ES2248371T3 - Unidad de moldeo que comprende una camara de compensacion delimitada por una membrana, membrana para tal unidad y maquina provista de una tal unidad. - Google Patents

Abstract

Unidad de moldeo que comprende, entre dos entidades constituidas por un elemento de molde (22) y su soporte (18) una cámara de compensación (56) en la cual un fluido bajo presión es inyectado para separar el elemento de molde (22) de su soporte (18), caracterizada por que la cámara (56) está delimitada por una membrana (42) que comprende una junta periférica (44) con labio (52), apoyándose la membrana (42) contra una de las entidades (22, 18) y apoyándose el labio (52) de la junta (44) hermético contra la otra de las entidades (18, 22).

Description

Unidad de moldeo que comprende una cámara de compensación delimitada por una membrana, membrana para tal unidad y máquina provista de una tal unidad.

La invención se relaciona con el campo de las unidades de moldeo bajo presión, principalmente con las máquinas de moldeo para soplado de artículos en materiales plásticos.

En general, las unidades de moldeo comprenden dos partes que son móviles la una con respecto a la otra entre una posición de cierre del molde y una posición de apertura del molde en la cual es posible extraer el artículo que acaba de ser moldeado. Además, cada una de estas partes de la unidad de moldeo está a menudo constituida de al menos dos entidades, a saber, un elemento de soporte y un elemento de moldeo. El elemento de soporte está ligado de manera definitiva a la máquina mientras que el elemento de moldeo es amovible para poder ser reemplazado, al menos en parte, sea en caso de deterioro del molde, sea en caso de que se desee producir un artículo de forma diversa.

Las dos partes están cerradas la una contra la otra en posición de cierre. En esta posición de cierre, es necesario que las dos partes del molde estén perfectamente apoyadas la una contra la otra para asegurar el respeto de la forma del artículo moldeado.

Ahora bien, sobre todo cuando las dos partes móviles de la unidad de moldeo están cerradas la una sobre la otra por un dispositivo mecánico, las tolerancias de fabricación y los juegos necesarios para el funcionamiento del mecanismo de cierre, hacen que, bajo el efecto de la presión necesaria para el moldeo, los dos moldes se aparten ligeramente las una contra la otra.

En el documento FR-A-2.659.265, está descrita una unidad de moldeo en dos partes, cada parte lleva un elemento de soporte y un elemento de molde. Las dos partes son móviles la una con respecto a la otra gracias al hecho de que los dos elementos de soporte están articulados entre sí. Uno de los elementos de molde está fijo rígidamente sobre el soporte asociado mientras que el segundo elemento está montado sobre sus soportes asociados de manera que se pueda desplazar, sobre un recorrido determinado, según una dirección sensiblemente perpendicular al plano de junta de los dos elementos de molde. Una junta de hermeticidad, que sigue una curva cerrada, está aprisionada entre dos caras frente a frente del elemento de molde móvil y se su soporte. Un sistema de resortes asegura que la junta esté ajustada cualquiera que seas la posición relativa del elemento de moldeo con relación a su soporte. De esta manera, la junta delimita, con las dos caras frente a frente del elemento de moldeo y de su soporte, una cámara cerrada en la cual está previsto poder inyectar un fluido bajo presión de manera que se separe el elemento de moldeo de su soporte. Cuando los dos soportes de molde están cerrados uno contra el otro, se tiende así a sujetar con una gran fuerza las dos mitades del molde, la una contra la otra, sin dejarles la posibilidad de separarse. Este sistema ha mostrado su entera eficacia en su aplicación a las unidades de soplado destinadas a las máquinas de soplado de recipientes en tereftalato de polietileno.

La invención tiene sin embargo por objeto aportar un perfeccionamiento a este tipo de unidad de soplado, principalmente con el objeto de aumentar la eficacia limitando la pérdida de esfuerzo de compensación debido a la presencia de los sistemas con resortes que mantiene la junta de hermeticidad comprimida.

Dentro de este objetivo, la invención propone una unidad de moldeo que comprende, entre dos unidades constituidas por dos unidades de moldeo y su soporte, una cámara de compensación en la cual un fluido bajo presión es inyectado para separar la porción de molde de su soporte, caracterizada por que la cámara está delimitada por una membrana que comprende una junta periférica con labios, viniendo la membrana en apoyo contra una de las entidades, y viniendo el labio de junta en apoyo hermético contra la otra de las entidades.

Según otras características de la unidad de moldeo según la invención:

- la unidad de moldeo está realizada en dos partes que comprenden cada una un elemento de molde portado por un soporte, y la cámara de compensación de presión está dispuesta entre al menos uno de los elementos de molde y el soporte asociado para empujar transversalmente el elemento de molde de una posición en retroceso hacia una posición avanzada, en dirección del otro elemento;

- las dos entidades asociadas comprenden caras activas las cuales frente a frente están dispuestas sensiblemente en arco de cilindro y entre las cuales la cámara de compensación está interpuesta de tal manera que, bajo presión, el labio se apoya contra una primera de las dos caras activas en tanto que la membrana está ajustada contra la segunda cara activa;

- la primera cara activa presenta, alrededor del perímetro de contacto con el labio, un reborde en relieve contra el cual la junta es susceptible de apoyarse hacia el exterior bajo el efecto de la supresión en la cámara de compensación;

- la junta es recibido en una garganta acondicionada en la primera cara activa;

- una fuente de fluido bajo presión desemboca en la cara sobre la cual se apoya el labio de junta, en el interior del perímetro de contacto del labio; y

- la unidad de moldeo comprende varias membranas dispuestas entre las dos mismas entidades para crear varias cámaras de compensación de presión correspondiente a diferentes zonas de molde. El documento WO-A-98/13191 describe una membrana para una unidad de moldeo.

La invención propone también una membrana para la unidad de moldeo, caracterizada porque está provista sobre su borde periférico de una junta con labio destinada a apoyarse contra una entidad de la unidad de moldeo, estando apoyada la membrana contra otra entidad de la unidad de moldeo para delimitar, entre los dos elementos, una cámara de compensación de presión.

Según otras características de la invención:

- el labio de la junta periférica de la membrana se repliega hacia el centro de la membrana;

- en sección, la junta periférica presenta un perfil sensiblemente en V o en U;

- la membrana está realizada en material flexible hermético;

- la membrana y la junta periférica son fabricadas en una sola pieza;

- la membrana comprende una tela de refuerzo sobre la cual está sobre-moldeado el material flexible hermético;

- la membrana presenta una resistencia al alargamiento sensiblemente isótropo sobre su plano; y

- la tela de refuerzo presenta un tejido tal que su resistencia al alargamiento es sensiblemente idéntica cualquiera que sea la dirección.

La invención se relaciona en fin con una máquina de soplado de artículos en material termoplástico, caracterizado por que comprende al menos una unidad de moldeo que incorpore una cualquiera de las características precedentes.

Otras características y ventajas de la invención serán evidentes de la lectura de la descripción detallada que sigue, así como a la vista de los dibujos anexos en los cuales:

- la figura 1 es una vista esquemática en corte transversal de una unidad de moldeo conforme a las enseñanzas de la invención, estando representada la unidad en reposo;

- la figura 2 es una vista esquemática en corte transversal de la unidad de moldeo de la figura 1, estando representada la unidad cuando los medios de compensación están en acción;

- la figura 3 es una vista agrandada de un detalle de la figura 2 que ilustra más particularmente los medios de compensación y la hermeticidad realizada por el labio de la junta de la membrana según la invención; y

- la figura 4 es una vista esquemática en perspectiva fragmentada de una parte de la unidad de soplado según la invención.

Se ha ilustrado en la figura 1 una unidad de moldeo 10 que está destinada por ejemplo a una máquina de soplado de recipientes en material termoplástico. Podría tratarse por ejemplo de una máquina de extrusión-soplado o de una máquina de estiramiento-soplado de preformas en PET previamente inyectadas. En ciertos casos, la invención podrá también ser ejecutada en las unidades de moldeo de máquinas de inyección.

La unidad de moldeo 10 es realizada en dos partes 12, 14 que están articuladas la una con respecto a la otra alrededor de un eje A1. Cada parte comprende un elemento de soporte 16, 18 y un elemento de molde 20, 22. En el ejemplo ilustrado, los elementos de molde 20, 22 son también realizados bajo la forma de dos piezas: un porta-valva 24, 26 que está ligado al soporte asociado, y una valva 28, 30 que es solidaria del porta-valva y en la cual está formada la impresión 32 la cual, una vez se cierra el molde, determina la forma del objeto que será moldeado. La impresión 32 es aquí por ejemplo la destinada a formar un objeto de eje A0, correspondiente al eje general de la unidad de moldeo 10, y de sección sensiblemente cuadrada.

La construcción de los elementos de molde en dos partes, a saber, valva y porta-valva, permite por ejemplo llevar al interior del porta-valva, una red de circulación de fluido de enfriamiento que puede estar ramificado sobre el circuito de enfriamiento de la máquina incluso cuando se quiere cambiar las valvas que llevan la impresión que determina la forma del artículo. Un dispositivo de este tipo está descrito en detalle, por ejemplo, en el documento FR-A-2.733.176. No obstante, la invención podrá también ser ejecutada con los elementos de molde 20, 22 construidos cada uno en una sola pieza.

En el ejemplo ilustrado, la forma general de los soportes 16, 18, de los porta-valvas 24, 26 y de las valvas 28, 30 es sensiblemente la de semi-tubos cilíndricos de revolución encajados los unos en los otros alrededor de su eje común A0. La invención podrá por supuesto también ser utilizada en el caso de unidades de moldeo de forma más prismática, como la ilustrada en el documento FR-A-2.659.265.

Las dos partes 12, 14 de la unidad de moldeo son sensiblemente simétricas la una de la otra con respecto al plano de junta P según el cual las dos valvas 28, 30 del moldeado se apoyan la una contra la otra. Como se puede ver en las figuras, el plano de junta P contiene el eje A0, y el eje A1 de articulación de las dos partes 12, 14 está contenido en la prolongación del plano P. En efecto, los dos soportes 16, 18 llevan cada uno orejas de articulación 34, 36 que se extienden cada una en un plano transversal a los ejes A1 y A0 y que se superponen en parte para permitir el paso de un árbol de junta (no representado9 que se extiende según el eje A1, preferentemente sobre la longitud axial de la unidad de moldeo.

De manera similar, pero del lado opuesto de la unidad de moldeo con relación al eje A0, los soportes 16, 18 llevan cada uno orejas de cierre 38, 40 que se extienden de manera que puedan ser atravesados por los órganos de cierre (no representados) móviles según un eje A2 paralelo al eje A1 y A0. Un sistema de cierre de este tipo está por ejemplo descrito en el documento FR-A-2.646.802.

En el ejemplo ilustrado, uno de los elementos de moldeo 20, que se denominará elemento de molde fijo, es solidario al soporte asociado 16 al cual está fijado sin posibilidad de movimiento; al contrario, el otro elemento de molde 22, que se denominará elemento de molde móvil, está fijado sobre su soporte asociado 18 de manera que pueda deslizarse radialmente según una dirección sensiblemente perpendicular al plano de junta P. Entre el elemento de molde móvil 22 y su soporte 18, están previstos medios de compensación con presión de fluido que permiten, cuando la unidad de moldeo está cerrada y encerrada, rechazar el elemento de molde móvil en dirección del elemento de molde fijo, de manera que se ajusten los dos elementos de molde uno contra el otro a lo largo de su plano de junta.

Conforme a las enseñanzas de la invención, los medios de compensación llevan una membrana flexible 42 que está provista, sobre su circunferencia de una junta en labio 44.

La membrana 42 está dispuesta entre la faz interna en arco de cilindro cóncavo 45 del soporte 18 y la faz interna 46 en arco de cilindro convexo del elemento de molde móvil 42, de suerte que, una vez en su lugar en la unidad de moldeo, la membrana se extiende también según un arco de cilindro. Como se puede ver en las figuras 3 y 4 la cara externa 46 del elemento de molde móvil 42 comprende una cavidad 48 cuya profundidad corresponde sensiblemente al espesor de la membrana 42, esto con el fin de que la membrana no obstaculice el movimiento relativo del elemento de moldeo y de su soporte, y que no sea aplastada entre los dos. Por supuesto, la forma de la cavidad 48 corresponde a la de la membrana 42, la cual, de plano, presenta en el caso de la figura ilustrada una forma rectangular con esquinas redondeadas.

Alrededor de la cavidad 48, la cara externa 46 del elemento de molde 22 comprende una garganta 50 que está prevista para recibir la junta 44 de la membrana 42. La garganta 50 sigue así un contorno cerrado correspondiente al de la junta 44 y correspondiente a la forma de la membrana. La profundidad de la garganta 50 es aquí superior a la de la cavidad 48.

Como se puede ver en los cortes, la junta 44 presenta un perfil con labio, estando el labio 52 replegado hacia el interior con relación al plano de la membrana, es decir, replegado sensiblemente hacia el centro de la membrana. De manera esquemática, la junta presenta pues en sección una forma de U o de V abierta hacia el centro de la membrana. El labio 52 está previsto para apoyarse contra la cara externa 46 del elemento de molde 22, más precisamente contra el fondo de la garganta 50 acondicionada en esta cara 46. El labio 52 es deformable, formando la punta de la forma en V o en U un tipo de bisagra.

Por otra parte, el elemento de molde móvil 22 comprende una canalización 54, en este caso cavada en la porta-valva 26, que desemboca en la cavidad 48 de su cara externa 46, en el interior del perímetro perfilado por la garganta 50, es decir, en el interior de la superficie de contacto de la junta 44 con el elemento de moldeo 22. Esta canalización está prevista para ser conectada con una fuente de fluido bajo presión (no representada). En el caso de una unidad de moldeo incorporada en una máquina de soplado de artículos en material termoplástico, esta fuente de fluido bajo presión será ventajosamente la misma que la utilizada para efectuar el soplado del arte, es decir, una fuente aire bajo presión.

La figura 1 ilustra la unidad de moldeo cerrada, pero antes de que la presión de moldeo no se ejerza hacia el interior de la cavidad delimitada por la impresión 32 del molde. Preferentemente, medios de retroceso (no representados) están previstos para que, en ausencia de presión en la cámara de compensación 5.6, el elemento de molde móvil 22 sea ajustado contra su soporte 18. Sin embargo, el esfuerzo de retroceso será relativamente débil y será calculado únicamente para calcular que el elemento de molde 22 no oscile con respecto al soporte 18 en el momento de la apertura del cierra de la unidad de moldeo. Gracias a la cavidad 48 y a la garganta 50, ni la membrana 42 ni su junta 44 serán apretadas entre el elemento de molde móvil 22 y su soporte 18. Eventualmente, se puede sin embargo prever que la junta esté muy ligeramente apretada entre el fondo de la garganta 50 y la cara interna 45 del soporte 18. Sin embargo, este ajuste se traducirá esencialmente en una ligera deformación del labio 52 de la junta 44 de suerte que el esfuerzo que resulte será muy débil. De manera general, los medios de compensación no se opondrán pues en ningún caso de manera significativa al cierre de la unidad de moldeo.

Una vez cerrada la unidad de moldeo, es entonces posible inyectar, por la canalización 54, fluido bajo presión en la cámara 56 que está delimitada por la junta 444, la membrana 42 y por la superficie de la cavidad 48 de la cara externa 46 del elemento de molde 22. Bajo el efecto de la sobre-presión que aparece en esta cámara 56 la junta 44 se deforma de tal manera que su labio 52 está ajustado al fondo de la garganta 50, mientras que la parte de la junta que está unida a la membrana 42 se ajusta, igual que la membrana 42, contra la cara interna 45 del soporte 18. La junta de labio 44 se despliega así para asegurar una hermeticidad perfecta de la cámara 52 a pesar del hecho de que, bajo el efecto de la presión en la cámara 56 del elemento de molde 22 se separa ligeramente de sus soporte 18. La presencia de la garganta 50 puede notoriamente evitar que la junta 44 se deforme demasiado radialmente bajo el efecto de la presión. Esto permite notoriamente evitar la obligación de reforzarlo con una armadura interna..

Por supuesto, el mecanismo de cerramiento de los soportes y la deformación eventual de estos soportes, que no permiten más que una separación relativamente débil, la presión en la cámara 56 tiende entonces a ajustar con una fuerza muy grande el elemento de molde móvil 22 contra el elemento de molde fijo 20, de tal suerte que no se produzca ningún desprendimiento de los dos elementos de molde al nivel de su plano de unión.

Preferiblemente, la membrana 42 y su junta de labio 44 están realizadas en una sola pieza para moldeo de un material flexible y hermético, tal como la silicona. Por supuesto, otros materiales poliméricos pueden ser utilizados, por ejemplo, un poliuretano.

La membrana puede por ejemplo ser reforzada por un tejido textil que es entonces sobre-moldeado por la silicona. Ventajosamente, el tejido será escogido de manera que presente una resistencia a los esfuerzos de tracción, que sea sensiblemente uniforme en todas las direcciones, esto notoriamente con el fin de evitar una deformación demasiado importante de la membrana al nivel de sus esquinas. Un ejemplo de un tejido que presenta tales características puede ser encontrado en los documentos US-A-5.351.722 o EP-A-0.263.392.

En el ejemplo que se acaba de describir, la membrana se apoya contra el soporte mientras que el labio de unión se apoya contra el elemento de molde. Por supuesto, por pura inversión mecánica, se podría disponer la membrana de tal manera que se apoye contra el elemento de molde mientras que el labio de unión vendría a apoyarse contra el soporte. Habrá entonces que prever que la canalización de alimentación de fluido bajo presión desemboque no en la cara externa del elemento sino en la cara interna del soporte.

En el ejemplo ilustrado, la unidad de moldeo no comprende más que una sola cámara de compensación. Preferentemente, esta cámara de compensación será dimensionada de tal manera que su superficie proyectada sobre el plano de unión sea superior a la superficie proyectada de la cavidad delimitada por el molde. DE esa forma, aun si la presión utilizada para el moldeo del artículo y para la compensación son idénticas, la fuerza de ajuste de los dos elementos de molde, que es desarrollada por la cámara de compensación, será superior a la fuerza de separación desarrollada por el moldeo del artículo.

Es bien evidente que la invención podrá ser ejecutada con una membrana de forma diferente de la representada. En el caso de una unidad de moldeo de botellas, la superficie proyectada de la cámara de compensación podrá ser inferior al nivel del cuello de la botella en comparación con la superficie en frente del cuerpo de la botella. Incluso, se puede prever el disponer no una sola cámara de compensación, sino más bien cámaras, cada una realizada según el principio de la invención, estando estas cámaras repartidas y eventualmente unidas a fuentes de fluido bajo presiones diferentes.

Incluso, nada impide que las dos partes de una unidad de moldeo sean provistas cada una de medios de compensación de presión conformes a las enseñanzas de la invención.

Claims (23)

1. Unidad de moldeo que comprende, entre dos entidades constituidas por un elemento de molde (22) y su soporte (18) una cámara de compensación (56) en la cual un fluido bajo presión es inyectado para separar el elemento de molde (22) de su soporte (18), caracterizada por que la cámara (56) está delimitada por una membrana (42) que comprende una junta periférica (44) con labio (52), apoyándose la membrana (42) contra una de las entidades (22, 18) y apoyándose el labio (52) de la junta (44) hermético contra la otra de las entidades (18, 22).

2. Unidad de moldeo según la reivindicación 1, caracterizada por que está realizada en dos partes que comprenden cada una un elemento de molde (20, 22) llevadas por un soporte (16, 18) y por que la cámara de compensación de presión (56) está dispuesta entre al menos uno de los elementos de molde (22) y el soporte (18) asociado para impulsar transversalmente el elemento de molde (22) de una posición retrasada hacia una posición avanzada, en dirección del otro elemento (14).

3. Unidad de moldeo según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada por que las dos unidades asociadas (18, 22) comprenden caras activas (45, 46) frente a frente que están dispuestas sensiblemente en arco de cilindro y entre las cuales la cámara de compensación (56) está interpuesta de tal manera que bajo presión, el labio (52) se apoya contra una primera (46, 40) de las dos caras activas, mientras que la membrana (42) está ajustada contra la segunda cara activa (45).

4. Unidad de moldeo según la reivindicación 3, caracterizada por que la primera cara activa (46) presenta, alrededor del perímetro de contacto del labio (52), un reborde en relieve (50) contra el cual la junta (44) es susceptible de apoyarse hacia el exterior bajo el efecto de la sobre-presión en la cámara de compensación (56).

5. Unidad de moldeo según la reivindicación 4, caracterizada por que la junta (44) es recibida en una garganta (50) dispuesta en la primera cara activa (46).

6. Unidad de moldeo según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada por que una fuente de fluido bajo presión (54) desemboca en la cara (48, 46) sobre la cual se apoya el labio de unión (44), hacia el interior del perímetro de contacto del labio (52).

7. Unidad de moldeo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que comprende varias membranas dispuestas entre las dos mismas entidades para crear varias cámaras de compensación de presión correspondiendo a diferentes zonas del molde.

8. Unidad de moldeo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el labio (52) de la junta periférica (44) de la membrana (42) está replegada hacia el centro de la membrana (42).

9. Unidad de moldeo según la reivindicación 8, caracterizada por que, en sección, la junta periférica (44) presenta un perfil sensiblemente en V o en U.

10. Unidad de moldeo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la membrana (42) está realizada en un material flexible hermético.

11. Unidad de moldeo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada por que la membrana (42) y la junta periférica (44) están fabricadas en una sola pieza.

12. Unidad de moldeo según una de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizada por que la membrana (42) comprende un tejido de refuerzo sobre el cual está sobre-moldeado el material flexible hermético.

13. Unidad de moldeo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la membrana (42) presenta una resistencia al alargamiento sensiblemente isótropo en su plano.

14. Unidad de moldeo según las reivindicaciones 12 y 13 tomadas en combinación, caracterizada por que el tejido de refuerzo presenta un tejido que su resistencia al alargamiento es sensiblemente idéntica cualquiera que sea la dirección.

15. Membrana para una unidad de moldeo, caracterizada por que está provista sobre su borde periférico de una junta de labio (44) destinada a apoyarse contra una entidad de la unidad de moldeo, estando la membrana (42) apoyada contra otra entidad de la unidad de moldeo para delimitar, entre las dos entidades, una cámara de compensación de presión (56).

16. Membrana según la reivindicación 15, caracterizada por que el labio (52) de la junta periférica (44) está replegado hacia el centro de la membrana.

17. Membrana según la reivindicación 16, caracterizada por que, en sección, la junta periférica presenta un perfil sensiblemente en V o en U.

18. Membrana según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizada por que la membrana (42) está realizada en material flexible hermético.

19. Membrana según la reivindicación 18, caracterizada por que la membrana (42) y la junta periférica (44) son fabricadas en una sola pieza.

20. Membrana según una de las reivindicaciones 18 ó 19 caracterizada por que comprende un tejido de refuerzo sobre el cual está sobre-moldeado el material flexible hermético.

21. Membrana según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 20, caracterizada por que presenta una resistencia al alargamiento sensiblemente isótropa en su plano.

22. Membrana según las reivindicaciones 20 y 21 tomadas en combinación, caracterizada por que el tejido de refuerzo presenta un tejido tal que su resistencia al alargamiento es sensiblemente idéntica cualquiera que sea la dirección.

23. Máquina de soplado de artículos en material termoplástico, caracterizada por que comprende al menos una unidad de moldeo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.