ES2902447T3

ES2902447T3 - Sistema y método de fabricación automatizada de elementos estructurales de hormigón

Info

Publication number: ES2902447T3
Application number: ES17757083T
Authority: ES
Inventors: Erik Garfinkel; John Macmillan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2022-03-28
Anticipated expiration: 2037-02-21
Also published as: DK3419480T3; US9409311B1; EP3419480B1; EP3419480A4; PL3419480T3; WO2017147090A1; WO2017147090A8; EP3419480A1

Abstract

Un sistema para la fabricación automatizada de elementos estructurales de hormigón, que comprende: un subsistema de suministro de hormigón (64) que comprende una fuente de mezcla de hormigón, una bomba de hormigón y un sistema de transferencia de hormigón, que comprende además una pluma de colocación de hormigón (901); una manguera de suministro de hormigón (902); un subsistema de transporte de bloques (720); y una serie de máquinas de colada (722), teniendo cada máquina de colada: paredes laterales (84) que incluyen tabiques extremos formados integralmente que son desplazables de manera pivotante de una posición abierta a una posición cerrada; y una superficie de colada inferior (88), que incluye superficies inferiores pivotables que rotan sobre pivotes de la superficie inferior (126) a una posición vertical y a una posición horizontal, dicha superficie de colada inferior y dichas paredes laterales con tabiques extremos formados integralmente sirviendo para formar un molde de auto-liberación que rodea una cavidad cuando dichas paredes laterales con tabiques extremos formados integralmente están en dicha posición cerrada, estando configurado dicho molde de auto-liberación para contener hormigón húmedo que es bombeado a dicha cavidad por medio de la pluma de colocación de hormigón y la manguera de suministro de hormigón, dichas paredes laterales con tabiques extremos formados integralmente siendo desplazables automáticamente a una posición abierta cuando dicho hormigón se ha solidificado, de manera que un elemento estructural de hormigón precolado es liberado automáticamente desde dicho molde de auto-liberación; y un núcleo inferior extraíble que soporta completamente un elemento estructural precolado desde dentro cuando dichas paredes laterales y dichos tabiques extremos son desplazados a dicha posición abierta.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema y método de fabricación automatizada de elementos estructurales de hormigón

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere, en general, al sector de la construcción y, más en particular, a aparatos para fabricar bloques precolados para la construcción de paredes Y otras estructuras.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Los elementos estructurales de hormigón precolado son cada vez más conocidos y utilizados para crear edificios u otras estructuras. Estos elementos estructurales precolados incluyen bloques, elementos de cimientos y unidades de paredes parciales, e incorporan una amplia gama de diseños de bloques precolados que varían desde lo simple hasta lo muy complejo. Los diseños de bloques precolados más elementales son los utilizados en albañilería básica de hormigón, tal como el bien conocido “bloque de hormigón”. Aunque las unidades de albañilería de hormigón (CMU, concrete masonry units) se pueden diseñar para diversas aplicaciones, pueden tener como resultado estructuras que son estructuralmente inferiores a las creadas con unidades más grandes de hormigón reforzado. Como resultado, se están utilizando bloques precolados mayores, pero generalmente cuanto mayor es el bloque precolado más difícil es el proceso de fabricación.

Se encuentra un ejemplo de unidad de precolada a mayor escala en la patente US2012/139163, de uno de los presentes inventores, que da a conocer un sistema de pared precolada modular con uniones de mortero. Las unidades de pared precoladas discutidas en esta patente son de mucho mayor tamaño y complejidad que las simples CMU utilizadas anteriormente. Como se puede esperar, el tamaño y el peso de las unidades precoladas a mayor escala presentan por sí mismos problemas únicos en su fabricación. Si un sistema para su fabricación ha de ser eficiente, tiene que ser un sistema para realizar la colada de los bloques, extraer los bloques de colada de los moldes de colada y transportarlos para su envío, que no requiera equipos de colada y transporte gigantescos, y que no requiera mucha mano de obra.

Por lo tanto, existe la necesidad de un método y un aparato para la fabricación de bloques de hormigón precolado a gran escala que esté sustancialmente automatizado, sea fácil de utilizar y limpiar, integre funciones de colada y transporte, y sea de escala moderada.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN

Por consiguiente, un objetivo de la presente invención es dar a conocer un sistema flexible para fabricar unidades de bloques estructurales precoladas, a partir de hormigón.

Otro objetivo de la presente invención es dar a conocer un sistema modular para crear unidades precoladas de varias dimensiones.

Otro objetivo de la presente invención es minimizar los requisitos de trabajo manual, y su coste inherente, en la fabricación de elementos estructurales precolados.

Otro objetivo más de la presente invención es dar a conocer un sistema automatizado que permita secar y endurecer las unidades de bloque en una ubicación diferente respecto del área de vertido del hormigón.

Otro objetivo más de la presente invención es dar a conocer componentes de moldes modulares que puedan ser sustituidos fácilmente, para limpieza, reparación y configuraciones especiales.

Otro objetivo más de la presente invención es dar a conocer un sistema que contiene múltiples moldes de autoliberación que son suministrados secuencialmente por un sistema de suministro de hormigón, de manera que el sistema está en fabricación constante de bloques estructurales precolados.

De acuerdo con la presente, en el primer aspecto se da a conocer un sistema para la fabricación automatizada de elementos estructurales de hormigón, tal como se reivindica en la reivindicación 1.

En otro aspecto, la invención da a conocer un método de fabricación de elementos estructurales de hormigón precolados, tal como se reivindica en la reivindicación 4.

Se dan a conocer otras características en las reivindicaciones dependientes, la descripción y los dibujos.

Las máquinas de colada son de naturaleza modular, lo que significa que se puede incluir cualquier número de estás en un sistema modular de precolado. Los sistemas modulares incluyen un sistema de mezclado de hormigón, en el que el hormigón es preparado y bombeado a los moldes. Se incluye asimismo un subsistema de transporte de bloques, mediante el que los bloques de fraguado inicial abandonan las máquinas de colada mediante mecanismos transportadores, y son suministrados a uno o varios hornos de curado. Después del curado inicial, los bloques son transportados a un área de almacenamiento para su curado final y eventual envío.

Una ventaja de la presente invención es que proporciona un sistema eficiente y optimizado para la fabricación de bloques precolados modulares.

Otra ventaja de la presente invención es que proporciona un aparato de tamaño y complejidad moderados para moldear por colada bloques precolados modulares.

Y otra ventaja de la presente invención es que proporciona un aparato que incluye un sistema de transporte para los bloques precolados modulares de colada.

Una ventaja más de la presente invención es que proporciona un aparato que incluye un medio simple para extraer los bloques modulares de colada del dispositivo de moldeo.

Otra ventaja más es que la presente invención incorpora la colada, la extracción y el transporte de los bloques precolados modulares en un único sistema.

Otra ventaja más de la presente invención es que el sistema es expansible para alojar múltiples máquinas de colada, que pueden ser servidas por un sistema de suministro de hormigón.

Otra ventaja de la presente invención es que el sistema se puede automatizar, de manera que se requiere muy poco trabajo humano y, por consiguiente, se reduce el coste de producción.

Otra ventaja de la presente invención es que se puede hacer funcionar como un sistema automatizado mediante el que se introduce hormigón mezclado a la entrada y se pueden recoger bloques precolados acabados a la salida. Otra ventaja más de la presente invención es que los bloques fabricados son creados mediante un método de hormigón de colada húmedo, los cuales son más fuertes que los fabricados mediante procesos de compactación en seco, tales como los bloques de hormigón convencionales.

Otra ventaja es que al fabricar bloques mayores, existen menos uniones y fisuras en una extensión comparable de pared completada, que en una pared fabricada de bloques menores y, por lo tanto, se produce una pared más compacta y fuerte.

Son ventajas adicionales de la presente invención frente a las paredes producidas por el método de “levantamiento” (mediante el que una sección de pared es vertida en el lugar en un molde horizontal, y a continuación levantada verticalmente para montarse como una sección de pared), que no se requiere una superficie plana lisa en el lugar, no se requiere buena meteorología, la altura de la pared no se limita a una sola sección y es más fácil integrar los bloques de la presente invención con elementos de acero estructurales con elementos de suelo y de techo.

Estos y otros objetivos y ventajas de la presente invención resultarán evidentes para los expertos en la materia en vista de la descripción del mejor modo actualmente conocido de realización de la invención y de la aplicabilidad industrial de la realización preferida, tal como se describe en la presente memoria y se muestra en las diversas figuras de los dibujos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los objetivos y ventajas de la presente invención resultarán evidentes a partir de las siguiente descripción detallada, junto con los dibujos adjuntos, en los que:

Las figuras 1A, 1B, y 2 a 30 describen configuraciones que no son parte de la invención tal como se define mediante las reivindicaciones.

La figura 31 muestra una vista superior en planta, de una planta de fabricación que incorpora el sistema de fabricación de la presente invención;

la figura 32 muestra un detalle de una parte de la figura 31 que está encerrada en una caja designada como A de la figura 31;

la figura 33 muestra una vista en alzado de una sección de la planta de fabricación;

la figura 34 muestra una vista, en sección transversal, de la máquina de colada de la presente invención mostrando una primera etapa del proceso de fabricación;

las figuras 35 a 42 muestran vistas, en sección transversal, de la máquina de colada de la presente invención en etapas secuenciales del proceso de fabricación que sigue a la primera etapa mostrada en la figura 34; la figura 43 muestra una vista en sección transversal del colector de hormigón de la presente invención; las figuras 44 a 49 son diagramas de flujo que muestran las etapas en la fabricación de un elemento estructural, fabricado por el sistema de la presente invención.

MEJOR MODO DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN

Una vista superior en planta de un sistema de fabricación que no forma parte de la invención reivindicada se muestran las figuras 1A y B y en las otras figuras de los dibujos, y se indica mediante el carácter de referencia general 10. El sistema 10 proporciona un sistema automatizado para la fabricación de bloques modulares precolados para la construcción de edificios, que es muy eficiente y permite la fabricación de cantidades mucho mayores de bloques modulares precolados de un mayor tamaño de lo que es posible utilizando los métodos y el equipo de colada anteriores.

El objetivo del sistema de fabricación 10 es crear unidades de bloque precolado del tipo mostrado en la figura 2. La típica unidad de bloque precolado mostrada en vista en perspectiva en la figura 2 se indica mediante el número de referencia 1. Tal como se muestra, la unidad de bloque 1 es simétrica lateralmente e incluye una primera pared lateral 2 y una segunda pared lateral 3, situadas a cada lado de una cavidad interior 4. Una serie de elementos transversales separados lateralmente 5 discurren dentro de la cavidad interior transversal 4 y conectan la primera pared lateral 2 a la segunda pared lateral 3. La unidad de bloque 1 está fabricada (colada) integralmente y no tiene ningún componente adicional de unión o conexión.

Los bloques 1 son preferentemente, por lo menos parcialmente, huecos para incorporar fácilmente elementos de refuerzo estructural, tales como longitudes de varilla o de acero. La construcción hueca de las unidades de bloque 1 permite su fácil integración con otros refuerzos estructurales de acero, que pueden estar incluidos en unidades del suelo y del techo.

Volviendo a las figuras 1A y B, la figura 1A muestra el sistema modular de precolada 10 que incluye una vista en planta de una planta de producción 12, en gran medida rodeada por una pared perimetral 14. La figura 1B muestra una vista en detalle de la parte de la figura 1A que está encerrada por la caja de trazos indicada como “1B”. Un subsistema de mezclado de hormigón 16 se extiende más allá de una parte de la pared perimetral 14. La planta 12 incluye un sistema de raíles 18, un sistema de transporte de bloques 20, una serie de máquinas de colada 22 y por lo menos un horno de curado 24, de los que se muestran dos en la figura. Tal como se discutirá a continuación, el subsistema de mezclado de hormigón 16 mezcla hormigón 26, que es depositado a continuación en un conjunto 28 de tolva de hormigón. El conjunto 28 de tolva de hormigón se desplaza a lo largo del sistema de raíles 18, hasta que se alinea con una de las máquinas de colada 22. Este suministra el hormigón 26 a la máquina de colada 22, que produce un bloque de hormigón de fraguado inicial, que es lo suficientemente rígido como para sostenerse por sí misma, pero sigue requiriendo curado. Este es desplazado mediante cintas transportadoras 32 del sistema de transporte de bloques 20 a uno de los hornos de curado 24, donde preferentemente permanece a una temperatura en el intervalo de 140 a 180 grados durante 8 a 24 horas. A continuación sale como un bloque de curado inicial 34, siendo desplazado a un área de almacenamiento que puede servir asimismo como área de curado final 36 (no mostrada) donde permanece, preferentemente, durante 28 días adicionales para completar su proceso de curado, y está preparada para su envío como un bloque completado 1 (figura 2). El área de almacenamiento puede ser cualquier área de almacenamiento convencional y, como tal, no se muestra aquí.

La figura 1B muestra una vista en detalle de la parte de la planta global 12 que está encerrada en la caja de trazos 1B de la figura 1A. Haciendo referencia a continuación a ambas figuras 1A y 1B, el subsistema de mezclado de hormigón 16 incluye contenedores de áridos 38. Los contenedores de áridos 38 incluyen un contenedor de arena 40 y un contenedor de grava 42. El subsistema de mezclado de hormigón 16 incluye asimismo un silo de cemento 44, que está conectado mediante un tornillo de transporte 46 a una tolva de cemento 48. Dos cintas transportadoras 50 suministran arena y grava desde los contenedores de áridos 38 a una tolva de áridos 52 que alimenta un mezclador de hormigón 54. La tolva de cemento 48 alimenta asimismo cemento al mezclador de hormigón 54. Existe asimismo un conducto de agua (no mostrado) que conecta con el mezclador de hormigón 54. En funcionamiento, las cintas transportadoras 50 suministran arena y grava desde los contenedores de áridos 38 a la tolva de áridos 52, que incluye una balanza (no mostrada) que pesa los áridos entrantes. Cuando se recibe una cantidad predeterminada, las cintas transportadoras 50 se desconectan, y los áridos son vertidos al mezclador de hormigón 54, junto con cemento del silo de cemento 44 a través de la tolva de cemento 48, y agua. El mezclador de hormigón 54 funciona en ciclos hasta que está preparado un lote de hormigón mezclado. A continuación, este se vierte a un tobogán 56 en el conjunto 28 de tolva de hormigón, que ha sido desplazado a la posición para recibirlo, aunque no se muestra en la posición de recepción en esta figura. Se muestra un área 58 de lavado de la tolva, que es preferentemente una depresión de 0,609 a 0,914 m (2 a 3 pies) con un desagüe en la parte inferior. Este área 58 de lavado de la tolva se puede utilizar para lavar el conjunto 28 de tolva de hormigón entre suministros de hormigón.

Haciendo referencia a continuación asimismo a las figuras 7 y 21, el sistema 18 de raíles incluye raíles laterales 60 y raíles transversales 62. Los raíles laterales 60 incluyen raíles 136 de la máquina de colada, que están incluidos en las máquinas de colada 22, y raíles internos 164 incluidos en el conjunto 28 de tolva de hormigón, tal como se describirá a continuación. El conjunto 28 de tolva de hormigón se desplaza sobre los raíles transversales 62 para ser posicionado sobre el área 58 de lavado de la tolva, que está bajo el tobogán de hormigón 56, para su lavado, y para recibir hormigón mezclado 26. Este se desplaza asimismo a lo largo de los raíles transversales 62 para alinearse con una de las múltiples máquinas de colada 22, con el fin de cargar la máquina de colada 22 con hormigón 26. Por lo tanto, un sistema de suministro de hormigón 64 incluye el sistema 18 de raíles y el conjunto 28 de tolva de hormigón, y desplaza el hormigón mezclado desde el sistema de mezclado de hormigón 16 para llenar las diversas máquinas de colada 22 con hormigón 26.

El conjunto 28 de tolva de hormigón incluye por lo menos una tolva 68 de hormigón, un carro 70 de la tolva y un impulsor 72 del carro de la tolva. Estos se explicarán en mayor detalle a continuación pero, en general, la tolva 68 de hormigón contiene el hormigón mezclado 26, el impulsor 72 del carro de la tolva desplaza generalmente la tolva 68 de hormigón y el carro 70 de la tolva en una dirección vertical, y el carro 70 de la tolva mueve a continuación la tolva 68 de hormigón en una dirección horizontal, en el plano de referencia de las figuras 1A y B.

Cuando los bloques 1 han conseguido por lo menos una etapa de fraguado inicial, donde son lo suficientemente rígidos como para sostenerse por sí mismos, están preparados para salir de las máquinas de colada 22 y ser desplazados para su curado. El sistema de transporte de bloques 20 mueve estos bloques, y el sistema de transporte de bloques 20 incluye una serie de mecanismos de transporte, preferentemente cintas transportadoras 66, en orientación tanto lateral como transversal (representadas horizontal y verticalmente en las figuras 1A y B).

Los expertos en la materia comprenderán que se pueden utilizar otros mecanismos de transporte en lugar de cintas, tales como rodillos, cojinetes de bolas, etc. Por lo tanto, la expresión “cintas transportadoras 66” se deberá utilizar en este documento incluyendo todos estos posibles mecanismos de transporte y no se deberá considerar como limitativa.

Tal como se muestra en las figuras 1A y B y en las ilustraciones siguientes, se puede ver que el sistema global de fabricación modular 10 para unidades de bloque precolado 1 incluye componentes generales que se repiten modularmente. Entre los mostrados están una máquina de colada #1 74, una máquina de colada #2 76, y así sucesivamente con tantas repeticiones como sea necesario en el sistema global. En la realización preferida 10 mostrada en las figuras 1A y B, existen dieciséis máquinas de colada mostradas, recibiendo números de referencia solamente las dos primeras.

Los detalles de una representativa de las máquinas de colada 22 se muestran en las figuras 3 a 6. La máquina de colada 22 se muestra en vistas en perspectiva en las figuras 3 y 4, primero en configuración abierta 78 y a continuación en configuración cerrada 80. Los detalles de la vista en perspectiva del extremo izquierdo de la máquina de colada 22 se muestran en las figuras 5 y 6. Adicionalmente, las etapas del ciclo de funcionamiento de la máquina de colada se muestran en una serie de vistas en sección transversal tomadas inicialmente desde la línea 7 7 de la figura 3, empezando con la figura 7 y continuando hasta la figura 19. Las figuras 7 a 19, que muestran las etapas de un ciclo en el funcionamiento de la máquina de colada 22, así como las figuras 3 a 6, serán citadas en general en la siguiente discusión, así como de manera específica e individual a continuación.

La máquina de colada 22 incluye un armazón 82, lados del molde 84, tabiques extremos del molde 86, una superficie de colada inferior 88 y un subsistema de núcleos del molde 90, que incluye un núcleo superior 92, un conjunto de colocación del núcleo superior 94, un núcleo inferior 96 y un conjunto de extractor del núcleo inferior 98. Los lados del molde 84 están dispuestos de forma rotacional sobre pivotes laterales 100, y son desplazados desde la posición inclinada abierta 78, tal como en la figura 3, a la posición vertical cerrada 80, tal como en la figura 4, mediante el sistema hidráulico de los lados del molde 102. Los tabiques extremos 86 del molde están dispuestos similarmente de manera rotacional en pivotes de extremo 104, y son desplazados desde la posición vertical cerrada hasta la posición inclinada abierta mediante motores de extremos del molde 106 (no visibles).

Cuando la máquina de colada 22 está en posición cerrada 80, tal como en las figuras 4 y 6, los lados del molde 84, los tabiques extremos del molde 86 y la superficie de colada inferior 88 rodean una cavidad 108 en la que se verterá el hormigón húmedo. El núcleo superior 92 y el núcleo inferior 96 están situados en la cavidad 108, y sirven para formar cavidades superior e inferior en el bloque a moldear. Tal como se ha explicado anteriormente, el núcleo superior 92 y el núcleo inferior 96 tienen canales transversales 110 configurados en los mismos de manera que están formados elementos de banda transversales en el bloque para conectar sus dos lados y proporcionarle fortaleza estructural. Los lados del molde 84, los tabiques extremos del molde 86 y la superficie de colada inferior 88, así como el núcleo superior 92 y el núcleo inferior 96 forman conjuntamente un molde de auto-liberación 112, que es la forma en la que el hormigón húmedo será vertido para formar los bloques. El molde se denomina “de autoliberación” dado que se puede retirar automáticamente de los bloques formados, sin la manipulación manual laboriosa que está involucrada en las máquinas de colada de la técnica anterior.

El conjunto de colocación del núcleo superior 94 se utiliza para colocar el núcleo superior 92 en la cavidad 108 antes de que se vierta el hormigón, y a continuación para extraerlo del bloque formado una vez que este ha alcanzado su fraguado inicial. El conjunto de colocación del núcleo superior 94 incluye un sistema hidráulico del elevador del núcleo 114 y un extractor del núcleo 116, que tiene un cuello del núcleo superior 118, un sistema hidráulico del extractor del cuello 120, una clavija de retención horizontal desplazada hidráulicamente 122 y pies de reborde del cuello 124. El conjunto de colocación del núcleo superior 94 está diseñado para engranar con un soporte de fijación 130 en la superficie superior del núcleo superior 92 que encaja en el cuello del núcleo superior 118. El cuello del núcleo superior 118 tiene una ranura 132 en la que encaja el soporte de fijación 130. El soporte de fijación 130 tiene una serie de orificios pasantes (no visibles) a los que pasan las clavijas de retención 122, bloqueando así de manera liberable el cuello 118 en el soporte de fijación 130 del núcleo superior 92. El núcleo superior 92 puede a continuación ser posicionado de manera aproximada mediante la retracción o extensión del sistema hidráulico del elevador del núcleo 114, o desplazado más sutilmente mediante el sistema hidráulico del extractor del cuello 120. En términos generales, el sistema hidráulico del elevador del núcleo 114 se utiliza para levantar el núcleo superior 92 y colocarlo en la cavidad 108 o extraerlo de la misma, mientras que el sistema hidráulico del extractor del cuello 120 se utiliza para el posicionamiento fino del núcleo superior 92, o para liberarlo cuidadosamente del bloque de cemento en endurecimiento.

El núcleo inferior 96 está fijado al conjunto de extractor del núcleo inferior 98 que incluye asimismo superficies de colada inferiores 88, que están fijadas de manera giratoria mediante pivotes de la superficie inferior 126. El conjunto de extractor del núcleo inferior 98 se sube y se baja mediante el sistema hidráulico vertical del núcleo inferior 128. La máquina de colada 22 tiene asimismo, preferentemente, un mecanismo transportador de bloques 134, parte del sistema de transporte de bloques 20 (ver las figuras 1A y B), que pueden ser rodillos o una o varias cintas transportadoras para retirar de la máquina de colada 22 los bloques de colada en endurecimiento. A continuación, estos se pueden transportar a un área de curado para su posterior endurecimiento, tal como se explicará a continuación.

La máquina de colada 22 tiene asimismo, preferentemente, un conjunto de raíles de la máquina de colada 136 para enviar el carro 70 de la tolva, que transporta la tolva 68 de hormigón, a la máquina de colada 22.

La máquina de colada 22 está, por lo tanto, configurada con un subsistema de núcleos del molde 90, que llena el espacio de la cavidad interior 4 del bloque 1 que se va a moldear (ver la figura 2). El propio subsistema de núcleos del molde 90 tiene canales transversales 110 (ver figura 5) que se llenan con hormigón húmedo para formar los elementos de banda transversal 5. Se debe entender que los bloques mostrados aquí tienen propósitos ilustrativos, y que la máquina de colada y el subsistema de núcleos del molde de la presente invención se pueden modificar de varias maneras para producir bloques de muchas estructuras diferentes. La presente invención no se debe limitar a la fabricación de solamente la estructura o el tipo de bloques mostrados, y muchas otras variaciones serán obvias para los expertos en la materia. Por ejemplo, los bloques pueden ser de muchas longitudes y anchuras diferentes, y las máquinas de colada se pueden configurar para producir dichos bloques diferentes.

Tal como se ha mencionado anteriormente, las figuras 7 a 19 muestran las etapas de un ciclo en el funcionamiento de la máquina de colada 22, y en la siguiente discusión se hará referencia en general a estas figuras.

La figura 7 muestra la etapa inicial en el ciclo de fabricación de un bloque de hormigón, cuando la máquina de colada 22 está preparada para moldear un bloque. El sistema hidráulico del lado del molde 102 ha desplazado los lados del molde 84 a la posición vertical, dado que pivotan sobre los pivotes laterales 100. De manera similar, los tabiques extremos del molde 86 se han desplazado a la posición cerrada, dado que pivotan sobre los pivotes de extremo 104 (ver las figuras 5 y 6). Los paneles de la superficie inferior 138 de las superficies de colada inferiores 88 se hacen girar a su posición horizontal sobre los pivotes de la superficie inferior 126. El conjunto de extractor del núcleo inferior 98 se ha extendido, de manera que el núcleo inferior 96 está situado en el interior de la cavidad 108. El núcleo superior 92 ha sido asimismo situado en la cavidad 108 mediante el subconjunto de elevador del núcleo 140 (ver asimismo la figura 22), que es parte del conjunto de colocación del núcleo superior 94. El conjunto de colocación del núcleo superior 94 ha sido desacoplado del núcleo superior 92 y elevado. El núcleo superior 92 y el núcleo inferior 96 se mantienen en alineamiento exacto mediante clavijas cónicas 142 que sobresalen del núcleo superior 92, que son recibidas por orificios cónicos a juego 144 en el núcleo inferior 96. En este momento, todas las superficies de colada han sido limpiadas y lubricadas, de manera que el bloque de hormigón moldeado producido finalmente se liberará más fácilmente.

La figura 8 muestra la siguiente etapa del ciclo de colada. El sistema de mezclado de hormigón 16 (ver asimismo la figura 1A y B y la figura 21) ha preparado un lote de hormigón 26, y la tolva 68 de hormigón se ha desplazado al mezclador de hormigón 54 y ha recibido el hormigón 26. El carro 70 de la tolva que lleva la tolva 68 de hormigón es, a continuación, desplazado por el impulsor 72 del carro de la tolva en alineamiento con la máquina de colada 22 y es conducido sobre los raíles de la máquina de colada 136 para entrar en la máquina de colada 22, y ser posicionado sobre la cavidad 108 de la máquina de colada 22.

El conjunto 28 de tolva de hormigón se muestra, y se describirá en mayor detalle a continuación, en relación con las figuras 20 y 21. Sin embargo, varias características son visibles en la figura 8. Estas incluyen, en general, la tolva 68 de hormigón, que es una cuba larga 146 que tiene lados inclinados 148 y una superficie inferior liberable 138 que tiene, preferentemente, dos paneles inferiores 150 que se pueden abrir mediante mecanismos hidráulicos de liberación 152. La cuba 146 tiene preferentemente un divisor central triangular 154 que dividirá el flujo de suministro de hormigón en dos flujos que saldrán de la tolva 68 a través de los dos paneles inferiores abiertos 150 cuando este se posiciona adecuadamente sobre la cavidad 108 de la máquina de colada 22.

La tolva 68 de hormigón se posiciona sobre un carro 70 de la tolva y se suministra a la máquina de colada 22 mediante un impulsor 72 del carro de la tolva, preferentemente mediante un sistema de raíles, parte del cual está incluida en la máquina de colada 22 como los raíles de la máquina de colada 136 explicados anteriormente. Unas bolsas de aire neumáticas 174 están situadas entre partes del carro 70 de la tolva y la tolva 68 de hormigón, tal como se explicará en detalle a continuación. En esta etapa, las bolsas de aire 174 se inflan, de manera que la tolva 68 de hormigón se eleva ligeramente sobre la máquina de colada 22.

La figura 9 muestra la última etapa del proceso de fabricación. Las bolsas de aire neumáticas 174 se desinflan, de manera que la tolva 68 de hormigón desciende sobre el molde de auto-liberación 112, y se engrana con el núcleo superior 92 para bloquearlo rígidamente en posición. El hormigón 26 está ahora listo para ser vertido a la cavidad 108.

A continuación, la figura 10 muestra que dos paneles inferiores 150 de la superficie inferior liberable 138 han sido abiertos mediante mecanismos de liberación 152. El divisor central triangular 154 ha separado el flujo de suministro de hormigón en dos flujos que han llenado la cavidad 108 con hormigón 26.

A continuación, la tolva 68 de hormigón vacía se eleva desde el molde de auto-liberación 112, mediante volver a inflar las bolsas de aire neumáticas 174, tal como se muestra en la figura 11, y a continuación sale de la máquina de colada 22, tal como se muestra en la figura 12. La tolva 68 de hormigón se desplaza al área de lavado (ver las figuras 1A y B) y se limpia, mientras que el hormigón 26 está en el molde de auto-liberación 112 se hace vibrar para consolidarlo. La vibración ayuda a que el hormigón 26 se distribuya más homogéneamente y entre en los canales transversales 110 (figura 5) formados en los núcleos superior e inferior que formarán las piezas de elementos de banda transversal 5 del bloque acabado 1 (ver la figura 2).

En la siguiente etapa de fabricación, un dispositivo de nivel (no mostrado) acaba la superficie superior del hormigón, y la máquina permanece en reposo hasta que los sensores de temperatura (no mostrados) señalizan que se ha completado el fraguado inicial del hormigón.

Cuando el fraguado inicial se completa, el conjunto de colocación del núcleo superior 94 se baja mediante el sistema hidráulico del elevador del núcleo 114, tal como se muestra en la figura 13. La ranura 132 en el cuello del núcleo superior 118 engrana con el soporte de fijación 130 del núcleo superior 92, y la clavija de retención 122 engrana con los orificios pasantes 156 del soporte de fijación 130.

La figura 14 muestra que, a continuación, el sistema hidráulico del extractor del cuello 120 se repliega ligeramente, haciendo que el bloque de hormigón de fraguado inicial 30 se desprenda del núcleo superior 92, a medida que es elevado por el soporte de fijación 130 y el cuello del núcleo superior 118. Los pies del reborde 124 del conjunto de extractor del núcleo superior 116 hacen contacto con la superficie superior del bloque de hormigón de fraguado inicial 30, ahora sólido, e impiden que se eleve cuando el sistema hidráulico del extractor del cuello 120 eleva el cuello del núcleo superior 118 con el núcleo superior 92 acoplado. Por lo tanto, se tira suavemente del núcleo superior 92 separándolo del bloque de hormigón de fraguado inicial 30, que se mantiene abajo mediante los pies del reborde 124. El movimiento del sistema hidráulico del extractor del cuello 120 se controla con precisión, y libera el núcleo superior 92 respecto del bloque de hormigón de fraguado inicial 30 sin rasgar el hormigón. Aunque demasiado fina para mostrarse bien en las figuras, el perfil del núcleo superior 92 tiene una ligera conicidad, preferentemente de aproximadamente un grado, de manera que la parte superior es ligeramente más ancha que la inferior, ayudando de ese modo al proceso de auto-liberación.

En la figura 15 se muestra que, una vez que el núcleo superior 92 se ha liberado del bloque de hormigón de fraguado inicial 30, y no hay peligro de que rasgue el hormigón, el sistema hidráulico del elevador del núcleo 114 se activa para subir el núcleo superior 92 fuera de la cavidad 108.

En la figura 16, los tabiques extremos 86 (ver las figuras 5 y 6) se han abierto por pivotamiento, y el sistema hidráulico del lado del molde 102 ha desplazado el lado del molde 84 para reclinarlo, dado que pivota sobre pivotes laterales 100. En este momento, los lados del bloque de hormigón de fraguado inicial 30 están libres.

En la figura 17, los paneles de la superficie inferior 138 de las superficies de colada inferiores 88 se han girado hasta la vertical, y el núcleo inferior 96, con el bloque de hormigón de fraguado inicial 30, se ha bajado mediante el sistema hidráulico vertical del núcleo inferior 128 hasta que el bloque de fraguado inicial 30 hace contacto con el mecanismo transportador de bloques 134.

La figura 18 muestra que el núcleo inferior 96 se ha retraído aún más, hasta que el bloque de hormigón de fraguado inicial 30 se ha liberado del núcleo inferior 96 y está íntegramente soportado por el mecanismo transportador de bloques 134. El sistema hidráulico vertical del núcleo inferior 128 se sigue replegando hasta que el núcleo inferior 96 se desacopla del bloque de hormigón de fraguado inicial 30, y el bloque de hormigón de fraguado inicial 30 queda libre del molde de auto-liberación de la máquina de colada 112 en el mecanismo transportador de bloques 134. Aunque demasiado fina para mostrarse bien en las figuras, el perfil del núcleo inferior 96 tiene asimismo una ligera conicidad, preferentemente de aproximadamente un grado, de manera que la parte inferior es ligeramente más ancha que la superior, por lo tanto ayudando asimismo al proceso de auto-liberación.

En la figura 19, el mecanismo transportador de bloques 134 ha desplazado el bloque de hormigón de fraguado inicial 30 (no mostrado) fuera de la máquina de colada 22. El bloque de hormigón de fraguado inicial 30 entra a continuación al horno de curado calentado de fraguado inicial 24 (ver las figuras 1A y B), donde se endurece más. La máquina de colada 22 se limpia automáticamente con pulverización de agua a alta presión (no mostrada) y las superficies de la máquina de colada 22 se lubrican con pulverización de agente de liberación (no mostrada). El ciclo está preparado para comenzar de nuevo, y vuelve a continuación a la etapa mostrada en la figura 7.

A partir de la descripción del ciclo anterior, se puede comprender más fácilmente lo que se entiende por la expresión “molde de auto-liberación”, dado que el movimiento de los lados, de la superficie inferior, de los tabiques extremos y de los núcleos del molde está completamente automatizado, y no requiere manipulación humana para extraer el bloque solidificado desde la máquina de colada, o desde todo el sistema. Después de que el bloque se ha transportado desde la máquina de colada, se transporta a áreas de curado para su endurecimiento final, y a continuación se vuelve a transportar a un área de transporte, de nuevo, todo ello mediante el equipo automatizado del sistema. Idealmente, el sistema puede funcionar añadiendo hormigón a la entrada, y recibiendo bloques precolados acabados desde la salida, con poca o ninguna manipulación humana. Se entiende que la planta está atendida solamente por inspectores y mecánicos que observan todo el proceso e intervienen solamente para mantenimiento rutinario o para interrumpir la producción cuando algo se rompe o funciona mal. Obviamente, esto proporciona enormes ventajas sobre los sistemas de colada anteriores, que requieren mucha participación y trabajo humano.

Haciendo referencia de nuevo a las figuras 1A y B, 7 y 20 a 21, el funcionamiento de las máquinas de colada 22 es preferentemente escalonado, de manera que, por ejemplo, la máquina de colada #1 74 se coloca primero en posición cerrada, para recibir la mezcla de hormigón. La tolva 68 de hormigón, montada en el carro 70 de la tolva y el impulsor 72 del carro de la tolva, ha sido transportada a lo largo de raíles transversales 62 del sistema 18 de raíles, primero a la fuente de hormigón mezclado 16, donde se carga con hormigón mezclado, y a continuación desplazada a lo largo de los raíles transversales 62 del sistema de raíles 18, tal como se muestra en la figura 1A en una dirección vertical, hasta que es posicionada mediante el impulsor 72 del carro de la tolva para entrar a la máquina de colada #1 74. A continuación, es desplazada sobre raíles internos 164 (ver la figura 21) del impulsor 72 del carro de la tolva, en una dirección vista como horizontal en las figuras 1A y D, hasta que está situada completamente en los raíles de máquina de colada 136, en la máquina de colada #1 74, y suministra la carga de hormigón al molde cerrado de la máquina de colada #1 74. Cuando esta operación se completa, el impulsor 72 del carro de la tolva retira la tolva 68 de hormigón de la máquina de colada #1 74, y vuelve a lo largo de los raíles transversales 62 del subsistema de suministro de hormigón 64 al sistema de mezclado de hormigón 16, para otra carga de hormigón. A continuación, se desplaza a la máquina de colada #2 76, ahora en posición cerrada, donde suministra la carga de hormigón. Este patrón continúa hasta que todas las máquinas de colada 22 se han llenado en un “ciclo de carga completo”. Para los propósitos de esta solicitud de patente, la expresión “ciclo de carga completo” se utilizará para referirse a la cantidad de tiempo necesaria para que el conjunto 28 de tolva de hormigón cargue todas las máquinas de colada #1....N, y el bloque solidificado 30 procedente de la máquina de colada #1 74 haya completado su etapa de fraguado inicial y haya sido extraído, de manera que la máquina de colada #1 74 está preparada para recibir la siguiente carga de hormigón.

Se debe entender que el sistema de dieciséis máquinas de colada mostrado no se debe considerar como una limitación. En la realización preferida 10, el número de máquinas de colada se ha elegido de manera que el tiempo de fraguado inicial del hormigón coincide con la temporización de un ciclo de carga completo, de modo que el conjunto 28 de tolva de hormigón está en funcionamiento continuo. Es cierto asimismo que el diseño no depende de ninguna secuencia particular de suministro de hormigón descrita anteriormente, o incluso de todas las máquinas de colada que estén en funcionamiento. El funcionamiento de las máquinas de colada individuales es mutuamente independiente.

Después de que el bloque 30 ha alcanzado su etapa de fraguado inicial, y es lo suficientemente sólido como para ser extraído de la máquina de colada 22, el bloque 30 es a continuación desplazado a los hornos de curado calentados de fraguado inicial 24, mediante el sistema de transporte de bloques 20, que consiste preferentemente en una serie de cintas transportadoras automatizadas 66. La temperatura de los hornos de curado calentados de fraguado inicial 24 se regula asimismo cuidadosamente, de manera que el tiempo de curado se corresponda con el tiempo de ciclo global, y no cree un “cuello de botella” en el flujo de producción. Habitualmente, esta temperatura está en el orden de 60 a 82,2 °C (140 a 180 grados F) durante 8 a 24 horas. El bloque de curado inicial 34 es desplazado a continuación al área de curado final 36, donde tiene lugar la etapa de curado final durante, habitualmente, 28 días antes de que el bloque completado 1 sea desplazado a un área de transporte (no mostrada) para su envío. La longitud de las cintas transportadoras 66 del sistema de transporte de bloques 20 se elige preferentemente de manera que el número de bloques 30 se pueda mantener sin interferir con la temporización del ciclo de carga completo, mencionado anteriormente.

Una parte importante del sistema global, que permite el funcionamiento automatizado, es el sistema de suministro de hormigón 64, partes del cual se han descrito parcialmente en lo anterior. En lo que se refiere a esta explicación, el sistema de suministro de hormigón 64 incluirá el conjunto 28 de tolva de hormigón y el sistema 18 de raíles sobre el que este se desliza (ver la figura 1). El conjunto 28 de tolva de hormigón se muestra como una vista isométrica en la figura 20 y como una vista isométrica con las piezas desmontadas en la figura 21. El conjunto 28 de tolva de hormigón incluye generalmente la tolva 68 de hormigón, el carro 70 de la tolva y el impulsor 72 del carro de la tolva.

Tal como se ha explicado anteriormente haciendo referencia a la figura 8, y también haciendo referencia a las figuras 20 y 21, la tolva 68 de hormigón incluye una cuba larga 146 que tiene lados inclinados 148 y una superficie inferior liberable 138 que tiene preferentemente dos paneles inferiores 150 que se pueden abrir mediante mecanismos de liberación 152. La cuba 146 tiene preferentemente un divisor central triangular 154 que dividirá el flujo de suministro de hormigón en dos flujos que saldrán de la tolva 68 a través de los dos paneles inferiores abiertos 150 cuando este se posiciona adecuadamente sobre la cavidad 108 de la máquina de colada 22.

La tolva 68 de hormigón viaja sobre el carro 70 de la tolva, que está formado de elementos de armazón de carro 160 montados con una serie de grupos de ruedas 162. Por lo menos un conjunto de grupos de ruedas 162 está montado con un conjunto de cajas de motor 172, que impulsará dicho conjunto de los grupos de ruedas 162.

El impulsor 72 del carro de la tolva incluye un conjunto de raíles internos 164 que están fijados a vigas principales 166. Las vigas principales 166 están fijadas a vigas transversales 168, que están asimismo, preferentemente, fijadas a grupos de ruedas transversales 170, y son accionadas mediante cajas de motor 172.

Haciendo referencia a continuación asimismo a las figuras 1A y B, el impulsor 72 del carro de la tolva utiliza cajas de motor 172 para accionar grupos de ruedas transversales 170 sobre el par de raíles transversales 62 con el fin de desplazar todo el conjunto 28 de tolva de hormigón al sistema de mezclado de hormigón 16 para su llenado, y a continuación para su alineamiento con cualquiera de las múltiples máquinas de colada 22.

Las máquinas de colada incluyen un conjunto de raíles de la máquina de colada 136 (ver asimismo la figura 7), y el impulsor 72 del carro de la tolva se desplaza hasta que su conjunto de raíles internos 164 están alineados con estos raíles de la máquina de colada 136. El impulsor 72 del carro de la tolva se detiene a continuación, y las cajas de motor 172 del carro 70 de la tolva accionan a continuación los grupos de ruedas 162 para que se desplacen sobre los raíles internos 164 del impulsor 72 del carro de la tolva y para transportar la tolva 68 de hormigón a su posición sobre la cavidad 108 de la máquina de colada 22. Unas bolsas de aire neumáticas 174 sobre el armazón 176 de los grupos de ruedas 172 se inflan cuando la tolva 68 de hormigón está siendo desplazada sobre la máquina de colada (ver asimismo la figura 8), y a continuación se desinflan para bajar la tolva 68 de hormigón sobre la máquina de colada 22 (ver asimismo la figura 9). El hormigón 26 se libera a la cavidad 108 de la máquina de colada 22, tal como se ha descrito anteriormente. A continuación, las bolsas de aire 174 vuelven a inflarse para elevar la tolva 68 de hormigón, y el carro 70 de la tolva se conduce de nuevo desde los raíles de la máquina de colada 136 sobre los raíles internos 164 del impulsor 72 del carro de la tolva. El impulsor 72 del carro de la tolva viaja de nuevo sobre los raíles transversales 62 de retorno al sistema de mezclado de hormigón 16, se llena y avanza a la siguiente máquina de colada 76. Este ciclo se repite hasta que se han llenado todas las máquinas de colada 22, momento en que la primera máquina de colada 74 a llenar esta preferentemente atravesando su ciclo de colada, ha expulsado su bloque de hormigón de fraguado inicial 30 y está preparada para ser llenada de nuevo

De este modo, para describir el funcionamiento general del subsistema de suministro de hormigón 64 en términos sencillos, haciendo referencia a la orientación de las figuras 1A y D, el impulsor 72 del carro de la tolva desplaza generalmente la tolva 68 de hormigón y el carro 70 de la tolva en una dirección vertical, y a continuación el carro 70 de la tolva desplaza la tolva 68 de hormigón horizontalmente.

La figura 22 muestra una lista isométrica del subconjunto de elevador del núcleo 140, del que una vista en sección transversal 7-7 se incluye como parte de la figura 7, a la que también se hace referencia a continuación. El subconjunto de elevador del núcleo 140 incluye el cuerpo envolvente 158, pies de reborde del cuello 124, el cuello del núcleo superior 118 que tiene la ranura 132, clavijas de retención 122 y un sistema hidráulico extractor 114. El subconjunto de elevador del núcleo 140 está incluido como parte del conjunto de extractor del núcleo superior 116, y este conjunto está involucrado asimismo en la colocación del núcleo superior 92 y, por lo tanto, adecuadamente se hace asimismo referencia al mismo como parte del conjunto de colocación del núcleo superior 94. Tal como se ha descrito anteriormente, el subconjunto de elevador del núcleo 140 se hace subir y bajar mediante el sistema hidráulico del elevador del núcleo 114. Cuando se baja, la ranura 132 engrana con el soporte de fijación 130 del núcleo superior 92 y las clavijas de retención 122 engranan con orificios pasantes (no visibles) en el soporte de fijación del núcleo superior 130. Por lo tanto, el núcleo superior 92 se puede elevar mediante el repliegue del sistema hidráulico de elevador del núcleo superior 114. Asimismo, tal como se ha descrito anteriormente, el sistema hidráulico del extractor del cuello 120 se utiliza para tirar del núcleo superior 92 desde el bloque de hormigón de fraguado inicial como parte de la operación de auto-liberación de la máquina de colada 22.

Otro aspecto del sistema 10, que permite el enrutamiento automatizado de los bloques de fraguado inicial 30, es el subsistema transportador lateral a transversal 178, que se puede ver en la parte derecha de la figura 1A, y en las figuras 23 y 24. A los efectos de esta explicación y haciendo referencia a la orientación de la figura 1A, el movimiento de izquierda a derecha de los bloques se denominará “lateral” y el movimiento de arriba abajo de la página, o viceversa, se denominará “transversal”. Los bloques de curado inicial 30 salen de las máquinas de colada 22 a lo largo de las cintas transportadoras 66 en una dirección que está lateralmente a la derecha en la figura 1A. Aunque no es un requisito, por consideraciones de diseño de la planta de fabricación 12, puede ser deseable que los hornos de curado 24 estén dispuestos transversalmente a las cintas transportadoras laterales 66 que salen de las máquinas de colada 22. De este modo, se puede hacer que los bloques 30 viajen en ángulos rectos a su dirección lateral inicial, para llegar a los hornos de curado 24. Para conseguir esto, están dispuestos una serie de transportadores transversales 180 que están intercalados con los transportadores laterales 66 que, en el área del subsistema transportador lateral a transversal 178, están reducidos en longitud, y se denominarán transportadores laterales reducidos 182. Obviamente, si los transportadores transversales 180 y los transportadores laterales reducidos 182, que discurren en ángulos rectos entre sí, hicieran contacto con los bloques de fraguado inicial 30 al mismo tiempo, los bloques girarían o volcarían, provocando una acumulación de bloques. Por lo tanto, el subsistema transportador lateral a transversal 178 está diseñado de tal modo que los bloques 30 son desplazados mediante los transportadores transversales 180 o bien los transportadores laterales reducidos 182, pero no mediante ambos al mismo tiempo.

Esto se consigue mediante el sistema mostrado en mayor detalle en las figuras 23 y 24, que son vistas laterales del bloque de fraguado inicial 30 siendo desplazado por el subsistema transportador lateral a transversal 178 desde una dirección lateral en la figura 23 hasta una dirección transversal en la figura 24. En la figura 23, el bloque 30 está soportado por una serie de transportadores laterales reducidos 182. Intercalados con los transportadores laterales reducidos 182 están los transportadores transversales 180. Los transportadores laterales reducidos 182 incluyen bolsas de aire neumáticas 184, que son similares a las bolsas de aire neumáticas incluidas en el conjunto 28 de tolva de hormigón explicado anteriormente. Estás bolsas de aire neumáticas 184 están infladas en la figura 23, de manera que las superficies de transporte de los transportadores laterales reducidos 182 están más altas que las de los transportadores transversales 180. Por lo tanto, el bloque 30 contacta solamente con los transportadores laterales reducidos 182 y es desplazado solamente en una dirección lateral.

La figura 24 muestra el efecto de desinflar las bolsas de aire neumáticas 184, de manera que ahora el bloque 30 reposa sobre los transportadores transversales 180. El bloque 30 puede a continuación ser desplazado en una dirección vertical, a los hornos de curado 24 (ver la figura 1A).

Se debe entender que el número y la colocación de los transportadores transversales 180 y de los transportadores laterales reducidos 182 no se limita a lo mostrado en la figura 1A. De hecho, los transportadores transversales 180 se muestran más próximos entre sí cerca de la esquina derecha superior de la figura 1A que cerca de la parte inferior de esta figura. La menor separación permite manipular bloques de longitudes menores, mientras que una mayor separación puede ser suficiente para bloques más largos. Se debe entender asimismo que un subsistema transportador lateral a transversal puede no ser necesario en absoluto en el caso de una planta que tenga una longitud continua suficiente como para que los hornos de curado puedan ser alimentados directamente por los transportadores laterales, sin la necesidad de hacer un giro en el flujo de producción. Sin embargo, la opción de utilizar un subsistema transportador lateral a transversal permite más flexibilidad en la selección de sitios de las plantas y del diseño de fabricación.

El ciclo de fabricación que utiliza el sistema de precolada de la presente invención se resume haciendo referencia a los diagramas de flujo que se ven las figuras 25 a 30. Haciendo referencia a la figura 25, se muestran las etapas principales básicas del proceso de fabricación. Estas incluyen el inicio del ciclo: preparado para colada 200, preparar hormigón 300, colocar hormigón 400, esperar al fraguado inicial 500 y extraer el bloque de la máquina de colada 600. El ciclo se repite a continuación para producir el siguiente bloque.

Tal como se ve en la figura 26, las etapas dentro de la primera etapa principal, inicio del ciclo: preparado para colada 200, son:

Se cierran los lados del molde 202;

Se cierran los tabiques extremos 204;

Las articulaciones de superficies de colada inferiores se elevan hasta la horizontal 206;

Se introducen los núcleos superior e inferior 208;

El elevador del núcleo se separa del núcleo superior y se eleva 210; y

Se limpian y lubrican todas las superficies de colada 212.

Tal como se ve en la figura 27, las etapas dentro de la segunda etapa principal, preparar hormigón 300, son:

El mezclador de hormigón prepara un lote 302;

La tolva de hormigón se desplaza al mezclador de hormigón 304;

El hormigón se vierte del mezclador a la tolva 306;

La tolva se desplaza a la parte posterior de la máquina de colada 308;

La tolva entra a la máquina de colada 310; y

La tolva entra al molde 312.

Las etapas dentro de la tercera etapa principal, colocar hormigón 400, tal como se ve en la figura 28, son:

Las palas de guillotina de la tolva se abren y el hormigón entra en el molde 402;

La tolva se eleva desde el molde 404;

La tolva sale de la máquina de colada 406; y

La tolva se desplaza al área de lavado y se limpia, mientras el hormigón se consolida (se hace vibrar) 408. Tal como se ve en la figura 29, las etapas dentro de la cuarta etapa principal, esperar al fraguado inicial 500, son:

El dispositivo de nivel realiza el acabado de la superficie superior del hormigón 502; y

La máquina permanece inactiva hasta que los sensores de temperatura señalizan el fraguado inicial del hormigón 504.

Tal como se ve en la figura 30, las etapas dentro de la quinta etapa principal, extraer bloque de la máquina de colada 600, son:

El elevador del núcleo se hace bajar y engrana el núcleo superior con clavijas hidráulicas horizontales 602; El sistema hidráulico vertical corto del elevador del núcleo se repliega y tira del núcleo superior liberándolo del bloque de hormigón 604;

El sistema hidráulico vertical largo del armazón se repliega y eleva el elevador del núcleo y el núcleo superior 606.

La articulación de los tabiques extremos se abre 608;

Los lados del molde se abren 610;

Las superficies de colada inferiores se articulan bajando a la vertical 612;

El núcleo inferior y el bloque se hacen bajar hasta que el bloque hace contacto con la cinta transportadora 614;

El núcleo inferior sigue bajando, tirando del bloque liberándolo, que a continuación queda libre sobre la cinta transportadora 616;

El bloque sale de la parte delantera de la máquina y entra al área de curado calentada de fraguado inicial 618;

La máquina de colada se limpia con pulverización de agua a alta presión 620;

Las superficies de colada son lubricadas con agente de liberación 622;

La máquina de colada se “cierra” :

Se cierran los lados del molde,

Se cierran los tabiques extremos,

Se elevan las articulaciones de superficies de colada inferiores,

Se introducen los núcleos superior e inferior,

El elevador del núcleo se desacopla del núcleo superior y se eleva 624.

Las realizaciones según la invención definida por las reivindicaciones se describen mediante las figuras 31 a 49. La numeración original de elementos se ha mantenido cuando los elementos originales no cambian sustancialmente. Cuando los elementos existentes se han modificado pero realizan sustancialmente la misma función, el número de elemento suma 700 al número original, de manera que, por ejemplo, “sistema de transporte de bloques 20” es ahora “sistema de transporte de bloques 720”. Cuando se incluyen nuevos elementos que no están presentes en la configuración original, los números de elementos comienzan todos con “900”. Los dibujos para la presente realización se añaden a los dibujos originales, comenzando en la nueva figura 31. Una vista en planta superior de la presente realización es el sistema de fabricación mostrado en las figuras 31 y 32, y se indica mediante el carácter de referencia general 710. El sistema de la presente invención 710 proporciona un sistema automatizado para la fabricación de bloques modulares precolados para la construcción de edificios, que es muy eficiente y permite la fabricación de cantidades mucho mayores de bloques modulares precolados de un mayor tamaño de lo que es posible utilizando los métodos y el equipo de colada anteriores.

El objetivo del sistema de fabricación 710 es crear unidades de bloque precolado del tipo mostrado en la figura 2. La típica unidad de bloque precolado mostrada en vista en perspectiva en la figura 2 se indica mediante el número de referencia 1. Tal como se muestra, la unidad de bloque 1 es simétrica lateralmente e incluye una primera pared lateral 2 y una segunda pared lateral 3, situadas a cada lado de una cavidad interior 4. Una serie de elementos transversales separados lateralmente 5 discurren dentro de la cavidad interior transversal 4 y conectan la primera pared lateral 2 a la segunda pared lateral 3. La unidad de bloque 1 está fabricada (colada) integralmente y no tiene ningún componente adicional de unión o conexión.

Volviendo a las figuras 31 a 33, la figura 31 muestra el sistema modular de precolada 710, que incluye una vista en planta de una planta de fabricación 712 rodeada en gran parte por una pared perimetral 14. La figura 32 muestra una vista en detalle de la parte de la figura 31 que está encerrada por la caja de trazos indicada mediante “A”. Un subsistema de mezclado de hormigón 716 se extiende más allá de una parte de la pared perimetral 14. La planta 712 incluye un sistema de transporte de bloques 720, una serie de máquinas de colada 722 y por lo menos un horno de curado 724, mostrándose uno en la figura. Tal como se explicará a continuación, el subsistema de mezclado de hormigón 716 mezcla hormigón 26, que a continuación es bombeado a una o varias plumas de colocación de hormigón 901. La pluma de colocación suministra el hormigón a través de una manguera de suministro 902 a un colector desacoplable 903, que divide el hormigón en dos flujos que fluyen a la máquina de colada 722. Esto produce un bloque de hormigón de fraguado inicial 30, que es lo suficientemente rígido como para sostenerse por sí mismo, pero sigue requiriendo curado. Este es desplazado mediante cintas transportadoras 32 del sistema de transporte de bloques 720 a uno de los hornos de curado 724, donde preferentemente permanece a una temperatura en el intervalo de 140 a 180 grados durante 8 a 24 horas. A continuación sale como un bloque de curado inicial 34, siendo desplazado a un área de almacenamiento que puede servir asimismo como área de curado final 36 (no mostrada) donde permanece, preferentemente, durante 28 días adicionales para completar su proceso de curado, y está preparado para su envío como un bloque completado 1 (figura 2). El área de almacenamiento puede ser cualquier área de almacenamiento convencional y, como tal, no se muestra aquí.

La figura 32 muestra una vista en detalle de la parte de la planta global 712 que está encerrada en la caja de trazos “A” de la figura 31. Haciendo referencia a continuación a las figuras 31 a 33, el subsistema de mezclado de hormigón 716 incluye contenedores de áridos 38. Los contenedores de áridos 38 incluyen uno o varios contenedores de arena 40 y uno o varios contenedores de grava 42. El subsistema de mezclado de hormigón 716 incluye asimismo uno o varios silos de cemento 44, que están conectados por un tornillo de transporte 46 a una tolva de cemento 48. Cintas transportadoras 50 suministran arena y grava desde los contenedores de áridos 38 a una tolva de áridos 52 que alimenta un mezclador de hormigón 54. La tolva de cemento 48 alimenta asimismo cemento al mezclador de hormigón 54. Existe asimismo un conducto de agua (no mostrado) que conecta con el mezclador de hormigón 54. En funcionamiento, las cintas transportadoras 50 suministran arena y grava desde los contenedores de áridos 38 a la tolva de áridos 52, que incluye una balanza (no mostrada) que pesa los áridos entrantes. Cuando se recibe una cantidad predeterminada, las cintas transportadoras 50 se desconectan, y los áridos son vertidos al mezclador de hormigón 54, junto con cemento del silo de cemento 44 a través de la tolva de cemento 48, y agua. El mezclador de hormigón 54 funciona en ciclos hasta que está preparado un lote de hormigón mezclado. A continuación, este se vierte bajando por un tobogán 56 a la bomba de hormigón 900. La bomba de hormigón desplaza el hormigón a una o varias plumas de colocación de hormigón 901 (ver la figura 33), que suministran el hormigón por medio de una manguera flexible de suministro de hormigón 902 y un colector de hormigón 903 a las máquinas de colada 722. Por lo tanto, el sistema de suministro de hormigón 764 incluye la bomba de hormigón 900, las plumas de colocación de hormigón 901, la manguera flexible de suministro de hormigón 902 y el colector de hormigón 903, y desplaza el hormigón mezclado desde el sistema de mezclado de hormigón 716 para llenar varias máquinas de colada 722 con hormigón 26.

Cuando los bloques 1 han conseguido por lo menos una etapa de fraguado inicial, donde son lo suficientemente rígidos como para sostenerse por sí mismos, están preparados para salir desde las máquinas de colada 722 y ser desplazados para su curado. El sistema de transporte de bloques 720 mueve estos bloques, y el sistema de transporte de bloques 720 incluye una serie de mecanismos de transporte, preferentemente cintas transportadoras 66 y una grúa puente 906.

Tal como se muestra en las figuras 31 y 32, y en las ilustraciones siguientes, se puede ver que el sistema global de fabricación nodular 710 para unidades de bloque precolado 1 incluye componentes generales que se repiten modularmente. Entre los mostrados están una máquina de colada #1 774, una máquina de colada #2 776, y así sucesivamente con tantas repeticiones como sea necesario en el sistema global. En la realización preferida 710 mostrada en las figuras 31 y 32, existen cincuenta máquinas de colada mostradas, recibiendo números de referencia solamente las dos primeras.

Los detalles de una representativa de las máquinas de colada 722 se muestran en las figuras 34 a 42. Las etapas en el ciclo de funcionamiento de la máquina de colada se muestran en una serie de vistas en sección transversal que comienzan con la figura 34 y continúan hasta la figura 42. Las figuras 34 a 42, que muestran las etapas de un ciclo en el funcionamiento de la máquina de colada 722, se citarán en general en la siguiente explicación, así como específica e individualmente a continuación.

La máquina de colada 722 incluye un armazón 82, lados del molde con tabiques extremos formados integralmente 784, una superficie de colada inferior 788 y un subsistema de núcleos del molde 90, que incluye un núcleo superior 92 y un núcleo inferior 96. Los lados del molde con tabiques extremos integrales 784 están dispuestos de forma rotacional sobre pivotes laterales 100, y son desplazados desde la posición inclinada abierta 78, tal como en la figura 39, a la posición vertical cerrada 80, tal como en la figura 34, mediante el sistema hidráulico de los lados del molde 102. Un lado del molde soporta un revestimiento de forma extraíble 905, que puede tener cualquier patrón tallado en su superficie enfrentada a la cavidad 108. Este patrón quedará en relieve sobre la superficie exterior del bloque de hormigón. Esto permite que los bloques muestren características estructurales tales como biseles, caras divididas, logos corporativos, etc. Cuando la máquina de colada 722 está en posición cerrada 80, tal como en la figura 34, los lados del molde 784 y la superficie de colada inferior 788 rodean una cavidad 108 en la que será bombeado el hormigón húmedo. El núcleo superior 92 y el núcleo inferior 96 están situados en la cavidad 108, y sirven para formar cavidades superior e inferior en el bloque a moldear. Tal como se ha explicado anteriormente, el núcleo superior 92 y el núcleo inferior 96 tienen canales transversales 110 configurados en los mismos de manera que están formados elementos de banda transversales en el bloque para conectar sus dos lados y proporcionarle fortaleza estructural. Los lados del molde 784 y la superficie de colada inferior 788, así como el núcleo superior 92 y el núcleo inferior 96, forman conjuntamente un molde de auto-liberación 812, que es la forma en la que el hormigón húmedo será vertido para formar los bloques. El molde se denomina “de auto-liberación” dado que se puede retirar automáticamente de los bloques formados, sin la manipulación manual laboriosa que está involucrada en las máquinas de colada de la técnica anterior.

El sistema hidráulico del elevador del núcleo 114 se utiliza para elevar el núcleo superior 92 y colocarlo en la cavidad 108, o extraerlo de la misma.

El núcleo inferior 96 se hace subir y bajar mediante el sistema hidráulico vertical del núcleo inferior 128.

La máquina de colada 722 interactúa asimismo, preferentemente, con un mecanismo transportador de bloques 134, parte del sistema de transporte de bloques 720 (ver las figuras 31 y 32), que pueden ser rodillos o una o varias cintas transportadoras para retirar de la máquina de colada 722 los bloques de colada en endurecimiento. A continuación, estos se pueden transportar a un área de curado para su posterior endurecimiento, tal como se explicará a continuación.

La máquina de colada 722 está, por lo tanto, configurada con un subsistema de núcleos del molde 790, que llena el espacio de la cavidad interior 4 del bloque 1 que se va a moldear (ver la figura 2). El propio subsistema de núcleos del molde 790 tiene canales transversales 110 (ver figura 5) que se llenan con hormigón húmedo para formar los elementos de banda transversal 5. Se debe entender que los bloques mostrados aquí tienen propósitos ilustrativos, y que la máquina de colada y el subsistema de núcleos del molde de la presente invención se pueden modificar de varias maneras para producir bloques de muchas estructuras diferentes. La presente invención no se debe limitar a la fabricación de solamente la estructura o el tipo de bloques mostrados, y muchas otras variaciones serán obvias para los expertos en la materia. Por ejemplo, los bloques pueden ser de muchas longitudes y anchuras diferentes, y las máquinas de colada se pueden configurar para producir dichos bloques diferentes.

Tal como se ha mencionado anteriormente, las figuras 34 a 42 muestran las etapas de un ciclo en el funcionamiento de la máquina de colada 722, y en la siguiente discusión se hará referencia en general a estas figuras.

La figura 34 muestra la etapa inicial en el ciclo de fabricación de un bloque de hormigón, cuando la máquina de colada 722 está preparada para moldear un bloque. El sistema hidráulico del lado del molde 102 ha desplazado los lados del molde 784 a la posición vertical, dado que pivotan sobre los pivotes laterales 100. Los paneles de la superficie inferior 838 de las superficies de colada inferiores 788 se hacen girar a su posición horizontal sobre los pivotes de la superficie inferior 826. El sistema hidráulico vertical del núcleo inferior 128 se ha extendido, de manera que el núcleo inferior 96 está situado en el interior de la cavidad 108. El núcleo superior 92 ha sido colocado en la cavidad 108 asimismo mediante el sistema hidráulico vertical del núcleo superior 114. El núcleo superior 92 y el núcleo inferior 96 se mantienen en alineamiento exacto mediante clavijas cónicas 142 que sobresalen del núcleo superior 92, que son recibidas por orificios cónicos a juego 144 en el núcleo inferior 96. En este momento, todas las superficies de colada han sido limpiadas y lubricadas, de manera que el bloque de hormigón moldeado producido finalmente se liberará más fácilmente.

La figura 35 muestra la siguiente etapa del ciclo de colada. El sistema de mezclado de hormigón 716 (ver asimismo las figuras 31 a 33) ha preparado un lote de hormigón 26 y lo ha transferido a la bomba de hormigón 900. La pluma de colocación de hormigón 901, acoplada a la manguera flexible de suministro de hormigón 902, que está acoplada al colector de hormigón 903, se ha desplazado con ambos a la máquina de colada 722. Las válvulas de orificios de hormigón 904 se han abierto y el colector de hormigón 903 se ha fijado dispone los orificios de hormigón 907.

Tal como se ve en la figura 36, el hormigón 26 es bombeado a través del colector 903, que divide el flujo de suministro en dos flujos que entran a través de los orificios de hormigón 907 y llenan la cavidad 108 (ver la figura 34). La figura 43 muestra una vista en sección transversal del colector, incluyendo el borde de división del colector 909. El borde de división que se muestra tiene un ángulo a 910 que está preferentemente en el intervalo de 25 a 45, y el caso más preferente es de 30 grados. Es importante que el borde de división 909 sea afilado y no redondeado o plano, para impedir que el hormigón se atasque en el colector 903. El borde de división 909 tiene un radio de filete preferentemente en el intervalo de 0,125 mm a 0,25 mm (0,005’’ a 0,01”). En la práctica, es difícil impedir que un borde más fino se “despunte” bajo el impacto del flujo de hormigón húmedo, y un radio de filete mayor permite que el hormigón, la arena y los áridos queden “atrapados” en el borde y propaguen un atasco.

En la figura 37, el colector de hormigón 903, la manguera de suministro 902 (ver la figura 33) y la pluma de colocación 901 se desplazan a la siguiente máquina de colada a llenar con hormigón, y se cierran las válvulas de orificios de hormigón 904. El hormigón 26 en el molde de auto-liberación 812 se hace vibrar para consolidarlo. La vibración ayuda a que el hormigón 26 se distribuya más homogéneamente y entre en los canales transversales 110 formados en los núcleos superior e inferior que formarán las piezas de elementos de banda transversal 5 del bloque acabado 1 (ver la figura 2).

En la siguiente etapa de fabricación, la máquina permanece inactiva hasta que los sensores de temperatura (no mostrados) señalizan que se ha completado el fraguado inicial del hormigón.

Haciendo referencia a la figura 38, cuando el fraguado inicial se completa, el sistema hidráulico vertical del núcleo superior 114 tira del núcleo superior 92 liberándolo del bloque de hormigón de fraguado inicial 30. Aunque demasiado fina para mostrarse bien en las figuras, el perfil del núcleo superior 92 tiene una ligera conicidad, preferentemente de aproximadamente un grado, de manera que la parte superior es ligeramente más ancha que la inferior, ayudando de ese modo al proceso de auto-liberación.

En la figura 39, el sistema hidráulico del lado del molde 102 ha desplazado los lados del molde 784 para reclinarlos, dado que pivotan sobre los pivotes laterales 100. En este momento, los lados del bloque de hormigón de fraguado inicial 30 están libres. Los paneles de superficie inferior 838 de las superficies de colada inferiores 788 se han girado hasta la vertical.

En la figura 40, el núcleo inferior 96, con el bloque de hormigón de fraguado inicial 30, se ha hecho bajar mediante el sistema hidráulico vertical del núcleo inferior 128 hasta que el bloque de fraguado inicial 30 hace contacto con el mecanismo transportador de bloques 134.

La figura 41 muestra que el núcleo inferior 96 se ha retraído aún más, hasta que el bloque de hormigón de fraguado inicial 30 se ha liberado del núcleo inferior 96 y está íntegramente soportado por el mecanismo transportador de bloques 134. El sistema hidráulico vertical del núcleo inferior 128 se sigue replegando hasta que el núcleo inferior 96 se desacopla del bloque de hormigón de fraguado inicial 30, y el bloque de hormigón de fraguado inicial 30 queda libre del molde de auto-liberación de la máquina de colada 812 en el mecanismo transportador de bloques 134. Aunque demasiado fina para mostrarse bien en las figuras, el perfil del núcleo inferior 96 tiene asimismo una ligera conicidad, preferentemente de aproximadamente un grado, de manera que la parte inferior es ligeramente más ancha que la superior, por lo tanto ayudando asimismo al proceso de auto-liberación.

En la figura 42, el mecanismo transportador de bloques 134 ha desplazado el bloque de hormigón de fraguado inicial 30 (no mostrado) fuera de la máquina de colada 722. El bloque de hormigón de fraguado inicial 30 entra a continuación al horno de curado calentado de fraguado inicial 724 (ver las figuras 31 y 32), donde se endurece más. La máquina de colada 722 se limpia automáticamente con pulverización de agua a alta presión o aire a alta presión (no mostrados) y las superficies de la máquina de colada 722 se lubrican con pulverización de agente de liberación (no mostrado). El ciclo está preparado para comenzar de nuevo, y vuelve a continuación a la etapa mostrada en la figura 34.

A partir de la descripción del ciclo anterior se puede comprender más fácilmente lo que se entiende por la expresión “molde de auto-liberación”, dado que el movimiento de los lados con tabiques extremos formados integralmente, de la superficie inferior, y de los núcleos del molde está completamente automatizado, y no requiere manipulación humana para extraer el bloque solidificado desde la máquina de colada, o desde todo el sistema. Después de que el bloque se ha transportado desde la máquina de colada, se transporta a áreas de curado para su endurecimiento final, y a continuación se vuelve a transportar a un área de transporte, de nuevo, todo ello mediante el equipo automatizado del sistema. Idealmente, el sistema puede funcionar añadiendo hormigón a la entrada, y recibiendo bloques precolados acabados desde la salida, con poca o ninguna manipulación humana. Se entiende que la planta está atendida solamente por inspectores y mecánicos que observan todo el proceso e intervienen solamente para mantenimiento rutinario o para interrumpir la producción cuando algo se rompe o funciona mal. Obviamente, esto proporciona enormes ventajas sobre los sistemas de colada anteriores, que requieren mucha participación y trabajo humano.

Haciendo referencia de nuevo a las figuras 31 a 33, el funcionamiento de las máquinas de colada 722 es preferentemente escalonado, de manera que, por ejemplo, la máquina de colada #1 774 se coloca primero en posición cerrada, para recibir mezcla de hormigón. La pluma de colocación de hormigón 901 con la manguera de suministro 902 y el colector 903 acoplados se desplazan a la máquina de colada #1 774 y llenan el molde cerrado de la máquina de colada #1 con hormigón. La pluma de colocación de hormigón 901 con la manguera de suministro 902 y el colector 903 acoplados se desplazan a la máquina de colada #2 776 y llenan el molde cerrado de la máquina de colada #2 con hormigón. Este patrón continúa hasta que todas las máquinas de colada 722 se han llenado en un “ciclo de carga completo”. En lo que respecta a esta solicitud de patente, la expresión “ciclo de carga completo” se utilizará para indicar la cantidad de tiempo necesario para cargar todas las máquinas de colada #1....N, y que el bloque solidificado 30 procedente de la máquina de colada #1 774 haya completado su etapa de fraguado inicial y haya sido extraído, de manera que la máquina de colada #1 774 está preparada para recibir la siguiente carga de hormigón.

Se debe entender que el sistema de cincuenta máquinas de colada mostrado no se debe considerar como una limitación. En la realización preferida 710, el número de máquinas de colada se ha elegido de manera que el tiempo de fraguado inicial del hormigón coincide con la temporización de un ciclo de carga completo, de modo que la pluma de colocación de hormigón 901 está en funcionamiento continuo. Es cierto asimismo que el diseño no depende de ninguna secuencia particular de suministro de hormigón descrita anteriormente, ni siquiera de todas las máquinas de colada que estén en funcionamiento. El funcionamiento de las máquinas de colada individuales es mutuamente independiente.

Después de que el bloque 30 ha alcanzado su etapa de fraguado inicial, y es lo suficientemente sólido como para ser extraído de la máquina de colada 722, el bloque 30 es a continuación desplazado a los hornos de curado calentados de fraguado inicial 724, mediante el sistema de transporte de bloques 720, que consiste preferentemente en una serie de cintas transportadoras automatizadas 66. La temperatura de los hornos de curado calentados de fraguado inicial 24 se regula asimismo cuidadosamente, de manera que el tiempo de curado se corresponda con el tiempo de ciclo global, y no cree un “cuello de botella” en el flujo de producción. Habitualmente, esta temperatura está en el intervalo de 60 a 82 grados Celsius (140 a 180 grados Farenheit) de 8 a 24 horas. El bloque de curado inicial 34 es desplazado a continuación al área de curado final 36, donde tiene lugar la etapa de curado final durante, habitualmente, 28 días antes de que el bloque completado 1 sea desplazado a un área de transporte (no mostrada) para su envío. La longitud de las cintas transportadoras 66 del sistema de transporte de bloques 720 se elige preferentemente de manera que el número de bloques 30 se pueda mantener sin interferir con la temporización del ciclo de carga completo, mencionado anteriormente.

De nuevo haciendo referencia a las figuras 31 a 33, una parte importante del sistema global, que permite funcionamiento automatizado, es el sistema de suministro de hormigón 764, del que anteriormente se han descrito partes parcialmente. Con fines explicativos, el sistema de suministro de hormigón 764 incluirá la bomba de hormigón 900 y una o varias plumas de colocación de hormigón 901, cada una con una manguera de suministro de hormigón 902 y un colector de hormigón 903 acoplados.

Otro aspecto del sistema 10, que permite el enrutamiento automatizado de los bloques de fraguado inicial 30, es el sistema de transporte de bloques 720. A los efectos de esta explicación y haciendo referencia a la orientación de la figura 31, el movimiento de izquierda a derecha de los bloques se denominará “lateral” y el movimiento de arriba abajo de la página, o viceversa, se denominará “transversal”. Los bloques de curado inicial 30 salen de las máquinas de colada 722 a lo largo de cintas transportadoras 66 en una dirección que es lateralmente a la derecha o a la izquierda en la figura 31. Aunque no es un requisito, por consideraciones de diseño de la planta de fabricación 712, puede ser deseable que los hornos de curado 724 estén localizados transversalmente respecto de las cintas transportadoras laterales 66 que salen de las máquinas de colada 722. De este modo, se ha de hacer que los bloques 30 viajen en ángulos rectos a su dirección lateral inicial para llegar a los hornos de curado 24. Para conseguir esto, una grúa puente 906 con accesorios elevadores 908 (ver la figura 33) se puede desplazar transversalmente sobre la totalidad de los cincuenta transportadores 66, cogiendo bloques 30 y desplazándolos a los hornos de curado 724. Se debe entender que un subsistema transportador lateral a transversal puede no ser necesario en absoluto en el caso de una planta que tenga una longitud continua suficiente como para que los hornos de curado puedan ser alimentados directamente por los transportadores laterales, sin la necesidad de hacer un giro en el flujo de producción. Sin embargo, la opción de utilizar un subsistema transportador lateral a transversal permite más flexibilidad en la selección de sitios de las plantas y del diseño de fabricación.

El ciclo de fabricación que utiliza el sistema de precolada de la presente invención se resume haciendo referencia a los diagramas de flujo que se ven las figuras 44 a 49. Haciendo referencia a la figura 44, se muestran las etapas principales básicas del proceso de fabricación. Estas incluyen el inicio del ciclo: preparado para colada 1200, preparar hormigón 1300, colocar hormigón 1400, esperar al fraguado inicial 1500 y extraer el bloque de la máquina de colada 1600. El ciclo se repite a continuación para producir el siguiente bloque.

Tal como se ve en la figura 45, las etapas dentro de la primera etapa principal, inicio del ciclo: preparado para colada 1200, son:

Se cierran los lados del molde 1202;

Las articulaciones de superficie de colada inferior se elevan hasta la horizontal 1204;

Se introducen los núcleos superior e inferior 1206;

Todas las superficies de colada se limpian y se lubrican 1208.

Tal como se ve en la figura 46, las etapas dentro de la segunda etapa principal, preparar hormigón 1300, son:

El mezclador de hormigón prepara un lote 1302;

El hormigón es transferido a la bomba de hormigón 1304.

Las etapas dentro de la tercera etapa principal, colocar hormigón 1400, tal como se ve en la figura 47, son:

Se abren las válvulas de orificio de hormigón 1402;

El colector se fija sobre los orificios de hormigón 1404;

Se bombea hormigón a la cavidad del molde 1406;

El colector se suelta y se desplaza a la siguiente máquina de colada 1408;

Se cierran las válvulas de orificio 1410.

Tal como se ve en la figura 48, las etapas dentro de la cuarta etapa principal, esperar al fraguado inicial 1500, son:

La máquina permanece inactiva hasta que los sensores de temperatura señalizan el fraguado inicial del hormigón 1502.

Tal como se ve en la figura 49, las etapas dentro de la quinta etapa principal, extraer bloque de la máquina de colada 1600, son:

Se repliega el núcleo superior 1602;

Las superficies de colada inferiores se articulan descendiendo hasta la vertical y los lados del molde se abren 1604;

El núcleo inferior y el bloque se hacen bajar hasta que el bloque hace contacto con la cinta transportadora 1606;

El núcleo inferior sigue bajando, tirando del bloque liberándolo, que a continuación queda libre sobre la cinta transportadora 1608;

El bloque sale de la parte delantera de la máquina y entra al área de curado calentada de fraguado inicial 1610;

La máquina de colada se limpia con pulverización de aire o agua a alta presión 1612;

Las superficies de colada son lubricadas con agente de liberación 1614;

La máquina de colada se “cierra”:

Se cierran los lados del molde,

Se elevan las superficies de colada inferiores,

Se introducen los núcleos superior e inferior 1616;

Aunque en lo anterior se han descrito varias realizaciones, se debe entender que estas se han presentado solamente a modo de ejemplo, y no de limitación. Por lo tanto, la extensión y el alcance de una realización preferida no se deberá limitar por ninguna de las realizaciones de ejemplo descritas anteriormente, sino que se deberá definir solamente de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas.

APLICABILIDAD INDUSTRIAL

El sistema para la fabricación de bloques modulares precolados 710 es muy adecuado para su aplicación en la construcción de edificaciones de muchas clases. El uso de bloques precolados a gran escala 1 puede aumentar enormemente la velocidad con la que se pueden levantar los edificios, y puede reducir la cantidad de trabajo humano necesario. El sistema de la presente invención 710 proporciona un sistema automatizado para la fabricación de bloques modulares precolados para la construcción de edificios, que es muy eficiente y permite la fabricación de cantidades mucho mayores de bloques modulares precolados de un mayor tamaño de lo que es posible utilizando los métodos y el equipo de colada anteriores.

La presente invención incluye un sistema para la fabricación de elementos estructurales de hormigón precolados 710, que incluye una planta de fabricación 712 que aloja el sistema 710, que incluye por lo menos una máquina de colada 722, un subsistema de suministro de hormigón 64 y un subsistema de transporte de bloques 20. Las propias máquinas de colada 722 son nuevas, dado que incluyen moldes de auto-liberación 812, mediante lo cual los componentes del molde se retiran automáticamente por sí mismos del contacto con los bloques de hormigón de fraguado inicial sólidos 30. Estos componentes son accionados mediante mecanismos hidráulicos u otros mecanismos mecánicos, que se pueden hacer funcionar sin acción humana, por lo tanto reduciendo sensiblemente el trabajo y el coste de las unidades acabadas.

Generalmente, el hormigón húmedo se prepara en un sistema de mezclado de hormigón 716, y se vierte a la bomba de hormigón 900. Cuando la máquina de colada 722 está en la posición cerrada 80, los lados del molde 784 y la superficie de colada inferior 788 rodean una cavidad 108 en la que se bombeará el hormigón húmedo. Los lados del molde 784 y la superficie de colada inferior 788, así como el núcleo superior 92 y el núcleo inferior 96, forman conjuntamente el molde de auto-liberación 812. El hormigón es bombeado a este molde de auto-liberación 812 y se endurece hasta su etapa de fraguado inicial mientras está en la máquina de colada 722.

A continuación, la máquina de colada 722 se desplaza a una configuración abierta 78, durante la cual el bloque recién colado 30 se libera del molde 812 de la máquina de colada 722, y del núcleo superior 92 y el núcleo inferior 96. Los lados del molde 784 se extienden sobre la parte superior del bloque de colada 30 y lo sostienen firmemente en posición, de manera que el núcleo superior 92 es extraído del bloque de fraguado inicial 30 sin rasgar el hormigón recién fraguado. A continuación, los lados del molde 784 son retirados del bloque de colada 30, de manera que los lados y los extremos están libres. Por último, las superficies de colada inferiores liberables 788 rotan sobre pivotes de la superficie inferior 826, y el núcleo inferior 96 se retira hacia abajo mediante el sistema hidráulico vertical del núcleo inferior 128. El bloque de colada 30 contacta con el mecanismo transportador de bloques 134, que detiene el movimiento descendente del bloque 30, mientras el núcleo inferior 96 sigue bajando hasta que no contacta con el bloque 30. En este momento, el bloque 30 ha sido liberado de la máquina de colada 722 mediante el funcionamiento de auto-liberación de la máquina.

El bloque 30 es desplazado a continuación a los hornos de curado calentados de fraguado inicial 724, preferentemente mediante un sistema de mecanismos transportadores 66 que están incluidos en el sistema de transporte de bloques 720. Después de una operación inicial de curado en caliente, el bloque 30 es desplazado a continuación al área de curado final 36, donde tiene lugar la etapa de curado final antes de que el bloque completado 1 sea desplazado a un área de transporte para su envío.

El sistema 710 está diseñado, preferentemente, con múltiples máquinas de colada 722, que son todas servidas por una bomba de hormigón 900 y uno o varios conjuntos conectados de pluma de colocación de hormigón 901, manguera de suministro de hormigón 902 y colector de hormigón 903. El colector 903 es desplazado a la primera máquina de colada 774, y la carga del hormigón húmedo 26 es bombeada al molde cerrado de la primera máquina de colada 774. Cuando esta operación se completa, la pluma de colocación de hormigón 901, la manguera de suministro de hormigón 902 y el colector de hormigón 903 se desplazan a la segunda máquina de colada 776, ahora en posición cerrada, donde otra carga de hormigón húmedo 26 es bombeada al molde cerrado de la segunda máquina de colada 776. Este esquema prosigue hasta que sean llenado todas las máquinas de colada 722. Preferentemente, el número de máquinas de colada 722 se elige de manera que la bomba de hormigón 900 está en funcionamiento continuo.

La operación de auto-liberación de las máquinas de colada 722 permite que el sistema 710 funcione con un mínimo de intervención humana. Idealmente, el sistema 710 se puede hacer funcionar automáticamente, de manera que se introduce hormigón mezclado 26 a la entrada y a la salida se pueden recoger los bloques precolados acabados 1. Esto reduce enormemente el trabajo y el coste necesarios de las unidades acabadas. Este sistema extremadamente eficiente permite la fabricación de números mucho mayores de bloques modulares precolados de un mayor tamaño de lo que es posible utilizando los equipos y métodos de colada anteriores.

Por lo anterior, y por otras razones, se prevé que el sistema 710 de la presente invención tenga una amplia aplicabilidad industrial. Por lo tanto, se prevé que la utilidad comercial de la presente invención sea extensiva y duradera.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para la fabricación automatizada de elementos estructurales de hormigón, que comprende:

un subsistema de suministro de hormigón (64) que comprende una fuente de mezcla de hormigón, una bomba de hormigón y un sistema de transferencia de hormigón, que comprende además

una pluma de colocación de hormigón (901);

una manguera de suministro de hormigón (902);

un subsistema de transporte de bloques (720); y

una serie de máquinas de colada (722), teniendo cada máquina de colada:

paredes laterales (84) que incluyen tabiques extremos formados integralmente que son desplazables de manera pivotante de una posición abierta a una posición cerrada; y

una superficie de colada inferior (88), que incluye superficies inferiores pivotables que rotan sobre pivotes de la superficie inferior (126) a una posición vertical y a una posición horizontal, dicha superficie de colada inferior y dichas paredes laterales con tabiques extremos formados integralmente sirviendo para formar un molde de auto-liberación que rodea una cavidad cuando dichas paredes laterales con tabiques extremos formados integralmente están en dicha posición cerrada, estando configurado dicho molde de auto-liberación para contener hormigón húmedo que es bombeado a dicha cavidad por medio de la pluma de colocación de hormigón y la manguera de suministro de hormigón, dichas paredes laterales con tabiques extremos formados integralmente siendo desplazables automáticamente a una posición abierta cuando dicho hormigón se ha solidificado, de manera que un elemento estructural de hormigón precolado es liberado automáticamente desde dicho molde de auto-liberación; y

un núcleo inferior extraíble que soporta completamente un elemento estructural precolado desde dentro cuando dichas paredes laterales y dichos tabiques extremos son desplazados a dicha posición abierta.

2. El sistema según la reivindicación 1, en el que dicho subsistema de transporte de bloques comprende:

cintas transportadoras (614).

3. El sistema según la reivindicación 2, que comprende además:

hornos de curado (724).

4. Un método de fabricación para elementos estructurales de hormigón precolados, comprendiendo dicho método:

A) disponer un sistema automatizado de fabricación de elementos estructurales de hormigón, que incluye por lo menos una máquina de colada (722) que tiene un molde de auto-liberación (812) que incluye paredes laterales que incluyen tabiques extremos formados integralmente que son desplazables de manera pivotante de una posición abierta a una posición cerrada; y una superficie de colada inferior, que incluye superficies inferiores pivotables que rotan sobre pivotes de la superficie inferior a una posición vertical y a una posición horizontal, dicha superficie de colada inferior y dichas paredes laterales (84) con tabiques extremos formados integralmente (86) sirviendo para formar un molde de auto-liberación que rodea una cavidad cuando dichas paredes laterales con tabiques extremos formados integralmente están en dicha posición cerrada, estando configurado dicho molde de auto-liberación para contener hormigón húmedo que es bombeado a dicha cavidad; dichas paredes laterales con tabiques extremos formados integralmente siendo desplazables automáticamente a una posición abierta cuando dicho hormigón se ha solidificado, de manera que un elemento estructural de hormigón precolado es liberado automáticamente desde dicho molde de autoliberación; y

un núcleo inferior extraíble (96) que soporta completamente un elemento estructural precolado desde dentro cuando dichas paredes laterales y dichos tabiques extremos son desplazados dicha una posición abierta; B) mover dichos lados del molde con tabiques extremos formados integralmente y dicha superficie de colada inferior a una posición cerrada;

C) posicionar dicho núcleo inferior extraíble en el interior de dicha cavidad;

D) bombear hormigón húmedo a dicha cavidad de dicha máquina de colada;

E) mantener inactiva dicha máquina de colada hasta que dicho hormigón húmedo ha alcanzado el fraguado inicial para formar un bloque de hormigón de fraguado inicial (30);

F) liberar automáticamente dicho molde de auto-liberación de dicho bloque de hormigón de fraguado inicial; y G) extraer dicho bloque de hormigón de fraguado inicial (30) de dicha máquina de colada;

donde dicho sistema automatizado de fabricación de elementos estructurales de hormigón comprende además un subsistema de suministro de hormigón (720) para suministrar hormigón a una serie de máquinas de colada, comprendiendo dicho sistema de suministro:

una fuente de mezcla de hormigón (16);

una bomba de hormigón (900); y

un sistema de transferencia de hormigón que comprende además una pluma de colocación de hormigón (901), y;

una manguera de suministro de hormigón (902).

5. El método de fabricación según la reivindicación 4, en el que el sistema de transferencia de hormigón comprende además un colector de hormigón que tiene un borde de división.

6. El método de fabricación según la reivindicación 4, en el que la etapa F comprende:

a) mover dichas paredes laterales con tabiques extremos formados integralmente a una posición abierta; y b) extraer dicho núcleo inferior.

7. El método de fabricación según la reivindicación 4, en el que la etapa G comprende:

a) colocar dicho bloque de hormigón de fraguado inicial sobre cintas transportadoras; y

b) transportarlas desde el interior de dicha máquina de colada.

8. El método de fabricación según la reivindicación 4, en el que dicho sistema automatizado de fabricación de elementos estructurales de hormigón de la etapa A comprende además un área de curado final.

9. El método de fabricación según la reivindicación 4, que comprende además:

H) curar dicho bloque de hormigón de fraguado inicial en dicha área de curado final.