ES2333446T3 - Circuito de refrigeracion para un horno de preformas y procedimiento de utilizacion de dicho circuito. - Google Patents
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Abstract
Circuito (40) de refrigeración para un túnel (18) de calefacción de preformas (10) del tipo que comprende una primera rampa (32) y una segunda rampa (34) paralelas de refrigeración, por el interior de las cuales circula un fluido caloportador, y que bordean una abertura (30) longitudinal del túnel (18) de calefacción a lo largo de la cual se desplazan las preformas (10), del tipo que comprende un conducto (42) común de entrada que es alimentado con fluido caloportador frío y que está unido en paralelo a un extremo aguas arriba (48, 50) de cada rampa (32, 34) de refrigeración, y que comprende un conducto (52) común de salida del fluido caloportador caliente que está unido en paralelo en el extremo aguas abajo (54, 56) de cada rampa (32, 34) de refrigeración, del tipo que comprende una compuerta (58) de renovación del fluido caloportador que está intercalada en uno de los conductos (42) comunes de entrada o de salida (52), comprendiendo el circuito de refrigeración (40) medios (78) para medir la temperatura del fluido caloportador, del tipo que comprende un conducto (60) de derivación cuyo extremo aguas arriba (62) está unido a la conducción (52) común de salida y cuyo extremo aguas abajo (64) está unido a la conducción (42) común de entrada de tal manera que forma un lazo (66) cerrado de recirculación del fluido caloportador en las rampas (32, 34) de refrigeración cuando la compuerta (58) de renovación está cerrada, y del tipo en el cual el lazo (66) de recirculación comprende una bomba (68) de fluidos para hacer circular el fluido caloportador en el lazo (66) de recirculación, comprendiendo el circuito de refrigeración (40) medios para regular automáticamente la temperatura del fluido caloportador que comprenden una unidad electrónica de control que controla la abertura de la compuerta (58) de renovación en función de parámetros de funcionamiento del circuito de refrigeración, y en especial en función de la temperatura medida (Tm) del fluido caloportador en el lazo (66) de recirculación, caracterizado por el hecho de que los medios de regulación comprenden medios (80) de medida del caudal del fluido caloportador que están intercalados en el lazo de recirculación (66), y por el hecho de que los medios de regulación controlan la abertura de la compuerta de renovación (58) en función del caudal medido (Dm) de fluido caloportador en el lazo (66) de recirculación.
Description
Circuito de refrigeración para un horno de
preformas y procedimiento de utilización de dicho circuito.
La invención se refiere a un circuito de
refrigeración para un túnel de calefacción de preformas y a un
procedimiento de realización de los medios de regulación de la
temperatura de dicho circuito.
La invención se refiere más especialmente a un
circuito de refrigeración para un túnel de calefacción de preformas
del tipo que comprende unas rampas primera y segunda paralelas de
refrigeración, por el interior de las cuales circula un fluido
caloportador, y que bordean a una abertura longitudinal del túnel de
calefacción a lo largo de la cual se desplazan las preformas, del
tipo que comprende un conducto común de entrada que es alimentado
con fluido caloportador frío y que está unido en paralelo a un
extremo aguas arriba de cada rampa de refrigeración, y que comprende
un conducto común de salida del fluido caloportador caliente que
está unido en paralelo en el extremo aguas abajo de cada rampa de
refrigeración, del tipo que comprende una compuerta de renovación
del fluido caloportador que está intercalada en uno de los conductos
comunes de entrada o de salida, comprendiendo el circuito de
refrigeración medios para medir la temperatura del fluido
caloportador, del tipo que comprende un conducto de derivación cuyo
extremo aguas arriba está unido a la conducción común de salida y
cuyo extremo aguas abajo está unido a la conducción común de entrada
de tal manera que forma un lazo cerrado de recirculación del fluido
caloportador en las rampas de refrigeración cuando la compuerta de
renovación está cerrada, y del tipo en el cual el lazo de
recirculación comprende una bomba de fluidos para hacer circular el
fluido caloportador en el lazo de recirculación, comprendiendo el
circuito de refrigeración medios para regular automáticamente la
temperatura del fluido caloportador que comprenden una unidad
electrónica de control que controla la abertura de la compuerta de
renovación en función de parámetros de funcionamiento del circuito
de refrigeración, y en especial en función de la temperatura medida
del fluido caloportador en el lazo de recirculación.
La fabricación de recipientes, y en especial de
botellas, de material termoplástico, por ejemplo de tereftalato de
polietileno (PET), se realiza generalmente a partir de preformas
previamente inyectadas que son conformadas en botella por una
operación de soplado, o de estirado-soplado de su
cuerpo y de su fondo. Las preformas tienen generalmente una forma de
probeta cuyo cuello ya tiene la forma definitiva del cuello de la
botella. El cuello comprende por ejemplo un roscado destinado a
recibir a un tapón roscado.
Antes de realizar la operación de soplado, es
necesario recalentar una primera parte de cada preforma, que
comprende el cuerpo y el fondo, a una temperatura superior a la
temperatura de transición vítrea del material termoplástico en un
horno de calefacción con el fin de reblandecer la materia plástica
constitutiva.
A tal efecto, ya se conocen hornos de
calefacción para preformas del tipo que comprenden un túnel
longitudinal de calefacción. La preforma fría de eje vertical es
transportada por un dispositivo de transporte desde un primer
extremo del túnel, y luego circula a lo largo del túnel en el cual
la primera parte de la preforma, que comprende el cuerpo y el fondo,
es calentada antes de volver a salir por el segundo extremo del
túnel. La preforma recalentada de este modo está lista para la
operación de soplado.
El horno de calefacción puede comprender uno o
varios módulos o unidades de calefacción que comprenden cada uno una
porción de túnel y que están alineados uno tras otro para formar un
túnel único de gran longitud. En lo que sigue de la descripción, se
asimilará el término módulo de calefacción al término horno.
Por otro lado, una pared del túnel está dotada
de medios de calefacción por radiación mientras que la otra pared
está provista de orificios de aeración para permitir el paso de aire
soplado con el fin de favorecer una calefacción homogénea en todo el
espesor de la pared cilíndrica del cuerpo de la preforma.
Efectivamente, el aire soplado permite evacuar el calor de
convección provocado por los medios de calefacción para favorecer la
penetración de la radiación generada en el espesor de la materia
termoplástica que constituye el cuerpo.
Para asegurar la calefacción en profundidad del
fondo y de la pared cilíndrica del cuerpo de la preforma en toda su
periferia, las preformas son generalmente puestas en rotación sobre
sí mismas durante su circulación en el horno.
Sin embargo, el cuello de la preforma, que está
conformado con su forma y sus dimensiones definitivas durante la
fabricación, generalmente por inyección de la preforma, no debe
deformarse durante las operaciones de calefacción y/o de soplado. Es
por lo tanto esencial mantener el cuello a una temperatura inferior
a la temperatura de transición vidriosa o temperatura de
reblandecimiento. A tal efecto, el cuello de la preforma se mantiene
en el exterior del túnel a través de una abertura del túnel que
forma una ranura longitudinal de paso.
En numerosas instalaciones, las preformas están
dispuestas con el cuello hacia bajo durante al menos una parte de su
calefacción. Esto permite evitar o limitar una recalefacción del
cuello debida a unos movimientos ascendentes de convección del aire
caliente.
Es conocido disponer rampas de refrigeración
laterales que bordean la abertura longitudinal con el fin de
impedir que el calor producido por los medios de calefacción
caliente el cuello de la preforma por conducción, por convección o
por radiación.
Un fluido caloportador frío circula por el
interior de las rampas de refrigeración con el fin de proteger
eficazmente el cuello de las preformas contra el calor del túnel de
calefacción. Así, las rampas de refrigeración están intercaladas en
un circuito de refrigeración. La alimentación con fluido
caloportador frío es controlada mediante una compuerta de renovación
del fluido.
De manera conocida, la compuerta de renovación
de fluido se abre para rellenar las rampas de refrigeración con
fluido caloportador frío.
Luego, cuando la compuerta de renovación del
fluido se cierra, el fluido caloportador permanece en las rampas de
refrigeración. Una sonda de medida de la temperatura permite vigilar
la temperatura del fluido caloportador contenido en las rampas de
refrigeración en un punto del circuito de refrigeración.
Cuando el fluido caloportador se vuelve
demasiado caliente para que el cuello de las preformas quede
protegido eficazmente, la compuerta de renovación del fluido se abre
y el fluido caloportador caliente es reemplazado por fluido
caloportador frío.
Sin embargo, los medios de calefacción pueden
calentar el fluido caloportador más rápidamente en determinados
tramos del túnel de calefacción. Efectivamente, en función de
diferentes parámetros tales como la forma final de las botellas o la
forma de las preformas, los medios de calefacción son susceptibles
de ser ajustados para calentar las preformas de manera diferente
según su posición en el túnel.
De este modo, el fluido caloportador no se
calienta de manera homogénea en las rampas de refrigeración. Por lo
tanto, la temperatura medida en un único punto del circuito de
refrigeración no siempre es representativa del calentamiento local
del fluido caloportador en determinados puntos del circuito de
refrigeración. En estos puntos locales, las rampas de refrigeración
pueden dejar de proteger eficazmente el cuello de las preformas
contra el calor.
Además, cuando el fluido caloportador que
alimenta al circuito de refrigeración es demasiado frío, se puede
condensar aire calentado por el horno en las rampas de
refrigeración. Sin embargo la condensación también puede parasitar
la homogeneidad de la calefacción del cuerpo de la preforma.
El documento
DE-U-203.09.576 divulga un circuito
de refrigeración que comprende un conducto de entrada a unos
elementos de refrigeración y un conducto de salida. Una compuerta de
renovación del fluido caloportador está intercalada en la conducción
de salida del circuito. Un conducto de derivación está unido entre
la conducción de salida y la conducción de entrada de tal manera que
forma un lazo cerrado de recirculación del fluido caloportador en
las rampas de refrigeración cuando la compuerta de renovación está
cerrada. El fluido caloportador es impulsado por una bomba.
La abertura de la compuerta de renovación se
controla en función de la temperatura medida del fluido caloportador
en el lazo de recirculación. A tal efecto, el circuito de
refrigeración comprende medios para medir la temperatura del fluido
caloportador en un punto del circuito.
Sin embargo, cuando la bomba no funciona de
manera normal, se corre el riesgo de que el fluido caloportador se
sobrecaliente en determinados puntos del circuito de refrigeración,
mientras que la temperatura del fluido es normal en el punto de
medida de la temperatura.
Con el fin de resolver estos problemas, la
invención propone un circuito de refrigeración del tipo descrito
anteriormente, caracterizado por el hecho de que los medios de
regulación comprenden medios de medida del caudal del fluido
caloportador que están intercalados en el lazo de recirculación, y
los medios de regulación controlan la abertura de la compuerta de
renovación en función del caudal medido de fluido caloportador en el
lazo de recirculación.
Según otras características de la invención:
- -
- una válvula antiretorno está intercalada en la conducción de derivación;
- -
- cada rampa de refrigeración comprende al menos un tramo aguas arriba y un tramo aguas abajo, estando el extremo aguas abajo del tramo aguas arriba de cada rampa de refrigeración conectado al extremo aguas arriba del tramo aguas abajo de la otra rampa de refrigeración.
La invención propone también un procedimiento de
realización de los medios de regulación de la temperatura del
circuito de refrigeración, caracterizado por el hecho de que
comprende las etapas siguientes:
- -
- una primera etapa, de activación de la bomba de fluidos, en el transcurso de la cual la compuerta de renovación del fluido se cierra y la bomba de fluidos se activa con el fin de hacer circular el fluido caloportador en el lazo de recirculación;
- -
- una segunda etapa, de control de la temperatura, en el transcurso de la cual la temperatura del fluido caloportador es medida en el lazo de recirculación mediante medios de medida de la temperatura, siendo la temperatura medida a continuación comparada con un umbral superior de temperatura;
- -
- una tercera etapa, de renovación del fluido caloportador, que se activa cuando la temperatura medida es superior o igual al umbral superior de temperatura, en el transcurso de la cual la compuerta de renovación del fluido caloportador se abre con el fin de hacer salir una porción del fluido caloportador caliente del lazo de recirculación por la conducción común de salida y de sustituirla por fluido caloportador frío que entra en el lazo de recirculación mediante la conducción común de entrada;
- -
- una cuarta etapa, de cierre de la compuerta de renovación, que se activa cuando la temperatura medida alcanza un umbral inferior de temperatura, reiterándose el procedimiento a continuación a partir de la segunda etapa.
Según otras características del
procedimiento:
- -
- la segunda etapa de control de la temperatura comprende una operación de medida del caudal del fluido caloportador mediante medios de medida del caudal, siendo los umbrales inferior y superior de temperatura variables en función del caudal medido;
- -
- los umbrales inferior y superior de temperatura tienen un valor normal cuando el caudal medido es superior a un umbral inferior de caudal y tienen un valor degradado cuando el caudal medido es inferior o igual al umbral inferior de caudal.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán en el transcurso de la lectura de la descripción
detallada siguiente para la comprensión de la cual se hará
referencia a los dibujos adjuntos, entre los cuales:
- la figura 1 es una vista en sección
transversal que representa un túnel de calefacción en cuyo interior
se calienta el cuerpo de una preforma, manteniéndose el cuello de la
preforma bajo el túnel de tal manera que quede protegida del calor
por dos rampas laterales de refrigeración que son alimentadas con
fluido caloportador por un circuito de refrigeración;
- la figura 2 es una vista desde abajo que
representa esquemáticamente el circuito de refrigeración del túnel
de calefacción de la figura 1 realizado según la invención;
- la figura 3 es un diagrama de bloques que
representa un procedimiento de realización del circuito de
refrigeración de la figura 2;
- la figura 4 es un diagrama de bloques que
representa una variante del procedimiento de la figura 3.
Se adoptará en lo que sigue de la descripción, a
título no limitativo, unas orientaciones longitudinal, vertical y
transversal indicadas por el triedro L, V, T de la figura 1.
Se adoptará para los fluidos una dirección de
circulación orientada desde aguas arriba hacía aguas abajo.
Se ha representado en la figura 1 una preforma
10 de recipiente, obtenida por ejemplo por moldeado por inyección,
que presenta un cuerpo 12 sensiblemente cilíndrico de revolución de
eje A vertical con una pared gruesa. Un primer extremo, aquí
superior, de la preforma 10 está cerrado por un fondo 14 hemisférico
de pared gruesa. El otro extremo, aquí inferior, comprende un cuello
16 conformado con su forma y sus dimensiones definitivas.
Tal como se ha explicado en el preámbulo, la
etapa de calefacción preliminar consiste en calentar el cuerpo 12 y
el fondo 14 de la preforma 10, excluyendo el cuello 16, a una
temperatura superior a la temperatura de transición vítrea T del
material termoplástico que constituye a la preforma 10.
Tal como se ha representado en la figura 1, la
calefacción se realiza haciendo desfilar las preformas 10 en un
túnel 18 de calefacción de orientación horizontal, que comprende al
menos una pared 20 calentadora lateral vertical que comprende medios
de calefacción.
Tal como se ha representado en la figura 2, el
túnel 18 de calefacción comprende dos porciones 18A, 18B
longitudinales paralelas. Las preformas 10 desfilan sucesivamente en
la primera porción 18A desde un extremo proximal de entrada 19 del
túnel 18 hacía un extremo distal, y luego, después de una curva a
180º, desfilan en la segunda porción 18B en sentido opuesto, desde
el extremo distal hacía el extremo de salida 21 proximal del túnel
18, de manera que el extremo proximal de salida 21 del túnel 18 de
calefacción queda a proximidad de la entrada 19 proximal del túnel
18 de calefacción.
Sin embargo, la invención es también aplicable a
unos túneles de calefacción de formas diferentes, por ejemplo
túneles rectilíneos longitudinales o túneles
semi-circulares.
En el ejemplo representado en la figura 2, las
paredes del túnel de calefacción están representadas con trazos
discontinuos. La pared 20 calentadora está dispuesta en el lado
"externo" del horno, visible en esta figura a la izquierda de
las preformas 10 con respecto a su sentido de desplazamiento
indicado por las flechas F.
Tal como se ha representado en la figura 1, los
medios de calefacción comprenden aquí siete tubos 22 de calefacción
longitudinales que están montados unos encima de otros sobre la
pared 20 calentadora. De manera conocida, los tubos 22 de
calefacción son unas lámparas que emiten rayos infrarrojos de
longitud de onda adaptada para calentar por radiación el material
termoplástico constitutivo de las preformas 10.
Preferentemente, los tubos 22 de calefacción
están montados de tal manera que se pueda ajustar independientemente
la distancia transversal de cada tubo 22 de calefacción con respecto
a las preformas 10 que circulan en el túnel 18.
De manera conocida, el túnel 18 de calefacción
está dividido en varios tramos en los cuales los medios de
calefacción se ajustan de tal manera que calienten más o menos
diferentes partes del cuerpo 12 y del fondo 14 de las preformas 10
en el transcurso de un mismo paso por el túnel 18 de
calefacción.
Se distingue en especial un primer tramo o zona
de "penetración" en el cual los tubos 22 de calefacción están
ajustados para calentar el conjunto del cuerpo 12 y del fondo 14 de
las preformas 10 a una temperatura cercana de su valor final, y un
segundo tramo o zona de "calienta perfil" en la cual los tubos
22 se ajustan independientemente para calentar más específicamente
determinadas partes del cuerpo 12 o del fondo 14 de las preformas 10
en función de la forma final que se conferirá a los recipientes
obtenidos de las preformas 10 durante las etapas que siguen a la
etapa de calefacción.
Por ejemplo, la zona de penetración puede
corresponder a la primera porción 18A longitudinal del túnel de
calefacción y la zona de "calienta perfil" puede corresponder a
la segunda porción 18B longitudinal del túnel de calefacción.
Para homogeneizar la calefacción, las preformas
10 se hacen girar simultáneamente alrededor de su eje A tal como se
indica por la flecha 24.
Un panel reflejante 26 puede preferentemente
estar dispuesto en una pared 28 lateral vertical opuesta del túnel
18 de calefacción frente a los tubos 22 de calefacción para reflejar
hacía los cuerpos 12 de las preformas 10 la fracción de la radiación
calefactora que pasa entre dos preformas 10 sucesivas. Por lo tanto,
la pared 28 lateral opuesta se llamará pared 28 reflejante en lo que
sigue de la descripción.
Con el fin de evitar calentar el cuello 16, el
túnel 18 de calefacción comprende una abertura 30 longitudinal
inferior que está delimitada lateralmente por los bordes inferiores
longitudinales de la pared 28 reflejante. De este modo, el cuello 16
se mantiene en el exterior del túnel 18 de calefacción, bajo la
abertura 30, mientras el cuerpo 12 y el fondo 14 de la preforma 10
son calentados en el túnel 18 de calefacción.
En el modo de realización representado en la
figura 1, la abertura 30 longitudinal está situada bajo el túnel 18
de calefacción, pero la invención es también aplicable a túneles de
calefacción provistos de una abertura superior. En esta última
configuración, las preformas 10 desfilan entonces verticalmente,
quedando el cuello 16 dirigido hacia arriba.
La invención es también aplicable a unos túneles
de calefacción del tipo "oruga" (no representados) que
comprenden una parte en la cual las preformas 10 son recalentadas
con el cuello 16 arriba y otra parte en la cual las preformas 10 son
recalentadas 16 con el cuello hacia abajo.
Dos rampas 32, 34 de refrigeración
longitudinales paralelas en forma de raíles están dispuestas bajo la
pared 20 calentadora y la pared 28 reflejante, de tal manera que
bordean la abertura 30 longitudinal. Cada rampa 32, 34 de
refrigeración se extiende transversalmente hasta el cuello 16 de las
preformas 10 pero sin tocarlas con la finalidad de hacer más
estrecha la abertura 30 longitudinal inferior. Las rampas 32, 34 de
refrigeración tienen en especial como función la de proteger
térmicamente el cuello 16 contra el calor que reina en el túnel 18
de calefacción.
De manera conocida, uno o varios conductos 36,
38A, 38B de refrigeración longitudinales con salidas se forman en el
interior de las rampas 32, 34 de refrigeración para que un fluido
caloportador frío pueda circular por las rampas 32, 34 de
refrigeración para refrigerarlas. El fluido caloportador es, por
ejemplo, glicol disuelto en agua.
Las rampas 32, 34 de refrigeración están hechas
por ejemplo de aluminio de manera que el calor producido en el túnel
18 de calefacción sea llevado por conducción hasta el fluido
caloportador contenido en los conductos 36, 38A, 38B de
refrigeración.
Las rampas 32, 34 de refrigeración están
conectadas a un circuito 40 de refrigeración. Se ha representado
esquemáticamente en la figura 2 el circuito 40 de refrigeración del
túnel 18 de calefacción.
La primera rampa 32 externa de refrigeración,
que está situada bajo la pared 20 calentadora, comprende aquí un
único conducto 36 de refrigeración. La segunda rampa 34 interna de
refrigeración, que está situada bajo la pared 28 reflejante,
comprende aquí dos conductos 38A, 38B de refrigeración.
Efectivamente la primera rampa 32 externa de
refrigeración debe absorber una mayor cantidad de calor que la
segunda rampa 34 externa de refrigeración puesto que está dispuesta
frente a los tubos 22 de calefacción.
El circuito 40 de refrigeración comprende un
conducto 42 común de entrada cuyo extremo aguas abajo 44 comprende
unas ramificaciones 46 para alimentar paralelamente con fluido
caloportador el extremo aguas arriba 48, 50 de cada rampa 32, 34 de
refrigeración.
Un conducto 52 común de salida del fluido
caloportador está unido al extremo aguas abajo 54, 56 de cada rampa
32, 34 de refrigeración de tal manera que pueda evacuar el fluido
caloportador que se ha calentado.
El circuito 40 de refrigeración comprende
también una compuerta 58 de renovación del fluido caloportador que
está intercalada en la conducción 52 común de salida. Se trata aquí
de una electro-compuerta.
Según una variante de realización (no
representada), la compuerta 58 de renovación está intercalada en la
conducción 42 común de entrada.
Al comprender el túnel 18 de calefacción dos
tramos paralelos, la rampa 32 externa de refrigeración se divide en
dos tramos longitudinales aguas arriba y aguas abajo que están
indicados mediante las referencias 32A y 32B respectivamente. Cada
tramo longitudinal aguas arriba 32A, respectivamente aguas abajo
32B, está dispuesto en la primera porción 18A, respectivamente 18B,
del túnel 18 de calefacción.
De la misma manera, la rampa 34 interna de
refrigeración se divide en dos tramos longitudinales aguas arriba y
aguas abajo que están indicados mediante las referencias 34A, 34B
respectivamente.
Según las enseñanzas de la invención, el
circuito 40 de refrigeración comprende un conducto 60 de derivación
cuyo extremo aguas arriba 62 está unido a la conducción 52 común de
salida, aguas arriba de la compuerta 58 de renovación, y cuyo
extremo aguas abajo 64 está unido a la conducción 42 común de
entrada. Cuando la compuerta 58 de renovación está cerrada, el
circuito 40 de refrigeración comprende así un lazo 66 de
recirculación cerrado del fluido caloportador.
El lazo 66 de recirculación comprende la
conducción 60 de derivación, estando el tramo de la conducción 42
común de entrada comprendido entre el extremo aguas abajo 64 de la
conducción 60 de derivación y los extremos aguas arriba 48, 50 de
las rampas 32, 34 de refrigeración, las rampas 32, 34 de
refrigeración, y estando el tramo de la conducción 52 común de
salida comprendido entre los extremos aguas abajo 54, 56 de las
rampas 32, 34 de refrigeración y el extremo aguas arriba 62 de la
conducción 60 de derivación.
Una bomba 68 de fluidos está intercalada en el
lazo 66 de recirculación con el fin de poner el fluido caloportador
en movimiento, de manera que circule según un sentido horario en el
lazo 66 de recirculación tal como se aprecia en la figura 2 cuando
la compuerta 58 de renovación está cerrada. La bomba 68 de fluidos
está aquí intercalada en la conducción 52 común de salida, aguas
arriba del extremo aguas arriba 62 de la conducción 60 de
deriva-
ción.
ción.
Una primera válvula antiretorno 70 está
intercalada en la conducción 60 de derivación con el fin de impedir
al fluido que circule en sentido contrario, es decir en un sentido
anti-horario, en el lazo 66 de recirculación.
Una segunda válvula antiretorno 72 está
intercalada en la conducción 42 común de entrada, aguas arriba del
extremo aguas abajo 64 de la conducción 60 de derivación, con el fin
de impedir el fluido caloportador circular en sentido contrario
hacía el extremo aguas arriba de la conducción 42 común de
entrada.
Preferentemente, con el fin de favorecer la
homogeneización rápida de la temperatura del fluido caloportador en
todo el lazo 66 de recirculación, los conductos de conexión de los
tramos aguas arriba 32A, 34A y aguas abajo 32B 34B de las rampas 32,
34 de refrigeración están invertidos. De este modo, el extremo aguas
abajo 74 del tramo aguas arriba 32A, 34A de cada rampa de
refrigeración 32, 34 está unido al extremo aguas arriba 76 del tramo
aguas abajo de la otra rampa de refrigeración 34, 32.
En una variante de la invención, es posible
dividir las rampas 32, 34 de refrigeración en más de dos tramos e
invertir de la misma manera las conexiones entre dos tramos
sucesivos con la finalidad de mejorar aún más la homogeneización de
la temperatura del fluido caloportador.
El circuito 40 de refrigeración comprende
también medios de regulación automáticos de la temperatura del
fluido caloportador. Estos medios de regulación comprenden aquí
medios 78 de medida de la temperatura del fluido caloportador, tales
como una sonda, en un punto del lazo 66 de recirculación. La sonda
está aquí implantada en la conducción 52 común de salida.
Los medios de regulación comprenden también una
unidad electrónica de control (no representada) que está conectada
eléctricamente a los medios 78 de medida de la temperatura, a la
bomba 68 de fluidos y a la compuerta 58 de renovación.
Según las enseñanzas de la invención, los medios
de regulación de la temperatura se emplean según un procedimiento de
regulación de la temperatura que se va a describir a
continuación.
Tal como se ilustra en la figura 3, el
procedimiento de regulación de la temperatura del fluido
caloportador comprende principalmente cuatro etapas.
Durante una primera etapa E1 de activación de la
bomba 68 de fluidos, la compuerta 58 de renovación del fluido está
cerrada, o permanece en posición cerrada si ya estaba cerrada, y la
bomba 68 de fluidos está activada con el fin de hacer circular el
fluido caloportador por el lazo 66 de recirculación.
Tomando como punto de partida el extremo aguas
abajo 64 de la conducción 60 de derivación, el fluido caloportador
circula por la conducción 42 común de entrada en dirección del
extremo aguas arriba 48, 50 de las rampas 32, 34 de refrigeración.
El fluido caloportador se reparte a continuación en cada una de las
rampas 32, 34 de refrigeración, y a continuación es evacuado por la
conducción 52 común de salida. Al estar la compuerta 58 de
renovación cerrada, el fluido caloportador se va por la conducción
60 de derivación para volver al punto de partida.
Luego, durante una segunda etapa E2 de control
de la temperatura, la temperatura del fluido caloportador se mide en
el lazo 66 de recirculación mediante medios 78 de medida de la
temperatura.
La temperatura medida Tm es a continuación
comparada con un umbral superior Tsup de temperatura más allá del
cual se estima que el cuello 16 de la preforma 10 ya no queda
protegido eficazmente por las rampas 32, 34 de refrigeración.
Al estar el fluido caloportador en movimiento en
el lazo 66 de recirculación, la temperatura medida Tm por los medios
78 de medida de la temperatura en un punto del lazo 66 de
recirculación es sensiblemente representativa de la temperatura del
fluido caloportador en cualquier punto del lazo 66 de
recirculación.
Efectivamente, al estar la rampa 34 interna de
refrigeración más expuesta a la radiación infrarroja de los tubos 22
de calefacción, la temperatura del fluido caloportador que circula
por esta aumenta más rápidamente que en la otra rampa 32 externa de
refrigeración. Sin embargo, cuando el fluido caloportador así
calentado llega a las conexiones de extremo entre las dos rampas 32,
34 de refrigeración, alimenta entonces a la rampa 32 externa de
refrigeración que está menos caliente que la rampa interna de
refrigeración 34.
El fluido caloportador que sale de la rampa 34
interna de refrigeración y el fluido caloportador que sale de la
rampa 32 externa de refrigeración para circular por la conducción 52
común de salida, están globalmente a la misma temperatura. Además,
la mezcla de los fluidos en los conductos comunes permite una
homogeneización total de la temperatura.
Cuando la temperatura medida Tm es superior o
igual al umbral superior Tsup de temperatura, se activa una tercera
etapa E3 de renovación del fluido caloportador. Entonces se abre la
compuerta 58 de renovación del fluido caloportador con el fin de
hacer salir una porción del fluido caloportador caliente del lazo 66
de recirculación por la conducción 52 común de salida y sustituirla
por fluido caloportador frío que entra en el lazo 66 de
recirculación por la conducción 42 común de entrada.
Finalmente, cuando la temperatura medida Tm
alcanza un umbral inferior Tinf de temperatura, se activa una cuarta
etapa de cierre de la compuerta 58 de renovación.
El umbral inferior Tinf de temperatura
corresponde a una temperatura más allá de la cual el aire puede
condensarse en las rampas 32, 34 de refrigeración y formar gotitas
de agua nefastas para la calefacción de la preforma 10.
El procedimiento es a continuación reiterado a
partir de la segunda etapa E2.
El circuito 40 de refrigeración comprende
también unos medios 80 de medida del caudal del fluido caloportador,
que están conectados eléctricamente a la unidad electrónica de
control. Se trata en este caso de un caudalímetro 80. Así, se puede
detectar un eventual mal funcionamiento de la bomba 68 de
fluidos.
Los medios de regulación de la temperatura
pueden ser entonces controlados según un modo degradado del
procedimiento anteriormente descrito, tal como se ilustra en la
figura 4.
Para ello, la segunda etapa E2, de control de la
temperatura, comprende una operación suplementaria de medida del
caudal del fluido caloportador mediante medios 80 de medida del
caudal.
Los umbrales inferior Tinf y superior Tsup de
temperatura se modifican entonces en función del caudal
\hbox{medido Dm.}
Por ejemplo, los umbrales inferior Tinf y
superior Tsup de temperatura tienen un valor "normal" Tinfnom,
Tsupnom cuando el caudal medido Dm es superior a un umbral inferior
de caudal Dinf, es decir cuando la bomba 68 de fluidos funciona.
Cuando el caudal medido Dm es inferior o igual
al umbral inferior de caudal Dinf, es decir que la bomba 68 de
fluidos ya no funciona más o lo hace mal, se asigna un valor
degradado Tinfd, Tsupd es a los umbrales inferior Tinf y superior
Tsup de temperatura.
Efectivamente, la temperatura medida Tm por los
medios 78 de medida de la temperatura deja de ser representativo de
la temperatura del fluido caloportador en cualquier punto del lazo
66 de recirculación. Es por lo tanto necesario renovar el fluido
caloportador más frecuentemente para evitar que no se sobrecaliente
en un punto del lazo 66 de recirculación, en especial en
determinadas zonas tales como la zona de penetración o la zona de
"calienta perfil".
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto el
máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este
respecto.
\bullet DE 20309576 U [0019]
Claims (5)
1. Circuito (40) de refrigeración para un túnel
(18) de calefacción de preformas (10) del tipo que comprende una
primera rampa (32) y una segunda rampa (34) paralelas de
refrigeración, por el interior de las cuales circula un fluido
caloportador, y que bordean una abertura (30) longitudinal del túnel
(18) de calefacción a lo largo de la cual se desplazan las preformas
(10), del tipo que comprende un conducto (42) común de entrada que
es alimentado con fluido caloportador frío y que está unido en
paralelo a un extremo aguas arriba (48, 50) de cada rampa (32, 34)
de refrigeración, y que comprende un conducto (52) común de salida
del fluido caloportador caliente que está unido en paralelo en el
extremo aguas abajo (54, 56) de cada rampa (32, 34) de
refrigeración, del tipo que comprende una compuerta (58) de
renovación del fluido caloportador que está intercalada en uno de
los conductos (42) comunes de entrada o de salida (52),
comprendiendo el circuito de refrigeración (40) medios (78) para
medir la temperatura del fluido caloportador, del tipo que comprende
un conducto (60) de derivación cuyo extremo aguas arriba (62) está
unido a la conducción (52) común de salida y cuyo extremo aguas
abajo (64) está unido a la conducción (42) común de entrada de tal
manera que forma un lazo (66) cerrado de recirculación del fluido
caloportador en las rampas (32, 34) de refrigeración cuando la
compuerta (58) de renovación está cerrada, y del tipo en el cual el
lazo (66) de recirculación comprende una bomba (68) de fluidos para
hacer circular el fluido caloportador en el lazo (66) de
recirculación, comprendiendo el circuito de refrigeración (40)
medios para regular automáticamente la temperatura del fluido
caloportador que comprenden una unidad electrónica de control que
controla la abertura de la compuerta (58) de renovación en función
de parámetros de funcionamiento del circuito de refrigeración, y en
especial en función de la temperatura medida (Tm) del fluido
caloportador en el lazo (66) de recirculación, caracterizado
por el hecho de que los medios de regulación comprenden medios (80)
de medida del caudal del fluido caloportador que están intercalados
en el lazo de recirculación (66), y por el hecho de que los medios
de regulación controlan la abertura de la compuerta de renovación
(58) en función del caudal medido (Dm) de fluido caloportador en el
lazo (66) de recirculación.
2. Circuito (40) de refrigeración según la
reivindicación anterior, caracterizado por el hecho de que
hay una válvula antiretorno (70) intercalada en la conducción (60)
de derivación.
3. Circuito (40) de refrigeración según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, del tipo en el cual
la segunda rampa (34) de refrigeración debe absorber una mayor
cantidad de calor que la primera rampa (32) de refrigeración,
caracterizado por el hecho de que cada rampa (32, 34) de
refrigeración comprende al menos un tramo aguas arriba (32A, 32B) y
un tramo aguas abajo (32B, 34B), estando el extremo aguas abajo (74)
del tramo aguas arriba (32A, 34A) de cada rampa (32, 34) de
refrigeración conectado al extremo aguas arriba (76) del tramo aguas
abajo (32B, 34B) de la otra rampa (32, 34) de refrigeración.
4. Procedimiento de realización de los medios de
regulación de la temperatura del circuito de refrigeración realizado
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende las
etapas siguientes:
- -
- una primera etapa (E1), de activación de la bomba (68) de fluidos, en el transcurso de la cual la compuerta (58) de renovación del fluido está cerrada y la bomba (68) de fluidos es activada con el fin de hacer circular el fluido caloportador en el lazo (66) de recirculación;
- -
- una segunda etapa (E2), de control de la temperatura, en el transcurso de la cual la temperatura medida (Tm) del fluido caloportador es medida en el lazo (66) de recirculación mediante medios (78) de medida de la temperatura, siendo la temperatura medida (Tm) a continuación comparada con un umbral superior (Tsup) de temperatura;
- -
- una tercera etapa (E3), de renovación del fluido caloportador, que se activa cuando la temperatura medida (Tm) es superior o igual al umbral superior (Tsup) de temperatura, en el transcurso de la cual la compuerta (58) de renovación del fluido caloportador está abierta con el fin de hacer salir una porción del fluido caloportador caliente del lazo (66) de recirculación por la conducción (52) común de salida y de sustituirla por fluido caloportador frío que entra en el lazo (66) de recirculación mediante la conducción (42) común de entrada;
- -
- una cuarta etapa (E4), de cierre de la compuerta (58) de renovación, que se activa cuando la temperatura medida (Tm) alcanza un umbral inferior (Tinf) de temperatura, reiterándose el procedimiento a continuación a partir de la segunda etapa (E2), caracterizado por el hecho de que la segunda etapa (E2), de control de la temperatura, comprende una operación de medida del caudal del fluido caloportador mediante medios (80) de medida del caudal, siendo los umbrales inferior (Tinf) y superior (Tsup) de temperatura variables en función del caudal medido (Dm).
5. Procedimiento según la reivindicación
anterior, caracterizado por el hecho de que los umbrales
inferior (Tinf) y superior (Tsup) de temperatura tienen un valor
normal (Tinfnom, Tsupnom) cuando el caudal medido (Dm) es superior a
un umbral inferior de caudal (Dinf) y tienen un valor degradado
(Tinfd, Tsupd) cuando el caudal medido (Dm) es inferior o igual al
umbral inferior de caudal (Dinf).
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