ES2247359T3

ES2247359T3 - Procedimiento y dispositivo para fabricar cuerpos huecos moldeados por soplado.

Info

Publication number: ES2247359T3
Application number: ES02753059T
Authority: ES
Inventors: Heinrich Josef Schulze Uphoff; Jan Peter Jacobs
Original assignee: Mauser Werke GmbH
Current assignee: Mauser Werke GmbH
Priority date: 2001-07-10
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2022-06-07
Also published as: EP1404506A1; DE20111443U1; CA2453272A1; EP1404506B1; CN1246139C; IL159750A0; DK1404506T3; WO2003008177A1; KR100864279B1; KR20040016982A; IL159750A; DE50203974D1; BR0211059B1; JP2004534680A; ATE302110T1; CA2453272C; US20040156942A1; MXPA04000198A; DE10293113D2; CN1553851A

Abstract

Máquina (10) de moldeo por soplado para fabricar cuerpos huecos moldeados por soplado de plástico, en la que se extruye una preforma tubular de plástico deformable entre las mitades abiertas de un molde de soplado (12) y a continuación se infla dicha preforma en el molde de soplado cerrado hasta obtener el cuerpo hueco terminado, pudiendo insuflarse aire de soplado en el cuerpo hueco para inflar dicho cuerpo hueco a través de una tubería (14) o un mandril de soplado (16) y estando integrado el molde de soplado (12) en un sistema de tubería cerrado (14), caracterizada porque el sistema de tubería (14) está configurado como una tubería anular y está previsto un compresor (26) para una conducción continua en circuito cerrado del aire de soplado utilizado como medio refrigerante para el enfriamiento interior del cuerpo hueco después de efectuada una conformación a un elevado nivel de presión, y el sistema de tubería (14) está equipado con al menos una válvula de retención (22, 32, 46) para asegurar una dirección de flujo prefijada siempre idéntica en cualquier estado del proceso, presentando el sistema de tubería anular cerrado (14) en el lado de entrada una tubería de entrada para insuflar el aire de soplado en el molde de soplado (12) y en el lado de salida una tubería de salida para descargar el aire de soplado del molde de soplado (12).

Description

Procedimiento y dispositivo para fabricar cuerpos huecos moldeados por soplado.

La presente invención concierne a un procedimiento y un dispositivo para fabricar cuerpos huecos moldeados por soplado de plástico, con una máquina de moldeo por soplado en la que se extruye una preforma tubular de plástico deformable entre las mitades abiertas de un molde de soplado y a continuación, para conformar el cuerpo hueco moldeado por soplado, se puede insuflar un medio refrigerante preferiblemente gaseoso en el molde de soplado o en el cuerpo hueco a través de una tubería. Después de la transformación de la preforma tubular en el cuerpo hueco propiamente dicho, el cuerpo hueco terminado de soplar o el producto de plástico tiene seguidamente que ser enfriado y permanecer en el molde hasta que obtenga una rigidez de forma suficiente y pueda ser retirado del molde de soplado. El tiempo durante el cual se enfría el cuerpo hueco se denomina tiempo de enfriamiento.

El proceso de enfriamiento del cuerpo hueco de plástico en el molde de soplado es en general el paso más lento y, por tanto, determinante de la velocidad para la productividad de una máquina de moldeo de soplado. Acortando el tiempo de enfriamiento se puede incrementar muy considerablemente la capacidad o el número resultante de los artículos producidos por unidad de tiempo. El enfriamiento del cuerpo hueco dentro del molde de soplado se efectúa, por un lado, desde fuera mediante el contacto directo del material plástico con la pared interior del molde de soplado enfriado y, por otro lado, hacia dentro a través del medio refrigerante insuflado. Por enfriamiento interior según el estado de la técnica se entienden aquí todos los procedimientos que sustraen calor a la pieza soplada en su lado interior. En este caso, tiene lugar una transmisión de calor del lado interior de la superficie del cuerpo hueco a los medios refrigerantes contenidos en el cuerpo hueco y seguidamente se produce una evacuación de calor. La energía absorbida por los medios es sustraída al cuerpo hueco y alimentada al ambiente exterior junto con los medios.

Estado de la técnica

Los procedimientos utilizados hasta ahora para el enfriamiento interior de cuerpos huecos de plástico moldeados por soplado se diferencian por la naturaleza y el estado del medio o los medios utilizados, una transición de fase que tenga lugar eventualmente y la clase del intercambio entre el interior del cuerpo hueco y el ambiente. En general, se utiliza como medio aire comprimido (aire presurizado). En el llamado procedimiento de aire represado se infla el cuerpo hueco por medio de aire comprimido insuflado procedente de la preforma. La presión de soplado es aquí usualmente de 5 a 8 bares. El aire comprimido incluido entonces en el cuerpo hueco permanece de momento allí, absorbe calor del lado interior del cuerpo hueco y se entrega al ambiente durante la purga de aire.

En este caso, se sustrae cierta cantidad de calor del cuerpo hueco. El llamado procedimiento de soplado a intervalos trabaja de manera semejante. En este procedimiento se deja que escape a intervalos el aire encerrado en el cuerpo hueco y calentado. Este aire es sustituido después por aire comprimido de temperatura más baja. En el procedimiento de aire de barrido o de soplado el cambio de aire comprimido caliente por aire comprimido frío tiene lugar continuamente en forma de un proceso de barrido. Una posibilidad de intensificar estos procedimientos conocidos consiste en enfriar previamente el aire de soplado utilizado, por ejemplo desde la temperatura normal del aire comprimido de 25ºC hasta 0ºC, o sobreenfriarlo adicionalmente después de un secado precedente del aire de soplado (por ejemplo, a través de un secador de adsorción) hasta por debajo de 0ºC, por ejemplo -30ºC. Se consigue así aumentar la diferencia de temperatura entre el aire comprimido y la superficie interior del cuerpo hueco. La elevación de la presión de soplado hasta un nivel situado netamente por encima del normal puede considerarse también como una variante autónoma del enfriamiento interior. Otros procedimientos de enfriamiento interior usuales según el estado de la técnica son el enfriamiento interior con gases licuados criógenos. En este caso, por ejemplo después del inflado de la preforma con el aire comprimido, se inyecta en el cuerpo hueco, como medio adicional, dióxido de carbono o nitrógeno licuado criógeno. Estos componentes líquidos se evaporan y se calientan con absorción de cantidades de calor considerables. Otra posibilidad es el enfriamiento interior inyectando agua u otros medios después del inflado de la preforma. En este caso, la aportación de estos medios refrigerantes puede efectuarse tanto continuamente como en forma intermitente. Se utilizan también en combinación algunos de los procedimientos antes mencionados.

El documento WO9625285 A (= D1) revela las características de los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 14.

Se conoce por esta publicación anterior un procedimiento de dos etapas para soplar con estirado cuerpos de botella de pared extremadamente delgada. En este caso, se calienta una preforma, preferiblemente de PET, y se la introduce en el molde de soplado. El aire comprimido es soplado hacia dentro de la forma terminada primero con una presión baja de aproximadamente 10 bares y luego en la segunda etapa con aproximadamente 40 bares. Después de una corta fase de consolidación, se descarga el aire comprimido de la botella, se abre el molde y se extrae la botella terminada. Un ciclo de fabricación completo dura de dos a tres horas. En este procedimiento se pretende optimizar el balance de energía por recuperación de calor. A este respecto, se mueve en vaivén un cojín de aire encerrado por medio de un motor de presión de gas con pistón para la fase de alta presión, y con ello se comprime o expande dicho cojín. En la compresión se incrementa la temperatura del aire comprimido en aproximadamente 80º a 140º y esta temperatura alcanza así aproximadamente la temperatura de la preforma anteriormente mencionada. En el movimiento de retroceso del pistón de presión se expande nuevamente el aire comprimido y recupera entonces el calor de compresión, ya que el aumento de temperatura de la compresión y expansión adiabáticas es hecho retornar de nuevo a la temperatura de partida, de modo que se originan tan sólo pequeñas pérdidas de calor. En la primera etapa de presión, que trabaja de forma isoterma, se infla la preforma hasta obtener ya la botella terminada y se efectúa un enfriamiento de la pared delgada de la botella mediante su aplicación a la pared interior enfriada del molde de soplado; no tiene lugar un enfriamiento interior de la botella inflada por medio de aire de barrido continuo.

Otro procedimiento de varias etapas para moldear por soplado cuerpos huecos termoplásticos con recuperación parcial del medio de soplado reactivo es conocido por el documento US-A-4 394 333 (= D2). En este caso, la preforma tubular es inflada en la primera etapa con un gas de reacción a base de 0,1% a 10% de flúor gaseoso y de 99,9% a 90% de gas inerte para reducir mediante un tratamiento con flúor gaseoso la permeabilidad del recipiente de plástico terminado de soplar frente a determinados componentes del material de carga. Después del inflado del recipiente, se bloquea la tubería de alimentación con el medio de soplado reactivo y en la segunda etapa se conduce un gas de barrido con una presión aproximadamente 0,5 a 3 bares más alta que la presión de soplado de aproximadamente 5 bares, a través del recipiente, hacia el depósito de reserva del gas de reacción hasta que haya retornado la mayor parte del gas de reacción y aumentado nuevamente la presión en el depósito de reserva del gas de reacción hasta el valor original. Seguidamente, se conecta o conmuta la tubería de alimentación del gas de barrido con gas de reacción retrobarrido, de modo que en una tercera etapa se descarga al exterior, después de una etapa de lavado correspondiente, el gas de barrido adicional con solamente todavía el gas de reacción diluido restante. Este procedimiento tiene la finalidad de recuperar de nuevo en su mayor parte el gas de reacción caro con contenido de flúor y evitar que lleguen a la atmósfera libre cantidades mayores de este gas de reacción contaminante del medio ambiente.

Un procedimiento para enfriar artículos de plásticos moldeados por soplado es conocido también por el documento US-A-3 505 442 (= D3). En este procedimiento de tres etapas se insufla primero un medio de presión en la preforma tubular a través de una boquilla de entrada hasta que esta preforma haya alcanzado la forma definitiva del cuerpo hueco y se aplique al lado interior del molde de soplado. En la etapa subsiguiente se corta el paso del medio de presión y se insufla en el cuerpo hueco a través de una segunda boquilla de insuflado un medio refrigerante, por ejemplo aire o dióxido de carbono frío, para enfriar el interior de dicho cuerpo. Para una mejor distribución del medio refrigerante y para aumentar la acción de enfriamiento, la boquilla de insuflado presenta varias aberturas de entrada dispuestas en ángulo. Poco antes del final del proceso de enfriamiento se deja libre en una tercera etapa la boquilla de entrada del medio de presión de tal manera que el medio refrigerante pueda pasar ahora de esta boquilla de entrada a la atmósfera; tan pronto como concluya el proceso de refrigeración y el molde de soplado está sin presión, se extrae del molde de soplado el artículo terminado de enfriar.

Finalmente, se conoce todavía por el documento US 4367187 A (= D4) otro procedimiento de dos etapas para fabricar artículos de plástico moldeados por soplado, en el que, para mejorar el enfriamiento interior, se inyecta un medio refrigerante licuado, aquí nitrógeno líquido, en el cuerpo hueco de plástico inflado. El nitrógeno líquido se expande hasta la fase gaseosa extrayendo calor del cuerpo hueco y entra seguidamente, con una conexión de corta duración del circuito de circulación, en un recipiente de reserva antes de que se deje sin presión el sistema y se extraiga el cuerpo hueco enfriado del molde de soplado abierto. En el ciclo siguiente se emplea en una primera etapa el nitrógeno volatilizado como gas de presión proveniente del recipiente de reserva para inflar la preforma tubular y en la segunda etapa de enfriamiento se insufla de nuevo nitrógeno líquido. Mediante la conducción del nitrógeno gaseoso en circuito cerrado se pretende recuperar al menos una parte del costoso medio refrigerante.

Cometido

Por consiguiente, el cometido de la presente invención consiste en mejorar aún más el enfriamiento interior de cuerpos huecos de plástico moldeados por soplado y, considerado en su conjunto, reducir adicionalmente los costes de fabricación para los artículos de plástico obtenidos. Este problema se resuelve en el aspecto del dispositivo con las características contenidas en la reivindicación 1. Las reivindicaciones subordinadas siguientes contienen otras posibilidades de ejecución ventajosas de la instalación de moldeo por soplado según la invención. El problema se resuelve en el aspecto del procedimiento con las características contenidas en la reivindicación 14. Las reivindicaciones subordinadas siguientes contienen otras posibilidades de ejecución ventajosas para ello. El dispositivo según la invención sirve para la materialización de un enfriamiento interior de naturaleza muy reciente. La acción de enfriamiento materializada en el molde de soplado o en el cuerpo hueco inflado en el mismo se efectúa aproximadamente según una combinación de tres procedimientos conocidos, es decir, el procedimiento de aire de soplado con utilización de aire comprimido enfriado o sobreenfriado adicionalmente o bien criógeno bajo un aumento de la presión de soplado. El aire de soplado o el medio de soplado puede ser enriquecido en este caso con otro medio gaseoso (por ejemplo,
nitrógeno).

La función de procedimiento del dispositivo según la invención se puede compendiar de la manera siguiente:

1.: El medio refrigerante es conducido en circuito cerrado en un sistema de tubería cerrado, es filtrado por medio de uno o varios filtros y es enfriado por medio de intercambiadores de calor integrados o sobreenfriado adicionalmente por medio de un grupo de enfriamiento adicional.

2.: El circuito del refrigerante se lleva, según el tamaño del cuerpo hueco, a un nivel de presión elevado de hasta aproximadamente 20 bares en el sistema de tubería de cerrado.

3.: El medio refrigerante es insuflado en el cuerpo hueco para lograr una acción de enfriamiento mejorada por medio de un cuerpo de vórtice bajo flujo de rotación y turbulización con mejora del intercambio de calor.

4.: La capacidad calorífica del medio refrigerante es incrementada por enriquecimiento del aire de soplado o sustitución parcial o total por otros medios gaseosos o líquidos (por ejemplo, dióxido de carbono, nitrógeno, propano, agua, gases nobles u otros gases que presenten mayor capacidad calorífica que la del aire) u otros refrigerantes.

Descripción del dispositivo

Se explica y describe seguidamente la presente invención con más detalle haciendo referencia a un ejemplo de ejecución representado esquemáticamente en la Figura 1 del dibujo: El dispositivo comprende una máquina 10 de moldeo por soplado con molde de soplado 12 en el que se inflan los cuerpos huecos de plástico. El molde de soplado 12 está integrado en un sistema de tubería cerrado 14 para el medio de soplado y de refrigeración o el aire de soplado. En general, el medio de soplado y de refrigeración es aire normal, por lo que, en aras de una mayor sencillez, se habla seguidamente de aire de soplado o aire de refrigeración. Naturalmente, el aire de soplado puede ser enriquecido o sustituido total o parcialmente por otros medios gaseosos o líquidos (por ejemplo, dióxido de carbono, nitrógeno, propano, gases nobles u otros gases con elevada capacidad calorífica). Es posible también que se inyecten adicionalmente en el cuerpo hueco partículas de medios líquidos (por ejemplo, agua) y/o sólidos (por ejemplo, hielo de dióxido de carbono) que se gasifiquen o se evaporen. La inyección del aire de soplado en el cuerpo hueco se efectúa en el lado de entrada a través de un mandril de soplado 16 y en el lado de salida también a través de un mandril de soplado o expansión correspondiente 18. En determinados cuerpos huecos, como, por ejemplo, botes, que presentan solamente una única abertura de llenado y de vaciado, el mandril de soplado único está equipado usualmente con una tubería de entrada y una tubería de salida correspondiente para el aire comprimido. La tubería de entrada y la tubería de salida pueden estar dispuestas una junto a otra o bien concéntricamente en el mandril de soplado
único.

El sistema de tubería 14 comprende en el lado de entrada como componentes adicionales una conexión 20 a un depósito de medio refrigerante, una válvula de retención 22, un recipiente acumulador 24, un compresor 26, un filtro 28, un intercambiador de calor 30 o un grupo de enfriamiento, otra válvula de retención 32, un segundo recipiente acumulador 34 y, lo más directamente posible delante del mandril de soplado 16, una válvula de bloqueo 36. En el lado de salida se encuentra, también lo más directamente posible detrás del mandril de soplado 18, otra válvula de bloqueo 38 con salida de purga de aire. Siguen detrás de ésta una válvula reguladora de presión 40, un segundo filtro 42, un segundo refrigerador 44 (= intercambiador de calor) y otra válvula de retención 46. El sistema de tubería 14 se cierra formando un circuito de circulación detrás de la válvula de retención 46 y la primera válvula de retención 22. Utilizando un medio refrigerante cuya temperatura esté por debajo del punto de congelación del agua, se pueden diseñar de manera adecuada todos los componentes del dispositivo que entran en contacto con el mismo en el sentido de excluir una congelación de componentes individuales.

Descripción del procedimiento

El medio refrigerante (por ejemplo, aire de soplado) es tomado del recipiente acumulador 24 con una temperatura T_{1} y una presión P_{1}. Este recipiente acumulador 24 es mantenido a través de una válvula de retención 22 a la presión mínima P_{0} (por ejemplo, 5 bares) de un depósito de medio refrigerante existente. El medio tomado del recipiente acumulador 24 es comprimido a una presión más alta (por ejemplo, 20 bares) por medio de un compresor 26 y conducido a un recipiente acumulador adicional 34 después de su filtrado en la unidad de filtro 28 y su enfriamiento hasta una temperatura más baja en el refrigerador 30. La preforma, que se encuentra dentro del molde de soplado 12 de la máquina 10 de moldeo por soplado, es inflada por el medio proveniente de este depósito acumulador 34 y conformada hasta obtener el cuerpo hueco terminado. A continuación, el cuerpo hueco, después de una eventual fase de retención, es barrido continuamente con el medio refrigerante proveniente del depósito acumulador 34 con miras a enfriarlo. El inflado y barrido o enfriamiento se efectúan a través de un primer mandril de soplado 16 que está introducido en la abertura de entrada del cuerpo hueco. A través de este mandril de soplado 16 circula el medio refrigerante y éste entra en el cuerpo hueco por una boquilla 48. En la boquilla 48 se encuentra una rejilla de guía o chapa de guía de vórtice 50 de naturaleza reotécnica. Esta chapa de guía 50 confiere al medio refrigerante circulante axialmente hasta entonces una componente de velocidad en dirección periférica (flujo de rotación), con lo que se turbuliza fuertemente el medio refrigerante. De esta manera, el medio entra en el cuerpo hueco para enfriarlo. A continuación, el medio refrigerante sale del cuerpo hueco por una tubería de salida o por el mandril de soplado de salida 18 y la válvula reguladora de presión 40. Sin embargo, después de su salida del cuerpo hueco, el medio no es entregado al ambiente como es usual hasta ahora, sino que, después de filtrado en la unidad de filtro 42 y su enfriamiento en el refrigerador 44 hasta la temperatura T_{1} (por ejemplo, 15ºC), es alimentado de nuevo al recipiente acumulador 24 a través de otra válvula de retención 46 y conducido así en circuito cerrado y utilizado una y otra vez. Mediante las válvulas de retención 22, 32, 46 se asegura la dirección de flujo prefijada en cualquier estado del proceso. La válvula reguladora de presión 40 asegura junto con la regulación del compresor que la presión dentro del recipiente no caiga por debajo de un nivel previamente establecido.

Para retirar el cuerpo hueco suficientemente enfriado del molde de soplado abierto se cierran brevemente las válvulas de bloqueo situados a muy poca distancia delante o detrás de los mandriles de soplado 16 y 18 y se purga de aire (se descarga de presión) el molde de soplado. Las pérdidas de medio refrigerante que entonces se presentan son compensadas desde un depósito de medio refrigerante a través de la válvula de retención 22 y la conexión
20.

En una forma de ejecución más elaborada se seca adicionalmnente en un secador 52 el aire de soplado utilizado en circuito cerrado y se sobreenfría éste en mayor medida en al menos un grupo de enfriamiento 54 hasta una temperatura de 0ºC a -50ºC, preferiblemente hasta -30ºC.

En cuanto al dispositivo, está integrada para ello delante de la válvula de retención 32, con una válvula de conmutación 56, una tubería de derivación paralela (bypass). En esta tubería de derivación se seca el medio de soplado en el secador 52 (por ejemplo, un secador de adsorción), después de una válvula de retención 58, hasta un punto de rocío suficientemente bajo y se le sigue sobreenfriando adicionalmente en al menos un grupo de enfriamiento 54. Este aire de soplado así secado y adicionalmente sobreenfriado es acoplado con el circuito cerrado a través de otra válvula de conmutación 60.

En esta forma de ejecución se efectúan primero un soplado previo (por ejemplo, aire de apoyo) y un inflado del cuerpo hueco a producir, a través del circuito cerrado normal, con un medio de soplado no sobreenfriado adicionalmente; para la fase de enfriamiento se conmutan entonces las válvulas 56 y 60 y se introduce el medio de soplado más sobreenfriado en el circuito cerrado y en el cuerpo hueco inflado a través del trayecto de enfriamiento
paralelo.

La particularidad del procedimiento según la invención se caracteriza por las siguientes medidas y ventajas nuevas:

I.) Los medios utilizados para el enfriamiento son hechos circular exclusivamente en circuito cerrado con sólo pequeñas pérdidas a un nivel de presión correspondiente; el nivel de presión puede llegar aquí, según el tamaño del cuerpo hueco, hasta 20 bares. Los medios refrigerantes sirven así para el intercambio y transporte de calor entre el lado interior de la superficie del cuerpo hueco y un intercambiador de calor (cesión de calor del sistema). Por tanto, se tienen que aportar por el compresor durante el funcionamiento tan sólo las pérdidas relativamente pequeñas del sistema al descargar de presión el cuerpo hueco para su extracción del molde de soplado abierto y las pérdidas de flujo y el trabajo de expansión dentro del circuito de circulación del medio. Esto tiene la consecuencia de que se puede trabajar sin un consumo importante de medio refrigerante por parte del utillaje con un caudal volumétrico muy grande a un alto nivel de presión interior.

Todos los procedimientos conocidos hasta ahora siguen adoleciendo de la misma desventaja consistente en que, después de la transmisión de energía calorífica del interior del recipiente al medio de soplado o de refrigeración, el propio medio, especialmente cuando es conducido a un nivel de presión relativamente alto, es entregado al ambiente y así ya no está disponible para una conducción y uso ulterior en el proceso de enfriamiento.

II.) Debido a la utilización de una rejilla de guía o una chapa de guía del flujo junto a la boquilla o dentro de ésta se introduce un vórtice en el flujo. Este conduce a un flujo de rotación adicional y una turbulización adicional del medio en el cuerpo hueco. A esto va ligada también una mejora adicional de la transmisión y evacuación de calor del lado interior de la superficie del cuerpo hueco a los medios contenidos en el cuerpo hueco por reforzamiento de la convección. Además, se contrarresta así muy eficazmente la aparición de zonas en las que el flujo del medio refrigerante se desprende de la superficie del cuerpo hueco ("sector de aguas muertas"). Esto es especialmente importante, ya que en estos sectores de aguas muertas apenas tiene lugar transporte de calor entre la superficie del cuerpo hueco y el medio refrigerante.

El enfriamiento del cuerpo hueco se efectúa de manera muy intensa debido a la muy alta velocidad de flujo, la baja temperatura y el flujo de rotación adicional dentro del cuerpo hueco. Resulta de esto un importante aumento de la productividad del proceso de moldeo por soplado por acortamiento de los tiempos de enfriamiento o de ciclo y aumento del rendimiento de producto (unidades/hora).

III.) Debido a la utilización del medio refrigerante en circuito cerrado se logra, especialmente con cuerpos huecos de mayor tamaño, una considerable ventaja de costes por ahorros de energía y de utillaje. Esto se aplica en medida reforzada cuando se utiliza aire de soplado adicionalmente sobreenfriado de 0ºC a -50ºC (preferiblemente alrededor de -30ºC). Este aire de soplado adicionalmente sobreenfriado ha de ser intensamente secado antes de su utilización para evitar condensado y la subsiguiente formación de hielo. Esto puede realizarse, por ejemplo, en un secador de adsorción. Este secado es relativamente costoso desde el punto de vista de la inversión y la utilización de energía. Sin embargo, debido a la utilización del medio refrigerante en circuito cerrado disminuye muy considerablemente el coste para el secado en función de la relación entre la proporción de purga de aire (perdida) y la proporción de barrido, en hasta un 80% según los parámetros técnicos prefijados del procedimiento.

IV.) La capacidad calorífica del medio refrigerante consistente en aire es incrementada aún por enriquecimiento o sustitución parcial o total por otros medios gaseosos o líquidos (por ejemplo, dióxido de carbono, nitrógeno, propano, gases nobles u otros gases que presenten una capacidad calorífica mayor que la del aire) u otros refrigerantes. La conducción del medio refrigerante en circuito cerrado según la invención es adecuada especialmente también en este caso de una manera ventajosa y barata debido a las pequeñas pérdidas.

En la tabla siguiente y en la representación del dibujo de la Figura 2 están indicados para recipientes de plástico de diferente tamaño una presión de soplado y un caudal volumétrico preferiblemente utilizables de aire de soplado/medio refrigerante:

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Producto	Volumen	Presión	Caudal Vol.
Lata Hurrican	1 l	15-20 bares	0,5-1 m^{3}/min
Bote	30 l	10-15 bares	1-2 m^{3}/min
Barrilito SVR	50 l	10-15 bares	1-2 m^{3}/min
Barril Vanguard	136 l	9-12 bares	2-3 m^{3}/min
Barril de anillo en L	220 l	9-12 bares	2-3 m^{3}/min
TC 1000	1000 l	8-10 bares	3-5 m^{3}/min

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La invención puede incorporarse posteriormente de manera ventajosa y sencilla a máquinas de moldeo por soplado existentes tanto en lo que se refiere al dispositivo como al procedimiento. Por tanto, se logra entonces una elevada producción de unidades de la máquina de moldeo por soplado junto con unos costes de fabricación más
bajos.

El gasto técnico en maquinaria o las inversiones para ello son relativamente pequeños y debido al correspondiente aumento de capacidad de la instalación se materializa una amortización en general en un breve tiempo.

Lista de símbolos de referencia

10: Máquina de moldeo por soplado

12: Molde de soplado

14: Sistema de tubería cerrado

16: Mandril de soplado de entrada

18: Mandril de soplado de salida

20: Conexión a depósito de medio refrigerante

22: Válvula de retención

24: Recipiente acumulador

26: Compresor

28: Unidad de filtro

30: Refrigerador (= intercambiador de calor)

32: Válvula de retención

34: Recipiente acumulador

36: Válvula de bloqueo de entrada

38: Válvula de bloqueo de salida

40: Válvula reguladora de presión

42: Unidad de filtro

44: Refrigerador (= intercambiador de calor)

46: Válvula de retención

48: Boquilla

50: Chapa de guía de vórtice

52: Secador

54: Grupo de enfriamiento

56: Válvula de conmutación

58: Válvula de retención

60: Válvula de conmutación

Claims

1. Máquina (10) de moldeo por soplado para fabricar cuerpos huecos moldeados por soplado de plástico, en la que se extruye una preforma tubular de plástico deformable entre las mitades abiertas de un molde de soplado (12) y a continuación se infla dicha preforma en el molde de soplado cerrado hasta obtener el cuerpo hueco terminado, pudiendo insuflarse aire de soplado en el cuerpo hueco para inflar dicho cuerpo hueco a través de una tubería (14) o un mandril de soplado (16) y estando integrado el molde de soplado (12) en un sistema de tubería cerrado (14), caracterizada porque el sistema de tubería (14) está configurado como una tubería anular y está previsto un compresor (26) para una conducción continua en circuito cerrado del aire de soplado utilizado como medio refrigerante para el enfriamiento interior del cuerpo hueco después de efectuada una conformación a un elevado nivel de presión, y el sistema de tubería (14) está equipado con al menos una válvula de retención (22, 32, 46) para asegurar una dirección de flujo prefijada siempre idéntica en cualquier estado del proceso, presentando el sistema de tubería anular cerrado (14) en el lado de entrada una tubería de entrada para insuflar el aire de soplado en el molde de soplado (12) y en el lado de salida una tubería de salida para descargar el aire de soplado del molde de soplado (12).

2. Máquina de moldeo por soplado según la reivindicación 1, en la que la tubería de entrada para insuflar el aire de soplado en el molde de soplado (12) o en el cuerpo hueco está conectada a un mandril de soplado (16) que actúa como boquilla de insuflado y la tubería de salida en el lado de salida para descargar el aire de soplado del molde de soplado (12) o del cuerpo hueco está conectada a otro mandril de soplado (18) que actúa como boquilla de salida.

3. Máquina de moldeo por soplado según la reivindicación 1, en la que el sistema de tubería (14) - para cuerpos huecos especiales, tales como, por ejemplo, botes, que presenten tan sólo una única abertura de llenado y de vaciado - está equipado solamente con un único mandril de soplado en el que la tubería de entrada y la tubería de salida están dispuestas una junto a otra o bien concéntricamente en el mandril de soplado único.

4. Máquina de moldeo por soplado según la reivindicación 1, 2 ó 3, en la que está previsto al menos un filtro (28, 42) dentro del sistema de tubería (14) para efectuar una limpieza del aire de soplado conducido en circuito cerrado.

5. Máquina de moldeo por soplado según la reivindicación 1, 2, 3 ó 4, en la que está previsto al menos un refrigerador (30, 44) dentro del sistema de tubería (14) para efectuar un control deliberado de la temperatura del aire de soplado conducido en circuito cerrado.

6. Máquina de moldeo por soplado según la reivindicación 1, 2, 3, 4 ó 5, en la que el sistema de tubería (14) está equipado con respectivas válvulas de bloqueo (36, 38) en el lado de entrada delante del mandril de soplado (16) y en el lado de salida detrás del mandril de soplado (18) o bien delante de la tubería de entrada y detrás de la tubería de salida para descargar la presión del molde soplado (12) o para extraer el artículo del molde de soplado (12).

7. Máquina de moldeo por soplado según una de las reivindicaciones 1 a 6 precedentes, en la que la boquilla de insuflado dispuesta en el mandril de soplado (16) está equipada por el lado de salida con un dispositivo generador de turbulencia o con una chapa de guía de vórtice (50).

8. Máquina de moldeo por soplado según una de las reivindicaciones 1 a 7 precedentes, en la que el sistema de tubería (14) está equipado con una válvula reguladora de presión (40) en el lado de salida detrás del mandril de soplado (18) para influir sobre la presión interior reinante en el cuerpo hueco.

9. Máquina de moldeo por soplado según una de las reivindicaciones 1 a 8 precedentes, en la que el sistema de tubería (14) está equipado con una conexión (20) a un depósito de aire de soplado para compensar pérdidas de aire de soplado provenientes del circuito de enfriamiento.

10. Máquina de moldeo por soplado según una de las reivindicaciones 1 a 9 precedentes, en la que un secador (52) para secar el aire de soplado, por ejemplo un secador de adsorción, está integrado en el sistema de tubería (14), preferiblemente delante de la válvula de retención (32).

11. Máquina de moldeo por soplado según una de las reivindicaciones 1 a 10 precedentes, en la que un grupo de enfriamiento adicional (54) está integrado en el sistema de tubería (14) detrás del secador (52) para efectuar un enfriamiento adicional del aire de soplado.

12. Máquina de moldeo por soplado según una de las reivindicaciones 1 a 11 precedentes, en la que está prevista una válvula de conmutación detrás del secador (52) con una tubería de conexión a un recipiente de presión de aire de soplado para introducir aire de soplado no enfriado.

13. Máquina de moldeo por soplado según una de las reivindicaciones 1 a 12 precedentes, en la que el secador (52) y el grupo de enfriamiento (54) están dispuestos en una tubería de derivación paralela conectada como bypass, la cual está conectada al sistema de tubería (14) a través de dos válvulas de conmutación (56, 60).

14. Procedimiento para fabricar cuerpos huecos moldeados por soplado de plástico en una máquina de moldeo por soplado en la que se extruye una preforma tubular de plástico deformable entre las mitades abiertas de un molde de soplado y se infla seguidamente dicha preforma en el molde de soplado cerrado hasta obtener el cuerpo hueco terminado, insuflándose aire de soplado en el cuerpo hueco a través de una tubería o un mandril de soplado para inflar y enfriar el cuerpo hueco, caracterizado porque el aire de soplado es conducido continuamente en circuito cerrado, constantemente a un nivel de presión elevada, en el sistema de tubería configurado como tubería anular después de realizado el inflado del cuerpo hueco a fin de producir una conducción continua en circuito cerrado del aire de soplado como medio refrigerante para el enfriamiento interior del cuerpo hueco, asegurando al propio tiempo una dirección de flujo prefijada siempre igual en cualquier estado del proceso, insuflándose el medio refrigerante del sistema de tubería cerrado en el molde de soplado por el lado de entrada a través de una tubería de entrada y extrayéndose dicho medio del molde de soplado por el lado de salida a través de una tubería de salida, y conservándose constantemente el nivel de presión elevado en el sistema de tubería cerrado y bloqueándose por breve tiempo dicho sistema en el lado de entrada y en el lado de salida únicamente para la descarga de presión del molde de soplado o para la extracción del artículo.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que el aire de soplado es conducido en circuito cerrado en función del tamaño del cuerpo hueco de plástico a un nivel de presión de hasta aproximadamente 20 bares.

16. Procedimiento según la reivindicación 14 ó 15, en el que el aire de soplado para cuerpos huecos de plástico con un pequeño volumen de, por ejemplo, 1 l a 3 l es conducido en circuito cerrado a un nivel de presión entre 15 y 20 bares.

17. Procedimiento según la reivindicación 14 ó 15, en el que el aire de soplado para cuerpos huecos de plástico con un volumen medio de, por ejemplo, 5 l a 60 l es conducido en circuito cerrado a un nivel de presión entre 10 y 15 bares.

18. Procedimiento según la reivindicación 14 ó 15, en el que el aire de soplado para cuerpos huecos de plástico con un volumen mayor de, por ejemplo, 120 l a 220 l es conducido en circuito cerrado a un nivel de presión entre 9 y 12 bares.

19. Procedimiento según la reivindicación 14 ó 15, en el que el aire de soplado para cuerpos huecos de plástico con un volumen muy grande de, por ejemplo, 1000 l es conducido en circuito cerrado a un nivel de presión entre 8 y 10 bares.

20. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 19 precedentes, en el que el aire de soplado es enriquecido parcialmente con otros medios gaseosos o líquidos, como, por ejemplo, dióxido de carbono, nitrógeno, propano, agua, gases nobles u otros gases que presenten una capacidad calorífica más alta que la del aire, o bien otros refrigerantes.

21. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 20 precedentes, en el que, para lograr una acción de enfriamiento mejorada, el aire de soplado es insuflado en el cuerpo hueco por medio de un cuerpo de vórtice bajo flujo de rotación y generación de turbulencia con mejora del intercambio de calor.

22. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 21 precedentes, en el que, para lograr una acción de enfriamiento mejorada, el aire de soplado es secado antes su insuflado en el cuerpo hueco y sobreenfriado adicionalmente a una temperatura entre 0º y -50ºC, preferiblemente alrededor de -30ºC.