CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención está relacionada con las técnicas empleadas en Ia producción de productos aglomerados, y más particularmente, se encuentra relacionada con un procedimiento para Ia fabricación de productos aglomerados pétreos no planos mediante vibro-compresión al vacío.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el estado de Ia técnica, es bien conocido cómo fabricar aglomerados de áridos pétreos y, en particular, aglomerados de cuarzo en forma de tablas, losas, etc., es decir cuerpos que se consideran planos por los expertos en este arte.

Un uso generalizado de estos aglomerados planos es para su colocación en encimeras de cocina, baño y superficies de trabajo en general, dado que presentan una alta resistencia al rayado, baja absorción de agua y buena resistencia química, además de Ia alta variedad estética que se puede lograr en los mismos. Además, este tipo de aglomerados son también comúnmente empleados en el recubrimiento de suelos y paredes, estando su uso limitado a interiores. Además, existe en el estado de Ia técnica, Ia solicitud internacional PCT WO 2006/100321 , propiedad de Cosentino S.A., en el que se describe Ia fabricación de este tipo de elementos con resinas especiales que permiten su uso en ambientes exteriores.

Un ejemplo de estos aglomerados pétreos se puede encontrar en el mercado bajo Ia denominación "Bretonstone" fabricado mediante el proceso propiedad de Ia compañía Bretón S.p.A. (Italia), en el cual Ia fabricación de los aglomerados, en forma de tabla o de losa, parte de una mezcla de áridos de granulometría conocida y una resina de poliéster convenientemente aditivada. Particularmente, Ia masa de fabricación, una vez perfectamente homogeneizada, se dispone directamente sobre una cinta, de manera que un carro limita el perímetro para que ésta tome Ia forma de tabla. La cantidad de masa dispuesta se calcula en función de las dimensiones (superficie y grosor) de Ia tabla que quiere fabricarse.

Asimismo, entre Ia masa y Ia cinta de transporte se coloca un elemento de separación tal y como un papel, silicona líquida, elastómero o plástico, por ejemplo cualquier plástico protector que evite que Ia masa se pegue sobre Ia cinta durante el prensado sería válido. Adicionalmente, sobre éste elemento de separación, puede añadirse una capa de cualquier desmoldeante o cera convencional que facilite aún más el desmoldeo, por ejemplo, desmoldeantes tipo silicona. Una vez dispuesta Ia masa a prensar sobre Ia cinta, se coloca otro elemento de separación igual al anterior sobre

Ia masa, con el mismo propósito. A continuación, Ia masa pasa a Ia etapa de prensado; allí, Ia prensa está dotada de un marco solidario al elemento que ejerce Ia presión con las mismas medidas de Ia tabla, para evitar que Ia masa se extienda y aumente su superficie durante el prensado.

Ahora bien, dada Ia proliferación de este tipo de materiales como encimeras de cocina y baños, y debido a que Ia gama cromática que se puede alcanzar en estos aglomerados es muy amplia, ha surgido Ia necesidad de hacer fregaderos de cocina, lavabos de baño, otros artículos de cocina o sanitarios o cualquier otro producto no plano con este mismo material. Con el fin de que no se produzca una ruptura estética entre el fregadero o lavabo y Ia encimera, es decir, se busca un efecto estéticamente muy atractivo y armonizado. Hasta hoy, solamente se ha logrado dar una ligera curvatura a las tablas o lozas fabricadas de aglomerados pétreos no planos, tal como se describe en Ia solicitud de patente internacional PCT/EP2006/050470, en Ia cual se describe Ia preparación de una composición tradicional tipo Bretonstone que, después de realizarse el prensado por vibro-compresión al vacío, se coloca sobre un molde curvo (con un radio limitado) para que Ia tabla adquiera dicha curvatura. Posteriormente, se endurece Ia resina para obtener el objeto final. En este caso, el radio de curvatura está obviamente limitado a que el material prensado no se rompa o agriete en el molde, ya que Ia resina todavía no se ha endurecido. Consecuentemente, Ia técnica descrita en este documento no puede ser aplicada en Ia fabricación de objetos tridimensionales como fregaderos, donde existen superficies horizontales, verticales y curvas, y tomando el hecho de que el objeto tridimensional puede tener un tamaño hasta 10 veces mayor que una tabla tradicional que tiene un espesor de 3 cm.

Por las razones anteriores, hasta ahora Ia una única alternativa, por cierto laboriosa, para fabricar dichos productos no planos, ha sido pegar piezas previamente cortadas a Ia medida obtenidas a partir de dicho aglomerado en forma de tabla o de losa. Posteriormente, cuando las piezas están unidas, el producto es canteado y pulido, tal y como se describe en Ia solicitud de patente Española 2 257 912 de Artemármol Chiclana (España).

En este sentido, es conveniente destacar que el hecho de mecanizar las piezas cortadas del fregadero y luego unirlas tiene ciertos inconvenientes, por ejemplo, los efectos del pegado en Ia juntas se detectan a simple vista pese a que se utilicen masillas o pegamentos coloreados; además, dado que el fregadero o lavabo estará sometido continuamente al contacto con agua, dichas juntas se van deteriorando, observándose cambios de color en las mismas.

Otra opción para fabricar productos con superficies curvas de piedra artificial es mediante Ia inyección de una masa en un molde. No obstante, esta técnica requiere, en Ia masa, un contenido en resina muy elevado (entre 15-40% en peso sobre Ia masa total) para que Ia masa fluya a través del molde, toda vez que con las concentraciones de resina habituales en formulaciones tipo Bretonstone (6-13%) Ia masa no fluye y no es posible rellenar un molde ya sea por colado o por inyección sacando el aire ocluido.

Este aumento en el contenido de resina para conseguir Ia fluidez adecuada de Ia masa, además, de repercutir directamente en el coste del proceso, impide que se puedan realizar efectos cromáticos como bicolores o tricolores (introducción de varias masas con distinta coloración previamente mezcladas ES 2187313), ya que el exceso de resina introducido para aumentar Ia fluidez de Ia masa arrastra y mezcla las coloraciones, obteniéndose, en lugar de una masa con dos o más colores diferenciados, una masa de un solo color "C" (el cual es Ia mezcla de A+B) y no un elemento de dos colores diferenciados A y B.

Por los mismos motivos descritos, tampoco pueden obtenerse materiales con efecto veteado, como los descritos en el texto de Ia solicitud internacional PCT WO2006/134179, propiedad de Cosentino S.A., debido a que los tintes con los cuales se consigue el efecto veta quedan totalmente diluidos en el polímero empleado como ligante y desparece el efecto, apareciendo zonas difusas con distinta coloración.

Otro inconveniente de este procedimiento es que tampoco se pueden utilizar granulometrías superiores a 2.5 mm, ya que, además de que se dificulta mucho al inyección debido al aumento del tamaño medio de las partículas y al aumento de Ia viscosidad, debido al alto porcentaje de resina, se produce una decantación durante el prensado, quedando limitado el procedimiento a monocolores de gran fino (generalmente inferior a 2 mm).

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El objeto de Ia presente invención es proveer un procedimiento que permite obtener productos aglomerados pétreos mediante vibro-compresión al vacío. Dicho objeto se logra mediante un procedimiento en el cual, como etapa inicial, se provee un molde que se encuentra abierto por arriba y que tiene una superficie interna; posteriormente, Ia superficie interna del molde se cubre con un material que evite el contacto directo de Ia masa de fabricación con el molde, tal y como un desmoldeante. Luego, en el molde, se vacía una masa de moldeo que consiste de partículas de por Io menos un árido y un ligante orgánico.

Posteriormente, el molde se somete a vacío a fin de extraer el aire ocluido en Ia masa; luego se aplica presión y vibración a Ia masa para seguir extrayendo el aire y compactar Ia masa, que después se deja curar para endurecer Ia masa y finalmente se extrae el producto formado.

En una realización preferida, Ia superficie interna del molde define Ia forma del producto no-plano a obtener y el molde está configurado de tal forma que el producto se conforma de forma invertida en el interior del molde.

En una realización más, el procedimiento comprende adicionalmente Ia etapa de calibrar y pulir el producto obtenido después de ser extraído. En una realización adicional, el molde comprende adicionalmente una camisa interior rígida que se coloca y ajusta dentro del molde; y sobre Ia cual se coloca el desmoldeante. Esta realización tiene Ia ventaja de que, una vez que se ha realizado Ia vibro-compresión, Ia camisa se extrae del molde para curar Ia masa dentro de ella, de esta manera el molde, queda libre para volverlo a utilizar en Ia obtención de otro producto.

El resumen del procedimiento para Ia fabricación de productos aglomerados pétreos no planos, comprende:

- proveer un molde que se encuentra abierto por arriba y que tiene una superficie interna;

- cubrir Ia superficie interna del molde con un material que evite el contacto directo de Ia masa de fabricación con el molde;

- vaciar en el molde una masa de moldeo que consiste de partículas de por Io menos un árido y un ligante orgánico;

- someter el molde a vacío a fin de extraer el aire ocluido en Ia masa;

- aplicar presión y vibración a Ia masa para seguir extrayendo el aire y compactar Ia masa;

- inducir a Ia polimerización del conjunto; y,

- extraer el producto formado.

Es igualmente objeto de Ia invención el producto aglomerado pétreo y no plano obtenido por ese procedimiento, pudiendo ser este producto un mueble o articulo de cocina o sanitario, incluidos fregaderos, lavabos, platos de ducha, bañeras o encimeras.

Estos productos son aptos para su uso en el interior o uso en el exterior, para Io cual deberán elegirse resinas resistentes a Ia radiación ultravioleta, ser capaz de aguantar las inclemencias meteorológicas así como las mayores variaciones de temperatura cuando se encuentran colocados estos productos en el exterior. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con ejemplos preferentes de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de esta descripción:

La figura 1 , que es un diagrama de bloques que muestra Ia secuencia de una realización preferente del procedimiento de Ia presente invención.

La figura 2, es una vista de un corte en sección transversal de un molde utilizado en una realización preferida de Ia presente invención, en donde el molde se encuentra vacío.

La figura 3, representa el molde de Ia figura 2 con Ia masa de moldeo en su interior.

La figura 4, una vista de un corte en sección transversal de un molde utilizado en una realización adicional de Ia presente invención en donde el molde se encuentra vacío.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERENTES DE LA INVENCIÓN

Tal como se describe en Ia sección de antecedentes, hasta ahora el método de vibro-compresión al vacío ha sido útil únicamente para obtener losas y tablas que se consideran productos planos dentro del arte y que no llegan a medir generalmente más de 3 cm de grosor. Hasta antes de Ia presente invención, se consideraba que estos principios no eran aplicables a productos no planos, tales como fregaderos, que pueden llegar a tener hasta 40 cm de altura, es decir más de 10 veces el tamaño habitual de una tabla o losa que no suelen superar los 3 cm, y que tienen paredes verticales, Io cual es geométricamente distinto a una tabla con superficie horizontal. El procedimiento de Ia presente invención implica un cambio de concepto importante y ese cambio se relaciona directamente con el uso de un molde en una máquina de vibro-compresión al vacío que se encuentra redimensionada para aceptar dicho molde, y hacer en él y en Ia masa de moldeo las operaciones de vacío, compresión y vibración.

Una realización del procedimiento de Ia presente invención, puede explicarse a partir de Ia figura 1 , en Ia cual, el procedimiento 10 inicia con Ia etapa 20 donde se provee un molde que se encuentra abierto por arriba y que tiene una superficie interna. Luego, en Ia etapa 30 Ia superficie interna del molde se cubre con un desmoldeante. Posteriormente, en Ia etapa 40 se vacía dentro del molde una masa de moldeo que consiste de partículas de por Io menos un árido pétreo y un ligante orgánico, el desmoldeante evita que Ia masa se pegue al molde y obviamente facilita el desmoldear el producto obtenido.

Siguiendo con Ia figura 1 , después de que se ha vaciado Ia masa en el molde, se realiza Ia etapa 50 donde el molde se somete a vacío a fin de extraer el aire ocluido en Ia masa de moldeo; en este sentido, las maquinas de vibro compresión incluyen una campana de vacío, dicha campana es dimensionada para que en ella pueda ser introducido el molde con Ia masa de moldeo.

A continuación, una vez que el molde se encuentra dentro de Ia prensa y se ha alcanzado el nivel de vacío requerido generalmente del orden de 1 -20 mm de Hg, comienza Ia etapa 60 de vibro-compresión, manteniéndose simultáneamente dicho nivel de vacío. La vibración y Ia compresión deben ser transmitidas a toda Ia masa de moldeo, para asegurar que el producto no plano quede perfectamente conformado y sin porosidad. Por lo que respecta al molde, este puede construirse en cualquier material rígido que resista el esfuerzo mecánico que supone Ia etapa 60 de vibro-compresión que se realiza en el orden de 2 a 10 bar y con una frecuencia de vibración de 2000 a 3500 rpm.

Después de aplicar esta vibro-compresión, el molde es extraído de Ia campana, y Ia masa se deja curar en Ia etapa 70, el tiempo de curado depende de Ia resina empleada, pero de manera general toma un tiempo de 1 a 5 horas. Incluso, cabe Ia posibilidad ajustando el sistema de catálisis de realizar un proceso de polimerización mucho más lento, de forma que el proceso transcurra durante 3 ó 4 días. Finalmente, tras Ia etapa de polimerización, el producto formado es extraído del molde en Ia etapa 80.

En Ia realización que se describe, se lleva al cabo una etapa adicional, que se señala con Ia referencia 90 donde el producto es calibrado y pulido en todas sus caras internas, de forma que se dote al material con el acabado final deseado. Esto supone otra diferencia sustancial con los elementos descritos en el estado del arte, ya que los elementos fabricados mediante inyección no se pulen, mientras que los elementos propuestos sí se calibran y pulen, igual que ocurre en las piezas planas.

Con respecto a Ia masa de fabricación empleada para el moldeo, se prefiere utilizar una masa de fabricación convencional, descrita ya en el arte previo, ya que las características estéticas que se desean en el producto a obtener deben ser exactamente las mismas que las que se obtienen en el material prensado en forma de tabla o losa. En dicha masa, se emplea una resina de poliéster, viniléster, poliuretano, epoxi o acrílica, con un contenido del orden del 6 al 15% en peso en Ia masa de moldeo, Ia cual se añade sobre una mezcla de distintos tipos de áridos triturados con granulometrías y contenidos conocidos, tales como cuarzo, cristobalita, arenas silíceas, feldespato, granito, vidrio, ferrosilicio, sílice metálico, espejo u otros tipos de áridos también descritos en el estado de Ia técnica. Además, también suelen incluirse pigmentos o colorantes para que las piezas adquieran el color deseado. Las distintas granulometrías y contenidos de cada uno de estos áridos dependen del aspecto estético final que se desee. Granulometrías preferidas comprenden una material micronizado, con un tamaño de partícula medio entre 2 y 60 μm y materiales triturados que cuyo tamaño medio de partícula está comprendido entre 0.065 mm y 8 mm. Estos áridos pueden ser de distinto color, utilizando por Io menos dos áridos de distinto color, y gracias al procedimiento, en el producto final se pueden diferenciar colores y no un solo color mezclado como en el arte previo. Los áridos empleados mezclados con Ia resina y los pigmentos o colorantes requeridos pueden formar masas de fabricación de distintas coloraciones, y gracias al procedimiento, estas masas pueden mezclarse sin que sus colores se mezclen, por Io que el producto final se pueden diferenciar distintos colores y no un solo color mezclado.

Para poder llevar a cabo el endurecimiento de Ia resina, ésta debe estar convenientemente aditivada para Io que en general se emplea un catalizador y un acelerador, además de otros aditivos adicionales como agentes de acoplamiento, colorantes y pigmentos, aditivos antimicrobianos y filtros ultravioleta, entre otros. Ahora es conveniente hacer referencia a Ia figura 2 que muestra una vista en corte de un molde 1 ocupado en el procedimiento de Ia presente invención, el molde tiene una superficie interna 2 y se encuentra configurado de tal manera que el producto a obtener se conforma de forma invertida en el interior del molde 1. La superficie interna 2 del molde 1 se recubre con un desmoldeante, que en Ia realización que se describe, es una película poliméhca 3. Asimismo, el desmoldeante puede estar hecho de materiales elastoméricos, poliméricos o de papel, o un desmoldeante líquido; todos ellos evitan el contacto de Ia masa de fabricación directamente con el molde, Io cual facilita Ia extracción del producto. Además, es fundamental evitar que durante Ia etapa de prensado se introduzca masa de fabricación entre las uniones entre paredes del molde metálico, pues si estas endurecen imposibilitan el poder extraer el producto del molde, de ahí Ia importancia de que Ia película desmoldeante se ajuste perfectamente al molde, de manera preferida, Ia película es de una única pieza que no presenta uniones internas. Por supuesto, esto no limita Ia invención y sólo pretende ilustrar un modo preferente de fabricación.

En Ia figura 3 se muestra el molde 1 con Ia masa de moldeo dentro de él, donde Ia película 3 evita que Ia masa 4 toque Ia superficie interna 2 del molde 1. En esta realización, una vez que Ia masa ha sido sometida a vacío, y se ha realizado Ia vibro-compresión sobre Ia masa, Ia misma se cura dentro del molde, el curado se realiza dentro de un horno, y después se extraer el producto formado del molde. Una variante del molde utilizado en el procedimiento, se ilustra en Ia figura 4, en donde el molde 1 comprende adicionalmente una camisa interna 5 que se ajusta dentro del molde y sobre el cual se aplica Ia película 3. En esta realización Ia camisa 5 se fabrica de un material totalmente rígido (acero, aluminio, duraluminio, plástico, madera, etc), preferiblemente acero al carbono, pero puede ser hecha con los mismos materiales con los cuales está hecho el molde. En esta realización, cuando ya se ha aplicado vibración y compresión sobre Ia masa de moldeo, Ia camisa interna que tiene todavía Ia masa sin curar, se saca del molde. Entonces, Ia camisa interna 5, se introduce en el horno para hacer el curado de Ia masa. Esta realización del procedimiento, permite recuperar el molde para un nuevo prensado, toda vez que cuando Ia masa se cura directamente en el molde, éste no puede recuperarse hasta transcurridas 2 ó 3 horas necesarias para endurecer Ia masa.

Otras dos ventajas principales de esta realización son, por un lado, el ahorro de coste en moldes, pues se aumenta Ia capacidad de producción sin tener que invertir en moldes y, por otro lado, un menor tiempo de cocción en el horno, pues cuando Ia camisa 5 se saca del molde, Ia transmisión de calor es mucho más rápida y no ocupa tanto volumen como cuando el curado se realiza dentro del molde 1.

Los productos obtenidos mediante el procedimiento son preferiblemente muebles o artículos sanitarios o de cocina, tales como fregaderos, lavabos, platos de duchas, encimeras, etc.

De acuerdo al procedimiento descrito, a continuación se ilustra 1 ejemplo del mismo, que no es limitativo de Ia presente invención. Ejemplo:

Se formula una masa de fabricación convencional con Ia siguiente composición.

Resina poliéster ortoftálico: 7 %.

Arena de sílice micronizada: 24 %.

Cuarzo (0.1 -0.4 mm): 1 1 %.

Arena de sílice (0.6-1.2 mm): 14 %.

Triturado de espejo (0.1 -0.6 mm): 12 %.

Triturado de cristal (0.6-1.2 mm): 9 %.

Triturado de espejo (1.2-2 mm): 23 %.

Pigmento blanco: 8% (sobre el contenido en resina). La citada resina debe incluirse convenientemente aditivada para inducir el proceso de polimerización, para Io que se Ie añade un catalizador, un acelerador y adicionalmente un agente de acoplamiento, filtros ultravioleta o agentes antimicrobianos.

Una vez que el material se ha homogeneizado correctamente, éste se vierte sobre el molde, cubriéndose todo el volumen libre del mismo. A continuación, el conjunto se introduce en Ia campana de vacío de Ia prensa, se hace bajar esta para cerrar el volumen donde se va a realizar el vacío, y se acciona Ia bomba, dejando que transcurran 3 minutos hasta que se alcanza el vacío deseado, en este caso 4 mmHg. Después se somete el material a vibrocompresión, de forma que durante 4 minutos se aplica una presión de 7 bar. y una vibración de 3400 rpm. Transcurrido este tiempo, Ia campana de Ia prensa se abre y se extrae el molde, el cual es transportado hasta el horno, donde se somete a una temperatura de 90 ⁵ C durante 2 horas. Finalmente, el elemento endurecido es calibrado y pulido.

A Ia vista de esta descripción y juego de figuras, el experto en Ia materia podrá entender que las realizaciones de Ia invención que se han descrito pueden ser combinadas de múltiples maneras dentro del objeto de

Ia invención.