La presente invención se relaciona con el campo técnico de la mecánica, la ciencia de los materiales, el moldeo de formas, la dinámica de fluidos y la fuerza centrífuga, ya que aporta una máquina de moldeo por rotación. j¾NTlCEDEN ES DE IA INVENCIÓN

Todos los objetos que encontramos y utilizamos diariamente, como pueden ser los automóviles, muebles, electrodomésticos, libros, entre otros, no se encuentran en la naturaleza, sino que han sido creados por el hombre, partiendo de materias primas de la propia naturaleza ya que, por medio de diversos procesos de fabricación, se les ha dado la forma apropiada para conseguir cubrir una necesidad o aumentar el bienestar humano. Para fabricar un elemento, además de realizar un diseño previo en el que se especifiquen dimensiones y materiales, es necesario elegir el procedimiento de fabricación más idóneo, con el fin de dar forma al material.

La fabricación por moldeo se realiza fundiendo el material y vertiéndolos en moldes que reproduzcan la forma de la pieza. Esta técnica se conoce también como fundición o colada. Se aplica esencialmente para metales y plásticos, aunque en la actualidad ya se aplica a una gran variedad de materiales.

Un molde es un recipiente que presenta una cavidad en la que se introduce un material en estado de fusión que, al solidificarse, adopta la forma de la cavidad. Luego se deja enfriar el tiempo necesario hasta que se solidifique y se extrae del molde. Por medio de este método podemos fabricar y obtener piezas de formas muy diversas, siendo ampliamente utilizado en el campo de los recipientes de productos y carcasas de máquinas. Los moldes, en general, constan de dos piezas, perfectamente acopladas.

En la industria existen diferentes tipos de moldeo los cuales se adaptan al tipo de piezas que se pretenden fabricar.

La colada por gravedad se realiza vertiendo el material fundido sobre un molde y el material llena el molde por su propio peso. En la colada por gravedad se pueden incluir los moldes de arena, en los cuales se utiliza sílice (una arena muy pura} para hacer el molde, mezclada con arcilla y agua para aglomerar la arena.

También se utilizan las coquillas, que son moldes metálicos permanentes (normalmente de acero o fundición gris) que, al contrario que el método de moldeo con arena permite obtener un número muy elevado de piezas iguales utilizando el mismo molde. Las coquillas son mucho más caras que los moldes de arena, pero resulta rentable si se fabrican con ellas un número elevado de piezas. Presenta otra ventaja, al ser el molde metálico, la velocidad a la que se enfría la pieza es mayor, además, la precisión de las piezas obtenidas es mejor, por último, está la colada por cera perdida, la cual se emplea para fabricar objetos artísticos o de forma muy compleja y pequeña.

Otro de los tipos de moldeo es la colada por presión o inyección, ésta se lleva a cabo introduciendo el material fundido en el interior del molde forzando la entrada en el mismo. En este método se emplean moldes permanentes. El material se inyecta en el molde por medio de una máquina, que suele ser un émbolo. Los moldes son coquillas, aunque se suelen denominar matrices. Este método presenta la ventaja de que pueden fabricarse piezas de formas complicadas de una manera bastante económica y de gran precisión.

La colada continua, consiste en llenar un recipiente de material fundido procedente de los hornos de fundición. El material cae por un orificio, se solidifica y se obtiene una tira continua de sección semejante a la del molde. Esta tira cae en vertical y va avanzando para ser cortada posteriormente .

El moldeo por fuerza centrífuga se realiza haciendo girar el molde alrededor de un eje, con lo que la fuerza centrífuga obliga al metal fundido a rellenar todas las cavidades del mismo. Se emplea fundamentalmente para moldear piezas de revolución, como pueden ser tubos, sin necesidad de emplear machos, el espesor del tubo estará en función de la cantidad de material colado.

El moldeo rotacional o rotomoldeo es el proceso de transformación del plástico empleado para producir piezas huecas, en el que plástico en polvo o liquido se vierte dentro de un molde luego se lo hace girar mientras se calienta. El plástico se va fundiendo mientras se distribuye y adhiere en toda la superficie interna. Finalmente, el molde se enfría para permitir la extracción de la pieza terminada. En los últimos años, el rotomoldeo ha llamado fuertemente la atención de la comunidad industrial debido a las cualidades que presenta. Este proceso se va sofisticando día a día de manera que actualmente es considerado entre los procedimientos de transformación con mayor madurez tecnológica debido a las innovaciones en equipo, materiales y técnicas de control que han sido incorporados. Este proceso- ofrece gran libertad de diseño, pues es posible fabricar artículos sorpresivamente complejos con herramentales relativamente sencillas y de bajo costo, que en ciertos casos sería imposible moldear con otro procedimiento.

En la fabricación de ciertas piezas huecas, con geometría de curvas complejas, pared uniforme, y contrasalidas, el rotomoldeo es una alternativa con menor costo frente al moldeo por soplado, sin mencionar que debido a las bajas presiones empleadas en el moldeo rotacional se producen piezas con presiones internas mínimas, presentando un buen comportamiento mecánico debido a su mayor solidez en comparación con las piezas producidas a través del soplado o la inyección, los niveles productivos del rotomoldeo pueden variar de algunas cuantas piezas, a cientos o miles de artículos, también es adecuado para la producción en baja escala con vista a la obtención de prototipos. Además, a causa de la libertad de diseño, este proceso sobresale entre las técnicas de alta velocidad y productividad, además, el bajo costo de este proceso permite la experimentación con diversos materiales, distribución en el calibre de pared o con el acabado de las piezas.

Se realizó una búsqueda del estado de la técnica para máquinas de moldeo por rotación, donde se encontró que se han desarrollado diferentes máquinas con ese fin, como se menciona en el documento de solicitud de patente número JP20G2273555 (A) , con fecha de publicación del 25 de septiembre de 2002, que tiene como título "APARATO Y MÉTODO PARA PRODUCIR ANILLOS DE SELLO", que describe un aparato y un método para fundir centrífugamente el anillo, y se asegura qué no hay material de desecho en el proceso de producción, además, se asegura que el anillo de sellado se produce en rigurosa referencia de que no es necesario cualquier tipo de tratamiento de fresado adicional al anillo de sello. Este aparato y el método están provistos de un molde que es calentado y que gira a una velocidad de rotación predeterminada. El material fundido se vierte en el molde durante la rotación del molde. Después de eso, el molde se enfría y la rotación del mismo se desacelera y el material solidificado se saca del molde.

El documento anteriormente citado hace referencia de ser un aparato para la fabricación de sellos, pero no hay evidencia de poder utilizar varios moldes al mismo tiempo para la producción en altos volúmenes, tampoco hacen mención de poder ser utilizados con materiales de diferentes características físicas, así como tampoco existe referencia de poder fabricar piezas de diferentes formas y tamaños, al mismo tiempo.

Otro de los documentos que se encontró es la solicitud de patente internacional número W02017099720 (Al), con fecha de publicación del 15 de junio del 2017, que tiene como título "SISTEMA Y MÉTODO PARA MOLDEADO POR INYECCIÓN CONTINUO", que describe un sistema de moldeo continuo similar a un carrusel, el cual incluye una disposición de canales de alimentación inclinados. Cada uno de los canales de alimentación tiene una válvula de control situada en la parte alta de una entrada a una cavidad de molde asociada. La válvula es controlada de manera que se pueden hacer ajustes en tiempo real para lograr o mantener el suministro de material polimérico fundido a la cavidad del .molde a presión constante.

El documento previo hace referencia a un sistema de inyección distribución y alimentación continua, pero no hace mención de poder utilizar materiales con diferentes características físicas y fisiológicas, tampoco hay evidencia de que sea posible controlar el ciclo de moldeo para lograr diferentes dimensiones de la pieza, al mismo tiempo.

También se encontró el documento de solicitud de patente internacional número W09616784 (Al), con fecha de publicación del 06 de junio de 1996. Que tiene como título "MÉTODO, APARATO Y ESTRUCTURA DE MOLDEO ROTACIONAL MULTIEJES", dicho documento describe un aparato de moldeo rotacional multieje y el método para usar dicho aparato incluye una pluralidad de miembros de brazo espaciados generalmente orientados horizontalmente teniendo cada uno un extremo que se extiende desde una sección de marco vertical con un conjunto de molde montados giratoriamente adyacentes a un extremo libre del mismo. Cada conjunto de molde incluye una pluralidad de secciones de molde separables que incluyen secciones de placa. Una pluralidad de cámaras de mezclado cerradas orientadas verticalmente y espaciadas estrechamente cada una, incluyendo una sección de mezcla de líquido superior y una sección de mezcla de líquido/sólido inferior dispuesta debajo de la sección de mezcla de líquido superior y conectada a la misma en un ángulo obtuso. Una tolva de alimentación de partículas sólidas está conectada a la sección de mezcla inferior en un punto por encima de su conexión con la sección de mezcla superior. La porción de control incluye un mecanismo de indexación que orienta secuencialmente un dispensador de cada cámara de mezclado con cada conjunto de molde para controlar la formación de estructuras moldeadas de manera continua en un perfil de moldeo multieje preseleccionado.

El documento anterior hace referencia a un aparato de moldeo rotacional en diferentes ejes, pero no muestra evidencia de poder operar con una sola tolva de alimentación donde el material a utilizar no necesita ser previamente mezclado, tampoco hace mención de poder ser utilizada con diferentes tipos de materiales y de diferentes consistencias para lograr fabricar piezas de diferentes dimensiones y características.

Por último, se encontró el documento de patente número ÜS8911229 (B2), con fecha de publicación del 16 de diciembre del 2014, que tiene como título "APARATO PARA FABRICAR UN PAQUETE DE SEMICONDUCTORES", que describe un aparato para fabricar un paquete de semiconductor que incluye al menos un primer molde, un rotor y un controlador. El primer molde tiene una primera sección de molde, una segunda sección de molde y al menos una cavidad formada cuando la primera sección de molde y el segundo molde se juntan. El rotor está acoplado al primer molde, y el impulsor se encuentra entre el primer molde y un eje giratorio del rotor. El controlador suministra una resina de moldeo en la cavidad en función de la fuerza centrífuga generada cuando el rotor gira sobre el eje de rotación.

El último documento citado, hace referencia a un aparato para la fabricación de recubrimientos de semiconductores, pero no hace mención de poder suministrar el material sin la ayuda de un actuador de inyección, tampoco hay evidencia de que pueda operar sin moldes complementarios, por último, no hay referencia de que pueda operar con materiales de diferentes características físicas y/o de diferentes densidades, así como no se pueden tabrxcar pxezas de ciferent.es Qiroensxones, al mismo tiempo.

Es , por lo tanto, objeto de la presente invención, proporcionar una máquina de moldeo por rotación, que resuelve los problemas anteriormente mencionados. BREVE DESCRIPCIÓN DE XAS FIGURAS

Los detalles característicos de esta novedosa máquina de moldeo por rotación se muestran claramente en la siguiente descripción y en las figuras que se acompañan, así como una ilustración de aquella, y siguiendo los mismos signos de referencia para indicar las partes mostradas. Sin embargo, dichas figuras se muestran a manera de ejemplo y no deben de ser consideradas como limitativas para la presente invención.

La figura 1 muestra una vista en perspectiva frontal de la máquina de moldeo por rotación.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva posterior de la explosión de la máquina de moldeo por rotación La figura 3 muestra una vista en perspectiva posterior de la máquina de moldeo por rotación.

La figura 4 muestra una vista lateral sin la estructura de la máquina de moldeo por rotación.

La figura 5 muestra una vista superior del cilindro de la máquina de moldeo por rotación.

Para una mejor comprensión de la invención, a continuación, se enlistan las partes que componen la máquina de moldeo por rotación:

1. Cilindro

2. Orificios

3. Montura de preforma

4. Barreno

5. Flecha

6. Engrane de flecha

7. Engrane de rotor 8 Motor

9. Brazo

10. Soporte

11. Tolva

12 Alimentador

13. Estructura

14. Controlador

15. Base de motor

16. Orificio de alimentación

Con referencia a las figuras, la máquina de moldeo por rotación, está conformada por un cilindro (1) que preferentemente es de forma de toroide y que es hueco en su interior, tiene dispuestos en su circunferencia externa, al menos, dos orificios (2) colocados de manera equidistantes entre sí, los cuales están configurados para instalar una montura de preforma (3) ; una preforma (no ilustrada) la cual es intercambiable y puede variar en dimensiones y formas, está configurada para instalarse sobre la montura de preforma (3} quedando un espacio entre la preforma y dicha montura de preforma (3} , de tal manera que esta configuración está dispuesta para el moldeo de formas cuando se suministra un material especifico, de acuerdo a las características de dicha preforma.

La altura del cilindro (1) es proporcional al número de hileras de monturas de preforma (3) que se colocarán en su circunferencia . Un barreno (4) se encuentra en el centro del cilindro (1), configurado para instalar una flecha (5) la cual atraviesa de lado a lado la altura del el cilindro (1); en la parte inferior de la flecha (5) tiene instalado un engrane de flecha (6) configurado para acoplarse a un engrane de rotor (7) el cual está instalado en un motor (8), esta configuración permite transmitir el giro del motor (8) al cilindro (1) generando una fuerza centrífuga en su interior. Un brazo (9) tiene instalado en la parte inferior un rodamiento (no ilustrado) que puede ser de bolas, de rodillos, de agujas o axial, dicho rodamiento está dispuesto para instalar la parte superior de la flecha (5); esta configuración permite que el cilindro (1) gire libremente sobre su eje.

Un soporte (10) se instala en la parte frontal del brazo (9) como se aprecia en la figura 3, el cual está configurado para fijar una tolva (11) dispuesta para suministrar material de formado en el interior del cilindro (1) por medio de un alimentador (12) que se encuentra ubicado en la parte inferior de dicha tolva (11) . El suministro del material se lleva a cabo cuando es el alimentador (12) por medio de un mecanismo de posicionamiento (no ilustrado) es alineado con un orificio de alimentación (16) que se encuentra de forma descentrada en la parte superior del cilindro (1) como se aprecia en la figura 5.

El brazo (9) se encuentra instalado en la parte posterior de una estructura (13) que está configurada para dar soporte a la máquina de moldeo por rotación; dicha estructura (13) está configurada para albergar el motor (8) que se coloca sobre una base de motor (16) . Al menos, un controlador (14) que puede ser de proximidad, láser, infrarrojo, continuidad y/o la combinación de los anteriores se encuentra instalado en la parte posterior del brazo (9), alineado con el exterior del cilindro (1), y está configurado para programar el tiempo de operación, ciclos y/o velocidad de la máquina de moldeo por rotación.

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Ejemplos

Los siguientes ejemplos ilustran una manera preferente, de cómo llevar a cabo la realización de la presente invención, por lo que no deben ser considerados como limitativos de la misma.

Ejemplo 1. Proceso de fabricación de formas por medio de la máquina de moldeo por rotación. Con referencia a las figuras antes mencionadas, la máquina de moldeo por rotación de la presente invención se programa por medio del controlador (14) para definir el tiempo de operación, los ciclos del cilindro {1} y/o la velocidad del mismo, para determinar el tamaño y espesor de la pieza a formar, posteriormente se llena la tolva (11) con el material a formar y posteriormente el alimentador (12) por medio del mecanismo de posicionamiento (no ilustrado) se alinea al orificio de alimentación (16), para que el material a formar entre al cilindro (1) .

Una vez que el material a formar se encuentra dentro del cilindro (1), se pone en operación el motor (8) el cual transmite el giro a cilindro (1) por medio del engrane de rotor (7) que a su vez transmite el giro al engrane de flecha (6), permitiendo de esta manera que la flecha (5) gire la flecha (5), generando una fuerza centrífuga en el interior del cilindro (1), de esta manera el material se empieza a desplazar hacia los orificios (2) para depositarse dentro de las monturas de preformas (3) y moldear el material suministrado obteniendo la figura diseñada de la preforma (no ilustrada) .

El invento ha sido descrito suficientemente como para que una persona con conocimientos medios en la materia pueda reproducir y obtener los resultados que mencionamos en la presente invención. Sin embargo, cualquier persona hábil en el campo de la técnica que compete el presente invento puede ser capaz de hacer modificaciones no descritas en la presente solicitud, sin embargo, si para la aplicación de estas modificaciones en una estructura determinada o en el proceso de manufactura del mismo, se requiere de la materia reclamada en las siguientes reivindicaciones, dichas estructuras deberán ser comprendidas dentro del alcance de la invención.