disipación de
calor de ellas, se controla haciendo variar la cantidad de fluido
aplicado por tiempo unidad a las paredes (12a, 12b) del molde y/o
haciendo variar el tiempo de aplicación.
28. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 21 a 27, caracterizado porque la aportación
de calor a las paredes (12a, 12b) del molde o la disipación de
calor de ellas, se controla haciendo variar la duración del período
de contacto para transmisión de calor entre las paredes (12a, 12b)
del molde y el dispositivo (44) de transmisión de calor y/o
haciendo variar la temperatura inicial del dispositivo (44) de
transmisión de calor.
29. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 5 a 28, caracterizado porque al menos un
elemento de pulverización (26) con atomización centrífuga y guiado
por aire está montado en un útil (22) de pulverización.
30. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 29, caracterizado porque al menos un elemento
(24) para descargar fluido atemperador está montado en el útil (22)
de pulverización.
31. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 29 o 30, caracterizado porque al menos un
elemento (28) para descargar aire de soplado está montado en el
útil (22) de pulverización.
\newpage
32. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 29 a 31, caracterizado porque el útil (22)
de pulverización es movido por un brazo robótico de un robot (30)
con, preferiblemente, seis ejes de movimiento, de preferencia bajo
el control (20) de un programa.
33. Dispositivo (10) para preparar las paredes
(12a, 12b) de un molde (12) para el moldeo o conformación de una
pieza moldeada después de haberse completado un ciclo de moldeo y de
la retirada de la pieza moldeada del molde (12), para dejar las
paredes listas para el siguiente ciclo de moldeo, preferiblemente
para la puesta en práctica del procedimiento de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1-34, que comprende un
dispositivo (20) de control con un controlador (20a) de atemperado,
cuyo controlador (20a) de atemperado controla la aportación de
calor a las paredes (12a, 12b) del molde o la disipación de calor de
ellas, en función de las condiciones del proceso y/o de las
condiciones ambiente, caracterizado porque el dispositivo
(20) de control comprende, además, un controlador (20b) del
tratamiento de las paredes del molde, en el que el controlador (20a)
de atemperado y el controlador (20b) del tratamiento de las paredes
del molde están diseñados y coordinados mutuamente de tal modo que,
antes que de se aplique a las paredes (12a, 12b) del molde el agente
de tratamiento de las paredes del molde, las paredes (12a, 12b) del
molde son, primero, atemperadas a una temperatura deseada, y porque
comprende un dispositivo (44) de transmisión de calor, que puede ser
puesto en contacto de transmisión de calor con, al menos, una
cierta área (12f) de las paredes (12a, 12b) del molde, en el que el
dispositivo (44) de transmisión de calor comprende, al menos un
cuerpo (44b) absorbedor de calor y/o disipador de calor, diseñado
para conformarse a los contornos del área (12f) de las paredes (12a,
12b) del molde, que ha de atemperarse.
34. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
33, caracterizado porque comprende un recipiente de
transporte (56, 58) con agente de tratamiento de las paredes del
molde listo para usar y un dispositivo (64) de retirada, que toma
el agente de tratamiento de las paredes del molde del recipiente de
transporte (56, 58) y lo suministra, sin diluirlo previamente, para
descargarlo sobre las paredes (12a, 12b) del molde.
35. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
33 o la reivindicación 34, caracterizado porque comprende,
al menos, dos recipientes de transporte (56, 58), al menos uno (56)
de los cuales está conectado al elemento de pulverización (26) para
descarga del agente, mientras que al menos otro (58) recipiente se
mantiene preparado para la descarga.
36. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 33 a 35, caracterizado porque al menos un
elemento de pulverización (26) con atomización centrífuga y guiado
por aire está previsto para descarga del agente de tratamiento de
las paredes del molde.
37. Dispositivo de acuerdo con las
reivindicaciones 33 a 36, caracterizado porque un dispositivo
medidor (60) para detectar la cantidad (V) descargada de agente de
tratamiento de las paredes del molde, está asignado a, por lo
menos, un elemento de pulverización (26) para descargar el agente de
tratamiento de las paredes del molde.
38. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 33 a 37, caracterizado porque está previsto
al menos un elemento (24) para aplicar, a las paredes del molde, un
fluido de aportación de calor o de disipación de calor, tal como un
líquido aportador de calor o disipador de calor, preferiblemente
agua desmineralizada.
39. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
38, caracterizado porque están previstos un dispositivo (34)
colector para el líquido aportador de calor o disipador de calor, en
exceso que gotea de las paredes (12a, 12b) del molde y una
conducción (36a, 38a) de retorno hacia un depósito (40) para líquido
aportador de calor o disipador de calor.
40. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
39, caracterizado porque están previstos una unidad de filtro
(36) y, posiblemente, un dispositivo (38) para depurar el líquido
recogido.
41. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 35 a 40, caracterizado porque el o los
cuerpos (44b) absorbedores de calor y/o disipadores de calor, están
montados elásticamente uno a continuación de otro y/o en un soporte
(44a).
42. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 33 a 41, caracterizado porque el dispositivo
(44) de transmisión de calor está hecho, al menos en el área de su
superficie (44c) de transmisión de calor, al menos parcialmente, de
un buen conductor del calor tal como cobre, una aleación de cobre,
aluminio, una aleación de aluminio, etc.
43. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 33 a 42, caracterizado porque, para disipar
calor o para aportar calor, el dispositivo (44) de transmisión de
calor puede estar conectado a una unidad (32) de
calentamiento-enfriamiento.
44. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 33 a 43, caracterizado porque está previsto
un baño (46) de calentamiento-enfriamiento para el
dispositivo (44) de transmisión de calor.
45. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 33 a 44, caracterizado porque al menos un
elemento (28) de soplante está previsto para dirigir aire de
soplado.
46. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 33 a 45, caracterizado porque en al menos un
punto representativo de la distribución de la temperatura de las
paredes (12a, 12b) del molde, está previsto un perceptor (48) de
temperatura.
47. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 33 a 46, caracterizado porque está previsto
un dispositivo (50) medidor de infrarrojos para determinar la
distribución de temperatura de las paredes (12a, 12b) del molde y/o
de la superficie de una pieza moldeada retirada del molde.
48. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 33 a 47, caracterizado porque está previsto
un perceptor (50) de temperatura para detectar la temperatura
ambiente.
49. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 33 a 48, caracterizado porque está prevista
una unidad (54) de registro para registrar un protocolo del
procedimiento de trabajo.
50. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 36 a 49, caracterizado porque el elemento de
pulverización (26), de los cuales está previsto al menos uno, con
atomización centrífuga y guiado por aire, está montado en un útil
(22) de pulverización.
51. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
50, caracterizado porque al menos un elemento (24) para
descargar fluido de atemperado, está montado en el útil (22) de
pulverización.
52. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
50 o la reivindicación 51, caracterizado porque al menos un
elemento (28) de soplante, para descargar aire soplado, está montado
en el útil (22) de pulverización.
53. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 50 a 52, caracterizado porque el útil (22)
de pulverización está montado en un brazo robótico de un robot (30)
con, preferiblemente, seis ejes de movimiento.
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