ES2880408T3 - Método e instalación para la fabricación de machos de arena - Google Patents

Abstract

Método para la fabricación de machos de arena, que comprende una etapa de generación en la que se genera al menos un macho (9) con la forma deseada en un espacio interior (1.0) delimitado por una caja de trabajo (1), mediante fabricación 3D en la que de manera alterna y selectiva se aplican una pluralidad de capas de un material granulado y de un aditivo que solidifica el material granulado sobre una plataforma (1.1) de la caja de trabajo (1), y una etapa de endurecimiento en la que se endurecen el macho (9) generado en la etapa de generación, implementándose la etapa de generación con la caja de trabajo (1) en una primera estación (101) de una instalación (1000) e implementándose la etapa de endurecimiento en una segunda estación (102) de dicha instalación (1000), transportándose la caja de trabajo (1) a la segunda estación (102) donde se implementa la etapa de endurecimiento, después de ejecutarse la etapa de generación en la primera estación (101), caracterizado porque en la etapa de endurecimiento, para endurecer el macho (9) generado en la etapa de generación, se aplican microondas y una corriente de secado en el espacio interior (1.0) de la caja de trabajo (1) donde está dispuesto dicho macho (9), y en dicha etapa de endurecimiento, antes de la aplicación de microondas y de la corriente de secado, se cierra de manera estanca el espacio interior (1.0) de la caja de trabajo (1) por su parte superior, con una tapa (2) configurada para tal fin, provocándose el desplazamiento vertical de la tapa (2) hacia la caja de trabajo (1) o de la caja de trabajo (1) hacia la tapa (2) para realizar el cierre estanco, generándose la corriente de secado aplicando una succión sobre el espacio interior (1.0) de la caja de trabajo (1), desde el exterior de dicho espacio interior (1.0), aplicándose dicha succión a través de una placa de succión (3) que está dispuesta entre la tapa (2) y el material presente en el espacio interior (1.0) de la caja de trabajo (1), y con dicha placa de succión (3) en contacto con dicho material.

Description

DESCRIPCIÓN

Método e instalación para la fabricación de machos de arena

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se relaciona con métodos e instalaciones para la fabricación de machos de arena, en particular con los métodos de fabricación que emplean la fabricación 3D (también conocida como fabricación aditiva).

ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA

Los machos de arena se fabrican generalmente en máquina de fabricación de arena convencionales, donde un molde define la forma del macho a fabricar en cada ciclo de fabricación (o de los machos a fabricar). Posteriormente se vierte el material empleado para fabricar los machos en el molde, y dicho material se endurece o cura para darle solidez al resultado. Dicho resultado es el macho de arena. El material empleado es un material granulado (un tipo de arena) mezclado con al menos un aditivo o aglutinante (un tipo de resina, por ejemplo). Ejemplos de máquinas donde se fabrican así los machos de arena pueden verse por ejemplo en EP0494762A2, y en EP2907601A1 del propio solicitante.

En los últimos tiempos se está empezando a emplear otro método para fabricar los machos de arena: la fabricación 3D (también conocida como fabricación aditiva). En la fabricación 3D, los objetos (machos) se fabrican a partir de un material granulado (normalmente arena) y un aditivo que solidifica el material granulado, en una etapa de generación. El material granulado y el aditivo se disponen en una caja de trabajo, sobre una plataforma o base de la caja de trabajo, por capas aplicadas de manera alterna y selectiva, aplicándose las capas del aditivo únicamente sobre el material granulado que interesa (y que depende de la forma del objeto a fabricar). Al finalizar el proceso, en la caja de trabajo quedan los objetos fabricados y solidificados mediante el aditivo, pero también el material granulado que no se ha impregnado con el aditivo (material granulado no solidificado o material granulado sobrante). Por lo tanto, es habitual separar los objetos de dicho material granulado sobrante, es decir, es necesario limpiar los objetos.

Los objetos así fabricados, aunque están en estado sólido son generalmente frágiles, y en muchas ocasiones no es posible manipularlos fácilmente para separarlos del material granulado sobrante, puesto que el riesgo a romperlos es elevado. De esta manera, es común añadir una etapa de endurecimiento sobre los objetos antes de limpiarlos, posterior a la etapa de generación, para volver a dichos objetos menos frágiles. Tras la etapa de endurecimiento la limpieza de los objetos es más segura.

En CN105344941A se divulga una etapa de endurecimiento para los machos fabricados mediante fabricación 3D. Para ello la caja de trabajo se introduce en un horno microondas, y en dicho horno microondas los objetos previamente fabricados (machos) se secan y endurecen.

EXPOSICION DE LA INVENCION

El objeto de la invención es el de proporcionar un método y una instalación para la fabricación de machos de arena, según se define en las reivindicaciones.

Un primer aspecto de la invención se refiere a un método para la fabricación de machos de arena. El método comprende una etapa de generación en la que se genera al menos un macho con la forma deseada, mediante la fabricación 3D (también conocida como fabricación aditiva). En la fabricación 3D se aplican de manera alterna y selectiva una pluralidad de capas de un material granulado y del material necesario para generar el macho. En el método, dichas capas se aplican en un espacio interior de una caja de trabajo, sobre una plataforma de la caja de trabajo.

El método comprende además una etapa de endurecimiento en la que se endurecen el macho generado en la etapa de generación, con dicho macho dispuesto en el espacio interior de la caja de trabajo. La etapa de generación se implementa con la caja de trabajo en una primera estación de una instalación, y la etapa de endurecimiento se implementa en una segunda estación de dicha instalación. La caja de trabajo se transporta a la segunda estación donde se implementa la etapa de endurecimiento, después de ejecutarse la etapa de generación en la primera estación.

En la etapa de endurecimiento, para endurecer dicho macho se aplican microondas y una corriente de secado en el espacio interior de la caja de trabajo donde están dispuesto dicho macho.

El material empleado para la generación de machos contiene agua, y las microondas consiguen mover las partículas de dicha agua evaporándola. La corriente de secado, además de poder contribuir a dicho secado, arrastra el agua evaporada que es evacuada del entorno de los machos. De esta manera, la combinación de las microondas con la corriente de secado implica un aumento en la efectividad del secado de los machos y, por tanto, de su endurecimiento, por lo que permite una etapa posterior de limpieza más segura. Además, esta combinación permite reducir el tiempo de la etapa de endurecimiento, gracias a su eficiencia, lo que repercute en un aumento de la productividad en la fabricación de machos.

Además, en dicha etapa de endurecimiento, antes de aplicar las microondas y la corriente de secado, el espacio interior de la caja de trabajo se cierra de manera estanca en la parte superior de la misma, con una tapa configurada para tal fin, provocándose el desplazamiento vertical de la tapa hacia la caja de trabajo o de la caja de trabajo hacia la tapa para establecer el cierre estanco.

La corriente de secado se genera aplicando succión en el espacio interior de la caja de trabajo, desde el exterior de dicho espacio interior y desde abajo o desde arriba, aplicándose dicha succión a través de una placa de succión que está dispuesta entre la tapa y el material presente en el espacio interior de la caja de trabajo, y con dicha placa de succión en contacto con dicho material. La aplicación de succión con dicho contacto evita que el material granulado se mueva en el espacio interior cuando se genera la corriente de secado, lo que evita una pérdida de eficiencia. Un segundo aspecto de la invención se refiere a una instalación configurada para la fabricación de machos de arena. La instalación comprende:

- una caja de trabajo donde se generan los machos y que comprende una plataforma,

- una primera estación configurada para acoger la caja de trabajo,

- unos medios de fabricación que están asociados a la primera estación y que están configurados para generar los machos mediante fabricación 3D en un espacio interior delimitado por la caja de trabajo, en la que de manera alterna y selectiva se aplican una pluralidad de capas de un material granulado y de un aditivo que solidifica el material granulado sobre la plataforma de dicha caja de trabajo,

- una segunda estación configurada para acoger la caja de trabajo,

- un dispositivo de transporte para desplazar la caja de trabajo de la primera estación a la segunda estación, y

- unos medios de endurecimiento que están asociados a la segunda estación y que están configurados para endurecer dichos machos generados.

Los medios de endurecimiento comprenden al menos un dispositivo configurado para aplicar microondas en el espacio interior delimitado por la caja de trabajo y un dispositivo configurado para generar una corriente de secado en dicho espacio interior.

La instalación comprende además, en la segunda estación, una tapa configurada para cerrar el espacio interior de la caja de trabajo de manera estanca en la parte superior de la misma, medios de desplazamiento para desplazar la tapa o la caja de trabajo verticalmente con el fin de establecer dicho cierre estanco y una placa de succión unida a la tapa con libertad de desplazamiento vertical. Cuando la caja de trabajo está en la segunda estación, dicha placa de succión está dispuesta entre dicha tapa y la plataforma de dicha caja de trabajo. El dispositivo generador de corriente está configurado para aplicar succión en el espacio interior a través de la placa de succión y la tapa para generar la corriente de secado.

Las ventajas que se han descrito para el método se obtienen también con la instalación.

Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.

DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La figura 1 muestra de manera esquemática y simplificada una realización preferente de la instalación de la invención, sin algunos de sus elementos (como un dispositivo de transporte, por ejemplo).

La figura 2 muestra una caja de trabajo con una pluralidad de machos generados en la primera estación de la instalación de la figura 1.

La figura 3 muestra de manera esquemática y simplificada la primera estación de la instalación de la figura 1.

La figura 4 muestra de manera esquemática y simplificada la segunda estación de la instalación de la figura 1. La figura 5 muestra la tapa de la segunda estación de instalación de la figura 1, proporcionando un cierre estanco del espacio interior definido en la caja de trabajo.

La figura 6 muestra la caja de trabajo de la figura 2, dispuesta sobre la estructura y la plataforma de limpieza de la segunda estación de dicha instalación.

La figura 7a muestra con más detalle la plataforma de la caja de trabajo de la figura 2, con los orificios de dicha plataforma cerrados.

La figura 7b muestra con más detalle la plataforma de la caja de trabajo de la figura 2, con los orificios de dicha plataforma abiertos.

La figura 8 muestra la caja de trabajo de la figura 2, dispuesta sobre la estructura y la plataforma de limpieza de la segunda estación de dicha instalación, inclinada.

EXPOSICION DETALLADA DE LA INVENCION

Un primer aspecto de la invención se refiere a un método para la fabricación de machos de arena, que se implementa en una instalación 1000 adaptada para fabricar machos de arena, como la mostrada por ejemplo en la figura 1.

En cualquiera de sus realizaciones el método comprende, al menos, las siguientes etapas:

- una etapa de generación en la que se generan los machos 9 con la forma deseada en un espacio interior 1.0 delimitado por una caja de trabajo 1 mostrada a modo de ejemplo en la figura 2, mediante fabricación 3D (también conocida como fabricación aditiva) en la que de manera alterna y selectiva se aplican una pluralidad de capas de un material granulado (preferentemente arena) y de un aditivo que solidifica el material granulado sobre una plataforma 1.1 de la caja de trabajo 1, y

- una etapa de endurecimiento en la que se endurecen los machos 9 generados en la etapa de generación. En la etapa de generación se puede generar un solo macho 9 en la caja de trabajo 1, o se puede generar una pluralidad de machos 9 simultáneamente en dicha caja de trabajo 1. La etapa de generación se implementa además en una primera estación 101 de la instalación 1000, mostrada en las figuras 1 y 3.

La caja de trabajo 1 comprende la plataforma 1.1 y un marco 1.2, entre los que se delimita el espacio interior 1.0. Preferentemente, la caja de trabajo 1 es rectangular y comprende la plataforma 1.1 y cuatro paredes sustancialmente verticales, estando el espacio interior 1.0 delimitado sobre la plataforma 1.1 y entre las cuatro paredes.

En la etapa de endurecimiento, para endurecer los machos 9 generados en la etapa de generación, sin sacar los machos 9 de la caja de trabajo 1, se aplican microondas y al menos una corriente de secado, preferentemente aire (aunque se podría emplear cualquier otro fluido gaseoso, como por ejemplo nitrógeno), en el espacio interior 1.0 de la caja de trabajo 1 donde están dichos machos 9. La combinación de microondas y la corriente de secado provoca un secado rápido de dichos machos 9, y, por lo tanto, su endurecimiento. El tiempo de aplicación de microondas y/o de la corriente de secado depende de los requerimientos para los machos 9 generados, y/o de la forma y/o volumen total de los machos 9 generados en la etapa de generación correspondiente, y ambos procedimientos pueden darse simultáneamente o no (depende de los requerimientos y de las necesidades).

La etapa de generación se implementa con la caja de trabajo 1, en una primera estación 101 de la instalación 1000, mostrada en la figura 3 a modo de ejemplo, y la etapa de endurecimiento se implementa en una segunda estación 102 de dicha instalación 1000, mostrada en la figura 4 a modo de ejemplo. En el método, tras realizarse la etapa de generación en la primera estación 101, la caja de trabajo 1 se transporta a la segunda estación 102, donde se implementa dicha etapa de endurecimiento.

Durante la etapa de generación, el material granulado y el aditivo correspondiente se aplican en el espacio interior 1.0 de la caja de trabajo 1, sobre la plataforma 1.1, estando los machos 9 generados tras dicha etapa de generación, por lo tanto, en dicho espacio interior 1.0 sobre la plataforma 1.1 de la caja de trabajo 1. En la etapa de endurecimiento, antes de la aplicación de microondas y de la corriente de secado, se cierra de manera estanca dicho espacio interior 1.0 por su parte superior, con los machos 9 generados en su interior, mediante una tapa 2 configurada para tal fin. Gracias al cierre estanco las microondas y la corriente de secado que se aplican posteriormente actúan de manera más efectiva sobre los machos 9. Para proporcionar el cierre estanco se provoca preferentemente el desplazamiento vertical de la tapa 2 hacia la caja de trabajo 1, hasta que la tapa 2 contacta con dicha caja de trabajo 1 (situación mostrada en la figura 5). Para asegurar el cierre estanco, preferentemente la tapa 2 se apoya sobre la caja de trabajo 1 (sobre el marco 1.2 de la caja de trabajo 1), con una junta de estanqueidad (no representada en las figuras) entre dicho marco 1.2 y dicha tapa 2 (la junta de estanqueidad puede estar unida o asociada a la tapa 2, por ejemplo).

De esta manera, no es necesario incorporar un horno microondas, por ejemplo, como ocurre en el estado de la técnica, y se aprovecha la propia caja de trabajo 1 como receptora de las microondas, lo que repercute en una instalación 1000 menos costosa sin renunciar a los beneficios de las microondas.

En la realización preferente, las microondas se aplican a través de la tapa 2 mediante al menos un dispositivo de generación de microondas 4, como puede ser un magnetrón, por ejemplo, comprendiendo dicha tapa 2 al menos un orificio pasante 2.0 a través del cual se comunica el espacio interior 1.0 con dicho dispositivo de generación de microondas 4 y a través del cual se dirigen las microondas hacia el espacio interior 1.0 de la caja de trabajo 1. El dispositivo de generación de microondas 4 está comunicado con dicho orificio pasante 2.0 de manera aislada con el exterior, es decir, esta comunicación no interrumpe la estanqueidad proporcionada por la tapa 2 en el espacio interior 1.0 de la caja de trabajo 1, mediante preferentemente un conducto 4.0, por ejemplo.

La corriente de secado se genera aplicando una succión sobre el espacio interior 1.0 de la caja de trabajo 1. La succión puede provocarse desde abajo (desde debajo de la plataforma 1.1 de la caja de trabajo 1), pero en una realización preferente se aplica desde arriba.

En dicha realización preferente, para poder generar la corriente de secado además es necesario tener acceso al exterior de la caja de trabajo 1, por debajo de la plataforma 1.1, para coger aire presente debajo de la plataforma 1.1. De esta manera la plataforma 1.1 comprende, en al menos una zona de succión (no representada en las figuras), una porosidad que permite el paso de aire a su través, pero no así el paso de material granulado. De esta manera, cuando se aplica la succión desde encima del espacio interior 1.0, se absorbe aire de debajo de la plataforma 1.1 a través de dicha plataforma, generándose una corriente de secado de abajo a arriba a través de dicho espacio interior 1.0.

La succión se aplica a través de una placa de succión 3 que se dispone entre la tapa 2 y el material presente en el espacio interior 1.0 de la caja de trabajo 1, aplicándose dicha succión con dicha placa de succión 3 en contacto con dicho material. El hecho de aplicarse la succión con dicho contacto previene que el material granulado se mueva por el espacio interior 1.0 cuando se genera la corriente de secado, evitándose una pérdida de eficiencia.

La placa de succión 3 está unida a la tapa 2 mediante una columna 2.2, preferentemente con libertad de desplazamiento vertical. Esto permite que, cuando se desplaza la tapa 2 para provocar el cierre estanco del espacio interior 1.0 de la caja de trabajo 1, si antes de terminar este desplazamiento la placa de succión 3 contacta con el material presente en dicho espacio interior 1.0, dicha placa de succión 3 deje de desplazarse, aunque la tapa 2 siga haciéndolo. Con esto se evita una compactación excesiva del material presente en el espacio interior 1.0 y una rotura de los machos 9 debido a ello. En otras realizaciones la placa de succión 3 está fijada a la tapa 2 sin libertad de desplazamiento. En estas realizaciones, una vez realizado el cierre estanco del espacio interior 1.0 de la caja de trabajo 1, la plataforma 1.1 se desplaza hacia la placa de succión 3 hasta que el material presente en dicho espacio interior 1.0 contacta con dicha placa de succión 3. Una vez conseguido dicho contacto, se inmoviliza dicha plataforma 1.1 y se genera la corriente de secado.

El área de la placa de succión 3 que está enfrentada a la plataforma 1.1 es igual o menor que el área análoga de la plataforma 1.1, pero preferentemente cubre al menos el área de la caja de trabajo 1 que alberga machos 9. De esta manera se realiza una succión más efectiva sobre dichos machos 9, en comparación con un área menor que no cubriese dichos machos 9. Además, si se quiere mejorar la eficiencia la placa de succión 3 todavía más, la placa de succión 3 puede comprender una cámara (no representada en las figuras) a lo largo de su contorno, que, una vez se produce el cierre estanco, se hincha o infla de un fluido (por ejemplo, aire) para fijar la placa de succión 3 en posición con respecto a la caja de trabajo 1 y para generar un entorno estanco entre dicha placa de succión 3 y la plataforma 1.1 de la caja de trabajo 1 (espacio donde están los machos 9). La succión se aplicaría una vez hinchada la cámara.

Preferentemente, la succión se aplica a través de la placa de succión 3 mediante el dispositivo de generación de corriente 5 configurado para tal fin (una bomba de succión, por ejemplo), y a través de la tapa 2. Para ello la tapa 2 comprende al menos un orificio pasante 2.1 y la columna 2.2 es hueca, comunicándose el dispositivo de generación de corriente 5 con la placa de succión 3 a través del orificio pasante 2.1 y del hueco de la columna 2.2. Preferentemente, la placa de succión 3 comprende, al menos en una zona de succión 3.0, una porosidad determinada que permite el paso de aire a su través, pero no así el paso de material granulado para evitar que material granulado sobrante o sin solidificar se escape del espacio delimitado entre la caja de trabajo 1 y la placa de succión 3 a través de dicha placa de succión 3 hacia el dispositivo de generación de corriente 5 (lo que podría repercutir en un mal funcionamiento de dicho dispositivo de generación de corriente 5, o incluso en el deterioro de dicho dispositivo de generación de corriente 5), aplicándose la succión a través de dicha zona de succión 3.0 (y no del resto de la placa de succión 3).

Preferentemente, la tapa 2 está fabricada de un material adaptado para soportar las microondas, como puede ser un material dieléctrico o transparente a las microondas, como puede ser el teflón o un polietileno de alta densidad, por ejemplo, de tal manera que la energía de las microondas se transfiere a los machos 9 presentes en el espacio interior 1.0 y no a la tapa 2, lo que implica por un lado que la tapa 2 no altere sus propiedades y tenga una vida útil elevada, y por otro lado que la propia tapa 2 no se caliente y no coja energía de las microondas, aprovechándose la mayor energía posible de dichas microondas para el secado o endurecimiento de los machos 9. Preferentemente, de igual manera, la caja de trabajo 1 y/o la placa de succión 3 también están fabricadas de un material adaptado para soportar las microondas, que puede ser mismo del que está fabricada la caja de trabajo 1.

En una realización preferente, el método comprende una etapa de limpieza posterior a la etapa de endurecimiento. En dicha etapa de limpieza se evacúa de la caja de trabajo 1 el material granulado sobrante o no solidificado que hay alrededor de los machos 9. Gracias a la etapa de endurecimiento previa, se permite una etapa de limpieza efectiva sin riesgo a que los machos 9 se rompan.

Para realizar la etapa de limpieza la caja de trabajo 1 puede ser transportada a una tercera estación de la instalación 1000, pero en dicha realización preferente la etapa de limpieza se implementa en la segunda estación 102 de la instalación 1000, al igual que la etapa de endurecimiento, lo que reduce los tiempos del proceso.

En dicha realización preferente, tanto las microondas como la corriente de secado se introducen en el espacio interior 1.0 a través de la tapa 2, de tal manera que no intervienen debajo de la caja de trabajo 1 y dicho espacio puede estar libre. De esta manera, la evacuación del material sobrante puede realizarse por debajo de la caja de trabajo 1, y para ello la plataforma 1.1 de la caja de trabajo 1 comprende una pluralidad de orificios de evacuación 1.1a a través de los cuales se evacúa el material granulado sobrante o no solidificado del espacio interior 1.0 de la caja de trabajo 1. Los orificios de evacuación 1.1a están cerrados durante las etapas de generación y endurecimiento, y se abren en la etapa de limpieza para permitir la evacuación de dicho material granulado sobrante. Evidentemente el tamaño de los orificios de evacuación 1.1a es mayor que el tamaño de los granos del material granulado, para posibilitar dicha evacuación. Así, dichos orificios de evacuación 1.1a se abren de manera controlada.

En dicha realización preferente, la segunda estación 102 comprende una estructura 102.1 y una plataforma de limpieza 102.0 dispuesta sobre dicha estructura 102.1 y unida a dicha estructura 102.1, tal y como se muestra en las figuras 6 y 7. La plataforma de limpieza 102.0 es un marco hueco. La caja de trabajo 1 se dispone sobre la plataforma de limpieza 102.0 cuando dicha caja de trabajo 1 se transporta a dicha segunda estación 102, y se acopla a dicha plataforma de limpieza 102.0. Durante la etapa de limpieza, además de abrirse los orificios de evacuación 1.1a de la plataforma 1.1, en algunas realizaciones se provoca una inclinación controlada de la plataforma de limpieza 102.0 en diferentes direcciones, para provocar la inclinación de la caja de trabajo 1 en diferentes direcciones y provocar así un movimiento del material granulado sobrante presente en el espacio interior 1.0 de la caja de trabajo 1, lo que facilita su evacuación a través de los orificios de evacuación 1.1a (evacuación a un contenedor 102.3 dispuesto bajo la plataforma de limpieza 102.0, por ejemplo). Para provocar la inclinación se genera un movimiento controlado de dicha plataforma de limpieza 102.0. La plataforma de limpieza 102.0 está apoyada sobre una pluralidad de zonas de apoyo de la segunda estación 102, que son desplazables en altura, y para provocar la inclinación comentada se genera el desplazamiento vertical controlado de dichas zonas de apoyo. Para provocar la inclinación, la instalación 1000 comprende una pluralidad de elementos hinchables 102.2 en la segunda estación 102, que están dispuestos entre la estructura 102.1 y la plataforma de limpieza 102.0, distribuidos de manera que cada uno de ellos contacta con una zona diferente de la plataforma de limpieza 102.0. Cada elemento hinchable 102.2 comprende al menos una de las zonas de apoyo sobre las que se apoya la plataforma de limpieza 102.0, y se provoca el hinchado y el deshinchado controlado de cada uno de dichos elementos hinchables 102.2 para provocar la inclinación deseada de la plataforma de limpieza 102.0 y de la caja de trabajo 1 acoplada a la plataforma de limpieza 102.0. Los elementos hinchables 102.2 se controlan de manera independiente, comprendiendo cada elemento hinchable 102.2 preferentemente una única zona de apoyo respectiva.

La plataforma de limpieza 102.0 comprende una base con la misma forma que la caja de trabajo 1, que en la realización preferente es rectangular, estando así dicha plataforma de limpieza 102.0 apoyada sobre cuatro zonas de apoyo en dicha realización preferente. Cada zona de apoyo está próxima a, o bajo, uno de los vértices de la plataforma de limpieza 102.0, y a cada zona de apoyo le corresponde un elemento hinchable 102.2 como los descritos previamente.

Durante la etapa de limpieza la tapa 2 puede permanecer proporcionando el cierre estanco, caso en el que estará unida a la plataforma de limpieza 102.0, mediante una estructura 104, para inclinarse en la misma medida que la plataforma de limpieza 102.0, y, por lo tanto, en la misma medida que la caja de trabajo 1, o puede estar separada de la caja de trabajo 1 (caso en el que no es necesaria la estructura 104).

Para la limpieza se puede generar una vibración de la caja de trabajo 1, para remover el material granulado no solidificado, por sí solo o en combinación con la inclinación de dicha caja de trabajo 1.

En ejemplos que no forman parte de la invención, la corriente de secado se genera mediante una inyección de aire u otro fluido gaseoso, en vez de mediante una succión, y en otras realizaciones se genera mediante la combinación de inyección y succión.

Un segundo aspecto de la invención se refiere a una instalación 1000 configurada para la fabricación de machos 9 de arena. La instalación 1000 comprende:

- una caja de trabajo 1 donde se generan los machos 9 y que comprende una plataforma 1.1,

- una primera estación 101 configurada para acoger la caja de trabajo 1,

- unos medios de fabricación que están asociados a la primera estación 101 y que están configurados para generar los machos 9 en un espacio interior 1.0 delimitado por la caja de trabajo 1, mediante fabricación 3D en la que de manera alterna y selectiva se aplican una pluralidad de capas de un material granulado y de un aditivo que solidifica el material granulado sobre la plataforma 1.1 de dicha caja de trabajo 1,

- una segunda estación 102 configurada para acoger la caja de trabajo 1,

- un dispositivo de transporte (no representado en las figuras) para desplazar la caja de trabajo 1 de la primera estación 101 a la segunda estación 102, y

- unos medios de endurecimiento que están asociados a la segunda estación 102 y que están configurados para endurecer dichos machos 9 generados.

La primera estación 101 comprende al menos una estructura 101.1 sobre la que se dispone la caja de trabajo 1 (preferentemente dicha caja de trabajo 1 se acopla a la estructura 101.1). Los medios de fabricación asociados a la primera estación 101 están dispuestos en dicha primera estación 101, comprendiendo dicha primera estación dichos medios de fabricación. Los medios de fabricación comprenden al menos dos cabezales 101.2 y 101.3, un primer cabezal 101.2 que se encarga de aplicar las capas de material granulado, y un segundo cabezal 101.3 que se encarga de aplicar las capas de aditivo. Preferentemente ambos cabezales 101.2 y 101.3 están unidos con libertad de desplazamiento en una dirección horizontal X a una segunda estructura 101.4 de la primera estación 101. La segunda estructura 101.4 puede estar comprendida además en los medios de fabricación.

Los medios de endurecimiento comprenden al menos un dispositivo de generación de microondas 4, y un dispositivo de generación de corriente 5 configurado para generar una corriente de secado. Ambos dispositivos 4 y 5 están adaptados para comunicarse con el espacio interior 1.0 de la caja de trabajo 1 cuando dicha caja de trabajo 1 se dispone en la segunda estación 102.

La instalación 1000 comprende, en la segunda estación 102, una tapa 2 como la comentada para el método, y unos medios de desplazamiento (no representados en las figuras) para desplazar la tapa 2 hacia la caja de trabajo 1 o para desplazar la caja de trabajo 1 hacia la tapa 2, para realizar el cierre estanco entre la caja de trabajo 1 y la tapa 2. Lo descrito para el método con respecto al cierre estanco es también válido para la instalación 1000, en cualquiera de sus realizaciones y/o configuraciones, y no vuelve a explicarse para dicha instalación 1000.

El dispositivo de generación de microondas 4 está configurado además para dirigir las microondas al espacio interior 1.0 de la caja de trabajo 1 a través de la tapa 2, comprendiendo la tapa 2 al menos un orificio pasante 2.0 para habilitar el paso de las microondas a su través hacia el espacio interior 1.0 y comprendiendo dicha tapa 2, preferentemente, un material adaptado para soportar las microondas como se ha descrito para el método. La comunicación entre el dispositivo de generación de microondas 4 y el orificio pasante 2.0 puede realizarse mediante un conducto 4.0 configurado para tal fin, por ejemplo. El dispositivo de generación de microondas 4 puede comprender un magnetrón, y puede estar dispuesto en la segunda estación 102 de manera fija. Si es la tapa 2 la que se desplaza para generar el cierre estanco anteriormente descrito, entonces es el conducto 4.0 que comunica el dispositivo de generación de microondas 4 con el orificio pasante 2.0 el que se mueve (siendo entonces dicho conducto 4.0 flexible).

La instalación 1000 comprende una placa de succión 3, preferentemente unida a la tapa 2 con libertad de desplazamiento vertical, y que, cuando la caja de trabajo 1 está en la segunda estación 102, está dispuesta entre dicha tapa 2 y la plataforma 1.1 de dicha caja de trabajo 1, y el dispositivo de generación de corriente 5 está configurado para aplicar una succión sobre el espacio interior 1.0 a través de la placa de succión 3 y de la tapa 2. Lo descrito con respecto a la placa de succión 3 para el método es también válido para la instalación 1000, en cualquiera de sus realizaciones y/o configuraciones, y no vuelve a explicarse para dicha instalación 1000.

La unión entre la placa de succión 3 y la tapa 2 se puede realizar, por ejemplo, mediante una columna 2.2, y la placa de succión 3 puede desplazarse con respecto a dicha columna 2.2.

El dispositivo de generación de corriente 5 está configurado para aplicar la succión a través de dicha placa de succión 3, tal y como se ha descrito para el método. Además, en una realización preferente el dispositivo de generación de corriente 5 está dispuesto fuera del espacio interior 1.0 después de realizarse el cierre estanco del mismo, y se comunica con la tapa 2 mediante un conducto 5.0 específico para tal fin. La tapa 2 comprende además un orificio pasante 2.1 comunicado con dicho dispositivo de generación de corriente 5, para permitir la generación de la succión a través de la placa de succión 3. Además, la columna 2.2 es parcialmente hueca y está comunicada con el orificio pasante 2.1 (preferentemente está alineada con dicho orificio pasante 2.1), y la zona de succión 3.0 está comunicada con dicha columna 2.2 (con el hueco de la columna 2.2), de tal manera que la succión generada desde el dispositivo de generación de corriente 5 llega hasta el espacio interior 1.0 delimitado por la caja de trabajo 1.

Como se ha descrito para el método, en una realización preferente los dispositivos 4 y 5 no interfieren debajo de dicha caja de trabajo 1. En dicha realización preferente la segunda estación 102 de la instalación 1000 comprende una plataforma de limpieza 102.0, que está dispuesta sobre una estructura 102.1 de la segunda estación 102, y la caja de trabajo 1 y la plataforma de limpieza 102.0 están configuradas para poder acoplarse entre sí. La plataforma 1.1 de la caja de trabajo 1 comprende una pluralidad de orificios de evacuación 1.1a con apertura controlada, como se ha descrito para el método (explicación también válida para la instalación 1000), a través de los cuales se puede evacuar el material granulado del espacio interior 1.0 de la caja de trabajo 1. La plataforma de limpieza 102.0 comprende un marco que es el que se acopla a la caja de trabajo 1, y es hueca (o parcialmente hueca), permitiendo que el material granulado sobrante que se evacúa de la caja de trabajo 1 a través de los orificios de evacuación 1.1a de la plataforma 1.1 caiga a su través, y se pueda recoger para su transporte posterior a donde se requiera (para desecharlo o, incluso, para reaprovecharlo si fuera posible).

En dicha realización preferente, la plataforma 1.1 está formada por una pluralidad de placas 1.10 paralelas, preferentemente tres, dispuestas una encima de otra a modo de sándwich. Cada placa 1.1b comprende una pluralidad de orificios 1.11 pasantes, y para abrir los orificios 1.1a de la plataforma 1.1 se provoca el desplazamiento de al menos una de dichas placas 1.10, en una dirección T transversal, de tal manera que los orificios 1.11 de las diferentes placas 1.10 se alinean y permiten el paso del material aglutinante no solidificado a través de la plataforma 1.1, tal y como se muestra a modo de ejemplo en la figura 7b. De esta manera, cuando los orificios 1.11 de las diferentes placas 1.10 están alineados se dice que los orificios 1.1a están abiertos, puesto que se permite el paso del material granulado no solidificado a través de ellos fuera de la caja de trabajo 1.

Como se ha descrito para el método, la plataforma de limpieza 102.0 está apoyada sobre una pluralidad de zonas de apoyo desplazables en altura de manera controlable e independiente, generándose con el desplazamiento controlado de dichas zonas de apoyo una inclinación controlada de la caja de trabajo 1 en diferentes direcciones, como la mostrada a modo de ejemplo en la figura 8. La plataforma de limpieza 102.0 comprende preferentemente una base rectangular (en la realización preferente, tal y como se ha descrito para el método), estando apoyada dicha plataforma de limpieza 102.0 sobre cuatro zonas de apoyo y estando cada zona de apoyo próxima a, o bajo, uno de los vértices de la plataforma de limpieza 102.0.

La segunda estación 102 comprende una pluralidad de elementos hinchables 102.2 dispuestos entre la estructura 102.1 y la plataforma de limpieza 102.0, comprendiendo cada elemento hinchable 102.2 al menos una de las zonas de apoyo sobre las que se apoya la plataforma de limpieza 102.0, estando dichos elementos hinchables 102.2 configurados para ser controlados de manera independiente, hinchándose y deshinchándose de una manera controlada para provocar el desplazamiento vertical de la zona de apoyo correspondiente.

Para la limpieza, la instalación puede comprender un dispositivo de generación de vibraciones (no representado en las figuras) para provocar una vibración de la caja de trabajo 1, para remover el material granulado no solidificado. Dicho dispositivo puede emplearse por sí solo, o en combinación con los medios para inclinar la caja de trabajo 1. La instalación 1000 según la invención está configurada para poder implementar el método según la invención, en cualquiera de sus realizaciones y/o configuraciones, y vice versa. Así, la instalación 1000 comprenderá la configuración necesaria para implementar la configuración o realización requerida del método, y viceversa. Lo descrito con respecto al método es así también válido para las correspondientes realizaciones/configuraciones de la instalación 1000, y lo descrito con respecto a la instalación 1000 es así también válido para para las correspondientes realizaciones/configuraciones del método.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Método para la fabricación de machos de arena, que comprende una etapa de generación en la que se genera al menos un macho (9) con la forma deseada en un espacio interior (1.0) delimitado por una caja de trabajo (1), mediante fabricación 3D en la que de manera alterna y selectiva se aplican una pluralidad de capas de un material granulado y de un aditivo que solidifica el material granulado sobre una plataforma (1.1) de la caja de trabajo (1), y una etapa de endurecimiento en la que se endurecen el macho (9) generado en la etapa de generación, implementándose la etapa de generación con la caja de trabajo (1) en una primera estación (101) de una instalación (1000) e implementándose la etapa de endurecimiento en una segunda estación (102) de dicha instalación (1000), transportándose la caja de trabajo (1) a la segunda estación (102) donde se implementa la etapa de endurecimiento, después de ejecutarse la etapa de generación en la primera estación (101), caracterizado porque en la etapa de endurecimiento, para endurecer el macho (9) generado en la etapa de generación, se aplican microondas y una corriente de secado en el espacio interior (1.0) de la caja de trabajo (1) donde está dispuesto dicho macho (9), y en dicha etapa de endurecimiento, antes de la aplicación de microondas y de la corriente de secado, se cierra de manera estanca el espacio interior (1.0) de la caja de trabajo (1) por su parte superior, con una tapa (2) configurada para tal fin, provocándose el desplazamiento vertical de la tapa (2) hacia la caja de trabajo (1) o de la caja de trabajo (1) hacia la tapa (2) para realizar el cierre estanco, generándose la corriente de secado aplicando una succión sobre el espacio interior (1.0) de la caja de trabajo (1), desde el exterior de dicho espacio interior (1.0), aplicándose dicha succión a través de una placa de succión (3) que está dispuesta entre la tapa (2) y el material presente en el espacio interior (1.0) de la caja de trabajo (1), y con dicha placa de succión (3) en contacto con dicho material.

2. Método según la reivindicación 1, en donde las microondas se aplican desde el exterior del espacio interior (1.0) de la caja de trabajo (1) y a través de la tapa (2), comprendiendo dicha tapa (2) al menos un orificio pasante (2.0) a través del cual se dirigen las microondas hacia el espacio interior (1.0) de la caja de trabajo (1).

3. Método según la reivindicación 1 o 2, en donde la succión de genera desde encima del espacio interior (1.0) de la caja de trabajo (1), a través de la tapa (2) y de la placa de succión (3) unida a dicha tapa (2), comprendiendo la plataforma (1.1), en al menos una zona de succión, una porosidad determinada que permite el paso de aire a su través, pero no así el paso de material granulado.

4. Método según la reivindicación 3, en donde la placa de succión (3) comprende, al menos en una zona de succión (3.0), una porosidad determinada que permite el paso de aire a su través, pero no así el paso de material granulado, aplicándose la succión a través de dicha zona de succión (3.0).

5. Método según la reivindicación 3 o 4, en donde la caja de trabajo (1) se acopla a una estructura (102.1) de la segunda estación (102) e implementándose la etapa de endurecimiento en dicha segunda estación (102) con la caja de trabajo (1) acoplada a dicha estructura (102.1), comprendiendo el método una etapa de limpieza posterior a la etapa de endurecimiento, que se implementa con la caja de trabajo (1) en la segunda estación (102) y en la que se separa el material granulado sobrante del macho (9) y se evacúa dicho material granulado sobrante del espacio interior (1.0) de dicha caja de trabajo (1) a través de la plataforma (1.1) de dicha caja de trabajo (1).

6. Método según la reivindicación 5, en donde la plataforma (1.1) de la caja de trabajo (1) comprende una pluralidad de orificios de evacuación (1.1a) para evacuar a su través el material granulado sobrante del espacio interior (1.0) de la caja de trabajo (1), que se abren de manera controlada en la etapa de limpieza para permitir dicha evacuación, comprendiendo la estructura (102.1) de la segunda estación (102) una plataforma de limpieza (102.0) sobre la que se dispone, y a la que se acopla, la caja de trabajo (1) cuando dicha caja de trabajo (1) se acopla a dicha estructura (102.1).

7. Instalación configurada para la fabricación de machos de arena, comprendiendo la instalación (1000) una caja de trabajo (1) donde se genera al menos un macho (9) y que comprende una plataforma (1.1), una primera estación (101) configurada para acoger la caja de trabajo (1), unos medios de fabricación que están asociados a la primera estación (101) y que están configurados para generar los machos (9) en un espacio interior (1.0) delimitado por la caja de trabajo (1), mediante fabricación 3D en la que de manera alterna y selectiva se aplican una pluralidad de capas de un material granulado y de un aditivo que solidifica el material granulado, sobre la plataforma (1.1) de dicha caja de trabajo (1), una segunda estación (102) configurada para acoger la caja de trabajo (1), un dispositivo de transporte para desplazar la caja de trabajo (1) de la primera estación (101) a la segunda estación (102), y unos medios de endurecimiento que están asociados a la segunda estación (102) y que están configurados para endurecer los machos (9) generados en la primera estación (101), caracterizada porque los medios de endurecimiento comprenden al menos un dispositivo de generación de microondas (4) y para aplicarlos al espacio interior (1.0) delimitado por la caja de trabajo (1), cuando dicha caja de trabajo (1) está en la segunda estación (102), y un dispositivo de generación de corriente (5) configurado para generar una corriente de secado en dicho espacio interior (1.0), cuando dicha caja de trabajo (1) está en la segunda estación (102), comprendiendo la instalación (1000) además, en la segunda estación (102), una tapa (2) configurada para cerrar el espacio interior (1.0) de la caja de trabajo (1) de manera estanca por la parte superior del mismo, unos medios de desplazamiento para desplazar la tapa (2) o la caja de trabajo (1) verticalmente para establecer dicho cierre estanco y una placa de succión (3) unida a la tapa (2) con libertad de movimiento vertical, y, cuando el trabajo la caja (1) está en la segunda estación (102), dicha placa de succión (3) está dispuesta entre dicha tapa (2) y la plataforma (1.1) de dicha caja de trabajo (1), y estando configurado el dispositivo generador (5) de corriente para aplicar una succión en el espacio interior (1.0) a través de la placa de succión (3) y la tapa (2) para generar la corriente de secado.

8. Instalación según la reivindicación 7, en donde el dispositivo de generación de microondas (4) está unido a la tapa (2) y comunicado con al menos un orificio pasante (2.0) de dicha tapa (2), de tal manera que las microondas que genera llegan al espacio interior (1.0) de la caja de trabajo (1) a través de dichos orificios pasantes (2.0) de la tapa (2), comprendiendo dicha tapa (2), preferentemente, un material adaptado para soportar las microondas.

9. Instalación según la reivindicación 7 u 8, en donde el dispositivo de generación de corriente (5) está comunicado con dicha placa de succión (3) a través de la tapa (2) y está configurado para aplicar la succión desde encima del espacio interior (1.0) y a través de la tapa (2) y de dicha placa de succión (3).

10. Instalación según la reivindicación 9, en donde la placa de succión (3) está unida a la tapa (2) mediante una columna (2.2) hueca, comprendiendo la tapa (2) un orificio pasante (2.1) comunicado con el hueco de la columna (2.2) y estando dicho hueco comunicado con la placa de succión (3), estando el dispositivo de generación de corriente (5) comunicado con el orificio pasante (2.1) de la tapa (2), de tal manera que está comunicado con la placa de succión (3) a través de dicho orificio pasante (2.1) y del hueco de la columna (2.2).

11. Instalación según la reivindicación 8 o 9, en donde la placa de succión (3) comprende, al menos en una zona de succión (3.0), una porosidad determinada que permite el paso de aire a su través, pero no así el paso de material granulado, y la tapa (2) comprende al menos un orificio pasante (2.0) comunicado con el dispositivo de generación de corriente (5) y con dicha zona de succión (3.0).

12. Instalación según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en donde la segunda estación (102) comprende una estructura (102.1) con una plataforma de limpieza (102.0), estando la caja de trabajo (1) y la plataforma de limpieza (102.0) configuradas para permitir un acoplamiento entre ellas, para generar la corriente de secado, comprendiendo la plataforma (1.1) una pluralidad de orificios de evacuación (1.1a) con apertura controlada, a través de los cuales se puede evacuar el material granulado sobrante del espacio interior (1.0) de la caja de trabajo (1) y comprendiendo la instalación (1000), en la segunda estación (102), unos medios para generar dicha apertura.