ES2282468T3 - Dispositivo para el calentamiento de preformas provistas de un anillo de soporte. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo (1) para el calentamiento de preformas (2) que comprenden un anillo de soporte (3) de plástico termoplástico para la conformación con soplado y distensión de cuerpos huecos, con un medio de transporte (12), varios medios de sujeción (6) dispuestos en el medio de transporte, que agarran la zona del cabezal de las preformas entre el anillo de soporte y la abertura (4) y radiadores de calor (36) dispuestos en la trayectoria del movimiento de las preformas llevadas por los medios de sujeción, donde, a cada medio de sujeción se le asigna un apantallamiento llevado por el medio de transporte para la protección frente a un calentamiento de la zona del cabezal de las preformas situada entre el anillo de soporte y la abertura, caracterizado porque cada apantallamiento está formado por una pantalla (8) situada a la altura del anillo de soporte (3) con una perforación (9) que rodea el anillo de soporte (3) a una distancia reducida, que deja la zona del cabezal (5) de la preforma (2) considerablemente libre, y porque cada pantalla (8) tiene forma de plancha y se une mediante al menos una barra (11) con el medio de transporte y porque se proporciona un dispositivo de refrigeración (10) que actúa sobre la zona del cabezal (5) que se ha dejado libre de la preforma (2).

Description

Dispositivo para el calentamiento de preformas provistas de un anillo de soporte.

La invención se refiere a un dispositivo de acuerdo con los términos generales de la reivindicación 1.

A partir del documento GB 2 095 611 B ya se conoce un dispositivo de este tipo, en el que se agarran las preformas mediante dedos de sujeción por el lado externo de la zona del cabezal situada entre el anillo de soporte y la abertura abierta, y el apantallamiento está formado por una cubierta de protección cilíndrica que rodea considerablemente la zona del cabezal, incluyendo el anillo de soporte. Aunque mediante esta cubierta de protección no se protege la zona del cabezal que se tiene que deformar de las preformas frente a un calentamiento directo debido a los radiadores de calor, no se protege frente a un calentamiento indirecto debido a la cubierta de protección calentada por los radiadores de calor.

Lo correspondiente se aplica para el dispositivo de acuerdo con el documento DE 39 08 345 C1, en el que las piezas en bruto se cogen en el lado interno de la zona del cabezal mediante mandriles de sujeción que se pueden introducir en la abertura, dispuestos de forma desplazable en altura a lo largo de una cadena de transporte, y el apantallamiento está formado por cubiertas de protección cilíndricas unidas firmemente a la cadena de transporte.

Finalmente, a partir del documento EP 1 095 756 B1 se conoce un dispositivo para el calentamiento de preformas con apantallamientos con forma de pantalla, que se desplazan sobre una zona del cuerpo de las preformas mediante cilindros fijos, durante la detención del medio de transporte, transversalmente a la dirección de transporte. Los apantallamientos presentan cavidades con forma de U para la zona del cuerpo, de manera que quedan abiertas dos ventanas respectivamente, a través de las cuales la radicación de los radiadores de calor puede avanzar, sin impedimentos, hacia la zona del cabezal de las preformas.

La invención tiene el objetivo de mejorar, en un dispositivo genérico, la protección de la zona del cabezal que no se tiene que deformar de las preformas frente a un calentamiento no deseado.

Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención por las características de la reivindicación 1.

En un dispositivo de acuerdo con la invención, la zona del cabezal de las preformas se protege mediante pantallas frente a un calentamiento directo debido a los radiadores de calor. Adicionalmente, se evita un calentamiento indirecto por las cubiertas de protección cerradas, no presentes, y en vez de eso, se realiza una refrigeración activa del cabezal y de la zona de roscado.

En las reivindicaciones dependientes se describen perfeccionamientos ventajosos de la invención. La configuración de acuerdo con la reivindicación 2 y 3 es particularmente adecuada. Debido al apantallamiento continuo por las pantallas que forman una especie de banda, se puede calentar la zona que se tiene que calentar de las preformas en un canal calefactor cerrado de manera particularmente rápida y con ahorro de energía, y esto, en una posición normal erguida.

A continuación se describe un ejemplo de realización de la invención mediante los dibujos. Se muestran:

En la Figura 1, la vista esquemática en planta sobre un dispositivo para el calentamiento de preformas.

En la Figura 2, el corte A-B de acuerdo con la Figura 1.

En la Figura 3, el corte vertical por un reflector del dispositivo de acuerdo con la Figura 1 y 2.

En la Figura 4, el detalle Z de acuerdo con la Figura 2, en una representación aumentada.

El dispositivo 1 de acuerdo con las Figuras 1 a 4 se ajusta, para el calentamiento de preformas 2 de PET, suministradas a temperatura ambiente, hasta la temperatura de procesado requerida para el soplado y la distensión, aproximadamente a entre 90º y 110ºC. Está integrado en una estiradora-sopladora, representada solamente de forma parcial y esquemáticamente, con una estrella de entrada 13, una estrella de transferencia 14 y una rueda de soplado 15, donde se fabrican, a partir de las preformas 2 calentadas, cuerpos huecos con forma de botellas para bebidas mediante soplado y distensión.

Las preformas 2, cerradas en el suelo, presentan un anillo de soporte 3 en su zona superior, donde el cabezal 5 situado entre la abertura abierta 4 y el anillo de soporte 3 tiene una rosca externa y ya presenta su forma final. El cabezal 5 no participa en el proceso de conformación con soplado y distensión y, por tanto, para evitar deformaciones no deseadas, de ninguna manera se debe calentar hasta acercarse a la temperatura de procesado.

El dispositivo 1 presenta una cadena transportadora sin fin 12 con una pluralidad de elementos de cadena 12a del mismo tipo, unidos entre sí de forma articulada mediante pernos, con piezas de unión que sobresalen lateralmente 12b, que, mediante una rueda de accionamiento 16 y una rueda de cambio de posición 17, recorre un plano horizontal. Entre la rueda de accionamiento 16 y la rueda de cambio de posición 17 se disponen dos zonas de recorrido paralela y lineales, en las que los elementos de la cadena 12a se conducen de forma exacta mediante rodamientos colocados de forma giratoria 18 y vías fijas 19.

En al menos una de las zonas de recorrido lineales se disponen, en la trayectoria del movimiento de las preformas 2 transportadas por la cadena transportadora 12, varias cajas calefactoras 7 fijas del mismo tipo, que están provistas de varios emisores de radiación infrarroja 36 tubulares orientados de forma horizontal.

En cada pieza de unión 12b de la cadena transportadora 12 se sitúa una cubierta 20 con un eje de giro vertical, que se une de forma resistente a la torsión con un engranaje 21. Éste engrana con una cremallera fija o una cadena de rodillos 21 de recorrido sin fin, y desplaza la cubierta 20 en una autorrotación continua, cuando la cadena transportadora 12 realiza su recorrido continuo. En cada cubierta 20 se recibe un mandril de sujeción 6 con resistencia a la torsión, y sin embargo, desplazable en altura. El mandril de sujeción 6 sobresale por el lado inferior de la cubierta 20 y se une de manera rígida con un tirante de accionamiento 22 que sobresale por el extremo superior de la cubierta 20. Entre el extremo ensanchado del tirante de accionamiento 22 y la cubierta 20 se ha introducido un muelle de compresión 23, que presiona el mandril de sujeción 6 a su posición final superior mostrada en las Figuras 2 y 4, que está definida por topes no mostrados. Con ayuda del tirante de accionamiento 22 y de rampas curvadas fijas no mostradas, el mandril de sujeción 6 se puede desplazar en contra de la fuerza del muelle de compresión 23 a su posición final inferior, indicada por una línea de rayas y puntos, en la Figura 2. Este movimiento ascendente sirve para la introducción del mandril de sujeción, provisto de un anillo elástico, en la abertura abierta 4 de la preforma 2 en la zona de la estrella de entrada 13, o para extraerlo por la abertura 4 en la zona de la estrella de transferencia 14.

En el lado inferior de cada pieza de unión 12b de la cadena transportadora 12 se fija una pantalla horizontal 8 de perímetro cuadrado, con una separación, mediante cuatro barras 11 delgadas verticales. La pantalla 8 se compone de una pieza de chapa esencialmente plana de varios milímetros de grosor, o de una pieza perfilada, y presenta una perforación central 9, que se sitúa de forma concéntrica respecto a la cubierta 20 y al mandril de sujeción 6. El diámetro de la perforación 9 es ligeramente mayor que el diámetro externo del anillo de soporte 3. La altura y el grosor de las pantallas 8 se seleccionan de tal manera, que el anillo de soporte 3 de una preforma 1 se sitúa con una separación ligera de, por ejemplo, 2 a 3 mm, respecto al lado inferior de la pantalla en el centro de la perforación 9, y la mayor parte del cabezal 5 sobresale por el lado superior de la pantalla 8 y, de esta manera, se puede acceder entre las cuatro barras 11 prácticamente desde todos los lados, cuando el mandril de sujeción 6, con la preforma 2 encajada, adopta su posición final superior (véase Fig. 4). Sin embargo, en la posición final inferior, se sitúa una preforma 2, que se tiene que coger o soltar por el mandril de sujeción 6 con su abertura 4, con una pequeña separación debajo de la pantalla 8.

Las cajas calefactoras 7 dispuestas en una hilera en el lado externo de la zona de recorrido lineal de la cadena transportadora 12 forman, junto con reflectores cerámicos 25 con forma de placa dispuestos en una hilera en el lado interno de la zona de recorrido lineal y una base cerámica 26, un canal calefactor lineal K, en el que se introduce, desde arriba, la región del cuerpo 24 que se tiene que deformar de las preformas 2 transportadas en su posición normal erguida. El canal calefactor K también se cierra considerablemente por arriba mediante las pantallas 8 que entran en contacto entre sí o que se sitúan opuestas entre sí con una pequeña separación, que forman una banda de pantalla continua, junto con un escudo de refrigeración 27 lineal, por el que fluye agua, en el lado de las cajas calefactoras 7 y una chapa deflectora 28 en el lado de los reflectores 25. Los cantos del escudo de refrigeración 27 rectos orientados entre sí y de la chapa deflectora 28 discurren paralelos entre sí y presentan una pequeña separación respecto a las pantallas 8 o entran en contacto con ellas. Debido a la configuración de un canal calefactor K cerrado por todos los lados para la zona del cuerpo 26 que se tiene que deformar, debajo del anillo de soporte 3, de las preformas 2, se posibilita un calentamiento extremadamente eficaz y con ahorro de energía.

Para evitar un sobrecalentamiento de la superficie de las preformas 2, se proporcionan, entre las cajas calefactoras 7, boquillas ranuradas estrechas 29 unidas a sopladores 30, que insuflan el aire concentrado sobre la superficie de las preformas 2 que pasan por delante. Además, en el lado externo de cada caja calefactora 7, se une un soplador de refrigeración 31, que sirve para la refrigeración de los emisores de radiación infrarroja 36. La evacuación del aire introducido con sobrepresión por los sopladores 30 y 31 en el canal calefactor K se realiza a través de aberturas 37 con forma de hendidura formadas entre los reflectores 25 individuales. Las aberturas 37 se sitúan, como se muestra en la Fig. 1, con una oblicuidad sencilla respecto a la dirección de la emisión de rayos desde los emisores de radiación infrarroja 7a, o, como se representa en la Fig. 3, con una oblicuidad doble. De este modo, se evita que la radiación infrarroja que sale de los emisores de radiación infrarroja 36 escape directamente por las aberturas 37. Las aberturas 37 desembocan en un canal colector 38, por el cual el aire calentado, procedente de los reflectores 30, 31, se desvía de manera dirigida por el canal calefactor K desde el dispositivo 1.

Debido a la disposición que se ha descrito anteriormente, el cabezal 5 de las preformas 2 se sitúa totalmente en el exterior del canal calefactor K, y está protegido de manera óptima frente a un calentamiento directo por los emisores de radiación infrarroja 7a mediante las pantallas 8 transportadas por la cadena transportadora 12. Para evitar también cualquier calentamiento indirecto por piezas calentadas del dispositivo, etcétera, se proporciona un dispositivo de refrigeración 10 propio para los cabezales 5. Este comprende una o más boquillas 39 dispuestas en el lado interno de la zona de recorrido de la cadena transportadora 12, que se alimentan por sopladores 40 con aire del entorno. En el caso de que sea necesario, se dispone, en las boquillas 39, un intercambiador de calor 41, que está recorrido por un refrigerante. Por el dispositivo de refrigeración 10 se produce una intensa refrigeración del cabezal 5, considerablemente accesible, de las preformas 2. Además, por esto también se refrigeran las piezas vecinas del dispositivo 1, como mandriles de sujeción 6, etcétera. El suministro de ventilación se realiza por correspondientes chapas conductoras situadas a contracorriente al suministro de ventilación en el canal calefactor K, parcialmente también por el escudo de refrigeración 27.

Las pantallas de acuerdo con la invención se pueden introducir de la misma manera en preformas en las que el anillo de soporte se no se forma en un reborde sobresaliente, sino en una ranura anular profunda, una zona de transición formada especialmente, entre el cabezal y el cuerpo, etcétera. Solamente es importante que la pantalla se disponga en la zona de separación entre la zona de la preforma que se tiene que deformar y la que no se tiene que deformar.

Si se realiza el calentamiento de las preformas, como se muestra en el ejemplo de realización, en una posición normal erguida, las pantallas de acuerdo con la invención también evitan un calentamiento de la zona del cabezal por el aire caliente que asciende desde el canal calefactor. Por tanto, las preformas se pueden calentar fácilmente en su posición normal sin girarlas previamente 180º.

Claims (7)

1. Un dispositivo (1) para el calentamiento de preformas (2) que comprenden un anillo de soporte (3) de plástico termoplástico para la conformación con soplado y distensión de cuerpos huecos, con un medio de transporte (12), varios medios de sujeción (6) dispuestos en el medio de transporte, que agarran la zona del cabezal de las preformas entre el anillo de soporte y la abertura (4) y radiadores de calor (36) dispuestos en la trayectoria del movimiento de las preformas llevadas por los medios de sujeción, donde, a cada medio de sujeción se le asigna un apantallamiento llevado por el medio de transporte para la protección frente a un calentamiento de la zona del cabezal de las preformas situada entre el anillo de soporte y la abertura, caracterizado porque cada apantallamiento está formado por una pantalla (8) situada a la altura del anillo de soporte (3) con una perforación (9) que rodea el anillo de soporte (3) a una distancia reducida, que deja la zona del cabezal (5) de la preforma (2) considerablemente libre, y porque cada pantalla (8) tiene forma de plancha y se une mediante al menos una barra (11) con el medio de transporte y porque se proporciona un dispositivo de refrigeración (10) que actúa sobre la zona del cabezal (5) que se ha dejado libre de la preforma (2).

2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio de transporte está formado por una cadena transportadora sin fin (12) con al menos una zona de recorrido lineal, donde se disponen los radiadores de calor (36), y porque las pantallas (8) presentan un perímetro rectangular o cuadrado y, en la zona de recorrido lineal de la cadena transportadora (12), las pantallas (8) contiguas se rozan o se sitúan opuestas entre sí a una distancia reducida.

3. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque las preformas (2) se pueden transportar en una posición normal erguida con la abertura dirigida hacia arriba colgando libremente en los mandriles de sujeción (6) y se introducen con la zona del cuerpo que se tiene que deformar (24) en un canal calefactor (K) que abarca el radiador de calor (36) y reflectores (25) opuestos, que está cubierto en la parte superior por las pantallas (8).

4. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque al canal calefactor (K), en el lado de los radiadores de calor (36), se unen varios sopladores de refrigeración (30, 31), y porque en el lado de los reflectores (25) se proporcionan aberturas (37) para la evacuación del aire de refrigeración del canal calefactor (K).

5. El dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el dispositivo de refrigeración (10) comprende al menos una boquilla para aire impulsado (39) orientada hacia el cabezal (5) de las preformas (2).

6. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque en la boquilla para aire impulsado (39) se dispone un intercambiador de calor (41) recorrido por un refrigerante.

7. El dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 bis 6, caracterizado porque los medios de sujeción están formados por mandriles de sujeción (6) dispuestos de forma desplazable en altura en el medio de transporte, que se pueden introducir en la abertura (4) de las preformas (2).