ES2289196T3 - Procedimiento de moldeado por extrusion y soplado e instalacion correspondiente. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de moldeado por extrusión y soplado con los siguientes pasos: - plastificación continua de un material sintético en una masa fundida de material sintético mediante una extrusora (1); - transporte directo bajo presión de la masa fundida desde la extrusora hasta una cabeza de boquilla (3) para transformarla en un tubo (5) suspendido que entra en un molde de soplado (7) dispuesto debajo de la cabeza de boquilla o es recogido por éste; - división del tubo (5) entre la cabeza de boquilla (3) y el molde de soplado (7) en cada caso después de extrudir una longitud de tubo determinada; - desplazamiento del molde de soplado (7) a otra posición de trabajo; caracterizado porque - dicho transporte de la masa fundida desde la extrusora (1) hasta la cabeza de boquilla (3) se interrumpe al comenzar el proceso de división y se prosigue como muy pronto con el comienzo del desplazamiento del molde de soplado (7).
Description
Procedimiento de moldeado por extrusión y
soplado e instalación correspondiente.
La invención se refiere a un procedimiento de
moldeado por extrusión y soplado y a una instalación de moldeado
por extrusión y soplado.
El procedimiento de moldeado por extrusión y
soplado habitual incluye los siguientes pasos:
- -
- Plastificación continua de un material sintético en una masa fundida de material sintético mediante una extrusora.
- -
- Transporte directo bajo presión de la masa fundida desde la extrusora hasta una cabeza de boquilla para transformarla en un tubo suspendido que entra en un molde de soplado dispuesto debajo de la cabeza de boquilla o es recogido por éste.
- -
- División del tubo entre la cabeza de boquilla y el molde de soplado en cada caso después de extrudir una longitud de tubo determinada.
- -
- Desplazamiento del molde de soplado a otra posición de trabajo.
El documento US 5,256,346 da a conocer un
procedimiento de este tipo.
Después de dividir el tubo se ha de evitar que
las partes de tubo recién separadas una de la otra, es decir el
final de la sección de tubo extrudida en el molde de soplado y el
principio de la siguiente sección de tubo, se suelden
inmediatamente de nuevo entre sí. Para ello se conocen diferentes
medidas. Por ejemplo, si se utiliza una extrusora de tornillo sin
fin alternativo, el desplazamiento del tornillo sin fin se puede
interrumpir durante la fase en la que se divide el tubo extrudido.
Sin embargo, las extrusoras de tornillo sin fin alternativo son
considerablemente más caras que las extrusoras de trabajo continuo
que únicamente tienen un tornillo sin fin giratorio y que, en
consecuencia, se utilizan de forma preferente. En este caso, la
soldadura de los extremos de tubo se evita mediante un descenso del
molde de soplado, con frecuencia también denominado unidad de
cierre, que comienza junto con la división. Este descenso se logra
guiando el molde de soplado sobre largueros o carriles inclinados
hacia abajo. Como alternativa, el molde de soplado también se puede
alojar en balancines paralelos que oscilan alrededor de un eje
horizontal. Y a la inversa, en lugar de ello también se puede
levantar la cabeza de boquilla en el momento de la división o corte
del tubo, lo que sin embargo requiere el levantamiento de todo el
conjunto consistente en el cargador de embudo, la extrusora, las
eventuales extrusoras adicionales y la cabeza de boquilla. Estas
llamadas extrusoras de inclinación, algunas de las cuales pesan
toneladas, requieren un control hidráulico proporcional
correspondientemente costoso, ya que únicamente un movimiento de
inclinación sin sacudidas asegura que no se produzcan marcas en el
tubo extrudido.
El documento US 5,645,873 da a conocer una
llamada cabeza de retención acumuladora. La cabeza de retención
acumuladora tiene una cámara acumuladora que se llena a través de
una extrusora plastificadora continua. Si la cámara acumuladora
contiene la cantidad necesaria para expulsar una preforma tubular,
ésta es descargada a modo de disparo mediante un émbolo. En este
caso no se puede producir ninguna soldadura de preformas sucesivas.
La desventaja de este dispositivo consiste en su construcción
costosa y en el precio correspondiente.
El documento
EP-A-0 633 120 también da a conocer
una cabeza de retención acumuladora para extrusión discontinua. Un
material sintético plastificado por una extrusora es conducido a
través de una bomba con una tasa volumétrica de transporte de
llenado constante hasta la cámara acumuladora de la cabeza de
retención. Mediante la tasa volumétrica de transporte de llenado
constante se extruden preformas especialmente uniformes.
La invención tiene por objetivo crear un
procedimiento y una instalación que, con un gasto considerablemente
menor y en consecuencia de forma económica, impida que los extremos
de tubo se peguen o suelden de nuevo después de su separación.
En lo que respecta al procedimiento, este
objetivo se resuelve interrumpiendo este transporte de la masa
fundida desde la extrusora hacia la cabeza de boquilla con el
comienzo del proceso de división, y prosiguiendo dicho transporte
como muy pronto con el comienzo del desplazamiento del molde de
soplado.
Por lo tanto, aunque el plastificado es continuo
y en consecuencia se puede utilizar una extrusora de tornillo sin
fin normal, la salida del tubo por la boquilla se interrumpe
brevemente durante el proceso de división, lo que hasta ahora sólo
era posible utilizando una costosa extrusora de tornillo sin fin
alternativo de funcionamiento discontinuo.
Preferentemente, para interrumpir el transporte
de la masa fundida, ésta se desvía a un depósito temporal
(reivindicación 2). Este depósito temporal sólo ha de recoger un
pequeño volumen de la masa fundida de material sintético
suministrada de forma continua por la extrusora, por ejemplo de 100
a 200 cm^{3}, ya que basta con interrumpir, o incluso sólo
ralentizar, la extrusión del tubo por la cabeza de boquilla hasta
que haya una distancia entre los extremos de tubo que impida la
soldadura de éstos. Por regla general es suficiente una
interrupción de la extrusión durante 1 a 3 segundos.
La masa fundida desviada al depósito temporal
durante la extrusión continua se puede volver a mezclar con la masa
fundida conducida a la cabeza de boquilla (reivindicación 3). Por
consiguiente, la masa fundida desviada al depósito temporal no se
pierde.
En lo que respecta a la técnica de instalación,
en caso de una instalación de moldeado por extrusión y soplado con
una extrusora que genera una masa fundida de material sintético y
que está conectada a través de un canal con una cabeza de boquilla
de extrudir un tubo bajo la cual está dispuesto como mínimo un molde
de soplado desplazable, el objetivo en que se basa la invención se
resuelve según la invención de la siguiente manera: en el canal
entre la extrusora y la cabeza de boquilla está conectado un
acumulador en forma de un cilindro de retención con émbolo de
retención desplazable, que está conectado a su vez con un cilindro
de trabajo (reivindicación 5). Este acumulador sólo ha de tener el
pequeño volumen arriba mencionado y, por consiguiente, es
correspondientemente ligero y económico. Muchas de las
instalaciones de soplado existentes se pueden equipar con el
acumulador, incluyendo el cilindro de trabajo correspondiente, con
poco gasto. El acumulador o su cilindro de retención está
dimensionado de tal modo que, cuando el émbolo de retención está
descargado de presión, opone una menor resistencia a la corriente
de la masa fundida que la cabeza de boquilla.
El control del acumulador resulta especialmente
sencillo si, de acuerdo con una forma de realización preferente, el
cilindro de trabajo se somete a presión durante la extrusión del
tubo, para mantener el émbolo de retención del cilindro de
retención en una posición de expulsión avanzada, hasta que el tubo
extrudido alcanza su longitud predeterminada; se descarga de
presión al comienzo de la división del tubo, con lo que la masa
fundida entra en el cilindro de retención bajo el desplazamiento
del émbolo de retención; y se vuelve a someter a presión después
del desplazamiento del molde de soplado para vaciar el cilindro de
retención.
El mezclado uniforme de la masa fundida desviada
al depósito temporal con la masa fundida conducida a la cabeza de
boquilla se puede lograr conectando delante del cilindro de trabajo
una válvula reguladora de caudal que mantiene constante el caudal
volumétrico de su medio de trabajo (reivindicación 6).
El procedimiento de acuerdo con la invención se
explica a continuación con referencia a los dibujos, que representan
una simplificación esquemática de una instalación para la
realización del mismo. En los dibujos:
- La figura 1, muestra una instalación de
extrusión para la producción de botellas de plástico con asa.
- La figura 2, muestra el acumulador de la
instalación de la figura 1 en una segunda posición de trabajo de su
cilindro de retención.
La instalación de moldeado por extrusión y
soplado, de la que sólo están representadas las partes esenciales
en relación con la invención, incluye una extrusora 1 esbozada en
los dibujos, con un tornillo sin fin 1a que empuja de modo continuo
el material sintético plastificado en forma de una masa fundida muy
viscosa a una cabeza de boquilla 3 a través de un canal 2, que para
mayor claridad se ha representado sin masa fundida. La cabeza de
boquilla 3 extrude la masa fundida en forma de un tubo 5 a través de
una boquilla 4 con núcleo de boquilla 4a. La boquilla está equipada
con un cilindro de regulación 6 para modificar el espesor de pared
del tubo. Debajo de la cabeza de boquilla 3 está situada una unidad
de cierre o molde de soplado 7 dividido (sólo está representada la
mitad posterior del molde) con una cavidad de molde 7a
correspondiente al contorno del cuerpo hueco de plástico a
producir, en este caso una botella con asa.
En cuanto se ha extrudido en la cavidad de molde
7a una sección de tubo que llegue como mínimo hasta el fondo de la
misma, el molde de soplado se cierra y una cuchilla 8, que se
desplaza en la dirección de la flecha A mediante un dispositivo no
representado, divide el tubo 5 entre el borde superior del molde de
soplado 7 y el orificio de la boquilla 4. Después de la división
del tubo, el molde de soplado se aleja horizontalmente en la
dirección de la flecha B sobre la guía por carriles o largueros 9
esbozada en los dibujos, hasta la siguiente estación, no
representada en los dibujos, en la mayoría de los casos una estación
de soplado en la que la sección de tubo que se encuentra como
preforma en el molde de soplado 7 es soplada para transformarla en
el cuerpo hueco acabado.
Para evitar que el extremo superior de la
sección de tubo o preforma separada mediante la cuchilla 8 se pegue
o funda de nuevo con el extremo inferior del tubo que sale por la
boquilla 4, el proceso de extrusión continuo en sí se interrumpe
durante la división del tubo 5 y en caso necesario un breve
intervalo después, hasta que el molde de soplado 7 se ha alejado la
distancia suficiente. Para ello, en el canal 2 está conectado un
acumulador 15 a través de un orificio 2a entre la extrusora y la
cabeza de boquilla 3. El acumulador 15 incluye un pequeño cilindro
de retención 16 y un cilindro de trabajo 17 de efecto simple cuyo
émbolo de trabajo 17a está conectado con el émbolo de retención 16a
del cilindro de retención 16. El espacio de trabajo del cilindro de
trabajo 17 se puede presurizar a través de una válvula reguladora
de caudal 18 con un medio de trabajo, en general un líquido
hidráulico. Para ello, la válvula reguladora de caudal 18 está
conectada con un control hidráulico habitual y, en consecuencia, no
representado en los dibujos, a través de un conducto 19. El espacio
del cilindro de trabajo opuesto al espacio de trabajo se mantiene
sin presión en cada posición del émbolo 17a a través de un orificio
de ventilación y purga de aire 17b.
En la posición mostrada en la figura 1, el
espacio de trabajo del cilindro de trabajo 17 está sometido a
presión. Por consiguiente, el émbolo de retención 16a del cilindro
de retención 16 se encuentra en su posición final inferior, en la
que cierra el orificio de conexión 2a con el canal. En consecuencia,
el tornillo sin fin 1a de la extrusora 1 empuja la masa fundida
hacia la cabeza de boquilla 3. Tan pronto como el accionamiento de
cuchilla, no representado en los dibujos, desplaza la cuchilla 8 en
la dirección de la flecha A hacia el tubo 5 para dividirlo, el
control de máquina, no representado en los dibujos, a través del
control hidráulico, tampoco representado en los dibujos, dispara la
descarga de presión del émbolo 17a del cilindro de trabajo 17 y
abre el camino de reflujo para el medio de trabajo. Como la
resistencia a la corriente del recorrido desde el canal 2 a través
del orificio 2a hasta el interior del espacio de almacenamiento 4
del cilindro de retención 16 es menor que la resistencia a la
corriente de la cabeza de boquilla 3, la masa fundida sólo sigue
dicho recorrido al interior del espacio de almacenamiento, con lo
que empuja el émbolo de retención 16a hacia arriba, por ejemplo
hasta la posición mostrada en la figura 2. A causa de ello, la
extrusión del tubo por la boquilla 4 se ralentiza mucho o se
detiene por completo. De este modo se crea la distancia necesaria
entre los extremos de tubo separados por la cuchilla 8. Después de
por ejemplo dos segundos, cuando el molde de soplado 7 se ha
alejado suficientemente en la dirección de la flecha B de modo que
los extremos de los tubos ya no pueden coincidir, el control de
máquina dispara de nuevo la presurización del émbolo de trabajo 17a
del cilindro de trabajo 17. En consecuencia, el émbolo de retención
16a invierte su sentido de movimiento y empuja la masa fundida que
se encuentra en el depósito temporal de vuelta al canal 2, donde se
mezcla con la masa fundida reciente impulsada por la extrusora 1.
En este proceso, la válvula reguladora de caudal 18 se encarga de
que al espacio de trabajo del cilindro de trabajo 17 llegue un
caudal constante del medio de trabajo por unidad de tiempo, de modo
que el émbolo de retención 16a se mueve a una velocidad constante
hasta su posición final inferior y la cantidad de masa fundida
almacenada en el depósito temporal se mezcla de nuevo con un caudal
esencialmente constante por unidad de tiempo de la cantidad de masa
fundida empujada a través del canal 2.
Los movimientos explicados del émbolo de
retención 16a no son críticos en cuanto al tiempo. Únicamente hay
que asegurar que toda la masa fundida desviada al depósito temporal
sea expulsada del cilindro de retención 16 antes de que comience el
siguiente ciclo de acumulador con la activación de la cuchilla 8. El
volumen de la masa fundida desviada al depósito temporal es
pequeño, por lo que basta un acumulador pequeño con un volumen de
almacenamiento en general no superior a aproximadamente 100 a 200
cm^{3}.
Claims (6)
1. Procedimiento de moldeado por extrusión y
soplado con los siguientes pasos:
- -
- plastificación continua de un material sintético en una masa fundida de material sintético mediante una extrusora (1);
- -
- transporte directo bajo presión de la masa fundida desde la extrusora hasta una cabeza de boquilla (3) para transformarla en un tubo (5) suspendido que entra en un molde de soplado (7) dispuesto debajo de la cabeza de boquilla o es recogido por éste;
- -
- división del tubo (5) entre la cabeza de boquilla (3) y el molde de soplado (7) en cada caso después de extrudir una longitud de tubo determinada;
- -
- desplazamiento del molde de soplado (7) a otra posición de trabajo;
caracterizado porque
- -
- dicho transporte de la masa fundida desde la extrusora (1) hasta la cabeza de boquilla (3) se interrumpe al comenzar el proceso de división y se prosigue como muy pronto con el comienzo del desplazamiento del molde de soplado (7).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque para interrumpir el transporte de la
masa fundida, ésta se desvía a un depósito temporal (15).
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque durante la extrusión continua la masa
fundida desviada al depósito temporal se mezcla con la masa fundida
que se dirige hacia la cabeza de boquilla (3).
4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque el depósito temporal (15) se somete a
presión durante la extrusión del tubo (5) hasta que el tubo
extrudido alcanza su longitud predeterminada, porque el depósito
temporal (15) se descarga de presión al comienzo de la división del
tubo (5) con lo que la masa fundida entra en el depósito temporal
(15), y porque el depósito temporal (15) se vacía mediante
presurización después del desplazamiento del molde de soplado
(7).
5. Instalación de moldeado por extrusión y
soplado para la realización del procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, con una extrusora (1) que genera una masa
fundida de material sintético y que está conectada a través de un
canal (2) con una cabeza de boquilla (3) para extrudir un tubo (5)
bajo la cual está dispuesto como mínimo un molde de soplado
desplazable (7), caracterizada porque en el canal (2) entre
la extrusora (1) y la cabeza de boquilla (3) está conectado un
acumulador (15) en forma de un cilindro de retención (16) con
émbolo de retención desplazable (16a), que está conectado a su vez
con un cilindro de trabajo (17).
6. Instalación de moldeado por extrusión y
soplado según la reivindicación 5, caracterizada porque
delante del cilindro de trabajo (17) está conectada una válvula
reguladora de caudal (18) que mantiene constante el caudal
volumétrico de su medio de trabajo.
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