ES2326761B1 - Perfeccionamientos en cabezales telescopicos de soplado. - Google Patents
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Abstract
Perfeccionamientos en cabezales telescópicos de
soplado.
Se describen unos perfeccionamientos
introducidos en los cabezales utilizados en la fabricación de
botellas mediante soplado de pre-formas de vidrio.
Los cabezales son del tipo que incluyen una boquilla vinculada a un
émbolo desplazable en el interior del cuerpo del cabezal, impulsado
por el propio aire de soplado. Los perfeccionamientos incluyen la
provisión de zonas roscadas para el acoplamiento entre los
casquillos extremos y el cuerpo del cabezal, la provisión opcional
de un émbolo de doble efecto, dotado de anillos de estanqueidad de
tipo metálico adecuados para las temperaturas elevadas del ambiente
en el que trabajan, y la provisión de un circuito de aire para el
enfriamiento de la superficie exterior de la boca de la botella,
independiente del circuito del aire de soplado, que incluye una
multiplicidad de orificios en ambos casquillos y en la pared del
cuerpo central, que tras comunicar entre sí desembocan en el
espacio que rodea exteriormente la superficie de la boca de la
botella.
Description
Perfeccionamientos en cabezales telescópicos de
soplado.
La presente invención se refiere a unos
perfeccionamientos en cabezales telescópicos de soplado, que
aportan esenciales características de novedad y notables ventajas
con respecto a los sistemas y medios conocidos y utilizados para
los mismos fines en el estado actual de la técnica.
Más en particular, la invención propone el
desarrollo, diseño y construcción de un cabezal telescópico
perfeccionado del tipo de los que se utilizan en operaciones de
soplado de vidrio durante el proceso de fabricación de botellas,
cuyos perfeccionamientos afectan tanto a las características
constructivas de los componentes que integran el cabezal como a los
propios materiales con los que han sido construidos dichos
elementos, a efectos de lograr un cabezal final construido en base
a un menor número de piezas que los actuales, con una vida
operativa mucho mayor que éstos, y con resultados mucho más
satisfactorios en lo que se refiere a calidad y nivel de acabado del
producto fabricado.
El campo de aplicación de la invención se
encuentra comprendido dentro del sector industrial dedicado a la
fabricación y montaje de instalaciones y máquinas para el soplado de
vidrio en general, y más en particular para la fabricación de
botellas de vidrio.
Los expertos en la materia son conocedores de
los diversos procesos y equipamientos utilizados durante la
fabricación de las botellas de vidrio, basados en el empleo de
cabezales que incorporan una boquilla acoplada telescópicamente y
susceptible de desplazarse según la dirección longitudinal del
cabezal, una vez que este último se ha acoplado con el soporte de
la botella que se está conformando, a efectos de aplicar un soplado
que permita a la pre-forma de vidrio adaptarse a la
configuración del molde y obtener con ello la botella deseada. El
proceso de soplado debe ir acompañado de un enfriamiento adecuado
tanto en el interior de la botella como por fuera en la superficie
de la boca, de modo que se evite el conocido defecto de ovalización
transversal de la boca de la botella, y a la vez se consiga un
acabado exterior de la misma que sea lo más perfecto posible y
exento de irregularidades apreciables.
En los procedimientos actuales, se conoce el
hecho de utilizar un cabezal compuesto por un cuerpo cilíndrico con
casquillos extremos de los que un primer casquillo, roscado
externamente, está preparado para su vinculación al soporte de
alimentación de aire de soplado, y el otro casquillo extremo
presenta un orificio central por el que accede una boquilla de
soplado, constituida por un elemento tubular hueco que por su
extremo interior está asociada a un émbolo susceptible de
desplazamiento por el interior de dicho cuerpo, sobre el que actúa
el aire de soplado simultáneamente con la acción de inyección de
aire, provocando el desplazamiento descendente del émbolo y de la
boquilla asociada, contra la acción de un resorte, de modo que
dicha boquilla penetra en el interior de la
pre-forma de vidrio y con el soplado, expande dicha
pre-forma contra las paredes del molde. La
expulsión de aire caliente se realiza a través del cuello de la
botella, por encima del borde perimetral de su embocadura, siendo
aprovechado este aire para servir como medio de enfriamiento de la
boca por la parte exterior de la misma según se mueve por recorrido
previsto hacia su expulsión por las aberturas de salida. Cuando
cesa la entrada de aire, se produce la retirada de la boquilla de
soplado al moverse el émbolo en sentido ascendente merced a la
recuperación del citado resorte interno, de modo que la boquilla
adopta una posición tal que no impide el movimiento de la botella
formada hacia la fase siguiente del proceso.
El cabezal descrito brevemente en lo que
antecede presenta algunos problemas importantes asociados a las
características funcionales y constructivas que lo definen, que a
veces son motivo de defectos en el acabado de las piezas, o incluso
de averías en los cabezales que obligan a detener el proceso con
las consiguientes pérdidas de tiempo e incremento de costes. Así,
en primer lugar, en el cabezal de la técnica anterior se aprecia
que la unión entre los casquillos acoplados a ambos extremos del
cuerpo, se realiza con la ayuda de varios tornillos exteriores,
situados en posiciones predeterminadas equiespaciadas angularmente
alrededor del cuerpo; este hecho constituye en sí mismo una fuente
de problemas, dado que con frecuencia, a causa de las temperaturas
elevadas y del movimiento vertical giratorio que se manejan en este
tipo de instalaciones, se producen dilataciones desiguales que dan
lugar a tensiones que deforman el conjunto. Por otro lado, un
problema no menos importante que el anterior, reside en el hecho de
que el émbolo interior presenta anillos de estanqueidad con la
pared interior del cuerpo del cilindro, que están construidos a
base de polimérico, lo que ocasiona su fusión y deterioro debido a
las altas temperaturas del ambiente en el que trabajan. Por último,
el enfriamiento externo de la boca de la botella con la utilización
de aire ya calentado procedente del interior de la botella, hace
que la formación final de la boca no muestre la perfección deseada,
y presente defectos constructivos que en la práctica son también
causa de otros problemas.
Por todo ello, subsiste en el estado de la
técnica la necesidad de proporcionar un cabezal de soplado con el
que se solventen los inconvenientes mencionados anteriormente. El
objetivo planteado ha sido plenamente alcanzado mediante el cabezal
perfeccionado que la invención propone, cuyas características
principales están recogidas en la porción caracterizadora de la
reivindicación 1 anexa.
En esencia, los perfeccionamientos propuestos
por la invención proporcionan como resultado un cabezal de
funcionamiento sustancialmente mejorado, de vida útil sensiblemente
más larga, y todo ello se ha logrado merced a la construcción de un
cabezal en el que intervienen elementos y materiales seleccionados
óptimamente para la aplicación a la que se destinan.
Así, el cabezal perfeccionado está formado por
un cuerpo asimismo cilíndrico, en cuyos extremos se acoplan sendos
casquillos para las mismas funciones que en el cabezal de la
técnica anterior, pero que a diferencia con este último, el
acoplamiento entre los casquillos y el cuerpo cilíndrico central se
ha realizado por medio de uniones roscadas, con la consiguiente
eliminación de cualquier tornillo u otro elemento de
arriostramiento externo entre casquillos. Esta forma de unión
proporciona un acoplamiento más seguro, evita la posibilidad de
posibles pandeos o desalineaciones, y también evita la necesidad de
operaciones de mantenimiento frecuentes.
El conjunto puede incorporar opcionalmente,
cuando la boca de la botella sea susceptible de conformarse sin
necesidad de enfriamiento adicional, un émbolo de doble efecto,
preparado para desplazarse por el interior del cuerpo cilíndrico
eliminando la acción de un resorte cuando el desplazamiento se
realiza en sentido descendente, y cuyo émbolo incorpora elementos
de estanquidad de naturaleza metálica, lo que mejora la capacidad
de aguante del conjunto frente a las elevadas temperaturas del
entorno en el que se instala.
Por último, los perfeccionamientos de la
invención han previsto la creación de circuitos independientes para
el aire de soplado dirigido hacia el interior de la botella, y el
aire de enfriamiento de la superficie exterior de la boca de la
botella, obteniendo unos acabados mucho más perfectos que en el
caso de los cabezales de la técnica anterior.
Todo este conjunto permite que, como se
comprenderá fácilmente, con unas variaciones mínimas, se puedan
lograr unos resultados estructurales y funcionales ampliamente
mejorados con respecto a los cabezales conocidos.
Estas y otras características y ventajas de la
invención, se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la
descripción detallada que sigue de una forma preferida de
realización, dada únicamente a título de ejemplo ilustrativo y no
limitativo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los
que:
La Figura 1 muestra una vista esquematizada, en
perspectiva, de un despiece realizado en el cabezal telescópico de
soplado perfeccionado de acuerdo con la presente invención;
La Figura 2 es una vista externa, en
perspectiva, del cabezal de la Figura 1 debidamente montado, y
La Figura 3 ilustra una representación
esquematizada de una sección transversal practicada en el cabezal
de la Figura 2, destinada a ilustrar el comportamiento funcional
del conjunto.
Tal y como se ha mencionado en lo que antecede,
la descripción detallada de la forma de realización preferida de
la invención va a ser llevada a cabo en lo que sigue con la ayuda
de los dibujos anexos, a través de los cuales se utilizarán las
mismas referencias numéricas para designar las partes iguales o
semejantes. En este sentido, si se atiende en primer lugar a la
representación de la Figura 1, se puede observar una ilustración de
un despiece realizado en relación con los diversos elementos que
integran el conjunto del cabezal perfeccionado de la invención. En
la representación se aprecia que el cabezal incluye un cuerpo
cilíndrico 1 que en relación con sus extremos presenta porciones
internas roscadas de las que solamente es apreciable la porción
superior, estando este cuerpo dimensionado en concordancia con los
casquillos extremos 2, 3, a los que se acopla mediante porciones
roscadas formadas en dichos casquillos complementariamente con los
roscados internos de dicho cuerpo, y señaladas en la Figura con las
referencias 2a y 3a, respectivamente. El casquillo superior 2
presenta una porción roscada opuesta 2b para su acoplamiento al
soporte de alimentación de aire (no representado), según es
convencional.
Por el interior del cuerpo cilíndrico 1, puede
desplazarse un émbolo 4 al que se encuentra asociada una boquilla
tubular 5, de longitud previamente calculada, capacitada para
aparecer a través de un orificio central de que consta el
mencionado casquillo inferior 3, y moverse así telescópicamente en
relación con dicho casquillo. El émbolo 4 puede ser, como se ha
dicho, de doble efecto, pudiendo ser impulsado por la acción del
aire por cualquiera de sus caras; además, se ha dotado de anillos
de estanquidad 6 en su superficie perimetral, que en este caso son
de naturaleza metálica, lo que les permite soportar las
temperaturas elevadas del entorno en el que trabajan sin
deteriorarse.
La mencionada boquilla tubular 5 pasa a través
de un resorte 6 que por su extremo superior empuja contra dicho
émbolo 4 oponiéndose a su descenso, mientras que por el extremo
inferior asienta en una ranura circular 7 excavada en el casquillo
interior 3 en relación concéntrica con su paso axial.
Como se comprenderá, con una construcción
realizada a partir del acoplamiento de los elementos que se acaban
de describir, se puede obtener un cabezal mejorado, sin ningún
elemento exterior de unión entre los casquillos extremos 2, 3, y
perfectamente capacitado para trabajar en los ambientes de
temperatura elevada en los que se monta. El resultado es un
conjunto como el representado en la Figura 2, en el que se ha
realizado el acoplamiento roscado entre los casquillos y el cuerpo,
siendo visible por la parte superior solamente la porción roscada
2b para su acoplamiento al soporte de alimentación de aire, y
siendo visible por la parte inferior la boquilla 5 que, en función
de su posición operativa, se extenderá en mayor o menor proporción
por fuera del casquillo inferior 3.
Según se aprecia en la representación, el cuerpo
intermedio presenta una multiplicidad de orificios 1b distribuidos
alrededor de su periferia, concéntricamente con el paso axial el
cilindro, y extendidos a la altura total del cilindro 1. Por su
parte, el casquillo inferior 3 presenta también orificios
distribuidos por su periferia, señalados con la referencia numérica
3b, en posiciones susceptibles de enfrentamiento con los orificios
1b del cuerpo cilíndrico 1. También se han previsto orificios
pasantes de salida 3c practicados transversalmente a la zona
intermedia del casquillo inferior 3, junto con otras salidas 3e
proporcionadas por orificios pasantes realizados a través del tramo
inferior del mismo casquillo 3.
La provisión de los orificios descritos en lo
antecede con relación al cuerpo tubular 1 y casquillo inferior 3,
permite la creación de un circuito para el aire de refrigeración de
la boca de la botella que es independiente del circuito de
alimentación de aire hacia el interior de la botella proporcionado
por la propia boquilla tubular 5. Esta situación puede ser
apreciada más claramente en la representación que aparece en la
Figura 3, correspondiente a una sección esquematizada del cabezal
perfeccionado de la invención, en la que ambos circuitos recorridos
por el aire suministrado a través del casquillo superior, aparecen
señalados mediante flechas respectivas.
De acuerdo con esta disposición, se puede
apreciar que tanto el casquillo superior 2 como el inferior 3,
incorporan otros pasos de aire señalados respectivamente con las
referencias numéricas 2c y 3d, que no son visibles en las Figuras
anteriores por extenderse según direcciones oblicuas que atraviesan
las paredes respectivas de los casquillos en los que se han
formado, a efectos de poner en comunicación tanto el paso axial del
casquillo superior 2 con los orificios 1b del cuerpo cilíndrico 1,
y estos últimos con el entorno que rodea a la superficie externa de
la boca de la botella, indicado mediante la referencia numérica 8,
cuando la botella está en el puesto de soplado y el cabezal está
consiguientemente acoplado a la misma.
Tal y como se desprende de la representación, el
aire impulsado a través del paso axial del casquillo 2 se divide
en dos corrientes que siguen las direcciones marcadas por las
flechas f_{1} y f_{2}; la primera corriente f_{1} empuja al
émbolo haciéndolo descender contra la acción del resorte 6, para
introducir la boquilla 5 hacia el interior de la botella, a la vez
que pasa por el interior de dicha boquilla tubular y tras ejercer
la acción de soplado, vuelve hacia el exterior por las salidas
proporcionadas por los orificios 3c, tal y como indica la flecha
f'_{1}.
Sin embargo, la porción de aire que penetra por
los orificios 2c como indica la flecha f_{2}, pasa a través de los
orificios longitudinales 1b del cuerpo cilíndrico sin mezclarse
con el aire del interior del cilindro, y desemboca en el espacio
que rodea la superficie exterior de la boca de la botella 8,
incidiendo directamente sobre dicha superficie, realizando una
operación de enfriamiento de la misma, y volviendo al exterior del
cabezal a través de los orificios 3e. De esta manera, se consigue
un enfriamiento mucho más rápido y eficaz de la boca de la
botella, lo que permite aumentar la velocidad de trabajo con el
consiguiente incremento adicional de la productividad.
Como se comprenderá, la realización de cabezales
con los perfeccionamientos propuestos por la invención permite
que se obtengan ventajas técnicas muy importantes relativas a un
alargamiento considerable de la vida útil del conjunto, un
reducción en la aparición de defectos en la boca de la botella, una
disminución del peso del conjunto derivada del menor número de
piezas con la consiguiente mejora de las inercias, y también una
mayor facilidad de montaje del conjunto.
En la descripción que antecede se han utilizado
conceptos tales como superior o inferior en relación con los
distintos elementos que integran el cabezal perfeccionado de la
invención. Tales conceptos deben ser entendidos de acuerdo con la
posición normal de trabajo del conjunto cuando éste se encuentra
montado en una instalación de soplado.
No se considera necesario hacer más extenso el
contenido de esta descripción para que un experto en la materia
pueda comprender su alcance y las ventajas derivadas de la
invención, así como desarrollar y llevar a la práctica el objeto de
la misma.
No obstante, debe entenderse que la invención ha
sido descrita según una realización preferida de la misma, por lo
que puede ser susceptible de modificaciones sin que ello suponga
alteración alguna del fundamento de dicha invención, pudiendo
afectar tales modificaciones, en especial, a la forma, al tamaño
y/o a los materiales de fabricación del conjunto o de sus
partes.
Claims (1)
1. Perfeccionamientos en cabezales telescópicos
de soplado, en particular cabezales del tipo de los que se
utilizan en instalaciones de soplado de vidrio para la fabricación
de botellas de vidrio estando el cabezal construido a partir de un
cuerpo cilíndrico intermedio (1) acoplado por ambos extremos a
casquillos respectivos (2, 3), y siendo la boquilla de soplado de
tipo tubular que accede al exterior a través de un casquillo
extremo (3) y que en el interior del cuerpo cilíndrico (1) se
encuentra asociada a un émbolo (4) desplazable en descenso contra
la acción de un resorte 6, que se caracterizan porque:
Los mencionados casquillos extremos (2, 3) están
unidos a dicho cuerpo cilíndrico (1) por medio de porciones (2a,
3a) exteriormente roscadas que encajan con porciones (1a) roscadas
complementariamente en el interior del cilindro (1);
El mencionado émbolo (4) que puede ser
opcionalmente un émbolo de doble efecto, incluye anillos de
estanquidad (6) asociados a su superficie lateral que son de
naturaleza metálica apropiados para resistir las temperaturas del
ambiente en el que trabajan, y se ha previsto la formación de un
circuito de paso aire destinado al enfriamiento de la boca de la
botella (8) que se está fabricando, siendo dicho circuito
independiente del que se utiliza para el paso del aire de soplado,
y estando constituido por una multiplicidad de orificios (2c) que
realizados oblicuamente desde la pared interior del casquillo
extremo superior (2), comunican con orificios (1b) realizados en la
pared del cuerpo cilíndrico (1) según la dirección longitudinal de
éste y extendidos a toda su longitud, y que comunican por el
extremo opuesto con otros orificios (3d) también de desarrollo
oblicuo a través del casquillo inferior (3) para desembocar en el
espacio que circunda a la superficie exterior de la boca (8) de la
botella, existiendo además orificios de salida (3e) a través de la
propia pared perimetral de dicho casquillo inferior (3).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20091019 Kind code of ref document: A1 |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2326761B1 Country of ref document: ES |
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| PC2A | Transfer of patent |
Owner name: VERALLIA SPAIN, S.A. Effective date: 20160728 |
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20211122 |