ES2204726T3 - Planta de torreta giratoria de eje horizontal destinada a la manipulacion de preformas. - Google Patents
Planta de torreta giratoria de eje horizontal destinada a la manipulacion de preformas.Info
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Abstract
Planta para manipular y enfriar preformas producidas en un molde de moldeo por inyección, y para trasladar dichas preformas a la siguiente estación de trabajo, caracterizada porque comprende: - un elemento de recogida y traslado (2) preferiblemente plano y dispuesto horizontalmente, provisto de una pluralidad de receptáculos (10) adaptados para acomodar una pluralidad de preformas correspondientes (20) que se expulsan preferiblemente de un molde de moldeo por inyección, - una torreta giratoria (3) con forma de paralelepípedo, provista de varias superficies externas (4, 5) que están provistas a su vez de una pluralidad de copas (6), cada una de las cuales está adaptada para acomodar una preforma correspondiente, estando dicha torreta giratoria adaptada para girar de un modo controlado alrededor de un eje horizontal (X) para orientar sucesivamente las mencionadas superficies externas (4, 5) hacia arriba y hacia abajo, y porque dicho elemento de recogida y traslado (2) está adaptado para desplazarse, preferiblemente con un movimiento de transferencia, desde una posición de carga de preformas hasta varias posiciones diferentes selectivas que se encuentran verticalmente por encima de las mencionadas superficies externas (4, 5) cuando éstas giran hacia arriba y viceversa, y está provisto de medios (13, 14) adaptados para retener y soltar selectivamente las preformas en y de dichos receptáculos correspondientes (10).
Description
Planta de torreta giratoria de eje horizontal
destinada a la manipulación de preformas.
La presente invención se refiere a una planta de
gran rendimiento y gran producción para la producción de artículos
de plástico, es decir, las denominadas "preformas", y en
particular, la presente invención se aplica de manera preferible a
máquinas adaptadas para moldear al mismo tiempo una pluralidad de
tales preformas que se van a transformar, mediante moldeo por
soplado, en recipientes finales adecuados, en particular botellas de
plástico.
Estas máquinas para el moldeo final o moldeo por
soplado de dichas preformas se definen normalmente como "máquinas
de una etapa" ya que están adaptadas para llevar a cabo, de
manera continua y automática, todo el proceso de convertir el
material plástico, desde el estado de pastilla de moldeo, en el
producto final, es decir, los recipientes finales.
Sin embargo, se debe apreciar que la presente
invención se puede aplicar también a otros tipos de máquinas que
sólo tienen la finalidad de producir preformas acabadas y no
preformas moldeadas por soplado, ya que las enseñanzas de la
presente invención sólo se centran en aumentar la productividad de
las plantas y de los procesos de producción de preformas asociados,
independientemente de que estas preformas se produzcan en una
planta de una etapa o en una planta destinada exclusivamente a
producir preformas.
Los versados en la materia conocen muy bien la
diferencia que existe entre máquinas de una etapa y máquinas de dos
etapas, por lo cual esto no se va a describir o explicar aquí.
Normalmente se sabe que la producción de
preformas implica la utilización simultánea de una pluralidad de
cavidades de moldeo por inyección, en las que se inyecta una
corriente fluida de resina en estado licuado y que permanecen
cerradas durante un periodo de tiempo dado según se necesite para
permitir que las preformas formadas así en dichas cavidades de
moldeo se enfríen adecuadamente y, por tanto, se solidifiquen.
Durante esta fase de enfriamiento y
solidificación de las preformas, los correspondientes moldes
permanecen naturalmente cerrados y ocupados, es decir, no están
disponibles para su uso en otras fases posteriores de inyección y
enfriamiento de otros grupos de preformas.
Como las diferentes fases de proceso que se
llevan a cabo en la planta se deben realizar de manera sincrónica,
cada una de ellas debe realizarse dentro del intervalo de tiempo
que necesita la fase más larga, que determina normalmente el
denominado "tiempo de ciclo".
Es un hecho también muy conocido que tal fase
incluye las etapas de:
- cerrar o inmovilizar los moldes,
- inyectar la resina licuada en los mismos
moldes,
- enfriar dicha resina inyectada y consolidar las
preformas correspondientes,
- abrir los moldes, y
- retirar o hacer salir las preformas de los
moldes,
tiene una duración mucho mayor que la de otras
fases de proceso que se llevan a cabo en la planta y, por ello, es
decisiva para determinar dicho tiempo de ciclo y, por tanto, afecta
directamente a la productividad real de la planta.
Sin embargo, tal fase completa se puede
subdividir en sus diferentes fases, cada una de las cuales es
activa, es decir, continúa durante un subperiodo de tiempo
correspondiente determinado.
También es un hecho conocido que el subperiodo de
tiempo más largo de dichas subfases es el que se utiliza para
enfriar las preformas después de que se han consolidado, y por
tanto es natural que dicha fase completa se divida en una secuencia
ordenada de diferentes subfases, a la que pertenece también dicha
subfase de enfriamiento de preformas, después de la consolidación de
preformas.
Esto permite, naturalmente, conseguir una
reducción del tiempo del ciclo original, que se convierte de este
modo en el tiempo de ciclo asociado con dicha subfase de
enfriamiento.
Tal solución se conoce muy bien en el arte, por
ejemplo por la descripción de la patente US 4.382.905 de Valyi, y
se ha ido mejorando en varias patentes posteriores.
Sin embargo, la creciente presión que se ejerce
para aumentar más la productividad de los moldes de moldeo por
inyección, junto con el hecho de que tal tiempo de enfriamiento, y
por tanto también el tiempo de ciclo asociado, es en cualquier caso
demasiado largo para poder conseguir un aumento satisfactorio de la
productividad, se ha considerado la posibilidad de subdividir tal
subfase de enfriamiento de preformas, después de la consolidación
de las mismas, en una pluralidad de fases básicas que,
naturalmente, necesitan y ocupan por tanto periodos de tiempo
reducidos, con el resultado de una reducción en el tiempo de ciclo
y un aumento correspondiente de la productividad.
Sin embargo, los diferentes intentos que se han
hecho hasta ahora para dividir la fase de enfriamiento de preformas
trasladando las preformas desde un molde adecuado hasta una
sucesión de moldes, en los que la temperatura de las preformas se
reduce gradualmente y desciende hasta un estado equilibrado, han
fracasado debido a diferentes razones, en particular a la
complejidad de la planta que se necesitaría para este propósito, a
la demanda de tamaño y espacio excesivos que se derivaría de ello
y, en determinadas circunstancias, también al hecho de que durante
el traslado continuo de preformas aún relativamente calientes desde
un molde a otro durante toda la secuencia de moldes es bastante
probable que se reduzca la calidad de las preformas y que, en
cualquier caso, se dañen.
En base a las anteriores consideraciones, es por
tanto deseable, y es en realidad uno de los propósitos principales
de la presente invención, proporcionar una planta y un proceso
correspondiente, adaptados para aplicar y llevar a cabo una fase
de enfriamiento de preformas con una reducción considerable de la
duración del tiempo de ciclo original, que puedan eliminar los
inconvenientes descritos y puedan aplicarse fácilmente utilizando
materiales y técnicas fácilmente asequibles y, por tanto, de coste
eficaz.
Tal propósito de la presente invención, junto con
otras características de la misma, se consiguen en una planta que
está hecha y funciona como se describe en las reivindicaciones
anexas.
La presente invención puede adquirir la forma de
una realización preferida, aunque no única, como la que se
describe en detalle y se ilustra después a modo de ejemplo no
limitativo con referencia a los dibujos que se adjuntan.
La figura 1, es una vista en perspectiva de una
planta según la presente invención.
La figura 2, es una vista superior de una primera
parte componente de una planta según la presente invención.
La figura 3, es una vista superior de una segunda
parte componente de una planta según la presente invención.
La figura 4, es una vista en sección de la parte
componente de la figura 2 según el plano A-A.
La figura 5, es una vista en planta de una parte
de una planta según la presente invención, en un estado de
funcionamiento determinado.
La figura 6, es una vista en sección de la parte
de la planta que se ilustra en la figura 5, por el plano
B-B.
Las figuras 7 y 8, son las mismas que las que
aparecen en las figuras 5 y 6, respectivamente, en un estado de
funcionamiento de la planta diferente.
Las figuras 9 a 19, son vistas esquemáticas de
fases sucesivas correspondientes del estado de funcionamiento de
una planta según la presente invención.
La figura 20, es una vista simbólica de la
disposición geométrica de las preformas en una parte de la
planta.
La figura 21, es una vista simbólica de la
disposición geométrica de las preformas en otra parte de la
planta.
La figura 22, es una vista en perspectiva de un
dispositivo de la planta según la presente invención.
La figura 23, es una vista lateral del
dispositivo que se ilustra en la figura 22, en un primer estado de
funcionamiento.
La figura 24 y última, es una vista del
dispositivo de la figura 22, en un segundo estado de
funcionamiento.
Con referencia a las figuras enumeradas, una
planta de torreta giratoria según la presente invención
comprende:
- una estructura de carga 1;
- un elemento de recogida y traslado 2;
- una pluralidad de receptáculos 10 situados en
dicho elemento de recogida y traslado 2;
- una torreta giratoria 3, con dos superficies
externas opuestas diferentes 4 y 5 sobre las cuales están colocadas
dos pluralidades correspondientes de copas 6 adaptadas para
acomodar las preformas correspondientes;
- medios de retenida y suelta adaptados para
retener y soltar selectivamente las preformas insertadas en dichas
copas;
- medios adaptados para enganchar selectivamente
las preformas insertadas en sus receptáculos correspondientes 10 y
desengancharlas de dicho elemento de recogida y traslado;
- unos dispositivos 9 adaptados para hacer girar
selectivamente dicha torreta giratoria 3 alrededor de un eje
horizontal X, con lo cual las dos superficies opuestas mencionadas
4 y 5 pueden cambiar alternativamente su posición, en particular
hacia arriba y hacia abajo.
Según se ilustra en particular en la figura 1,
dicho elemento de recogida y traslado 2 está provisto de medios que
lo adaptan para llevar a cabo un movimiento horizontal insertándolo
alternativamente en una máquina de moldeo de preformas por soplado
(no se muestra) y en dicha estructura de carga 1 y, en particular,
por encima de dicha torreta giratoria 3.
Dichos receptáculos 10 situados en dicho
elemento 2 están distribuidos según el modelo geométrico: mostrado
en la figura 20. Están dispuestos a lo largo de cuatro filas,
indicadas con F1, F2, F3 y F4, respectivamente, en las cuales están
alineados y separados entre si con la misma distancia. Además, cada
fila constituye un grupo individual de receptáculos.
Cada fila es paralela y equidistante una
distancia D a las filas contiguas, de manera que la totalidad de
las filas identifica un perímetro rectangular 11, como se ilustra
en la figura.
Con miras a poder continuar de la mejor manera
esta descripción, la geometría definida por la totalidad de dichos
receptáculos 10 incluidos en dichas filas del elemento 2 se define
como "modelo de distribución".
De un modo ventajoso, y con el propósito de
ocupar el mayor espacio posible, cada fila, que es idéntica, es
decir, igual a las demás, incluye el mayor número posible de
receptáculos 10 permitidos por la longitud de la fila, debido a
razones que se explican después con más detalle.
Además, la citada distancia D que separa las
filas contiguas de receptáculos debe ser igual a un múltiplo de la
distancia que separa las filas contiguas paralelas situadas en las
dos superficies opuestas de la torreta giratoria. Esto se hace para
que el elemento 2 pueda colocarse en una pluralidad de posiciones
diferentes y que se definen de manera selectiva por encima de la
torreta giratoria.
Cada fila de receptáculos del elemento 2 puede
por tanto colocarse por si sola por encima de una fila
correspondiente de copas 6 en la torreta giratoria.
Esto, obviamente permite que el elemento 2 cargue
todas las copas que están situadas en dicha torreta giratoria en
ciclos sucesivos, descargando al mismo tiempo una carga sucesiva de
preformas en una geometría o modelo de copas diferente simplemente
desplazando y colocando en una posición adecuada dicho elemento 2,
con lo cual el modelo de distribución de los receptáculos se coloca
por si solo exactamente por encima de sucesivas geometrías o modelos
en la torreta giratoria.
Como la misión de dichos receptáculos consiste
en:
- interceptar las preformas que libera un medio
adecuado situado por encima de dicho elemento de recogida y
traslado 2,
- recoger dichas preformas de manera ordenada y
orientarlas verticalmente, es decir, con su cuello o abertura hacia
arriba,
- trasladarlas por encima de dicha torreta
giratoria, y
- finalmente permitir que caigan en la copa
correspondiente,
dichos receptáculos y, más en general, dicho
elemento 2 están provistos de medios adecuados para evitar de
manera selectiva que dichas preformas caigan y para soltarlas
hacia abajo.
De un modo preferido, dichos medios están
formados por uno o más dispositivos de guillotina formados por dos
placas 13 y 14, a saber, una primera placa 13, denominada
centrador de cuellos, que tiene doce perforaciones 15 de un diámetro
ligeramente mayor que el diámetro del cuello de la preforma, y es
fija, y una segunda placa móvil 14, que forma la guillotina real,
que tiene doce aberturas con forma de ojal que tienen una anchura
menor que el diámetro del cuello de la preforma y terminan en un
agujero que, por el contrario, tiene un diámetro mayor que el del
cuello de la preforma.
La placa 13 está situada en la parte superior y
la placa 14 está situada por debajo; la placa 13 es fija, mientras
que la placa 14 está adaptada para deslizarse de manera selectiva
por dicha placa 13. Con referencia a las figuras 2, 3 y 4, la placa
inferior 14 está provista de una pluralidad de aberturas con forma
de ojal, cada una de las cuales está formada por una primera parte
16, cuya sección transversal es tal que permite que el cuerpo de la
preforma, aunque no el cuello de la misma, la atraviese, y una
segunda parte 17 cuya sección transversal permite que toda la
preforma la atraviese.
De un modo preferido, con miras a facilitar la
intercepción y centrado de la preforma que ha caído, la parte
superior 18 de dichas perforaciones 15 que están en la placa
superior 13 tiene una forma que se ensancha hacia arriba siguiendo
un modelo troncocónico, como se muestra mejor en la figura 4.
Por razones que se explican y entienden mejor
después, es de importancia capital que los pares de placas
superiores e inferiores 13 y 14 se coloquen de manera que se
asegure que cada par corresponda a una misma fila de receptáculos
10. Como resultado de ello hay tantos pares de placas como
filas.
En lo que se refiere a la torreta giratoria 3, su
misión consiste en reducir la temperatura de las preformas que
salen de la prensa de moldeo por inyección.
Esta torreta está formada por un cuerpo que tiene
forma de paralelepípedo en el que están dispuestas las dos
superficies opuestas mencionadas 4 y 5, cada una de las cuales está
provista de un número igual de copas de enfriamiento 6.
Cada preforma está acomodada individualmente en
elementos denominados normalmente "copas", y que se deben
cambiar siempre que se cambie el tipo de preformas a fabricar, ya
que reproducen el contorno de la preforma.
El efecto refrigerante se obtiene mediante
circulación de agua a baja temperatura alrededor de cada copa. En
cualquier caso, los versados en la materia conocen bien los medios
y técnicas utilizadas para realizar tal circulación.
Cada una de las mencionadas superficies 4, 5 está
provista de una pluralidad de copas situadas de tal manera y en tal
número que es posible que se puedan reunir siguiendo "modelos de
distribución" diferentes aunque geométricamente iguales, como se
ha definido mejor antes, que se pueden acomodar al mismo tiempo en
la misma superficie. Cada una de las mencionadas superficies 4 y 5
se ilustra en la figura 21, donde se muestra la disposición de las
copas respectivas.
Como se puede deducir claramente de las mismas
figuras, todas las filas que forman dichos modelos geométricos son
paralelas entre si y, además, todo el área de las superficies
externas 4 y 5 está ocupada por copas respectivas, cada una de las
cuales pertenece a un mismo y único modelo.
También, los medios descritos, además de otros
medios de guía, accionamiento y soporte o medios que están
asociados de alguna forma al correcto funcionamiento de la planta,
y que están dentro de las capacidades de los versados en la
materia, se aplican de manera que aseguren que dicho elemento de
recogida 2 pueda moverse desde una posición que está fuera de dicha
estructura hasta una pluralidad de posiciones que se controlan de
manera selectiva situadas por encima de una de dichas superficies
externas 4 y 5 de dicha torreta giratoria, de manera que se permita
que dicho modelo de distribución de dicho elemento de recogida y
traslado 2 se mueva de manera selectiva y se coloque por encima de
los tres modelos de distribución diferentes de las copas que están
colocadas en dichas superficies externas. De este modo, las
preformas que libera dicho elemento 2 pueden caer por gravedad
exactamente en sus copas correspondientes de un mismo modelo de
distribución provisto en dichas superficies externas 4 y 5.
Dicha torreta giratoria está provista además de
unos elementos giratorios 19 y de unos dispositivos asociados para
poder girar 180º alrededor de un eje horizontal de la misma que
atraviesa el centro del paralelepípedo que forma dicha torreta, por
lo cual las superficies de la torreta pueden cambiar exactamente
sus posiciones respectivas, hacia arriba y/o hacia abajo.
En base a las consideraciones que ya se han hecho
sobre la larga duración del tiempo de enfriamiento con respecto a
la duración del proceso real de moldeo por inyección, los versados
en la materia pueden entender perfectamente las características
funcionales básicas de la planta.
Con referencia a las figuras 9 a 19, se puede
apreciar que, en las dos primeras fases representadas en las
figuras 9 y 10, las preformas 20, que ya se han moldeado y liberado
mediante una prensa de moldeo por inyección adecuada 45, caen en el
elemento 2 que se ha desplazado de manera adecuada a su posición
fuera de la estructura de carga 1. Aquí, las preformas quedan
retenidas ya que sólo el cuerpo de la preforma, y no el cuello de
la misma, puede atravesar la guillotina. De hecho, la preforma se
introduce en la placa superior 13 y, con su cuerpo, también en la
parte 16 que tiene tal diámetro que impide que el cuello de la
preforma la atraviese.
En esta fase, las placas 13 y 14 están
naturalmente dispuestas para asegurar que la abertura 15 de la
placa 13 se mueva hasta una disposición coaxial con respecto a la
parte correspondiente 16 de la placa 14. Se ayuda a que la preforma
se inserte y se centre en la abertura correspondiente 15 ya que esta
última está provista de una parte que se ensancha hacia arriba
18.
En la fase siguiente, que se ilustra en la
figura 11, el elemento 2 se desplaza por encima de la torreta
giratoria, y específicamente a la posición en la que el modelo de
distribución del elemento 2 se encuentra verticalmente por encima de
uno de los tres modelos de distribución provistos en la superficie
externa 4 que está en este momento orientada hacia arriba. Durante
el traslado de dicho elemento 2, las preformas permanecen retenidas
lateralmente mediante tanto la guillotina como el centrador de
cuellos.
En la fase siguiente, que se ilustra en la figura
12, las preformas se sueltan del elemento 2 y caen por la gravedad
en las copas correspondientes 6.
Tal suelta de las preformas se produce haciendo,
mediante una pluralidad de accionadores adecuados 21 que se
ilustran en la figura 1, que las placas inferiores 14 se deslicen
con respecto a las placas superiores 13 de manera que se permita
que las aberturas 15 se muevan para que se acoplen con las partes
aumentadas respectivas 17 de la placa inferior correspondiente.
Las preformas, que ya no están retenidas por el
cuello mediante la placa inferior 14, pueden así caer e
insertarse en las copas correspondientes 6 de la superficie 4 ó 5
de la torreta giratoria, en donde están colocadas dichas copas
exactamente de acuerdo con el modelo de distribución del elemento
2.
La configuración de dichas placas y las preformas
que aún no han sido soltadas se muestra con más claridad en las
figuras 5 y 6, mientras que la configuración respectiva de las
preformas que han sido soltadas se ilustra en las figuras 7 y
8.
Posteriormente, la torreta giratoria gira un
ángulo de 180º alrededor del eje X, para permitir que la preforma
20A de la figura 12 se mueva hasta la posición que se indica con
20A en la figura 13. Además, durante tal giro, se lleva a cabo un
segundo ciclo de recogida e inserción, similar al ciclo que se
ilustra en las figuras 9 a 11, para recoger e insertar un posterior
grupo de preformas, por lo cual al final de dicho segundo ciclo se
produce una nueva inserción de preformas que se indica con 20B y
esta situación se ilustra completamente en la figura 13, con la
superficie 4 girada hacia abajo y la superficie 5 hacia arriba.
Después, se realiza un tercer ciclo de recogida
de preformas y de giro de la torreta giratoria 3 exactamente del
mismo modo que el ciclo anterior, incluido el giro de la torreta
giratoria 3, que por tanto recupera su posición con la superficie 4
vuelta hacia arriba, aunque con la diferencia de que el elemento 2
se ha desplazado hasta una nueva posición, por encima de la torreta,
para colocarse exactamente por encima del segundo modelo de
distribución de copas provisto en la misma superficie 4. Esta nueva
situación se ilustra en la figura 4, en la que las preformas que
se acaban de soltar se indican con 20C.
El proceso descrito se repite exactamente de
manera similar el número de veces necesario para asegurar que los
seis modelos de distribución de copas que están en las dos
superficies 4 y 5 de la torreta giratoria se llenen sucesivamente,
mediante el elemento 2, de preformas correspondientes, como se
muestra en la figura 17, y por tanto por un total de seis cargas
sucesivas.
Después, como se ilustra en la figura 18, las
preformas 20A, que fueron las primeras en cargarse en la torreta
giratoria, se sueltan de esta última y caen por gravedad en unos
medios de recogida que están situados por debajo de dicha torreta
(no se muestran). Posteriormente, como se ilustra en la figura 19,
la torreta gira otros 180º con lo cual también se sueltan las
preformas que se indican con 20B, mientras que las copas que se han
vaciado de preformas 20A quedan ahora situadas hacia arriba y están
preparadas para acomodar otro grupo de preformas 20D.
En este punto, el proceso continúa de manera
regular y según una base continua, en el sentido de que cada ciclo
básico se realiza para que incluya:
- un giro de 180º de la torreta,
- que la torreta suelte un grupo de preformas,
todas ellas pertenecientes al mismo modelo de distribución, que se
han cargado en la misma torreta antes que las otras,
- una carga en la torreta, mediante dicho
elemento 2, de un nuevo grupo de preformas según un mismo modelo de
distribución.
Los versados en la materia pueden por tanto
apreciar fácilmente que la solución descrita permite de manera
eficaz que una pluralidad de preformas, reunidas de manera adecuada
en un número de modelos de distribución diferentes, se acomoden en
un espacio muy limitado adaptado de manera adecuada para enfriar las
preformas. De hecho, si el número de modelos de distribución
disponible en cada superficie de la torreta se indica como
"n", el número total de los diferentes modelos de distribución
disponible en las dos superficies 4 y 5 es de 2n, y, si la duración
total de la fase de enfriamiento de las preformas que están en la
torreta se prefija, por razones técnicas, en "T", es obvio que
es posible obtener una suelta de preformas cada T/2n.
Por tanto, se puede reducir en realidad al mismo
periodo T/2n el tiempo, es decir la duración, del ciclo básico que
incluye la inyección, solidificación y retirada de la preforma del
molde. Por el contrario, es posible aumentar proporcionalmente el
tiempo de enfriamiento, y tal aumento del tiempo de enfriamiento de
las preformas que están fuera del molde permite aumentar toda la
productividad de la planta debido a que se hace salir las preformas
del molde antes del tiempo normal, teniendo en cuenta que una parte
del proceso de moldeo por inyección final, que incluye exactamente
la fase de enfriamiento de preformas, se hace fuera del molde.
Sin embargo, la inserción de las preformas en las
copas adecuadas origina el problema asociado a la necesidad de
retener firmemente las mismas preformas allí cuando la torreta
giratoria gira y las propias preformas, por tanto, se orientan
hacia abajo. Para evitar que estas preformas caigan antes del
momento debido, se proporciona un dispositivo adecuado que
comprende una primera superficie plana 30 adaptada para moverse y
colocarse entre el cuello de la preforma y la copa correspondiente,
una segunda superficie plana 33 que contiene unas garras de resorte
31, y un cilindro neumático 32 que acciona ambas superficies planas
mencionadas 30 y 33.
Durante la inserción de preformas, este
dispositivo está en el estado que se ilustra en la figura 23, es
decir, con la preforma 20 parcialmente insertada en la copa
correspondiente 6, debido a que se evita que se inserte más gracias
a la oposición de dicha primera superficie plana 30 con el cuello
40 de la preforma.
Inmediatamente después, con miras a retener
firmemente la preforma en su correcta posición de completamente
insertada en la copa 6, dicha primera superficie plana 30 y dicha
segunda superficie plana 33 giran y, por tanto, se acercan entre si
accionando dicho cilindro neumático, con lo cual la preforma se
puede introducir completamente en la copa correspondiente por
gravedad, como se muestra en la figura 24.
Al mismo tiempo, a medida que las dos superficies
planas mencionadas 30 y 33 se mueven de esa manera una con respecto
a la otra, dichas garras de resorte 31, que forman parte integral
de o están firmemente unidas a dicha segunda superficie plana 33,
se colocan de manera que queden encima del cuello de las preformas
respectivas, para evitar que las mismas caigan de manera accidental
o a destiempo cuando se les de la vuelta.
Cuando llega el momento de liberar dichas
preformas, que están en posición invertida, de sus copas
correspondientes, dicho cilindro neumático funciona del modo
inverso, para:
- despejar la trayectoria de caída que tiene que
recorrer la preforma retirando la garra de resorte correspondiente
31,
- liberar las preformas de sus copas
correspondientes mediante la palanca constituida por dicha primera
superficie plana 30 que empuja el cuello 40 de la preforma
correspondiente hacia fuera.
Además, se proporciona un apartado de evacuación
adecuado para producir el vacío que se utiliza para retener cada
preforma individual en su propia copa hasta el momento de la
expulsión de la misma.
Todos estos dispositivos funcionan de la
siguiente manera: después de que caen las preformas desde la
torreta giratoria en las copas correspondientes, se utilizan medios
conocidos en el arte para generar vacío dentro de las copas
ocupadas por las preformas. Este vacío permite que las copas, y por
tanto las preformas correspondientes, den la vuelta sin el riesgo
de que las preformas se deslicen por gravedad saliéndose de las
copas y cayendo antes del tiempo debido.
Además, la segunda superficie plana 33 se acciona
con el fin de moverla para colocar sus garras de resorte 31 en una
posición fuera y delante de la abertura de las preformas
correspondiente, con lo cual si por accidente estas preformas no
quedaran retenidas mediante el vacío generado cuando se dan la
vuelta, se evitaría en cualquier caso que cayeran gracias a las
garras de resorte 31.
En el momento preestablecido en el que se hace
que las preformas ya enfriadas caigan, desde las sucesivas filas de
la torreta giratoria, se hace funcionar dicho cilindro neumático
para actuar sobre las dos superficies planas mencionadas antes 30 y
33 con el doble resultado de que, por un lado, dichas garras de
resorte se mueven hasta una posición que está en un lado de las
preformas, despejando así la trayectoria de caída de las mismas, y,
por otro lado, dicha primera superficie plana 30, que actúa como un
palanca sobre la superficie del cuello, empuja las preformas para
que salgan de sus copas correspondientes, desde las cuales caen
después por gravedad, completando así su expulsión.
Para facilitar tal expulsión, el vacío en el
interior de las copas de cada fila implicada cada vez en esta
operación de expulsión de preformas, se elimina inyectando aire a
baja presión en las copas correspondientes; esta operación puede
realizarse fácilmente usando medios bien conocidos en el arte.
Además, se puede conseguir una mejora beneficiosa
si se permite que la torreta giratoria pueda moverse hacia arriba
y/o hacia abajo de manera controlada. Debe tenerse en cuenta, que
las superficies externas de la torreta, que tienen que recibir las
preformas, puedan acercarse lo máximo posible a los receptáculos
correspondientes del elemento 2 para asegurar un autocentrado y una
autoinserción exactos de las preformas.
Sin embargo, tal proximidad puede en realidad
dificultar el libre giro de la torreta giratoria, ya que es muy
probable que esta última perjudique el elemento 2 que está por
encima o, más simple, que perjudique las preformas que sobresalen
hacia abajo desde dicho elemento.
Para eliminar tal inconveniente, se proporcionan
medios adecuados que, conectados de manera conveniente al eje de
rotación de la torreta, están adaptados para hacer que esta última
se eleve o descienda por la vertical de manera controlada.
Como se muestra de manera imaginaria en la figura
2, estos medios consisten en un elemento de enganche 42 unido de
manera giratoria al eje de rotación de la torreta giratoria y que
puede enganchar un tornillo sin fin 43 para poder ser accionado,
mediante una orden adecuada, con lo cual la torreta giratoria puede
ascender y/o descender de un modo completamente independiente de las
operaciones restantes que se llevan a cabo en la planta.
De este modo la torreta giratoria puede descender
inmediatamente después de haber sido cargada con preformas con un
modelo de distribución diferente, con lo cual es posible que la
torreta gire incluso antes de que el elemento de recogida y
traslado 2 se desplace desde su posición de descarga por encima de
la torreta hasta su posición de carga en la prensa de moldeo por
inyección. Los ciclos de funcionamiento y, por tanto, los tiempos
de funcionamiento de la torreta giratoria se pueden separar de este
modo de los ciclos de funcionamiento y los tiempos de
funcionamiento del elemento 2.
Es por tanto posible optimizar los ciclos de
funcionamiento individuales y, en conclusión, aumentar toda la
productividad de la planta.
Claims (19)
1. Planta para manipular y enfriar preformas
producidas en un molde de moldeo por inyección, y para trasladar
dichas preformas a la siguiente estación de trabajo,
caracterizada porque comprende:
- un elemento de recogida y traslado (2)
preferiblemente plano y dispuesto horizontalmente, provisto de una
pluralidad de receptáculos (10) adaptados para acomodar una
pluralidad de preformas correspondientes (20) que se expulsan
preferiblemente de un molde de moldeo por inyección,
- una torreta giratoria (3) con forma de
paralelepípedo, provista de varias superficies externas (4, 5) que
están provistas a su vez de una pluralidad de copas (6), cada una
de las cuales está adaptada para acomodar una preforma
correspondiente, estando dicha torreta giratoria adaptada para girar
de un modo controlado alrededor de un eje horizontal (X) para
orientar sucesivamente las mencionadas superficies externas (4, 5)
hacia arriba y hacia abajo,
y porque dicho elemento de recogida y traslado
(2) está adaptado para desplazarse, preferiblemente con un
movimiento de transferencia, desde una posición de carga de
preformas hasta varias posiciones diferentes selectivas que se
encuentran verticalmente por encima de las mencionadas superficies
externas (4, 5) cuando éstas giran hacia arriba y viceversa, y está
provisto de medios (13, 14) adaptados para retener y soltar
selectivamente las preformas en y de dichos receptáculos
correspondientes (10).
2. Planta según la reivindicación 1,
caracterizada porque el modelo de distribución de dichos
receptáculos (10) que están en dicho elemento de recogida y
traslado (2) es idéntico al modelo de distribución de dichas copas
(6) que están en dichas superficies externas (4, 5), para permitir
que dichas preformas caigan desde dicho elemento de recogida y
traslado, si este último está situado en una posición adecuada, en
copas correspondiente comprendidas en un mismo modelo de
distribución en una de las mencionadas superficies.
3. Planta según la reivindicación 2,
caracterizada porque al menos una de las mencionadas
superficies externas (4, 5) de dicha torreta giratoria está
provista de varios modelos de distribución que comprenden copas
correspondientes, en las que cada uno de los modelos de
distribución:
- corresponde al modelo de distribución de dichos
receptáculos (10) que están en dicho elemento de recogida y
traslado (2),
- se traslada adecuadamente con respecto a los
modelos restantes para que sea espacial y mutuamente diferente de
todos los demás modelos que existen en la misma superficie externa,
y todas las copas mencionadas de dichos modelos de distribución
están al mismo tiempo dispuestas en la superficie externa
correspondiente (4, 5) sin que ninguna de tales copas interfiera con
otra.
4. Planta según la reivindicación 3,
caracterizada porque dicho elemento de recogida y traslado
está adaptado para desplazarse selectivamente hasta una pluralidad
de posiciones diferentes de manera que, para cada una de las
mencionadas posiciones, el modelo de distribución de los
receptáculos correspondientes se coloca exactamente por encima de
un modelo de distribución específico de dichas copas, con lo cual
las preformas que han salido de dichos receptáculos pueden caer
exactamente en las copas correspondientes.
5. Planta según la reivindicación 4,
caracterizada porque dicha torreta giratoria está asociada
con medios de retenida y suelta adaptados para retener y soltar de
manera selectiva las preformas que están insertadas en las copas
comprendidas:
- en un mismo modelo de distribución, y
- para una pluralidad de modelos de distribución
comprendidos en una misma superficie de dichas superficies externas
(4, 5), y
- para una pluralidad de modelos de distribución
comprendidos en dichas superficies externas.
6. Planta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dichas
superficies externas de dicha torreta giratoria son dos y están
situadas en los lados paralelos opuestos de dicha torreta, la cual
está adaptada para girar de manera selectiva y sucesivamente hasta
dos posiciones opuestas que corresponden a las dos superficies
mencionadas que han girado alternativamente hacia abajo y hacia
arriba.
7. Planta según la reivindicación 6,
caracterizada porque dicho modelo de distribución que está
en dicho elemento (2) está formado por una pluralidad de filas (F1
a F4) paralelas y equidistantes (D), cada una de las cuales
comprende un mismo número de receptáculos (10), porque dichos
modelos de distribución que están provistos en cada una de las dos
superficies mencionadas (4, 5) de dicha torreta giratoria están
formados por una pluralidad de filas paralelas de copas alineadas,
que se proporcionan en el número mayor permitido por el tamaño de la
fila correspondiente, estando las filas comprendidas dentro del
perímetro de un rectángulo y comprendiendo cada una el mismo número
de copas, en donde la distancia entre una fila de copas y las filas
paralelas adyacentes que pertenecen al mismo modelo de distribución
es tal que permite que se pueda insertar una pluralidad de filas
adicionales, perteneciendo cada una de las mencionadas filas
adicionales a un modelo de distribución diferente correspondiente,
y porque estos mismos modelos de distribución están dispuestos para
compenetrarse con lo cual las copas que pertenecen a modelos de
distribución diferentes están situadas de un modo alterno mutuo a lo
largo al menos de una misma fila de las filas paralelas
mencionadas.
8. Planta según la reivindicación 7,
caracterizada porque el número y la posición de dichos
modelos de distribución son tales que se permite que todo el lote
de copas resultantes se posicione, para cada una de las dos
superficies mencionadas, en filas adyacentes paralelas formando una
parrilla ortogonal, con el fin de ocupar toda el área de cada
superficie externa.
9. Planta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dichos
medios adaptados para retener y soltar de manera selectiva las
preformas que están insertadas en los receptáculos correspondientes
(10) comprenden un dispositivo de guillotina provisto de:
- una placa superior (13) asociada de manera
estable a dicho elemento (2) y provista de una pluralidad de
aberturas (15) cuya sección transversal es tal que permite que toda
la preforma la atraviese,
- una placa inferior (14), en la que están
provistas la misma pluralidad de aberturas, cada una de las cuales
comprende una primera parte (16) cuya sección transversal es tal
que permite que el cuerpo de la preforma, aunque no el cuello de la
misma, la atraviese, y una segunda parte (17) cuya sección
transversal permite por el contrario que toda la preforma la
atraviese, en donde dicha placa inferior se puede mover con
respecto a dicha placa superior (13).
10. Planta según la reivindicación 9,
caracterizada porque dichas aberturas (15) de dicha placa
superior (13) están adaptadas para enganchar el cuello de la
preforma correspondiente.
11. Planta según la reivindicación 10,
caracterizada porque la parte externa (18) de las aberturas
(15) de dichas placas superiores se ensancha hacia arriba.
12. Planta según la reivindicación 10 u 11,
caracterizada porque:
- se proporciona una estructura de carga (1) en
la cual se engancha por deslizamiento dicho elemento de recogida y
traslado (2) y dentro de la cual se proporciona dicha torreta
giratoria para que pueda girar,
- se proporciona un accionador (21), asociado de
manera estable a dicha estructura de carga (1) y adaptado para
actuar sobre dichas placas inferiores (14) con el fin de hacer que
las mismas se deslicen de manera adecuada con respecto a las placas
superiores correspondientes (13) con lo cual dichas aberturas que
están en dicha placa inferior pueden moverse desde una primera
posición que permite que el cuerpo, aunque no el cuello de la
preforma correspondiente, se inserte en dicha primera parte (16) de
una abertura correspondiente de dicha placa inferior (14), hasta una
segunda posición que permite que la misma preforma atraviese
completamente la segunda parte correspondiente (17) de dicha
abertura de dicha placa inferior.
13. Planta según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 12, caracterizada porque dicho medio de
retenida y suelta de dicha torreta giratoria comprende una
pluralidad de primeras superficies planas (30) adaptadas para
enganchar el cuello de dichas preformas correspondientes y al menos
sacarlas de la copa correspondiente, una pluralidad correspondiente
de segundas superficies planas (33) provistas de una pluralidad de
aberturas asociadas adaptadas para permitir la inserción de
preformas correspondientes en copas correspondientes, y una
pluralidad correspondiente de medios de obstrucción (31) que pueden
desplazarse selectivamente sobre dichas preformas para evitar que
las mismas se salgan de las copas correspondientes.
14. Planta según la reivindicación 13,
caracterizada porque dichos medios de obstrucción (31) están
conectados a dichas segundas superficies planas, porque se
proporciona un accionador (32) adaptado para alejar y/o acercar
dichas superficies planas primeras y segundas entre si, y porque en
la posición en la que dichas superficies planas se alejan o acercan
entre si, las preformas correspondientes se retiran por el cuello
de las mismas mediante dichas primeras superficies planas, mientras
que en la posición en la que dichas superficies planas se acercan
entre si, dichos medios de obstrucción (31) están colocados delante
de la boca de las preformas correspondientes.
15. Planta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se
proporcionan medios adaptados para generar de manera selectiva
vacío dentro de dichas copas, para retener así las preformas
correspondientes cuando la superficie en la que están colocadas las
copas correspondientes está girada hacia abajo.
16. Planta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se
proporcionan medios adaptados para generar de manera selectiva un
exceso de presión atmosférica dentro de dichas copas, para soltar
las preformas correspondientes cuando la superficie en la que están
colocadas las copas correspondientes está girada hacia abajo.
17. Planta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha
torreta giratoria está provista de medios para enfriar dichas
copas, en donde dichos medios comprenden preferiblemente conductos
a través de los cuales circula un chorro de medio refrigerante.
18. Planta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se
proporcionan medios (42, 43) adaptados para hacer selectivamente
que dicha torreta giratoria ascienda o descienda con un movimiento
de traslación vertical.
19. Planta según la reivindicación 18,
caracterizada porque dichos medios de ascenso y descenso
comprenden al menos un elemento (42) que engancha el eje de
rotación de dicha torreta giratoria y un gancho (43) que puede
asociarse a dichos medios de enganche.
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