BR112018073577B1

BR112018073577B1 - Recipiente de plástico soprado por estiramento, e, método para produzir um recipiente de plástico

Info

Publication number: BR112018073577B1
Application number: BR112018073577-9A
Authority: BR
Inventors: Adem DEMIR
Original assignee: Alpla Werke Alwin Lehner Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2016-06-06
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2023-04-11
Also published as: WO2017211540A1; MX2018014146A; RS61364B1; EP3463802A1; HUE052844T2; PL3463802T3; RU2018146822A; JP2019523721A; ZA201807593B; EP3463802B1; SA518400461B1; JP6903080B2; CN109311216A; BR112018073577A2; RU2735719C2; CH712555A1; US20200290764A1; US20190092512A1; ES2857680T3; US11186403B2

Abstract

Um recipiente de plástico moldado por sopro por estiramento, por exemplo, uma garrafa de plástico preferivelmente transparente, é descrito, o qual tem um corpo de recipiente (12) que encerra um volume cheio, com uma parte inferior de recipiente (19) e um gargalo de recipiente (11) unindo a extremidade oposta do corpo do recipiente (12) e tendo uma abertura de recipiente e uma região de alça integrada (18). A região de alça (18) é oca e é conectada ao volume cheio encerrado no corpo do recipiente (12). Entre a região de alça (18) e o corpo do recipiente (12), há o recorte de uma abertura atravessante (17), em toda a sua circunferência, ligada por meio de soldagem das partes de parede do corpo do recipiente (12) e da região de alça (18).

Description

[001] A invenção refere-se a um recipiente de plástico soprado por estiramento, por exemplo, uma garrafa de plástico, preferivelmente transparente, com uma região de alça integrada. A invenção também se refere a um método para produzir tal recipiente de plástico.

[002] Os recipientes de folha de flandres, ou de chapa não-ferrosa, vidro ou mesmo cerâmica, convencionais no passado, estão sendo cada vez mais substituídos por recipientes de plástico. Os recipientes de plástico estão sendo usados, em particular, para embalagens de substâncias fluidas para aplicações em residências, agricultura, indústria e comércio, etc. O baixo peso e o baixo custo desempenham um papel considerável no que se refere à substituição. O uso de materiais de plástico recicláveis e o equilíbrio de energia geral, e no todo mais favorável em sua fabricação também contribui para promover a aceitação dos recipientes de plástico entre os consumidores.

[003] Vários métodos são conhecidos para a fabricação de recipientes plásticos, em particular garrafas de plástico, cuja utilização depende, também, do plástico empregado. Em geral, os recipientes de plástico são produzidos em um método de moldagem por sopro em que o recipiente, por exemplo, uma garrafa de plástico, é inflado em sua forma final por meio de sobrepressão em um molde de sopro. Na moldagem por sopro, técnicas de métodos diferentes se distinguem, dentre as quais podem ser mencionados, em particular, o método por sopro via extrusão, o método por sopro via injeção e o método por sopro via injeção com estiramento. No método por sopro via extrusão, um tubo de plástico de camada única, ou de múltiplas camadas, é extrudado a quente, disposto em um molde de sopro e inflado em um recipiente de plástico via um mandril de sopro que foi movido para dentro da cavidade do molde. O método por sopro via injeção é uma combinação de moldagem por injeção e moldagem por sopro. Aqui é produzida, primeiramente, uma pré-forma em um método de moldagem por injeção em um molde por injeção. A pré-forma é removida do molde por injeção, opcionalmente condicionada e disposta na cavidade do molde de um molde de sopro no qual, por fim, é inflada com sobrepressão de acordo com o formato ditado pela cavidade do molde. No método por sopro por estiramento a pré- forma que foi colocada na cavidade do molde, no processo por sopro, é adicionalmente estirada com um mandril de estiramento. A pré-forma pode, então, ser inflada em seguida à fabricação da mesma no método de moldagem por injeção. Nos métodos alternativos de produção, as pré-formas podem ser ainda processadas, em termos de espaço e/ou tempo, separadamente da produção da pré-forma. Finalmente, também deve ser mencionado que as pré- formas também podem ser produzidas em um método de moldagem de fluxo, ou mesmo em um método de moldagem por extrusão.

[004] Os primeiros recipientes de plástico com uma região de alça integrada foram produzidos em um método por sopro via extrusão de polietileno (PE). O polietileno poderia, de modo geral, ser facilmente processado e possibilitar a produção de uma região de alça integrada por meio de formação e soldagem. Mas a desvantagem é que os recipientes de plástico PE não são transparentes. Portanto, o PE foi logo substituído por cloreto de polivinila (PVC) como o material de partida que possibilitou a produção de recipientes de plástico transparentes com uma região de alça integrada. O PVC tem realmente uma boa capacidade de soldagem, mas é relativamente difícil de ser processado por meio dos diferentes métodos de moldagem por sopro. Considerações ecológicas também são um fator de oposição ao uso excessivo de PVC como matéria prima para os recipientes de plástico transparentes.

[005] Muitos plásticos alternativos, que têm a transparência desejada, são evitados por uma questão de custo, devido à capacidade de processamento relativamente difícil e devido à resistência mecânica muito baixa, por exemplo, nos testes de resistência à queda, como materiais para recipientes plásticos com regiões de alça integrada.

[006] A matéria prima mais usada para a fabricação de recipientes de plástico transparentes no método de sopro por estiramento é o tereftalato de polietileno (PET). Devido ao elevado estiramento que pode ser obtido no método de sopro por estiramento, o PET tem valores de resistência mecânica muito bons. Por exemplo, um fator de estiramento total de até cerca de 20 é obtido no método de sopro com estiramento do PET. Isso contrasta, por exemplo, com um fator de estiramento total de geralmente menos do que 5, por exemplo, em poliolefinas tais como polietileno (PE) ou polipropileno (PP), que são convencionalmente processados em um método de sopro por extrusão. Os recipientes de plástico soprados por estiramento, em particular os de PET, devido ao elevado fator de estiramento, têm valores de resistência mecânica significativamente maiores, em comparação com os recipientes plásticos soprados por extrusão. Isto, aliado à execução do processo de custo favorável, em particular com PET e plásticos comparáveis, por exemplo, PEF, tornam o método de sopro por estiramento muito atraente, em particular também para a produção de recipientes plásticos com uma região de alça integrada.

[007] A patente JP 61 043535 A apresenta um método de sopro por estiramento no qual as regiões com alça são feitas por meio de modelagem dentro do molde de sopro. Ao fazer isso, as regiões de parede opostas uma à outra no corpo do recipiente são pressionadas juntas por meio de êmbolos que podem ser estendidos dentro do molde de sopro após o corpo do recipiente ter sido moldado por sopro em seu formato final. As regiões de alça que foram feitas desse modo formam reentrâncias de alça em ambos os lados do recipiente de plástico. De qualquer modo, foi mostrado que o manuseio confiável dessas garrafas com uma região de alça feita como reentrâncias de alça nem sempre é possível. Portanto, as garrafas produzidas de PET com reentrâncias de alça não prevaleceram no mercado.

[008] Portanto, o objeto da presente invenção é superar essas desvantagens e obstáculos referentes aos recipientes de plástico da técnica anterior. Um recipiente de plástico, por exemplo, uma garrafa de plástico, com uma região de alça integrada será criada, a qual pode ser pega e transportada de modo confiável usando-se a região de alça integrada. Ao se fazer isso, será possível produzir o recipiente de plástico em um método de sopro por estiramento amplamente padronizado. Será possível evitar modificações complexas da execução do método. O método de produção permitirá tempos curtos de ciclo e poderá ser executado de forma econômica.

[009] Esse e outros objetos são obtidos em um recipiente de plástico soprado por estiramento, com uma região de alça que é feita integrada. Um método de produção pertinente para o recipiente de plástico, conforme reivindicado na invenção. Os desenvolvimentos e/ou as versões vantajosas da invenção são a matéria das respectivas reivindicações dependentes de dispositivo e reivindicações de método.

[0010] A invenção propõe um recipiente de plástico soprado por estiramento, o qual tem um corpo de recipiente que contém um volume cheio, com uma parte inferior de recipiente, um gargalo que une uma extremidade longitudinal oposta do corpo do recipiente com uma abertura do recipiente e uma região de alça que é feita integrada. A região de alça é feita oca e se une ao volume cheio contido no corpo do recipiente. Entre a região de alça e o corpo do recipiente há uma reentrância feita por uma abertura atravessante e circundada, em toda sua circunferência, por partes de parede do corpo do recipiente e da região de alça que foi soldada uma à outra.

[0011] A região de alça do recipiente plástico é feita oca e unida ao volume cheio. Desse modo, uma substância adicionada também pode se expandir para dentro da região de alça. A região de alça oca contribui, assim, para o volume cheio. Ao fazer isso, o dimensionamento com uma área de superfície que é limitada por uma parede interna da região de alça, em seu ponto mais estreito, de aproximadamente 5 mm2 a aproximadamente 400 mm2 confere resistência suficiente à mesma. A região de alça pode, aqui, ter qualquer formato geométrico.

[0012] Já foi provado que os formatos geométricos que são arredondados, pelo menos na região da passagem, por exemplo, os formatos redondo, oval ou elíptico, são convenientes para o usuário segurar. Com as reentrâncias feitas por abertura atravessante torna-se fácil pegar e segurar o recipiente de plástico. Desse modo, é possível pegar, segurar e manipular de forma confiável os recipientes de plástico com uma capacidade de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 20 litros e acima disto. O recipiente de plástico é produzido por um método de sopro por estiramento bastante convencional, a partir de uma pré-forma do tipo de tubo que foi previamente preparada, de forma convencional, por meio de um método de moldagem por injeção. A produção de recipientes de plástico por meio de um método de sopro por estiramento, a partir de pré-formas condicionadas, leva a um elevado estiramento do material plástico usado e pode garantir valores de resistência mecânica muito bons, por exemplo, com relação à resistência à compressão e resistência à queda. O método de produção em um método de sopro por estiramento a partir de uma pré-forma pode ser testado em um recipiente de plástico que tenha sido totalmente soprado. Por exemplo, pode- se reconhecer o ponto de injeção da pré-forma no fundo do recipiente. O gargalo do recipiente que é provido de abertura do recipiente também tem, convencionalmente, uma espessura de parede maior e pode ser relaxado, uma vez que é localizado fora da cavidade de molde de sopro no método de sopro por estiramento.

[0013] Em uma versão do recipiente de plástico as partes de parede que foram soldadas juntas e que contornam a abertura atravessante podem formar uma solda cuja largura é de 100 μm a 5 mm.

[0014] Outra versão do recipiente de plástico pode possibilitar que as partes de parede que foram soldadas juntas sejam unidas uma à outra em um método de soldagem por irradiação a laser. Em tal método de soldagem convencional a laser, soldas de uma largura de 3 mm a 5 mm podem ser convencionalmente obtidas.

[0015] Em uma versão alternativa do recipiente de plástico, um método de soldagem transparente sobre transparente pode ser usado como o método de soldagem a laser para a soldagem das partes de parede que contornam a abertura atravessante. Aqui, as partes de parede têm um fator de estiramento total superior a 3. No recipiente de plástico pronto isso pode ser feito usando-se uma largura de solda estreita de 100 μm a 3 mm. Aqui, a solda pode ter uma variação muito pequena de flutuação de até 10 μm. A soldagem a laser transparente sobre transparente permite uma soldagem muito precisa dos materiais de plástico que são transparentes à radiação a laser usada sem a adição de condicionadores. Assim, as regiões de parede que contornam a abertura atravessante podem ser soldadas uma à outra. Enquanto a parte de junção superior é irradiada em uma soldagem a laser convencional e o calor é produzido apenas na parte de junção inferior subjacente, na soldagem transparência com transparência o calor é adicionado a todo o corpo irradiado. O foco preciso da luz a laser incidente no plano de soldagem derrete os materiais das duas partes unidas uma com a outro. Ao fazer isso, o calor pode ser adicionado por meio da excitação das moléculas de água no plástico até a oscilação. Os aditivos para a conversão da energia incidente no calor podem, portanto, ser omitidos. Isso simplifica e acelera o processo de soldagem a laser.

[0016] Em uma versão do recipiente de plástico, conforme reivindicado na invenção, o corpo do recipiente pode ter um volume cheio de 0,5 a 20 litros, preferivelmente 0,7 a 10 litros e, especialmente, de preferência 0,9 a 3 litros. Os recipientes de plástico com tais volumes são, da mesma forma, populares no setor de alimentação, por exemplo, para óleos comestíveis, assim como para o armazenamento de produtos de limpeza e de cuidados, detergentes ou também óleo mineral e similar.

[0017] Outra versão do recipiente de plástico pode possibilitar a produção do corpo do recipiente com uma ou várias camadas e ter uma percentagem em massa de pelo menos 80%, que consiste em um componente de plástico principal do grupo que consiste em tereftalato de polietileno, naftalato de polietileno, poliácido láctico, furanoato de polietileno, furanoato de polipropileno, seus copolímeros e misturas desses plásticos. Na literatura, furanoato de polipropileno também é chamado de furanoato de politrimetileno. A temperatura de transição vítrea dos plásticos citados aqui é menor do que 150 o C e maior do que 54°C. Os plásticos citados têm grande semelhança com relação 'a sua processabilidade. Eles permitem graus elevados de estiramento e podem ser processados em recipientes de plástico transparentes com alta resistência. Em geral, os plásticos são estirados de modo tal que contraem em mais do que 20% quando aquecidos a uma temperatura superior a 150°C. Isso pode ser medido por uma barra de tração de 10 mm de largura que é fabricada a partir do contorno a ser soldado, essa barra de tração sendo aquecida por 20 segundos a uma temperatura superior a 150°C. Além disso, os plásticos citados também podem ser unidos de forma confiável usando-se o método de soldagem para poder produzir uma região de alça integrada com uma abertura atravessante.

[0018] Em outra versão, o corpo do recipiente de plástico pode ser feito transparente, pelo menos em regiões. A fabricação do corpo do plástico transparente permite que o nível do conteúdo seja diretamente monitorado.

[0019] De acordo com outra modalidade exemplificativa da invenção, uma extremidade que contorna a abertura atravessante é feita de um rebordo arredondado, sem rebarbas. Após a soldagem da parede, as seções de parede que são contornadas pela solda e que se unem, essencialmente, uma à outra, são removidas para formar a abertura atravessante. Isso pode ser feito com um laser CO2 que pode remover, termicamente, a seção de parede desnecessária e produzir um rebordo arredondado, sem rebarbas, na extremidade de corte em uma etapa de trabalho. Isto é considerado conveniente pelo usuário, uma vez que sua mão alcança a abertura atravessante. As partes de parede também podem ser removidas de modo tal que, na abertura atravessante resultante, pelo menos uma projeção é formada na extremidade feita para acomodar uma parte de inserção na abertura atravessante. A parte de inserção pode ser feita, por exemplo, como um copo de medida com o qual o conteúdo do recipiente pode ser removido de modo medido.

[0020] Em um método para a produção de recipiente de plástico, de acordo com uma versão da invenção, uma pré-forma que é feita tubular é estirada axial e radialmente em um recipiente de plástico em um método de sopro por estiramento em um molde de sopro. Durante o estiramento, duas regiões de paredes opostas do corpo do recipiente são aproximadas por meio de êmbolos que podem ser estendidos para fora do molde de sopro para preparar uma região de alça integrada. Em seguida, o recipiente de plástico soprado por estiramento é removido do molde e transportado para uma central de soldagem na qual as regiões de parede que foram aproximadas são soldadas umas às outras com a formação de uma solda. A seção de parede envolta pela solda é, então, separada e removida do corpo do recipiente com a formação de uma abertura atravessante.

[0021] No método conforme reivindicado na invenção, as regiões de parede opostas do corpo do recipiente podem ser comprimidas durante o estiramento da pré-forma usada. Ao fazer isso, uma bolha preliminar, que foi produzida na fase inicial do método de sopro com estiramento, pode ser deformada. Isso pode garantir que o material plástico seja estirado ao grau desejado. Em seguida, a bolha preliminar pode ser totalmente inflada, de acordo com a cavidade do molde de sopro que foi feito menor em torno dos êmbolos estendidos. Isso pode resultar em uma distribuição muito uniforme de material, de modo que o recipiente de plástico totalmente inflado tenha uma distribuição relativamente uniforme da espessura da parede também nas regiões em que as regiões de parede opostas são comprimidas. Se necessário, os êmbolos também podem ser acionados um em direção ao outro durante o processo principal de sopro para mudar, posteriormente, o contorno externo do corpo do recipiente. As regiões de parede opostas que foram comprimidas no recipiente de plástico totalmente soprado formam reentrâncias de alça que formam um estágio preliminar para uma região de alça integrada. Após o recipiente de plástico ser removido do molde, o recipiente é transportado para uma central de soldagem. Ali as regiões de parede que foram comprimidas no molde de sopro são comprimidas em contato plano uma com a outra e soldadas uma à outra ao longo de uma linha fechada que contorna as reentrâncias da alça. A seção de parede que é envolta pela solda que foi formada desse jeito pode, então, ser separada e removida com a formação de uma abertura atravessante. Em uma versão, as regiões de parede que foram comprimidas podem ser soldadas perifericamente uma à outra sem remover a seção de parede que é contornada pela solda. Dentro do corpo do recipiente isso pode formar uma zona que não é enchida pelo conteúdo do recipiente. Isso pode produzir um efeito visual, em particular quando o conteúdo do recipiente for colorido.

[0022] Embora não seja absolutamente necessário, em uma versão do método pode-se possibilitar que as regiões de parede que foram comprimidas fiquem em contato uma com a outra no molde de sopro. Desse modo, pode-se obter o estiramento máximo nas regiões do corpo do recipiente que formam as reentrâncias da alça. As regiões de parede dispostas contíguas já podem ter uma certa adesão uma à outra e isso pode facilitar o subsequente processo de soldagem.

[0023] Em outra versão do método, as regiões de parede que foram comprimidas podem ser unidas uma à outra em um modo de adesão em um método de soldagem a laser, após a remoção do recipiente de plástico do molde. A soldagem a laser pode ocorrer, em termos de tempo e espaço, separadamente do método de sopro por estiramento. Isso irá significar que as regiões de parede que foram comprimidas não precisarão ser soldadas uma à outra diretamente após a remoção do molde em uma central de soldagem. Pode-se também possibilitar que os recipientes de plástico fabricados sejam armazenados no momento que antecede o transporte dos mesmos para a central de soldagem.

[0024] Em outra versão do método, as regiões de parede que foram comprimidas podem ser ligadas uma à outra em um método de soldagem CLEAR-CLEAR (transparência com transparência). A soldagem a laser transparente com transparente permite uma soldagem muito precisa dos materiais plásticos que são transparentes à radiação a laser sem a adição de condicionadores. Enquanto na soldagem a laser convencional a parte de junção superior é irradiada e o calor é gerado apenas na parte de junção inferior subjacente, na soldagem transparência com transparência o calor é distribuído por todo o corpo irradiado. O foco preciso da luz a laser incidente no plano de soldagem derrete os materiais das duas partes unidas uma à outra. O calor pode ser adicionado, ao se fazer isso, pela excitação das moléculas de água no plástico até a oscilação. Os aditivos para a conversão da energia incidente em calor podem, portanto, ser omitidos, de modo que a mistura dos aditivos que são absorvidos em relação à luz do laser usado pode ser desnecessária. Isso simplifica e acelera o processo de soldagem a laser.

[0025] Uma versão do método de soldagem a laser pode possibilitar que as regiões de parede que foram aproximadas sejam comprimidas por meio de dois êmbolos opostos, pelo menos um dos dois êmbolos sendo transparente com relação à radiação a laser usada para a soldagem a laser. Mesmo se as duas regiões de parede que foram aproximadas já estejam em contato, ou já apresentem uma boa aderência uma à outra após o método de sopro com estiramento, a compressão das partes de parede uma contra a outra proporciona uma posição definida das partes de parede. Os dois êmbolos unem, portanto, as duas regiões de paredes e podem, além disso, impedir a contração e deformação das regiões a serem soldadas, em particular durante o processo de soldagem. Além disso, os êmbolos podem resfriar a região a ser soldada de modo tal que, durante o processo de soldagem ou após o processo de soldagem, a solda fique estável, portanto, que não contraia ou se rompa. Desse modo, a solda pode ser preparada de forma exata e reproduzível de recipiente para recipiente. Aqui as soldas dentro de uma tolerância de 10 mícrons com relação à linha de solda predeterminada podem ser obtidas.

[0026] Em outra versão do método, os êmbolos usados para comprimir as regiões de parede que serão soldadas uma à outra compreendem pelo menos um êmbolo que pode consistir em um material como, por exemplo, vidro, vidro de quartzo ou vidro acrílico, que é transparente para a radiação a laser usada.

[0027] A energia a laser é emitida nas partes de junção por este êmbolo. Ao usar o método de soldagem transparência com transparência, os dois êmbolos também podem consistir em um material permeável à luz de laser usada.

[0028] Em outra versão do método, que pode ser usada alternativamente ou além da compressão das regiões de parede que serão soldadas uma à outra, as regiões de parede que foram aproximadas podem ser mantidas em contato plano uma com a outra por uma pressão negativa que foi gerada no corpo do recipiente. A pressão negativa pode ser produzida via a abertura do recipiente por um cabeçote de sucção aí alojado.

[0029] A soldagem das regiões de parede que foram aproximadas pode proceder no método de soldagem a laser convencional, como na soldagem transparência com transparência dos lados opostos. Ao usar êmbolos para comprimir as regiões de parede na central de soldagem, os dois êmbolos são transparentes para a radiação a laser realizada e pode consistir em vidro, vidro de quartzo ou vidro acrílico.

[0030] Outra versão do método pode providenciar para que a soldagem que contorna a abertura atravessante de toda a periferia seja sem rebarbas e/ou seja arredondada.

[0031] Pode ser necessário tirar as rebarbas, ou proceder ao arredondamento para que seja mais fácil para o usuário segurar o recipiente plástico.

[0032] O ato de tirar as rebarbas e/ou arredondar podem ocorrer ao mesmo tempo, com, ou após a remoção da seção de parede que é circundada pela solda. Por exemplo, para este fim, um laser CO2 pode ser usado, o qual separa a seção de parede e, paralelo à mesma, na extremidade que circunda a abertura atravessante, forma um rebordo de soldagem arredondado sem rebarbas.

[0033] Outras vantagens e características ficarão mais claras a partir da descrição a seguir de uma modalidade exemplificativa da invenção, com referência ao diagrama que não está com as dimensões definidas.

[0034] A figura 1 mostra uma cavidade de molde de sopro com uma pré-forma inserida.

[0035] A figura 2 mostra uma seção transversal da cavidade de molde de sopro, de acordo com a linha de perfil II-II na figura 1.

[0036] A figura 3 mostra uma seção transversal da cavidade do molde de sopro com uma bolha soprada por estiramento a partir da pré-forma.

[0037] A figura 4 mostra uma seção transversal da cavidade do molde de sopro e da bolha preliminar com paredes laterais deformadas.

[0038] A figura 5 mostra uma seção transversal da cavidade do molde de sopro e do recipiente de plástico completamente inflado

[0039] A figura 6 mostra uma seção transversal do recipiente de plástico em uma central de soldagem.

[0040] A figura 7 mostra uma seção transversal do recipiente de plástico durante a soldagem a laser.

[0041] A figura 8 mostra uma seção transversal do recipiente de plástico com uma parte da parede removida.

[0042] A figura 9 mostra uma seção transversal ampliada através de uma extremidade que circunda uma abertura atravessante.

[0043] A figura 10 mostra uma perspectiva de um recipiente de plástico que foi soprado por estiramento, de acordo com o método, conforme reivindicado na invenção.

[0044] As mesmas partes ou componentes recebem os mesmos números de referência nas figuras esquemáticas.

[0045] A figura 1 mostra uma seção axial de uma pré-forma 20 que foi inserida em uma cavidade de molde de sopro 2 de um molde de sopro 1. O plano seccional passa ao longo do plano de junção das duas metades de molde de sopro do molde de sopro 1. Um gargalo de pré-forma 21, com uma abertura e uma pré-forma tubular 20, que tem um corpo de pré-forma 22 fechado com uma parte inferior de pré-forma 23, consiste em um termoplástico. Por exemplo, pelo menos um dos corpos da pré-forma 22 é feito de uma, ou mais de uma, camada e tem uma percentagem em massa de pelo menos 80% de um componente de plástico principal do grupo que compreende tereftalato de polietileno, poliácido láctico, naftalato de polietileno, furanoato de polietileno, furanoato de polipropileno, seus copolímeros e misturas desses plásticos. A pré-forma 20 é convencionalmente produzida em um método de moldagem por injeção. Porém, também pode ser produzida em um método de moldagem de fluxo, ou método de sopro por extrusão. O molde de sopro 1 é um componente de um dispositivo de sopro por estiramento no qual a pré-forma 20 é inflada em um recipiente de plástico de acordo com a cavidade do molde 2. O gargalo da pré-forma 21 é localizado fora da cavidade do molde 2 e, geralmente, não muda mais no método de sopro por estiramento.

[0046] A pré-forma 20 se apoia em uma boca 5 da cavidade de molde por sopro 2 e se estende axialmente na direção de uma parte inferior 6 da cavidade do molde de sopro 2. A cavidade de molde de sopro 2 é circundada por uma parede de molde de sopro 3 e a parte inferior do molde de sopro 6. Em uma seção da parede de molde de sopro 3 próxima à extremidade, uma seção de parede 4 se projeta para o interior da cavidade de molde de sopro 2. O contorno interno da cavidade de molde de sopro 2 dita, essencialmente, a forma posterior do recipiente de plástico que será produzido no método de sopro por estiramento. O corpo da pré-forma 22 é moldado no corpo do recipiente de plástico pela inflação e estiramento axial com um mandril de sopro por estiramento que entrou através da abertura no gargalo da pré-forma 21. O gargalo da pré-forma 21 permanece essencialmente imutável no método de sopro por estiramento e forma o gargalo do recipiente de plástico.

[0047] A seção transversal na figura 2 mostra a pré-forma 20 que é feita, por exemplo, rotacionalmente simétrica dentro da cavidade do molde por sopro 2 do molde por sopro 1 antes do início do processo de sopro e estiramento. A cavidade de molde de sopro 2, por exemplo, tem duas seções de parede opostas 4 que se projetam em relação à parede de molde de sopro 3. As duas seções de parede 4 têm, cada uma, uma região central que é feita como um êmbolo móvel 7. A operação de fazer com que os êmbolos 7 passem dentro da cavidade de molde de sopro 2 pode modificar seu contorno interno. As seções de parede salientes 4 são estiradas para fora da região de centro axial da cavidade de molde de sopro 2 e deixam uma seção central, essencialmente livre, para o mandril de sopro por estiramento.

[0048] A figura 3 mostra uma bolha preliminar B que foi produzida a partir da pré-forma 20, em particular o corpo da pré-forma 21, em um chamado processo de sopro preliminar. A bolha preliminar B segue em grande parte o contorno interno da cavidade do molde de sopro 2 com os êmbolos 7 na posição inicial.

[0049] A figura 4 mostra a cavidade do molde de sopro 2 do molde de sopro 1 no final do processo de sopro preliminar. Os êmbolos 7 nas regiões centrais das regiões de parede opostas 4 são introduzidos no interior da cavidade de molde de sopro 2 até o ponto desejado. Ao fazer isso, a bolha preliminar B é deformada e o material de plástico é estirado. As deformações das paredes laterais da bolha preliminar B são localizadas nessas regiões nas quais uma região de alça integrada será feita.

[0050] A figura 5 mostra uma seção transversal da cavidade de molde de sopro 2 e um recipiente de plástico soprado por estiramento completamente antes de sua remoção do molde. Em particular, a figura mostra uma seção transversal do corpo do recipiente 12 com as regiões de parede 13, 14 que aproximadas. As regiões da parede 13, 14 correspondem às deformações nas paredes laterais da bolha preliminar (figura 4) e são localizadas em uma região do corpo do recipiente 12 próxima à extremidade e formam reentrâncias da alça. As regiões de parede 13, 14 que formam as reentrâncias da alça seguem o contorno das seções 4 que se projetam em relação à parede de molde de sopro 3 e os êmbolos 7 que foram introduzidos na cavidade do molde de sopro 2. O movimento de alimentação 7 pode ser limitado, por exemplo, de modo tal que as regiões de parede 13, 14, que foram aproximadas ainda têm uma distância uma da outra. Em uma realização alternativa do método, os êmbolos 7 que foram introduzidos na cavidade de molde 2 do molde de sopro 1 também são alimentados um em direção ao outro, ao ponto em que as regiões de parede 13, 14 são fixadas entre os êmbolos 7 e entram em contato plano uma com a outra. Opcionalmente, ao fazer isso, as partes de parede 13, 14 podem ser parcialmente ligadas uma à outra no estado ainda quente da bolha preliminar nos locais de contato.

[0051] A figura 6 mostra uma seção transversal do corpo do recipiente 12 de um recipiente de plástico soprado por estiramento que foi removido do molde de sopro. Em uma central de soldagem, as regiões de parede 13, 14 foram aproximadas em um método de sopro por estiramento e comprimidas usando dois êmbolos opostos 31, 32, que podem ser alimentados um em direção ao outro. A figura 6 mostra uma condição um pouco antes de as regiões de parede comprimidas 13, 14 entrarem em contato plano uma com a outra. Alternativamente, ou além disso, as regiões de parede 13, 14 podem ser levadas a ficar planas uma em relação à outra na central de soldagem também por meio da produção de uma pressão negativa dentro do corpo do recipiente 12. Por exemplo, para fazer isso, um cabeçote de sucção pode ser disposto na abertura do gargalo do recipiente. Mesmo em recipientes plásticos cujas regiões de parede 13, 14 já foram colocadas em contato plano uma com a outra durante o método de sopro por estiramento, a compressão das regiões de parede com os êmbolos 31, 32 ocorrem na central de soldagem. Isso garante o contato plano e, de qualquer modo, as regiões de parede podem ser aproximadas a uma posição definida e reproduzível uma em relação à outra.

[0052] A figura 7 mostra o corpo do recipiente 12 com as regiões de parede 13, 14 que foram comprimidas via os êmbolos 31, 32. Forçar as regiões de parede 13, 14 uma contra a outra com os êmbolos 31, 32 faz com que as regiões de parede 13, 14 que serão soldadas permaneçam estáveis durante a soldagem e não alterem ou percam a forma. Além disso, os êmbolos 31, 32 esfriam e suportam o processo de modo tal que as regiões de parede 13, 14 a serem soldadas não alterem a forma. As regiões de parede 13, 14 são estiradas de modo tal que, quando aquecidas por 20 segundos a uma temperatura superior a 150° C, contraiam em mais do que 20%. As partes de parede 13, 14 que ficam planas uma à outra são, então, soldadas uma à outra ao longo de uma extremidade de sua superfície de contato. Ao fazer isso, uma solda fechada 16 é produzida e envolve uma seção de parede 15 que é formada pelas duas regiões de parede 13, 14. Em outra etapa de trabalho, então, a seção de parede 15, que é envolta pelo cordão de solda 16, é, então, separada e removida para produzir uma abertura atravessante 17.

[0053] As regiões de parede contíguas 13, 14 podem ser soldadas por soldagem convencional, de irradiação a laser. O cordão de solda 16, produzida ao se fazer isso pode ter uma largura de 3 mm a 5 mm. Em uma versão do método, as regiões de parede comprimidas 13, 14 podem ser positivamente unidas uma à outra por um método de soldagem transparência com transparência. Nessa versão de soldagem a laser, o foco do calor é precisamente no plano da solda, e as partes que serão unidas uma à outra podem ser derretidas uma na outra em um modo distinto no plano de soldagem. O calor pode ser suprido pela excitação das moléculas da água no plástico até a oscilação. Os aditivos para conversão da energia incidente no calor podem ser omitidos nesse método de soldagem.

[0054] Pelo menos um dos êmbolos 31, 32 com os quais as regiões de parede 13, 14 estão sendo comprimidas é transparente à radiação de laser L que é usada para soldagem a laser, de modo que a radiação L a laser possa ser focada no plano de soldagem por esse êmbolo. Em uma realização alternativa do método, a soldagem a laser também pode proceder dos dois lados das regiões de parede comprimidas 13, 14. Não seria preciso dizer, neste caso, que os dois êmbolos 31, 32 consistem em um material que é transparente à radiação incidente do laser. Por exemplo, o pelo menos um dentre os êmbolos 31, 32 consiste em vidro, quartzo de vidro ou vidro acrílico.

[0055] A figura 8 mostra, esquematicamente, a separação e remoção da seção de parede 15 que recebe o cordão de solda 16. A separação e remoção da seção de parede 15 produz a abertura atravessante 17. O cordão de solda 16 que circunda a abertura atravessante 17 em toda a sua periferia ainda pode ser sem rebarbas ou pode ser arredondada. A extração de rebarbas e/ou arredondamento pode ocorrer ao mesmo tempo que, ou em seguida à, remoção da seção de parede 15 envolta pelo cordão de solda 16. Por exemplo, um radiador de infravermelho que corresponde ao raio da região de alça pode ser usado para este fim.

[0056] A figura 9 mostra uma seção transversal através da extremidade que contorna a abertura atravessante 17. A seção de parede 15 foi termicamente separada por meio de laser CO2 nessa modalidade exemplificativa. Por corte térmico a seção de parede 15 é separada, espaçada do cordão de solda 16 para manter a carga térmica no cordão de solda 16 a menor possível. Paralelo à separação, um rebordo sem rebarbas 24 se forma na extremidade. Quando o rebordo 24 é formado, parte do material é deslocado para além de cada uma das regiões de parede 13, 14 e forma uma região parcial 25. Cada região parcial 25 em uma extremidade forma um raio R com aproximadamente 0,25 mm. O rebordo sem rebarba 24 é mais largo do que a espessura do material das duas regiões de parede 13, 14, e, juntamente com o arredondamento das regiões parciais 25, proporciona uma sensação agradável ao toque quando o usuário pega na abertura atravessante.

[0057] A figura 10 mostra, finalmente, uma vista em perspectiva de um recipiente de plástico 10 que foi soprado por estiramento, de acordo com o método, conforme reivindicado na invenção, com uma região de alça integrada 18. O recipiente de plástico 10 tem um gargalo de recipiente 11 com uma abertura de recipiente que corresponde, essencialmente, ao gargalo da pré-forma da qual o recipiente de plástico 10 foi soprado por estiramento. O gargalo do recipiente 11 é unido pelo corpo do recipiente 12 fechado por uma parte inferior do recipiente 19, com a região de alça integrada 18. A região de alça 18 envolve a abertura atravessante 17 que é envolta pelo cordão de solda 16 em toda a sua periferia e foi produzida removendo-se a seção de parede 15 (figura 7 e figura 8).

[0058] A região de alça 18 do recipiente de plástico 10 é feita oca e é conectada ao volume que permanece cheio, envolta pelo corpo do recipiente 12. Desse modo, uma substância contida pode também se expandir na região de alça. A região de alça oca 18 contribui, assim, para o volume de enchimento. Ao fazer isso, seu dimensionamento com uma área de superfície de aproximadamente 5 mm 2 a aproximadamente 400 mm2, que é limitada por uma parede interna da região de alça, confere resistência suficiente ao mesmo. Em seu ponto mais estreito, a região de alça circunda uma área de 60 mm2. A abertura atravessante, com reentrância, 17, torna mais fácil pegar e segurar o recipiente plástico 10. Desse modo, é possível pegar e segurar de forma fácil e confiável os recipientes de plástico com uma capacidade maior do que 2 a 10 litros. O recipiente de plástico 10 é, preferivelmente, transparente, o que permite a monitoração direta do nível cheio. O recipiente de plástico 10 é produzido por meio de um método de molde de sopro com estiramento a partir de uma pré-forma tubular que foi previamente fabricada de modo convencional em um método de molde por injeção. A produção em um método de molde por injeção leva a um maior estiramento do material de plástico usado e permite a produção de recipientes de plástico 10 que têm valores de resistência mecânica muito bons, por exemplo, com relação à resistência à compressão e à queda.

Claims

1. Recipiente de plástico soprado por estiramento com um corpo de recipiente (12) que encerra um volume de enchimento e possui uma parte inferior de recipiente (19), um gargalo de recipiente (11) que se conecta à extremidade oposta do corpo do recipiente (12), e possui uma abertura de recipiente e uma região de alça (18) que é feita de forma integrada e oca e está em conexão com o volume de enchimento que está encerrado no corpo do recipiente (12), em que uma abertura atravessante (17) é rebaixada entre a região de alça (18) e o corpo do recipiente (12), em que o corpo do recipiente (12) é feito de uma forma mono camada ou multi camada e compreende uma percentagem de massa de 80% de um componente de um plástico primário de um grupo consistindo de tereftalato de polietileno, naftalato de polietileno, furanoato de polietileno, seus copolímeros ou misturas desses plásticos, e que a abertura atravessante (17) é circundada em toda sua periferia por partes de parede (13, 14) do corpo do recipiente (12) e da região de alça (18), as partes de parede (13, 14) sendo soldadas uma à outra; caracterizado pelo fato de que as partes de parede (13, 14) que são soldadas uma à outra são materialmente conectadas uma à outra em um método de soldagem a laser.

2. Recipiente de plástico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partes de parede (13, 14) que foram soldadas uma à outra formam um cordão de solda (16) cuja largura é 100 μm a 5 mm.

3. Recipiente de plástico de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o método de soldagem a laser é um método de soldagem transparência com transparência.

4. Recipiente de plástico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o corpo do recipiente (12) tem um volume de enchimento de 0,5 a 20 litros, preferivelmente 0,7 a 10 litros e, especialmente, de preferência 0,9 a 3 litros.

5. Recipiente de plástico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o corpo do recipiente (12) é feito de forma transparente, pelo menos em regiões.

6. Recipiente de plástico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que uma extremidade que contorna a abertura atravessante é feita como um rebordo arredondado livre de rebarbas.

7. Método para produzir um recipiente de plástico como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que uma pré-forma (20), que é feita de forma tubular e de uma forma mono camada ou multi camada, compreendendo uma percentagem de massa de 80% de um componente de um plástico primário de um grupo consistindo de tereftalato de polietileno, naftalato de polietileno, furanoato de polietileno, seus copolímeros ou misturas desses plásticos, é estirada axial e radialmente em um recipiente de plástico (20) em um método de sopro por estiramento em um molde de sopro (1), em que, durante o estiramento, duas regiões de parede opostas (13, 14) do corpo do recipiente (12) são aproximadas por meio de um êmbolo (7) que podem ser estendidos para fora do molde de sopro (1) para preparar uma região de alça integrada (18), após isso o recipiente de plástico soprado por estiramento (10) é removido do molde e é transportado para uma central de soldagem na qual as regiões de parede (13, 14) que foram aproximadas são soldadas uma à outra com a formação de um cordão de solda (16), e uma seção de parede (15) envolta pelo cordão de solda (16) sendo, então, separada e removida do corpo do recipiente (12) com a formação da abertura atravessante (17), em que as regiões de parede (13, 14) que são soldadas uma à outra são materialmente conectadas uma à outra em um método de soldagem a laser.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que as regiões de parede (13, 14) que foram aproximadas são levadas a contato plano uma com a outra no molde de sopro (1).

9. Método de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que as regiões de parede (13, 14) que foram aproximadas são ligadas uma à outra materialmente em um método de soldagem transparência com transparência.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as regiões de parede (13, 14) que foram aproximadas na central de soldagem são comprimidas por meio de dois êmbolos opostos (31, 32), em que pelo menos um dos dois êmbolos sendo transparente em relação à radiação a laser (L) usada para a soldagem a laser.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos o êmbolo que é transparente para a radiação a laser (L) usada consiste em vidro, vidro de quartzo ou vidro acrílico.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que as regiões de parede (13, 14) que foram aproximadas são mantidas em contato plano uma com a outra por uma pressão negativa gerada no corpo do recipiente (12).

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que as regiões de parede (13, 14) que foram aproximadas são unidas uma à outra de modo ligado por um método de soldagem a laser de lados opostos.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 13, caracterizado pelo fato de que o cordão de solda (16) que contorna a abertura atravessante (17), em toda a sua periferia, é livre de rebarbas e/ou arredondada.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a remoção de rebarbas e/ou arredondamento do cordão de solda (16) ocorre ao mesmo tempo ou subsequente à remoção da seção de parede (15) que é circundada pelo cordão de solda (16).