BRPI0509530B1 - Aparelho para moldagem por sopro de objetos plásticos - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de invenção para: "APARELHO PARA MOLDAGEM POR SOPRO DE OBJETOS PLÁSTICOS".

Campo da Invenção A presente invenção diz respeito a um aparelho moldagem por sopro para fabricação de recipientes feitos de resina termoplãstica, de modo particular a frascos feitos de tereftalato de polietileno (PET) ou polipropileno (PP) ou em um outro material plástico. Técnica Anterior Hoje em dia, a fabricação de recipientes plásticos, particularmente de frascos, é muito difundida por meio da utilização de equipamento de moldagem de elevada hora de produção, que no setor técnico são divididos convencionalmente em dois grupos: o sistema de uma etapa ou sistema duas etapas.

No assim denominado processo de duas etapas, um parison previamente moldado, por exemplo, por meio de injeção ou compressão, é refrigerado subseqüentemente, em uma etapa sucessiva, é reaquecido a fim trazê-lo a uma temperatura pré-determinada e, então, moldado por sopragem para transformá-lo para a forma final desejada.

No entanto, os processos de etapa única são assim definidos devido ao fato de que os parisons são transferidos diretamente do molde de injeção imediatamente no fim dessa operação sem serem passados por uma fase de refrigeração a uma temperatura ambiente e moldados por meio de moldagem por sopro.

Em ambos os tipos de sistemas, o mecanismo de sopro pode ser realizado usando moldes dispostos linearmente ou os moldes dispostos em torno de uma plataforma giratória que gira ao redor de seu eixo. Os dispositivos de moldagem por sopro rotativos são mais capazes de alcançar altas taxas de produção por hora, pelo fato de que estes operam continuamente. Alguns destes sistemas são descritos nos documentos de patente US 4850850, US 4313720, WO 95/05933, WO 89/01400.

De maneira particular, ó documento WO 89/01400 ilustra um arranjo em que os meios-moldes de sopragem abrem e fecham livremente em torno de seus respectivos eixos de rotação, perpendicular ao plano, em que os parisons e os recipientes acabados se movem. De modo a aumentar maximamente a taxa de produção por hora destas formas, soluções são também descritas, em que os moldes são fornecidos com as duas cavidades ou duas formas de molde que se abrem e se fecham contemporaneamente. Neste tipo de máquina, os moldes de duas formas têm, então, que ser dispostos em duas formas alternativas. A primeira forma consiste em alinhar os eixos das formas de molde ao longo do raio da plataforma giratória e a segunda forma consiste em dispor os eixos definidos das formas de molde em planos dispostos tangencialmente na circunferência da plataforma giratória. Este segundo arranjo torna possível reduzir os movimentos cinemáticos para introduzir e extrair os dois recipientes soprados do molde.

Ainda, há uma necessidade de melhorar a flexibilidade operacional de tais sistemas de sopragem. Isto pode ser necessário, por exemplo, no curso de seu uso nos períodos de produção reduzida de recipientes de bebida ou no caso, em que os frascos que têm formas especiais são produzidos em números de produção pequenos. Nesses casos, o uso de uma única forma de molde ao invés de dois moldes que compreendem o molde é complexo.

Um outro inconveniente deste tipo de sistema de moldagem é que quando um parison não é introduzido em uma das duas formas para a qual se pretende durante um ciclo específico, enquanto na outra forma, um não é, por exemplo, introduzido devido a uma obstrução no sistema de distribuição do parison. Nèste caso, o sistema de controle deve obstruir a formação por sopro de ambos os componentes da forma do molde com um desperdício resultante de um parison ou daquele que está situado corretamente em sua posição pré-determinada e com o desperdício de um ciclo de moldagem para um molde da plataforma giratória.

Sumário da Invenção Consequentemente, um objetivo da presente invenção é eliminar os inconvenientes acima mencionados fornecendo um aparelho para recipientes de formação por sopro que seja funcionalmente confiável, tenha um grau elevado de flexibilidade para ser adaptado às várias exigências de produção do usuário e, além disso, reduza o número de rejeições. Estes objetivos e outros que se tornarão mais aparentes a partir da leitura desta descrição são conseguidos por meio de um aparelho para moldagem por sopro que tem as características da reivindicação principal.

De acordo com uma outra característica da invenção, estes objetos são conseguidos por meio de um método de formação por sopro que tem as características da reivindicação 7.

Lista de Figuras Outras vantagens atingíveis tornar-se-ão mais aparentes para uma pessoa versada a partir da seguinte descrição detalhada de uma concretização não limitante de um aparelho de moldagem por sopro dado por meio de exemplo com referência às seguintes figuras, em que: A figura 1 mostra uma vista plana de um aparelho de moldagem por sopro de acordo com a invenção. A figura 2 mostra uma vista em perspectiva de uma parte do aparelho de moldagem por sopro da figura 1. A figura 3 mostra uma vista plana de um elemento ampliado do sistema da figura 1. A figura 4 mostra uma vista em perspectiva de um elemento do molde do aparelho da figura 1.

As figuras 5a, b, c mostram três concretizações de um elemento constituinte do aparelho da figura 1. A figura 6 mostra diagramaticamente parte do circuito fonte do fluido de moldagem do aparelho da figura 1.

As figuras 7a) a 7e) mostram diagramaticamente arranjos de parison nos moldes de sopragem em várias fases da operação do aparelho da figura 1.

As concretizações preferidas da invenção são descritas nas reivindicações dependentes. Outros objetivos e vantagens da presente invenção tornar-se-ão aparentes a partir da descrição detalhada a seguir com referência às concretizações preferidas do aparelho de moldagem por sopro e que não excluem outras concretizações possíveis e melhorias.

Descrição de uma Concretização Preferida da Invenção Na zona periférica externa de uma plataforma giratória 1 que gira ao redor de um eixo vertical X, as cópias dos semi-moldes 2, 3 são dispostas, que juntas formam a um respectivo molde de sopro 4' , 4'', 4'''. Nesta concretização ilustrada nas figuras, cada molde contém três formas de sopragem e, por meio de exemplo, mas não necessariamente, estes são três frascos 5, 6, 7, uma vez que as máquinas deste tipo podem ser usadas para fabricação de outros tipos de recipientes plásticos das mais variadas dimensões. Algumas concretizações fornecem também uma terceira parte 8 para o semi-molde, que é usada para moldar a parte de fundo ou o fundo do frasco. Na descrição, referência será feita aos frascos de acordo com o entendimento de que as soluções de acordo com a invenção são aplicáveis também a casos de outros tipos de recipientes. Um semi-molde 2 de cada cópia 4', 4'', 4''' é ligado com a plataforma giratória e disposto em seu plano vertical com a respectiva hemi-cavidade compreendida por três formas 5, 6, 7 girados para a parte externa da plataforma giratória 1. Para fins de clareza, a plataforma giratória foi representada na figura com apenas três formas, omitindo as outras formas que são normalmente dispostas na circunferência restante. 0 outro semi-molde 3 de cada cópia é móvel em relação ao primeiro semi-molde 2 que tem movimento giratório o redor de um segundo respectivo eixo Y disposto no plano horizontal, perpendicular ao eixo X da plataforma giratória 1. A concretização, em que um molde 4' contém três formas de moldes torna possível aumentar a taxa de produção dos frascos até praticamente o triplo com relação â configuração, em que o molde tem somente uma forma. Esta concretização de um molde que tem uma ou duas formas não é representada nas figuras, uma vez que estas são configurações padrão conhecidas.

Além disso, o fato de ter três formas de molde do frasco disponíveis em cada molde 4', 4'', 4''' torna possível, de forma vantajosa, para que o usuário adicione a flexibilidade máxima de uso, o aparelho de moldagem que é capaz de trabalhar com uma alimentação de uma única forma de molde ou com duas formas, ao invés de ser ocupado por todas as três formas do parison. Esta flexibilidade é requerida, às vezes, por alguns usuários, porque esta é conseguida sem substituir os moldes com os dois moldes de forma ou com uma única forma. Esta vantagem é conseguida por meio do fornecimento de um dispositivo da distribuição para parisons simples, que podem ser facilmente substituídos. 0 dispositivo da distribuição a ser substituído compreende uma estrela de distribuição 10 que tem um contorno pré-determinado, que tem diversos rebaixos 11 distribuídos apropriadamente ao longo da circunferência periférica. Usando a substituição da estrela única 10 e a redefinição do sistema de controle do sistema de moldagem, existe a possibilidade de se trabalhar por meio do fornecimento de somente uma ou duas formas para cada molde em todos os ciclos. A figura 5 representa três variantes da estrela de distribuição 10.

Na figura 5a), a estrela 10' distribui os parisons 12 {indicados com o C) de modo a fornecer a forma central 5 do molde ilustrado na figura 4. Nesta concretização, os rebaixos são eqüidistantes uns dos outros ao longo do perímetro inteiro e os parisons 12 são dispostos de tal forma que sejam introduzidos no espaço interno de uma única forma de cada molde, deixando vazias duas das formas de cada molde, que são preferivelmente, mas não necessariamente, as formas laterais e preenchendo a figura central. Os moldes da plataforma giratória 1 operam desta forma em uma capacidade de dois terços abaixo da produtividade máxima. O desenho desta variante está representado na figura 7a).

Na figura 5b), a estrela 10'' de uma segunda variante que tem os rebaixos 11 dispostos sobre o perímetro da estrela 10" em uma forma diferente daquela da figura 5a) distribui os parisons 12', 12''(indicados com as letras L e R) , nas cavidades 6 e 7 do molde ilustrado na figura 4.

Nesta configuração, os moldes da plataforma giratória operam em uma capacidade de aproximadamente um terço menos com relação à produtividade máxima. 0 desenho desta variante é representado na figura 7c).

Na figura 5c), a estrela 10''' de uma terceira variante que tem os rebaixos 11 dispostos sobre o perímetro da estrela 10''' em uma forma diferente daquela das figuras 5a) e 5b) distribuem os parisons 12 1, 12", 12" "(indicados pelas letras L, C e R) nas respectivas cavidades 6, 5 e 7 do molde ilustrado na figura 4. A estrela de distribuição 10"' é capaz de agarrar os parisons em qualquer rebaixo e movê-los ao longo da rota de abastecimento dos moldes na distância que faz com que estes entrem em cada uma das formas de cada um dos moldes. 0 desenho desta variante está representado na figura 7b) . A transmissão dos parisons da estrela de distribuição para a plataforma giratória é feita vantajosamente por meio de uma carne de transmissão 15 do parison de um tipo apropriado, que torne possível efetuar um movimento complexo dos parisons para que eles sejam introduzidos nas formas de cada molde. De fato, somente a forma central 5 de cada molde 4 está posicionada na circunferência exterior da plataforma giratória 1, enquanto os eixos de simetria das formas 6 e 7 ou cada molde são dispostos em uma linha que tangencial à circunferência externa da plataforma giratória.

Nesta concretização aqui descrita, três formas são vantajosas, mas é possível prover moldes com os números mais elevados de formas, adaptando vantajosamente a fonte e o sistema de controle, esta disposição de moldagem por sopro é representada na figura 7d) . De acordo com o diâmetro da plataforma giratória, o aparelho de moldagem é mais flexível em relação a máquinas da técnica anterior, uma vez que é possível usar vários tipos de moldes em que, podem existir três formas de frasco de capacidade menor ou moldes com duas formas de frasco com uma capacidade ligeiramente maior e moldes com uma forma para um único frasco de uma capacidade até maior. Isto fornece vantagem comercial considerável. É possível, programando apropriadamente o sistema de controle da máquina de fabricação do frasco que compreende o aparelho de moldagem, variando o arranjo das formas de cada molde que deve ser preenchido com os parisons, quando este é planejado para ter a plataforma giratória operando somente em carga parcial ou com o começo de distribuição das figuras 5a) e 5b) . 0 sistema de controle da máquina de fabricação do frasco consiste preferivelmente em um sistema de controle computadorizado, que possa ser apropriadamente programado em função da produção que se espera ser obtida usando a máquina.

Este sistema de controle regula as diferentes funções da máquina e, em especial, também dos elementos de sopragem dos parisons. Estes elementos de sopragem, que operam geralmente com ar de sopragem de alta pressão, são dispostos de modo que cada uma das formas que estão contidas em cada um dos moldes possa ser regulada independentemente das outras. Este método para controlar os dispositivos de sopragem de frasco não é somente vantajoso ao tornar possível operar a máquina de produção em carga reduzida, mas também oferece a vantagem de fazê-la possível para impedir a sopragem de uma forma que pertence a um molde particular que não possa ser fornecido com o parison pretendido para este por causa de nenhum evento imprevisto.

De fato/ o controle dos aparelhos de moldagem da técnica anterior fornece somente a possibilidade de cessar o fornecimento de todas as formas que são incluídas em cada molde. Desta forma, a falha para introduzir um único parison em uma forma causa uma perda de dois frascos de um molde. 0 desenho desta variante é representado na figura 7e) .

Esta flexibilidade da operação é obtida pelo fornecimento de um circuito de distribuição de fluido de sopragem que tem um sistema de regulação independente de válvulas pneumáticas 21, 22, 23 e uma válvula interruptora de fluido 24 para o molde inteiro 4.

Claims (7)

1. Aparelho de modelagem por sopro para objetos plásticos, em particular para garrafas PET, utilizável com parisons e incluindo uma pluralidade de moldes (4) organizados ao longo da circunferência capaz de girar sobre um primeiro eixo(X) , cada molde (4) incluindo pelo menos dois semi-moldes (2, 3) capazes de abrir e fechar para formar formas de molde dos referidos objetos, meios adequados para realizar a abertura e fechamento dos semi- moldes por um movimento rotacional relativo entre os respectivos semi-moldes sobre um segundo eixo (Y) perpendicular ao primeiro eixo (X), um dispositivo de fornecimento para fornecer pari sons para os moldes, um sistema de controle para regular o referido dispositivo de suprimento de parison, para abastecer fluido sob pressão para soprar os parisons (12), e para regular o referido meio adequado para realizar as operações de abertura e fechamento dos moldes, caracterizado pelo fato de que cada molde (4) contém pelo menos três formas de molde (5, 6, 7) que definem eixos de simetria coplanares, são providos meios de detecção para detectar a presença de um parison (12) em cada forma de molde (5, 6, 7) , o referido sistema de controle tem meios adicionais para regular o suprimento do fluido sob pressão para as formas de molde (5, 6, 7) de cada um dos moldes (4), no evento de uma interrupção, e para realizar a operação de sopro apenas nas formas de molde em que há um parison.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo para fornecer parisons inclui uma estrela de abastecimento (10', 10'', 10''') provida com uma pluralidade de recessos periféricos (11) espaçados mutualmente em intervalos predeterminados, para prover um abastecimento de parisons nas formas de molde de cada molde conforme uma sequência predeterminada.

3. Aparelho, de acordo com reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que todas as distâncias entre dois intervalos adjacentes (11) da estrela são iguais uns aos outros.

4. Aparelho, de acordo com reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a distância a que separa um intervalo (11) do precedente é diferente da distância que separa o intervalo do que o segue.

5. Aparelho, de acordo com reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os moldes são dispostos em uma maneira de modo que os eixos predefinidos das formas de molde (5, 6, 7) que pertencem a cada molde (4) estendem-se em um plano tangencial a circunferência.

6 .

Método para moldagem por sopro de objetos de plástico que usam o aparelho conforme definido na reivindicação 1, o método sendo caracterizado pelo fato de que inclui as seguintes etapas: a) transportar pari sons para a estrela de distribuição (10', 10'', 10' ' ') do aparelho de moldagem; b) espaçar o parisons por meio da estrela de distribuição conforme um critério predeterminado de modo a inserir um parison (12) nas formas de molde (5, 6, 7) predefinidas; c) detectar a presença de parison (12) em cada forma de molde (5, 6, 7) usando meios de detecção; d) fornecer fluido sob pressão para cada forma de moldagem (5, 6, 7) que contem o respectivo parison, para moldar por soprar o objeto de plástico; e) bloquear simultaneamente o abastecimento de fluido sob pressão para moldar as formas que não contêm parisons.