ES2339784T3 - Procedimiento de fabricacion y maquina de extrusion y soplado para recipientes de plastico. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la fabricación de recipientes de plástico, especialmente de botellas de plástico, en un procedimiento de extrusión y soplado, en el que un tubo (T) de plástico extruído por una cabeza (4) extrusora se introduce a un ritmo predeterminable en un hueco (7) de molde de una disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado, el tubo (T) de plástico insertado se sopla mediante sobrepresión según el hueco de molde y a continuación se desmoldea, insertándose el tubo (T) de plástico extruído en un hueco (7) de molde compuesto por varias cavidades (71, 72, 73) de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras, estando dispuestas en cada caso dos de las cavidades (71, 72) de moldeo por soplado con simetría especular entre sí y en comunicación en sus zonas de boca y estando separada una cavidad (73) de moldeo por soplado única mediante una zona de aplastamiento de una sección de fondo de la cavidad (72) de moldeo por soplado adyacente y presentando una boca (10) en una superficie externa de la disposición de herramientas de moldeo por soplado, caracterizado porque - está previsto un número de mandriles (18) de soplado guiados correspondiente al número de cavidades (71, 72) de moldeo por soplado dispuestas entre sí por pares con simetría especular, que pueden desplazarse lateralmente en orificios (61) de la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado y en cada caso se insertan en la zona de las bocas adyacentes en las dos cavidades (71, 72) de moldeo por soplado en comunicación, para soplar las secciones allí insertadas del tubo (T) de plástico extruído según las cavidades (71, 72) de moldeo por soplado, mientras que otro mandril (11) de soplado libre se inserta axialmente en la boca (10) de la cavidad (73) de moldeo por soplado única para soplar la sección que se encuentra en la misma del tubo de plástico, - se desmoldean los recipientes (B) soplados según las cavidades (71, 72, 73) de moldeo por soplado.

Description

Procedimiento de fabricación y máquina de extrusión y soplado para recipientes de plástico.

La invención se refiere a un procedimiento de fabricación y a una máquina de extrusión y soplado para recipientes de plástico, especialmente para botellas de plástico, según los preámbulos de las reivindicaciones independientes respectivas del procedimiento y el dispositivo.

Los recipientes habituales en el pasado de hojalata blanca y hojalata de color, de vidrio o también de cerámica se están sustituyendo cada vez más por recipientes de plástico. Especialmente para el envasado de sustancias fluidas, por ejemplo de bebidas, aceite, utensilios de limpieza, cosméticos, etc. se emplean principalmente recipientes de plástico. El peso reducido y los costes más reducidos desempeñan seguramente un papel no despreciable en esta sustitución. La utilización de materiales de plástico reciclables y el balance energético en general más favorable en su fabricación también contribuyen a fomentar la aceptación de recipientes de plástico, especialmente de botellas de plástico, por parte de los consumidores.

La fabricación de recipientes de plástico, especialmente botellas de plástico, por ejemplo de polietileno o polipropileno, se produce en un procedimiento de extrusión y soplado, especialmente en un procedimiento de soplado de tubo. A este respecto mediante una cabeza extrusora se extruye un tubo de plástico, se introduce en herramientas de moldeo por soplado, se sopla a través un mandril de soplado mediante sobrepresión y se endurece mediante enfriamiento. Las máquinas de extrusión y soplado empleadas para ello tienen generalmente al menos una extrusora para la alimentación del material de plástico. La salida de la extrusora está unida con la cabeza extrusora, en cuya boquilla de salida preferiblemente de ancho de abertura regulable sale el tubo extruído de una o varias capas. El tubo extruído se pasa a una herramienta de moldeo por soplado y en su cavidad se sopla con un mandril de soplado. El tubo de plástico puede ser de una o varias capas, puede estar extruído como tubo con ventanas, tiras decorativas o respecto a la circunferencia con varios segmentos, por ejemplo de diferentes colores.

La estación de soplado con el mandril de soplado está dispuesta habitualmente lateral a la cabeza extrusora. La herramienta de moldeo por soplado cargada con el tubo extruído se mueve al interior de la estación de soplado, en la que entonces se inserta el mandril de soplado, habitualmente desde arriba, en la cavidad de moldeo por soplado. Para el funcionamiento continuo están previstas en las máquinas de extrusión y soplado conocidas la mayor parte de las veces dos estaciones de soplado. Cada estación de soplado está equipada con una herramienta de moldeo por soplado. Las estaciones de soplado están dispuestas a este respecto en ambos lados de la extrusora opuestas entre sí y presentan mesas de moldeo por soplado con las herramientas de moldeo por soplado, que de manera alternante se mueven debajo de la cabeza extrusora para recibir el tubo extruído. A este respecto se abre la herramienta de moldeo por soplado para recoger el tubo. Tras cerrar la herramienta de moldeo por soplado se separa el tubo entre la cabeza extrusora y la herramienta de moldeo por soplado. A continuación vuelve a moverse la mesa de moldeo por soplado al interior de la estación de soplado, en la que el mandril de soplado se inserta en la cavidad de la herramienta de moldeo por soplado y se sopla el tubo según la cavidad de moldeo por soplado y a continuación se retira. En el caso de cabezas extrusoras múltiples y herramientas de moldeo por soplado múltiples cada estación de soplado está equipada con un número correspondiente de mandriles de soplado que en conjunto se insertan en las cavidades de moldeo por soplado. En conjunto la extrusora forma con la cabeza extrusora y las dos estaciones de soplado aproximadamente la forma de una T. A este respecto la extrusora con la cabeza extrusora representa la barra vertical de la T, mientras que las dos mesas de moldeo por soplado pueden moverse de manera alternante a lo largo de la mitad de la línea transversal corta debajo de la cabeza extrusora.

Una máquina de extrusión y soplado novedosa, desarrollada por el solicitante prevé que el tubo de plástico extruído se sujete durante todo el ciclo de fabricación de un recipiente de manera continua. Para ello en lados opuestos de la disposición de herramientas de moldeo por soplado están previstos dispositivos de sujeción para el tubo de plástico. Los dispositivos de sujeción para el tubo se forman por un lado por el mandril de soplado y por otro lado por la cabeza extrusora. En el lado opuesto a la cabeza extrusora de la disposición de herramientas de moldeo por soplado está previsto un dispositivo de separación. La disposición de herramientas de moldeo por soplado está dispuesta entre la cabeza extrusora y el mandril de soplado. La cavidad de moldeo por soplado presenta una boca en el lado opuesto a la boquilla de extrusión de la disposición de herramientas de moldeo por soplado, en la que el mandril de soplado puede insertarse en la cavidad de moldeo por soplado. Mediante el guiado permanente del tubo de plástico se evitan posiciones incorrectas. En caso de ser necesario debido al guiado permanente del tubo de plástico puede modificarse su posición de manera controlada con respecto a la dirección de extrusión. De este modo pueden tenerse en cuenta también por ejemplo los requisitos de geometrías de recipiente complicadas.

También se conocen máquinas de extrusión y soplado, en las que un número de herramientas de moldeo por soplado están dispuestas sobre una rueda rotatoria. La rueda es aproximadamente vertical y acerca las herramientas de moldeo por soplado aproximadamente de manera tangencial al tubo de plástico extruído de manera continua por la cabeza extrusora. Poco antes de alcanzar el tubo de plástico extruído se abre la herramienta de moldeo por soplado acercada para recoger el tubo. Al seguir girando la rueda se cierra la herramienta de moldeo por soplado alrededor del tubo insertado y finalmente al seguir girando se corta. La disposición de las herramientas de moldeo por soplado y la velocidad de giro de la rueda se seleccionan de modo que el tubo sólo se corta cuando la herramienta de moldeo por soplado siguiente se ha cerrado alrededor del trozo de tubo siguiente. El tubo que se encuentra en la cavidad de la herramienta de moldeo por soplado llega al seguir girando la rueda finalmente a la estación de soplado, en la que a través de un mandril de soplado introducido lateralmente en la herramienta de moldeo se sopla según la cavidad de moldeo por soplado. Finalmente se entrega el cuerpo hueco soplado mediante la apertura desde la herramienta de moldeo por soplado. La herramienta de moldeo por soplado dispuesta en la rueda rotatoria vuelve a acercarse a la cabeza extrusora, para recoger otro tubo extruído.

En el caso de las máquinas de soplado de rueda es desventajoso que debido al gran número de herramientas de moldeo por soplado independientes dispuestas en la rueda requieren un esfuerzo de inversión relativamente alto para proporcionar las herramientas de moldeo por soplado. Además generalmente las herramientas de moldeo por soplado tampoco son completamente idénticas. Esto puede llevar de una herramienta de moldeo por soplado a otra a diferencias de calidad en los cuerpos huecos fabricados. El empleo de herramientas de moldeo por soplado con varias cavidades de moldeo por soplado resulta ser relativamente difícil y caro. Las herramientas de moldeo por soplado sólo pueden fijarse en puntos de montaje en la rueda predeterminados de manera fija. Éstos se establecen según la altura máxima que puede alcanzarse con la máquina del cuerpo hueco soplado. Los puntos de montaje una vez establecidos ya no pueden modificarse. Esto también es una consecuencia de los controles mecánicos habituales en estas máquinas a través de curvas de control, levas de control y similares. En caso de tener que soplar en la máquina de soplado de rueda recipientes con una altura de construcción menor, entonces las herramientas de moldeo por soplado más pequeñas montadas en la circunferencia de la rueda presentan una mayor distancia angular entre sí. Después de que el tubo de plástico salga de manera continua de la cabeza extrusora, esto lleva a mayores cantidades de desechos en las zonas entre dos herramientas de moldeo por soplado. El tubo de plástico extruído lo coge la herramienta de moldeo por soplado que se mueve a lo largo de una forma circular debajo de la cabeza extrusora. A este respecto al movimiento de aproximación lateral de las mitades de molde de soplado que se cierran se le superpone un movimiento de arco circular. Es cierto que mediante un radio lo más grande posible de la rueda se intenta mantener este movimiento de arco circular de las mitades de molde de soplado al coger el tubo de plástico lo más pequeño posible; sin embargo no puede eliminarse completamente. El hecho de que el tubo esté sujeto entre dos herramientas de moldeo por soplado subsiguientes por un lado por la cabeza extrusora y por otro lado por la herramienta de moldeo por soplado que discurre por delante tampoco puede cambiar nada respecto a las relaciones geométricas. Por tanto, en circunstancias desfavorables puede producirse, especialmente en el caso de geometrías de recipiente más complejas, que el tubo no se inserte de manera ideal en la cavidad de soplado y en parte se quede atrapado entre zonas adyacentes de las mitades de molde de soplado que se cierran. Esto puede llevar a desperdicios no deseados.

El número de recipientes de plástico que pueden fabricarse por unidad de tiempo o por ciclo influye directamente en la rentabilidad del proceso de fabricación, en los costes de fabricación del recipiente individual y de este modo en la amortización de la herramienta de moldeo por soplado y la instalación de fabricación. La influencia del factor de cantidad es mayor cuanto menor sea el recipiente de plástico que va a fabricarse. Por este motivo también se conocen ya instalaciones de extrusión y soplado en las que la herramienta de moldeo por soplado por boquilla de extrusión presenta una cavidad doble. A este respecto la cavidad doble está constituida por dos cavidades de moldeo dispuestas axialmente unas debajo de otras, que están unidas entre sí en las bocas de los recipientes que van a soplarse. Un mandril de soplado que puede aproximarse lateralmente en la zona de boca a través de un canal de la herramienta de moldeo por soplado sopla a partir de un tubo de plástico insertado en la cavidad doble en un ciclo dos recipientes.

Por el documento US-A-3.456.290 se conoce por ejemplo una denominada máquina de extrusión y soplado en tándem en la que el tubo de plástico insertado en las dos cavidades de moldeo dispuestas unas debajo de otras ya se separa tras el cierre de la herramienta de moldeo por soplado mediante una cuchilla que puede aproximarse lateralmente en la zona de boca. El soplado de las secciones de tubo separadas entre sí se produce a través de una boquilla de soplado integrada en la cuchilla.

A partir del documento US-Re. 23.564 que constituye el estado de la técnica más próximo, según los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 14, se conoce una máquina de extrusión y soplado para la fabricación de recipientes de plástico, que tiene una cabeza extrusora con una boquilla de extrusión y una disposición de herramientas de moldeo por soplado con un hueco de molde. El hueco de molde presenta varias cavidades de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras, estando dispuestas en cada caso dos de las cavidades de moldeo por soplado con simetría especular entre sí y en comunicación en sus zonas de boca. Una cavidad de moldeo por soplado única puede separarse mediante medios de aplastamiento que pueden aproximarse lateralmente de una sección de fondo de la cavidad de moldeo por soplado adyacente y presenta una boca en una superficie externa de la disposición de herramientas de moldeo por soplado. Las cavidades de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras están configuradas en primer lugar en comunicación entre sí. El tubo de plástico insertado se sopla mediante una boquilla de soplado común insertada en el lado externo de la herramienta de moldeo por soplado. Sólo después de que los recipientes de plástico se hayan soplado según las cavidades de moldeo por soplado se aproximan lateralmente los medios de aplastamiento para separar el recipiente individual en la zona de fondo del par de recipientes unidos entre sí a través de sus zonas de boca.

Aunque los costes de producción por recipiente de plástico ya pueden reducirse con tales instalaciones sigue existiendo el deseo de una mejora adicional respecto al rendimiento y el número de recipientes individuales que pueden fabricarse por unidad de tiempo o ciclo. En este caso, simultáneamente, los desechos de material han de mantenerse lo más reducidos posible. A este respecto no deben modificarse las dimensiones de la instalación y sus componentes.

La solución de estos objetivos consiste en un procedimiento de fabricación y en una máquina de extrusión y soplado para recipientes de plástico, especialmente para botellas de plástico, con las características o etapas del procedimiento mencionadas en la parte caracterizadora de las reivindicaciones independientes respectivas. Variantes de realización y/o perfeccionamientos preferidos de la invención son el objeto de las reivindicaciones de patente dependientes de la categoría de reivindicaciones respectiva.

En un procedimiento para la fabricación de recipientes de plástico, especialmente de botellas de plástico, en un procedimiento de extrusión y soplado, un tubo de plástico extruído por una cabeza extrusora se introduce a un ritmo predeterminable en un hueco de molde de una disposición de herramientas de moldeo por soplado, el tubo de plástico insertado se sopla mediante sobrepresión según el hueco de molde y a continuación se desmoldea. El tubo de plástico extruído se inserta en un hueco de molde compuesto por varias cavidades de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras, estando dispuestas en cada caso dos de las cavidades de moldeo por soplado con simetría especular entre sí y en comunicación en sus zonas de boca y estando separada una cavidad de moldeo por soplado única mediante una zona de aplastamiento de una sección de fondo de la cavidad de moldeo por soplado adyacente y presentando una boca en una superficie externa de la disposición de herramientas de moldeo por soplado. La realización del procedimiento según la invención se caracteriza porque

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está previsto un número de mandriles de soplado guiados correspondiente al número de cavidades de moldeo por soplado dispuestas entre sí por pares con simetría especular, que pueden desplazarse lateralmente en orificios de la disposición de herramientas de moldeo por soplado y en cada caso se insertan en la zona de las bocas adyacentes en las dos cavidades de moldeo por soplado en comunicación, para soplar las secciones allí insertadas del tubo de plástico extruído según las cavidades de moldeo por soplado, mientras que otro mandril de soplado libre se inserta axialmente en la boca de la cavidad de moldeo por soplado única para soplar la sección que se encuentra en la misma del tubo de plástico,

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y se desmoldean los recipientes soplados según las cavidades de moldeo por soplado.

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La realización del procedimiento según la invención permite fabricar por ciclo un número de recipientes de plástico, especialmente de botellas de plástico, considerablemente mayor con respecto a las máquinas de extrusión y soplado conocidas. El procedimiento combina las ventajas de máquinas de extrusión y soplado con mandriles de soplado, que se regulan guiados dentro de la disposición de herramientas de moldeo por soplado, con las ventajas de máquinas de extrusión y soplado con mandriles de soplado libres dispuestos fuera de la disposición de herramientas de moldeo por soplado, que se aproximan axialmente a una abertura de una cavidad de moldeo por soplado y se insertan en la misma. Los mandriles de soplado guiados dispuestos de manera regulable en la disposición de herramientas de moldeo por soplado se insertan en el tubo extruído en la zona de las bocas adyacentes de los pares de moldeo por soplado dispuestos con simetría especular. A este respecto penetran en la pared del tubo de plástico. La zona de penetración se encuentra sin embargo precisamente en la sección del tubo de plástico en la que se separan los recipientes unos de otros. A este respecto se cortan los recipientes soplados por encima y por debajo de la zona de penetración. La sección cortada puede entonces por ejemplo volver a reciclarse. La modificación según la invención es ventajosa especialmente en la fabricación de recipientes más pequeños que por ejemplo sólo presentan un volumen máximo de desde aproximadamente 50 ml hasta aproximadamente 500 ml y tienen una altura correspondientemente reducida. La disposición axial de las cavidades de moldeo por soplado para los recipientes individuales se selecciona de modo que la altura de la disposición de herramientas de moldeo por soplado de una máquina de extrusión y soplado predeterminada no se modificada sino que se aprovecha de manera óptima. Así con costes adicionales proporcionalmente reducidos para la herramienta de moldeo por soplado puede producirse en un ciclo de fabricación un número considerablemente mayor de recipientes. De este modo pueden reducirse considerablemente los costes de fabricación por recipiente individual.

Una variante conveniente de la invención prevé que el tubo de plástico extruído se inserte en un hueco de molde, que está equipado con tres cavidades de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras. Esta variante puede controlarse desde un punto de vista técnico de manera relativamente sencilla y proporciona con un esfuerzo básico aumentado sólo ligeramente una tasa de producción considerablemente aumentada respecto a los procedimientos conocidos en recipientes de plástico soplados acabados.

En una variante del procedimiento según la invención el tubo de plástico se sujeta de manera continua durante todo un ciclo de fabricación, es decir durante todo un ciclo de extrusión y soplado, en lado opuestos de la disposición de herramientas de moldeo por soplado. A este respecto el tubo de plástico se guía de manera permanente y pueden evitarse posiciones incorrectas. El soplado del tubo de plástico que se encuentra en las cavidades de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas tras otras se produce directamente tras cargar la cavidad de moldeo por soplado con el tubo de plástico extruído. El tubo de plástico se sujeta durante todo el ciclo de extrusión y soplado en una posición definida y ya no puede oscilar alrededor de su eje. La cabeza extrusora y la disposición de herramientas de moldeo por soplado permanecen durante toda la operación de extrusión y soplado en una relación de posición geométrica, predeterminable y ajustable, y el tubo de plástico siempre puede cogerse de manera óptima. De este modo, incluso con geometrías complicadas de las cavidades de moldeo por soplado se reduce el riesgo de que el tubo de plástico quede atrapado de manera no intencionada. La realización del procedimiento según la invención permite en caso necesario modificar de manera controlada la posición del tubo de plástico extruído con respecto a la orientación de las cavidades de moldeo por soplado para tener en cuenta requisitos geométricos especiales.

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En una variante ventajosa del procedimiento según la invención el tubo de plástico se separa sólo tras el soplado completo de los recipientes de plástico. La separación puede producirse mediante aplastamiento controlado o también mediante corte. Preferiblemente se emplea para ello una cuchilla de separación o similar. Esta variante de procedimiento se diferencia tanto del procedimiento de soplado con las máquinas de soplado de rueda conocidas, en las que el tubo se corta fundamentalmente sin control tras cogerlo mediante la herramienta de moldeo por soplado al seguir girando la rueda como de los procedimientos de soplado continuos y discontinuos con máquinas de extrusión y soplado conocidas, en las que el tubo de plástico se corta de manera controlada antes de la operación de soplado real. Es cierto que la realización del procedimiento según la invención condiciona que el mandril de soplado dispuesto axialmente durante un tiempo determinado deba sincronizarse con el movimiento de la cabeza extrusora y/o la velocidad de extrusión o entrega del tubo de plástico a la disposición de herramientas de moldeo por soplado. Sin embargo, mediante esta medida sencilla se garantiza que el tubo esté sujeto de manera controlada en cada fase del ciclo de fabricación. La separación del tubo de plástico se produce ventajosamente en el lado opuesto a la cabeza extrusora de la disposición de herramientas de moldeo por soplado. De este modo antes de la separación se garantiza el guiado del tubo a través de la cabeza extrusora y el cuerpo hueco soplado acabado que se encuentra en el mandril de soplado libre. Mediante una disposición del punto de separación directamente adyacente a la boca de la cavidad de moldeo por soplado única los desechos del material de tubo siempre pueden mantenerse lo más reducidos posible independientemente de la altura de la cavidad de moldeo por soplado.

Con respecto a la dirección de movimiento del tubo de plástico el dispositivo de herramienta de moldeo por soplado está dispuesto entre la cabeza extrusora y el mandril de soplado libre. El mandril de soplado libre se inserta a través de una boca de la cavidad de moldeo por soplado única que está dispuesta en el lado opuesto a la boquilla de extrusión de la disposición de herramientas de moldeo por soplado. La salida de la boquilla de extrusión y la extensión axial del mandril de soplado libre están dispuestas a este respecto de modo que se alinean axialmente.

En un procedimiento de extrusión y soplado continuo el tubo de plástico se extruye de manera continua desde la boquilla de extrusión de la cabeza extrusora. Tras pasar el tubo de plástico extruído al hueco de molde de varias partes de la disposición de herramientas de moldeo por soplado y durante toda la operación de soplado se aumenta la distancia relativa de la cabeza extrusora respecto a la disposición de herramientas de moldeo por soplado, para que en la extrusión posterior no choque con la superficie de la disposición de herramientas de moldeo por soplado y el tubo pueda sujetarse en una orientación controlada. De este modo se tiene en cuenta el hecho de que el tubo de plástico se extruye de manera continua desde la boquilla de extrusión, mientras que la operación de soplado en las cavidades de moldeo por soplado de la disposición de herramientas de moldeo por soplado es un proceso discontinuo.

La modificación relativa de la distancia entre la cabeza extrusora y la disposición de herramientas de moldeo por soplado se produce al menos con una velocidad que corresponde a la velocidad de salida del tubo de plástico desde la boquilla de extrusión. De este modo se garantiza que el tubo extruído no choque con la superficie de la disposición de herramientas de moldeo por soplado. Al elegir una mayor velocidad de la modificación de la distancia que la velocidad de extrusión el tubo de plástico que queda atrapado por zonas en la disposición de herramientas de moldeo por soplado se retira de cierto modo de la herramienta de boquilla. De este modo puede modificarse por ejemplo el grosor de pared del tubo de plástico extruído de manera controlada. De este modo también puede generarse con una abertura de boquilla relativamente grande un tubo de pared delgada. Esto tiene la ventaja por un lado que a pesar de un caudal elevado la presión en la cabeza extrusora puede mantenerse comparativamente reducida, y por otro lado que se reduce la disipación y así el aumento de temperatura en el tubo. Una ventaja adicional consiste en que también en el procesamiento de materiales que se hinchan mucho puede generarse un tubo de pared delgada, ya que debido a la mayor abertura de boquilla y el menor cizallamiento relacionado con ello se reduce el riesgo de una rotura por fusión. También puede estar previsto modificar sucesivamente las velocidades relativas entre la cabeza extrusora y el mandril de soplado libre o el molde de soplado durante la salida continua del tubo según un programa de alargamiento para influir de manera deseada en el grosor de la pared del tubo.

Para conseguir la modificación de la distancia entre la cabeza extrusora y la disposición de herramientas de moldeo por soplado existe la posibilidad de alejar la cabeza extrusora o la disposición de herramientas de moldeo por soplado o realizar una combinación de ambos movimientos. La regulación de sólo una de las dos partes del aparato simplifica la construcción y el control de los desarrollos del movimiento. A este respecto ha resultado ser conveniente a partir de consideraciones constructivas que la modificación de la distancia se realice sólo alejando la cabeza extrusora respecto a la disposición de herramientas de moldeo por soplado estacionaria con respecto a su posición. Por un lado existe en la zona de la cabeza extrusora más espacio para la colocación de los medios de elevación. Por otro lado es ventajoso para la aproximación del mandril de soplado axial que la disposición de herramientas de moldeo por soplado conserve su posición durante todo el ciclo de soplado fundamentalmente constante. La disposición de herramientas de moldeo por soplado debe realizar para recibir la sección de tubo en las cavidades de moldeo por soplado sólo un movimiento de apertura y cierre. Estas operaciones pueden controlarse de manera más sencilla y exacta cuando la disposición de herramientas de moldeo por soplado no realiza un movimiento adicional.

En un procedimiento de soplado discontinuo el tubo de plástico se descarga de manera discontinua desde la boquilla de extrusión de una cabeza extrusora configurada como cabeza de acumulación en el hueco de molde de la disposición de herramientas de moldeo por soplado. Durante la descarga del tubo de plástico se aumenta la distancia axial del mandril de soplado respecto a la cabeza de acumulación. La construcción de la máquina de extrusión y soplado para el procedimiento discontinuo corresponde en gran parte al de las máquinas continuas. Sin embargo, a diferencia de los procedimientos discontinuos conocidos el tubo se sujeta permanentemente durante el proceso de fabricación y se guía de manera controlada. De este modo se evita una oscilación no controlada del tubo. Además en caso necesario la sujeción del tubo también puede emplearse para un alargamiento controlado o modificación de la posición del mismo. También en el procedimiento discontinuo debe evitarse que el tubo choque con la superficie de la disposición de herramientas de moldeo por soplado. Para ello la velocidad de la modificación de la distancia del mandril de soplado libre respecto a la cabeza de acumulación se ajusta igual o mayor que la velocidad de descarga del tubo de plástico desde la boquilla de extrusión.

El procedimiento según la invención, en el que el tubo de plástico está guiado de manera controlada durante todo un ciclo de fabricación, permite un guiado de desplazamiento con prácticamente cualquier dirección de movimiento del tubo de plástico. Mientras que los procedimientos conocidos están limitados esencialmente a una dirección vertical de extrusión del tubo de plástico, el guiado del tubo posibilita también una orientación oblicua, incluso horizontal. Sin embargo, por motivos de compatibilidad con máquinas existentes se prefiere una orientación axial. Una disposición orientada axialmente de la cabeza extrusora, de la disposición de herramientas de moldeo por soplado y del mandril de soplado libre permite un control relativamente sencillo de los componentes de movimiento axiales. De manera ventajosa, a este respecto la velocidad de salida del tubo de plástico, el movimiento de la cabeza extrusora, un movimiento de regulación del ancho de la boquilla de extrusión, el movimiento del mandril de soplado y el movimiento de apertura o de cierre de la disposición de herramientas de moldeo por soplado pueden ajustarse individualmente y de manera coordinada. Esto permite implementar desarrollos de movimiento optimizados, que están adaptados a los requisitos del recipiente que va a soplarse, sin tener que realizar de este modo modificaciones en el concepto global del procedimiento según la invención. Por ejemplo puede estar previsto que el tubo de plástico se coloque de forma oblicua durante un ciclo de fabricación para poder cumplir de manera óptima con geometrías especiales de cavidades de moldeo por soplado y fabricar geometrías de recipiente especiales.

En una variante de realización conveniente de la invención la disposición de herramientas de moldeo por soplado comprende al menos dos partes de molde que pueden separarse una de otra, que para abrir y cerrar la herramienta de moldeo por soplado se mueven esencialmente perpendiculares a la dirección de extrusión desde una posición final abierta a una posición final cerrada y a la inversa. En una disposición de herramientas de moldeo por soplado fija respecto a su posición los medios de ajuste para la operación de apertura y de cierre pueden estar dispuestos igualmente de manera estacionaria. Prescindir de un componente de movimiento adicional simplifica la estructura mecánica y también contribuye a reducir el esfuerzo de control para los movimientos controlados de las partes de molde.

Las ventajas del procedimiento se explicaron mediante el ejemplo de una cabeza extrusora con sólo una boquilla de extrusión y una disposición de herramientas de moldeo por soplado con sólo un hueco de molde compuesto por varias cavidades de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas detrás de otras. La disposición de herramientas de moldeo por soplado puede ser por ejemplo también una disposición de herramientas con varios huecos de molde, que en cada caso presentan un número de cavidades de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras. En una variante de procedimiento conveniente se emplean una cabeza extrusora con una herramienta de boquilla de extrusión múltiple y una disposición de herramientas de moldeo por soplado, que está equipada con un número correspondiente de huecos de molde. De este modo puede generarse en un ciclo de soplado con parámetros de máquina y herramienta constantes un mayor número de recipientes de plástico, por ejemplo botellas de plástico. De este modo se aumenta el rendimiento y puede mejorarse aún adicionalmente la rentabilidad de una disposición de múltiples herramientas de moldeo por soplado.

Una variante de procedimiento ventajosa prevé que los recipientes de plástico soplados para desmoldear se soliciten con al menos un elemento de descarga desplegable lateralmente respecto a la pared interna del molde. El elemento de descarga se aproxima a este respecto a los recipientes soplados acabados de modo que éstos entran en contacto con el elemento de descarga en la zona de las bocas adyacentes del par de cavidades de moldeo por soplado dispuestas con simetría especular. Esto tiene la ventaja de que los puntos de presión del elemento de descarga se producen en una zona perdida que se separa de los dos recipientes en comunicación con las bocas. Por tanto en los recipientes acabados no se producen con seguridad huellas de los elementos de descarga.

Una máquina de extrusión y soplado configurada según la invención para la fabricación de recipientes de plástico, especialmente botellas de plástico, tiene una cabeza extrusora dispuesta en un bastidor de aparato con al menos una boquilla de extrusión, una disposición de herramientas de moldeo por soplado con al menos un hueco de molde y especialmente con al menos un mandril de soplado. El hueco de molde presenta varias cavidades de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras, estando dispuestas en cada caso dos de las cavidades de moldeo por soplado con simetría especular entre sí y en comunicación en sus zonas de boca y estando separada una cavidad de moldeo por soplado única mediante una zona de aplastamiento de una sección de fondo de la cavidad de moldeo por soplado adyacente y presentando una boca en una superficie externa de la disposición de herramientas de moldeo por soplado. La máquina de extrusión y soplado tiene un número de mandriles de soplado guiados que corresponde al número de cavidades de moldeo por soplado dispuestas por pares con simetría especular entre sí. Los mandriles de soplado guiados pueden desplazarse lateralmente en orificios de la disposición de herramientas de moldeo por soplado y pueden insertarse en cada caso en la zona de las bocas adyacentes en las dos cavidades de moldeo por soplado en comunicación, para soplar las secciones allí insertadas del tubo de plástico extruído según las cavidades de moldeo por soplado. Adicionalmente está previsto otro mandril de soplado libre que puede insertarse axialmente en la boca de la cavidad de moldeo por soplado única, para soplar la sección que se encuentra en la misma del tubo de plástico. El dispositivo presenta medios para desmoldear los recipientes soplados.

La máquina de extrusión y soplado según la invención reúne los principios de construcción de instalaciones con mandriles de soplado guiados desplazables dentro de la disposición de herramientas de moldeo por soplado e instalaciones con un mandril de soplado libre que puede aproximarse axialmente. Ambos principios se han sometido a prueba y han demostrado ser fiables. La máquina de extrusión y soplado según la invención permite por tanto con un despliegue constructivo adicional reducido en comparación una descarga considerablemente mayor de recipientes de plástico soplados por unidad de tiempo.

Por consideraciones constructivas y debido al despliegue adicional relativamente reducido resulta ventajosa una máquina de extrusión y soplado, cuya disposición de herramientas de moldeo por soplado presenta un hueco de molde con tres cavidades de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras.

De manera ventajosa la disposición de herramientas de moldeo por soplado presenta al menos un elemento de descarga, que puede desplegarse lateralmente respecto a la pared interna del molde para desmoldear los recipientes de plástico soplados. El elemento de descarga está dispuesto de modo que durante la descarga entra en contacto con los recipientes en la zona de las bocas adyacentes del par de cavidades de moldeo por soplado dispuestas con simetría especular. Preferiblemente están previstos dos elementos de descarga que están dispuestos de manera opuesta entre sí en cada caso en una de las mitades de molde de la disposición de herramientas de moldeo por soplado. La disposición del o de los elemento(s) de descarga tiene la ventaja de que los puntos de presión sólo se producen en una zona perdida que se separa de los dos recipientes en comunicación con las bocas. Por tanto en los recipientes acabados no pueden detectarse con seguridad huellas de los elementos de descarga.

Una variante del dispositivo de extrusión y soplado presenta en lados opuestos de la disposición de herramientas de moldeo por soplado dispositivos de sujeción para el tubo de plástico. Al prever dispositivos de sujeción en ambos lados de la disposición de herramientas de moldeo por soplado el tubo de plástico se sujeta y se guía de manera continua durante todo el ciclo de fabricación de un recipiente. De este modo pueden evitarse posiciones incorrectas del tubo de plástico. En caso de que resulte necesario puede modificarse la posición del tubo también de manera controlada respecto a la dirección de extrusión. De este modo pueden tenerse en cuenta por ejemplo también los requisitos de geometrías de recipiente complicadas. El soplado de las secciones del tubo de plástico que se encuentran en las cavidades de moldeo por soplado se realiza directamente tras cargar el tubo de plástico extruído. El tubo de plástico está fijado durante todo el ciclo de fabricación en una posición definida y ya no puede oscilar alrededor de su eje. La cabeza extrusora y la disposición de herramientas de moldeo por soplado permanecen durante toda la operación de extrusión y soplado esencialmente en una relación de posición geométrica predeterminable y que puede ajustarse, y el tubo de plástico siempre puede cogerse de manera óptima. De este modo se reduce también en geometrías más complicadas de la cavidad de moldeo por soplado el riesgo de que el tubo de plástico se quede atrapado de manera no intencionada.

Los dispositivos de sujeción para el tubo se forman por un lado por el mandril de soplado libre y por otro lado por la cabeza extrusora. Al emplear componentes de máquina ya existentes para la función de sujeción la estructura puede mantenerse sencilla y el modo de construcción compacto.

En una disposición conveniente también por motivos de espacio la disposición de herramientas de moldeo por soplado está dispuesta entre la cabeza extrusora y el mandril de soplado libre. La cavidad de moldeo por soplado única presenta una boca en el lado opuesto a la boquilla de extrusión de la disposición de herramientas de moldeo por soplado, en la que puede insertarse el mandril de soplado libre. En esta disposición los movimientos de regulación y aproximación de los componentes de aparato están restringidos esencialmente a movimientos a lo largo de la dirección de movimiento del tubo de plástico o de manera esencialmente perpendicular a ello. Esto lleva a menores solicitaciones mecánicas y reduce las vibraciones y sacudidas que se producen en funcionamiento.

Para evitar que durante el ciclo de extrusión y soplado el tubo de plástico choque con componentes de aparato o se combe, están previstos medios de ajuste, con los que puede regularse la distancia relativa entre la cabeza extrusora y la disposición de herramientas de moldeo por soplado. Una variante ventajosa prevé a este respecto que la cabeza extrusora esté unida con los medios de ajuste y que pueda regularse su distancia respecto a la disposición de herramientas de moldeo por soplado estacionaria. Esta disposición tiene la ventaja de que en la disposición de herramientas de moldeo por soplado esencialmente sólo tienen que estar previstas medidas preventivas para la apertura y el cierre de las partes de molde así como para la aproximación del mandril de soplado guiado interno y del elemento de descarga. Esto simplifica los desarrollos de movimiento y el esfuerzo de control.

La cabeza extrusora puede estar configurada para una extrusión continua del tubo de plástico. En esta variante de realización la modificación de la distancia entre la cabeza extrusora y la disposición de herramientas de moldeo por soplado se realiza al menos con la velocidad de extrusión del tubo de plástico. En una variante de realización alternativa de la invención la cabeza extrusora está configurada como cabeza de acumulación para la descarga discontinua del tubo de plástico. En esta variante puede regularse la distancia del mandril de soplado libre al menos con la velocidad de descarga del tubo de plástico respecto a la disposición de herramientas de moldeo por soplado.

Tras prever en ambos lados de la disposición de herramientas de moldeo por soplado dispositivos de sujeción para el tubo de plástico, la orientación de la boquilla de extrusión, de la disposición de herramientas de moldeo por soplado y del mandril de soplado libre puede seleccionarse de de manera aleatoria. Sin embargo, por motivos de compatibilidad con aparatos y componentes de instalación ya existentes se prefiere una disposición en la que la cabeza extrusora presenta una boquilla de extrusión orientada de manera esencialmente vertical y la disposición de herramientas de moldeo por soplado así como el mandril de soplado libre están dispuestos verticalmente entre sí. La disposición vertical aprovecha también el efecto de la gravedad en cierto modo estabilizador sobre el tubo de plástico extruído.

La disposición de herramientas de moldeo por soplado comprende al menos dos partes de molde que pueden separarse una de otra, que para abrir y cerrar pueden moverse de manera esencialmente perpendicular a la dirección de extrusión del tubo de plástico desde una posición final abierta a una posición final cerrada y a la inversa. En una disposición de herramientas de moldeo por soplado fija en cuanto a su posición los medios de ajuste para la operación de apertura y de cierre pueden estar dispuestos igualmente de manera estacionaria. Prescindir de un componente de movimiento adicional simplifica la estructura mecánica y también contribuye a reducir el esfuerzo de control para los movimientos controlados de las partes de molde.

Por motivos de un mayor caudal resulta ventajoso que la cabeza extrusora presente varias boquillas de extrusión y la disposición de herramientas de moldeo por soplado esté equipada con un número correspondiente de huecos de molde con un número de cavidades de moldeo por soplado dispuestas unas debajo de otras. Aparte del mayor rendimiento y la rentabilidad mejorada de la herramienta de moldeo por soplado múltiple en esta variante de realización puede generarse en un ciclo de soplado un mayor número de recipientes de plástico, por ejemplo botellas de plástico, con parámetros de máquina y herramienta constantes. Esto tiene ventajas respecto a la uniformidad de la calidad de los productos generados.

A continuación se explica con más detalle la invención haciendo referencia a las representaciones esquemáticas no a escala. Muestran:

la figura 1, una representación básica de una máquina de extrusión y soplado del estado de la técnica;

la figura 2, un esquema de una disposición según la invención de una cabeza extrusora, de una herramienta de moldeo y de un mandril de soplado;

las figuras 3 a 11, representaciones esquemáticas para explicar el procedimiento de fabricación con la herramienta de moldeo por soplado orientada axialmente a la boquilla de extrusión y el mandril de soplado asociado a la cavidad de moldeo por soplado única;

la figura 12, una disposición de herramientas de moldeo por soplado configurada según la invención con tres cavidades de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras en el estado abierto;

la figura 13, la disposición de herramientas de moldeo por soplado según la figura 12 con elementos de descarga indicados; y

la figura 14, una representación en corte de la disposición de herramientas de moldeo por soplado según la línea de corte A-A- en la figura 13.

La máquina de extrusión y soplado representada sólo de forma básica en la figura 1 está dotada en su totalidad del número de referencia 1. La estructura de máquinas de extrusión y soplado de carrera larga se conoce suficientemente y se describe por ejemplo en "Blow molding handbook, publicado por Donald V. Rosato y Dominick V. Rosato, 1989, ISBN 1-56990-089-2, Library of Congress Catalogue Card Number 88-016270". La representación en la figura 1 se limita por tanto a los componentes de la máquina 1 de extrusión y soplado absolutamente necesarios para la comprensión. En el caso del ejemplo de realización representado se trata de una máquina de soplado de dos estaciones, tal como se ofrece también por el solicitante. Presenta una unidad 2 de extrusión y dos estaciones 12, 13 de soplado. La unidad 2 de extrusión comprende una extrusora 3 para granulado de plástico y una cabeza 4 extrusora unida con la misma, que presenta al menos una boquilla 5 de extrusión. Las estaciones 12, 13 de soplado tienen en cada caso una cabeza de soplado con un mandril de soplado. Cada estación 12, 13 de soplado está equipada con una mesa 14, 15 de moldeo por soplado, en la que están montadas herramientas 6 de moldeo por soplado. Las herramientas 6 de moldeo por soplado rodean en cada caso un hueco 7 de molde, que forma la cavidad de moldeo por soplado para el cuerpo hueco que va a fabricarse, por ejemplo una botella. Las cavidades 7 de moldeo por soplado tienen en su lado superior dirigido a la cabeza 4 extrusora una boca 10. Las mesas 14, 15 de moldeo por soplado pueden desplazarse de manera alternante desde sus posiciones finales laterales en las estaciones 12, 13 de soplado a una posición en la que la boca de la herramienta 6 de moldeo por soplado se alinea axialmente con la salida de la boquilla 5 de extrusión. El desplazamiento lateral de las mesas 14, 15 de moldeo por soplado se realiza a este respecto de manera esencialmente perpendicular a la extensión longitudinal de la extrusora 3.

El granulado de plástico alimentado a través de la extrusora 3 se funde en la extrusora 3 y/o en la cabeza 4 extrusora y se extruye por la boquilla 5 de extrusión como tubo sin fin. El tubo puede extruirse con una o varias capas. Para ello pueden estar previstas además extrusoras adicionales, que transportan los diferentes materiales de plástico necesarios hacia la cabeza 4 extrusora. Las mesas 14, 15 de moldeo por soplado con las herramientas 6 de moldeo por soplado se mueven de manera alternante desde sus posiciones finales en las estaciones 12, 13 de soplado lateralmente debajo de la cabeza 4 extrusora, se abren las herramientas 6 de moldeo por soplado y se recoge un trozo del tubo extruído. A continuación la mesa 14, 15 de moldeo por soplado respectiva vuelve a moverse a su posición final en la estación 12 ó 13 de soplado. En la misma se sopla entonces el cuerpo hueco con ayuda de un mandril de soplado insertado a través de la boca 8 en la cavidad 7. El cuerpo hueco acabado se descarga y se repite el ciclo. Mientras que en la estación 12 de moldeo por soplado se sopla un tubo, la mesa 15 de moldeo por soplado de la segunda estación 13 de soplado se mueve lateralmente debajo de la cabeza 4 extrusora para recoger un trozo adicional del tubo extruído. De este modo se posibilita un funcionamiento continuo.

La figura 2 muestra de manera esquemática una disposición de los componentes de aparato esenciales para la invención. A este respecto se mantuvieron las designaciones de la figura 1 para posibilitar una comparación directa de las instalaciones. Con el número de referencia 4 se designa a su vez la cabeza extrusora que presenta la boquilla 5 de extrusión. El número de referencia 6 representa la disposición de herramientas de moldeo por soplado del dispositivo de extrusión y soplado, que en el ejemplo de realización representado comprende dos mitades 8, 9 de molde de soplado. Las dos mitades 8, 9 de molde de soplado delimitan el hueco 7 de molde, que según la invención está compuesto por varias cavidades 71, 72, 73 de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras. A este respecto dos cavidades 71, 72 de moldeo por soplado de las tres cavidades en total según el ejemplo de realización representado están dispuestas con simetría especular entre sí de modo que sus bocas son adyacentes entre sí. Una tercera cavidad 73 de moldeo por soplado única está separada mediante una zona de aplastamiento del fondo de la cavidad 72 de moldeo por soplado anterior y tiene una boca 10 en el lado opuesto a la boquilla 5 de extrusión de la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado. Si se parte de la disposición conforme a la práctica de los componentes de aparato, entonces la boca 10 de la cavidad 73 de moldeo por soplado única se encuentra en el lado inferior de la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado. Un denominado mandril de soplado libre designado con el número de referencia 11 puede insertarse en la boca 10 de la cavidad de moldeo por soplado única. La disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado presenta un orificio 61 en el que puede desplazarse lateralmente un mandril 18 de soplado guiado. El mandril 18 de soplado que puede desplazarse lateralmente está dispuesto de modo que puede aproximarse precisamente en la zona de las bocas adyacentes del par 71, 72 de cavidades de moldeo por soplado con simetría especular.

La cabeza 4 extrusora y la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado están dispuestos de modo que el eje de la cavidad 7 de moldeo por soplado y la salida de la boquilla 5 de extrusión se alinean axialmente entre sí en la cabeza 4 extrusora. En el ejemplo de realización representado también el mandril 11 de soplado libre está dispuesto de modo que se alinea con el eje del hueco 7 de molde configurado por tres partes. Sin embargo, esto no es un requisito obligatorio. Se entiende que con una boca dispuesta de manera excéntrica de la cavidad 73 de moldeo por soplado única el mandril 11 de soplado libre también puede estar desplazado correspondientemente de manera lateral. Con el número de referencia 17 se indica además una cuchilla que sirve para separar la disposición de cuerpo hueco soplada acabada del tubo extruído.

Las flechas dibujadas en la figura 2 indican la posibilidad de regulación de los componentes de aparato individuales. Así, la cabeza 4 extrusora puede regularse esencialmente sólo respecto a su altura para modificar durante la operación de extrusión y de soplado la distancia respecto a la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado. Sin embargo, para el ajuste básico y el ajuste fino necesario presenta todos los grados de libertad. Las mitades 8, 9 de molde de soplado de la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado sólo pueden desplazarse lateralmente desde una posición final abierta a una posición final cerrada y a la inversa. En una variante de la invención puede estar prevista también una posibilidad de regulación en altura para la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado. El mandril 18 de soplado guiado en el orificio 61 está dispuesto a la altura de la zona de boca del par 71, 72 de cavidades de moldeo por soplado con simetría especular. El mandril 11 de soplado libre puede regularse en altura para poder insertarse en la boca 10 de la cavidad 73 de moldeo por soplado única y volver a retirarse de la misma.

La disposición de herramientas de moldeo por soplado representada en la figura 2 con varias, especialmente tres, cavidades de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras puede estar prevista por ejemplo también en un dispositivo de extrusión y soplado según la figura 1. En este caso la tercera cavidad de moldeo por soplado única podría presentar su boca también en el lado superior de la disposición de herramientas de moldeo por soplado. El mandril de soplado libre previsto para la tercera cavidad de moldeo por soplado se aproxima entonces desde arriba a la boca de la tercera cavidad de moldeo por soplado. Las dos cavidades de moldeo por soplado en comunicación con sus bocas se solicitan por un mandril de soplado guiado que puede aproximarse lateralmente dentro de un orificio de la disposición de herramientas de moldeo por soplado a la altura de la zona de boca de las cavidades de moldeo por soplado dispuestas por pares.

Las representaciones en las figuras 3 a 11 sirven para explicar el procedimiento para la producción de un cuerpo hueco de plástico en una disposición orientada axialmente.

La figura 3 muestra el ciclo de fabricación empezando con el estado, en el que la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado está cerrada. El tubo T extruído de manera continua desde la boquilla 5 de extrusión de la cabeza 4 extrusora se indica con T. Dos denominados mandriles 11 de soplado libres están montados sobre una sujeción 16 de mandril de soplado giratoria y pueden insertarse de manera alternante en la boca 10 de la cavidad 73 de moldeo por soplado única. El número de referencia 17 representa la cuchilla inactiva en este estado. En el estado representado en la figura 3 se soplan las secciones de tubo que se encuentran en las cavidades 71, 72 y 73 de moldeo por soplado. Las secciones de tubo que se encuentran en las dos cavidades 71, 72 de moldeo por soplado con simetría especular se soplan de manera conjunta a través del mandril 18 de soplado que puede aproximarse lateralmente.

Mientras que en la figura 3 se representa una disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado con tres cavidades 71, 72, 73 de moldeo por soplado dispuestas unas debajo de otras, las representaciones básicas simplificadas en las figuras 4 a 11 muestran la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado en cada caso sólo con una cavidad de moldeo por soplado única. A este respecto se representa especialmente la cavidad 73 de moldeo por soplado única de la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado de la figura 2, que en cada caso representa la disposición de tres, o también varias, cavidades de moldeo por soplado, que constituyen todo el hueco de molde. El número de las cavidades de moldeo por soplado con simetría especular previstas por pares no es decisivo para el desarrollo explicado a continuación del procedimiento de extrusión y soplado. Sin embargo, se entiende que el hueco de molde de la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado también presenta siempre al menos las dos cavidades 71, 72 de moldeo por soplado dispuestas con simetría especular, que según la figura 2 siguen hacia arriba a la cavidad 73 de moldeo por soplado única y que se solicitan por el mandril de soplado guiado desplazable lateralmente en el orificio de la disposición de herramientas de moldeo por soplado.

Durante la operación de soplado la cabeza 4 extrusora se eleva de manera continua y la distancia en altura respecto a la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado se aumenta de manera continua. Esto se indica en la figura 4 mediante la prolongación del tubo T extruído. Si la cabeza extrusora se eleva con una velocidad que es mayor que la velocidad de extrusión del tubo de plástico, el tubo se extrae de la boquilla de extrusión y se alarga, y se reduce su grosor de pared. Durante la elevación de la cabeza 4 extrusora puede ejecutarse en caso necesario un programa de regulación de grosor de pared en el que puede modificarse el grosor de pared del tubo en la medida deseada mediante vibración del ancho de abertura de la boquilla de extrusión. Durante la elevación de la cabeza extrusora puede ejecutarse también un programa de aire de apoyo. En el segundo mandril 11 de soplado libre que se encuentra fuera de la cavidad 73 de moldeo por soplado única cuelgan aún las botellas B en comunicación sopladas acabadas según las cavidades de moldeo por soplado (figura 3). En esta posición pueden someterse por ejemplo además a una operación de enfriamiento posterior no representada con más detalle o a otros procesamientos posteriores. A continuación se simbolizan las botellas en comunicación siempre mediante una única botella.

El final de la operación de soplado se indica en la figura 5. La cabeza 4 extrusora está alejada aún más de la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado y se eleva adicionalmente. Se evacua el aire de la botella soplada que se encuentra en la cavidad 73 de moldeo por soplado única y de las botellas sopladas con simetría especular mediante la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado. Las botellas B que cuelgan en el mandril 11 de soplado libre inferior se retiran. Tras esta operación se abren las mitades 8, 9 de molde de soplado de la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado, lo que se indica en la figura 6. La cabeza 4 extrusora sigue elevándose a este respecto. Después de que las botellas B sopladas en las cavidades de moldeo por soplado se han desmoldeado completamente del hueco de molde, se detiene el movimiento de la cabeza 4 extrusora y a la inversa. Tal como se representa en la figura 7, la cabeza 4 extrusora se desplaza con el trozo T de tubo extruído y las botellas B sopladas acabadas aún unidas con el mismo hacia abajo en la dirección de la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado. El mandril 11 de soplado libre montado en la sujeción 16 de mandril de soplado se desciende igualmente.

Por las figuras 6 y 7 puede observarse claramente que el tubo T extruído también se sujeta con una disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado abierta en una posición orientada definida axialmente. Puesto que el tubo sigue estando unido con los recipientes B soplados acabados, el tubo está fijado por un lado por la boquilla 6 de extrusión y por otro lado a través del mandril 11 de soplado libre. De este modo se evita de manera fiable una oscilación del tubo T. la velocidad de descenso de la cabeza 4 extrusora y del mandril 11 de soplado libre se produce ventajosamente de manera síncrona y corresponde al menos a la velocidad de extrusión del tubo T. Mediante una diferencia predeterminable de las velocidades de descenso puede alargarse el tubo T extruído de manera continua en la medida deseada. La disposición orientada axial de la cabeza 4 extrusora, de la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado y del mandril 11 de soplado libre permite también un control relativamente sencillo de los componentes de movimiento axial. A este respecto, ventajosamente pueden ajustarse la velocidad de salida del tubo T de plástico, el movimiento del mandril 11 de soplado libre y un movimiento de regulación del ancho de la boquilla 5 de extrusión de manera individual y de manera coordinada. Esto permite la implementación de desarrollos de movimiento optimizados, según los requisitos de los recipientes B que van a soplarse sin tener que realizar por ello modificaciones en el concepto global del desplazamiento orientado axialmente.

La figura 8 muestra el estado en el que la sujeción 16 de mandril de soplado ha alcanzado su posición más baja. Ahora vuelven a cerrarse las mitades de la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado para encerrar una nueva sección de tubo en las cavidades de moldeo por soplado dispuestas unas debajo de otras. Poco antes de que la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado esté completamente cerrada, se aproxima la cuchilla 17 lateralmente para separar las botellas B sopladas acabadas del trozo de desecho que sobresale de la boca de la cavidad de moldeo por soplado única. Esto se indica en la figura 8 mediante una flecha doble. La cabeza 4 extrusora ha invertido entretanto de nuevo su dirección de movimiento y vuelve a elevarse. Tras la separación se gira la sujeción 16 de mandril de soplado para orientar el segundo mandril 11 de soplado libre hacia la boca de la cavidad de mandril de soplado única. Durante el giro de la sujeción 16 de mandril de soplado ésta ya puede aproximarse a la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado. El giro y la regulación en altura de la sujeción 16 de molde de soplado se indican en la figura 9 mediante flechas correspondientes. Durante esta operación se eleva adicionalmente la cabeza 4 extrusora. La figura 10 muestra el estado en el que está finalizada la operación de giro de la sujeción 16 de mandril de soplado y el mandril 11 de soplado libre ha alcanzado su posición de elevación correcta. A continuación se inserta en la boca 10 de la cavidad 7 de moldeo por soplado. A este respecto se calibra la abertura posterior de la botella que va a soplarse. Ya durante la inserción del mandril 11 de soplado libre en la cavidad 73 de moldeo por soplado única puede comenzarse con el soplado previo. A este respecto se eleva adicionalmente la cabeza 4 extrusora. En la figura 11 el mandril 11 de soplado libre se ha insertado definitivamente en la cavidad de moldeo por soplado única de la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado y el ciclo de producción se inicia de nuevo. La representación en la figura 11 corresponde a este respecto a la representación en la figura 3.

La figura 12 muestra una representación ampliada de la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado. Está compuesta por dos mitades 8, 9 de molde que rodean un hueco 7 de molde. El hueco 7 de molde está compuesto según el ejemplo de realización representado por tres cavidades 71, 72, 73 de moldeo por soplado que están dispuestas axialmente unas debajo de otras. Las dos cavidades 71, 72 de moldeo por soplado superiores en la representación están dispuestas entre sí con simetría especular y en comunicación con sus zonas de boca. La tercera cavidad 73 de moldeo por soplado única está separada mediante una zona de aplastamiento del fondo de la cavidad 72 de moldeo por soplado anterior. Tiene su boca 10 en el lado inferior de la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado. Una sección de tubo que se encuentra en la cavidad 73 de moldeo por soplado única se sopla mediante un mandril 11 de soplado libre que puede insertarse en la boca 10 de la cavidad 73 de moldeo por soplado única. Las secciones de tubo en las dos cavidades 71, 72 de moldeo por soplado en comunicación con sus bocas se soplan mediante un mandril 18 de soplado guiado, que puede desplazarse lateralmente en un orificio 61 de la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado. El mandril 18 de soplado guiado está dispuesto a este respecto de tal modo que perfora el tubo de plástico en la zona de las bocas adyacentes. La figura 12 muestra las mitades 8, 9 de molde en estado abierto. Las tres botellas B sopladas acabadas se representan sueltas de las paredes internas del molde y se sujetan en el mandril 11 de soplado libre. Las botellas de plástico sopladas acabadas se separan posteriormente en la zona de aplastamiento entre los fondos de las dos botellas inferiores y en la zona de las bocas adyacentes de las dos botellas superiores. A este respecto se separa en la zona de las bocas adyacentes una parte central. La disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado representada por ejemplo esquemáticamente presenta un hueco 7 de molde que está compuesto por tres cavidades 71, 72, 73 de moldeo por soplado. Se entiende que el hueco de molde también puede estar compuesto por más de tres cavidades de moldeo por soplado. El orden de las cavidades de moldeo por soplado previstas por pares y de manera individual también puede estar modificado y la cavidad de moldeo por soplado única presentar su boca en el lado superior de la disposición de herramientas de moldeo por soplado.

Las figuras 13 y 14 muestran que la disposición 6 de herramientas de moldeo por soplado presenta elementos 19, 20 de descarga que al abrir las mitades 8, 9 de molde pueden desplegarse respecto a la pared interna y facilitan el desmoldeo de las botellas sopladas acabadas. Los elementos 19, 20 de descarga están guiados en orificios 62, 63 en las mitades 8, 9 de molde y por ejemplo pueden accionarse de manera hidráulica. La disposición de los elementos 19, 20 de descarga es a este respecto tal que entran en contacto con las botellas sopladas acabadas sólo en una zona central de las bocas que chocan entre sí de las cavidades 71, 72 de moldeo por soplado con simetría especular. La zona central entre las bocas que chocan entre sí se separa posteriormente. De este modo, con seguridad en las botellas sopladas acabadas no pueden verse puntos de presión de los elementos de descarga.

La invención se ha representado en los dibujos esquemáticos en el ejemplo de una cabeza extrusora con sólo una boquilla de extrusión y una disposición de herramientas de moldeo por soplado con sólo un hueco de molde. Se entiende que la disposición descrita y el procedimiento descrito también puede aplicarse en dispositivos de extrusión y soplado con herramientas de boquilla múltiple y herramientas de moldeo por soplado múltiple o disposiciones de herramientas de moldeo por soplado simple y/o múltiple. El número de mandriles de soplado depende a este respecto del número de cavidades de moldeo por soplado.

La invención se ha explicado en el ejemplo de un procedimiento de extrusión y soplado continuo y un dispositivo configurado de manera correspondiente con disposición vertical de la cabeza extrusora, de la disposición de herramientas de moldeo por soplado y de los mandriles de soplado. Se entiende que la disposición de los componentes del aparato también puede producirse en una orientación horizontal o arbitraria según la dirección de extrusión. El procedimiento según la invención también puede aplicarse en un procedimiento de extrusión y soplado discontinuo y por tanto también puede fabricarse una máquina de extrusión y soplado discontinua.

Claims (26)

1. Procedimiento para la fabricación de recipientes de plástico, especialmente de botellas de plástico, en un procedimiento de extrusión y soplado, en el que un tubo (T) de plástico extruído por una cabeza (4) extrusora se introduce a un ritmo predeterminable en un hueco (7) de molde de una disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado, el tubo (T) de plástico insertado se sopla mediante sobrepresión según el hueco de molde y a continuación se desmoldea, insertándose el tubo (T) de plástico extruído en un hueco (7) de molde compuesto por varias cavidades (71, 72, 73) de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras, estando dispuestas en cada caso dos de las cavidades (71, 72) de moldeo por soplado con simetría especular entre sí y en comunicación en sus zonas de boca y estando separada una cavidad (73) de moldeo por soplado única mediante una zona de aplastamiento de una sección de fondo de la cavidad (72) de moldeo por soplado adyacente y presentando una boca (10) en una superficie externa de la disposición de herramientas de moldeo por soplado, caracterizado porque

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está previsto un número de mandriles (18) de soplado guiados correspondiente al número de cavidades (71, 72) de moldeo por soplado dispuestas entre sí por pares con simetría especular, que pueden desplazarse lateralmente en orificios (61) de la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado y en cada caso se insertan en la zona de las bocas adyacentes en las dos cavidades (71, 72) de moldeo por soplado en comunicación, para soplar las secciones allí insertadas del tubo (T) de plástico extruído según las cavidades (71, 72) de moldeo por soplado, mientras que otro mandril (11) de soplado libre se inserta axialmente en la boca (10) de la cavidad (73) de moldeo por soplado única para soplar la sección que se encuentra en la misma del tubo de plástico,

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se desmoldean los recipientes (B) soplados según las cavidades (71, 72, 73) de moldeo por soplado.

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2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el tubo (T) de plástico extruído se inserta en un hueco (7) de molde que está equipado con tres cavidades (71, 72, 73) de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el tubo (T) de plástico se sujeta de manera continua durante todo un ciclo de extrusión y soplado en lados opuestos entre sí de la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el tubo (T) de plástico tras el soplado del cuerpo (B) hueco se separa en el lado opuesto a la cabeza (4) extrusora de la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado.

5. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado con respecto a la dirección de movimiento del tubo (T) de plástico está dispuesta entre la cabeza (4) extrusora y el mandril (11) de soplado libre, que para el soplado del tubo (T) de plástico puede insertarse en la boca (10) de la cavidad (7) de moldeo por soplado única, que está dispuesta en el lado opuesto a la boquilla (5) de extrusión de la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tubo (T) de plástico se extruye de manera continua y tras pasar el tubo (T) de plástico extruído a las cavidades (71, 72, 73) de moldeo por soplado y durante la operación de soplado se aumenta la distancia relativa entre la cabeza (4) extrusora y la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque la modificación de la distancia se produce alejando la cabeza (4) extrusora de la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado fundamentalmente estacionaria con respecto a su posición.

8. Procedimiento según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque la modificación de la distancia se produce con una velocidad que es igual o mayor que una velocidad de salida del tubo (T) de plástico desde la boquilla (5) de extrusión de la cabeza (4) extrusora.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la cabeza extrusora está configurada como cabeza de acumulación con una boquilla de extrusión, con la que el tubo de plástico se descarga de manera discontinua al interior de la cavidad de moldeo por soplado de la disposición de herramientas de moldeo por soplado, y porque durante la descarga del tubo de plástico se aumenta la distancia relativa del mandril de soplado respecto a la cabeza de acumulación.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque la velocidad de la modificación de la distancia del mandril de soplado respecto a la cabeza de acumulación es igual o mayor que la velocidad de descarga del tubo de plástico desde la boquilla de extrusión.

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11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado comprende al menos dos partes (8, 9) de herramienta que pueden separarse una de otra, que para abrir y cerrar la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado se mueven esencialmente perpendiculares a la dirección de extrusión del tubo (T) de plástico desde una posición final abierta a una posición final cerrada y a la inversa.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se emplea una cabeza (4) extrusora con una herramienta de boquilla de extrusión múltiple, se utiliza una disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado, que está equipada con un número correspondiente de huecos (7) de molde, que en cada caso están compuestos por varias cavidades (71, 72, 73) de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los recipientes (B) de plástico soplados para el desmoldeo se solicitan con al menos un elemento (19, 20) de descarga que puede desplegarse lateralmente respecto a la pared interna del molde, entrando en contacto el elemento (19, 20) de descarga con los recipientes (B) en la zona de las bocas adyacentes del par de cavidades (71, 72) de moldeo por soplado dispuestas con simetría especular.

14. Máquina de extrusión y soplado para la fabricación de recipientes de plástico, especialmente de botellas de plástico, con una cabeza (4) extrusora dispuesta en un bastidor de aparato con una boquilla (5) de extrusión, una disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado con un hueco (7) de molde, presentando el hueco (7) de molde varias cavidades (71, 72, 73) de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras, estando dispuestas en cada caso dos de las cavidades (71, 72) de moldeo por soplado con simetría especular entre sí y en comunicación en sus zonas de boca y estando separada una cavidad (73) de moldeo por soplado única mediante una zona de aplastamiento de una sección de fondo de la cavidad (72) de moldeo por soplado adyacente y presentando una boca (10) en una superficie externa de la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado, caracterizada porque está previsto un número de mandriles (18) de soplado guiados correspondiente al número de cavidades (71, 72) de moldeo por soplado dispuestas entre sí por pares con simetría especular, que pueden desplazarse lateralmente en orificios (61) de la disposición (6) de moldeo por soplado y en cada caso pueden insertarse en la zona de las bocas adyacentes en las dos cavidades (71, 72) de moldeo por soplado en comunicación, para soplar las secciones allí insertadas del tubo (T) de plástico extruído según las cavidades (71, 72) de moldeo por soplado, y porque está previsto otro mandril (11) de soplado libre que puede insertarse axialmente en la boca (10) de la cavidad (73) de moldeo por soplado única para soplar la sección que se encuentra en la misma del tubo (T) de plástico y porque están previstos medios para desmoldear los recipientes (B) soplados.

15. Máquina de extrusión y soplado según la reivindicación 14, caracterizada porque el hueco (7) de molde presenta tres cavidades (71, 72, 73) de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras.

16. Máquina de extrusión y soplado según la reivindicación 14 ó 15, caracterizada porque la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado presenta al menos un elemento (19, 20) de descarga que para el desmoldeo de los recipientes (B) de plástico soplados puede desplegarse lateralmente respecto a la pared interna del molde y está dispuesto de manera que durante la descarga entra en contacto con los recipientes (B) en la zona de las bocas adyacentes del par de cavidades (71, 72) de moldeo por soplado dispuestas con simetría especular.

17. Máquina de extrusión y soplado según la reivindicación 16, caracterizada porque en cada mitad (8, 9) de molde de la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado está dispuesto un elemento (19, 20) de descarga.

18. Máquina de extrusión y soplado según una de las reivindicaciones 14 a 17, caracterizada porque en lados axialmente opuestos de la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado están previstos dispositivos de sujeción para el tubo (T) de plástico extruído y en el lado opuesto a la cabeza (4) extrusora de la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado está dispuesto un dispositivo (17) de separación.

19. Máquina de extrusión y soplado según la reivindicación 18, caracterizada porque los dispositivos de sujeción para el tubo (T) de plástico están formados por un lado por la cabeza (4) extrusora y por otro lado por el mandril (11) de soplado libre.

20. Máquina de extrusión y soplado según la reivindicación 19, caracterizada porque la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado está dispuesta entre la cabeza (4) extrusora y el mandril (11) de soplado libre y la cavidad (73) de moldeo por soplado única presenta en el lado opuesto a la boquilla (5) de extrusión de la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado una boca (10) a través de la que puede insertarse el mandril (11) de soplado libre en la cavidad (73) de moldeo por soplado.

21. Máquina de extrusión y soplado según una de las reivindicaciones 14 a 20, caracterizada porque están previstos medios de ajuste con los que durante un ciclo de fabricación puede regularse la distancia relativa entre la cabeza (4) extrusora de la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado.

22. Máquina de extrusión y soplado según la reivindicación 21, caracterizada porque los medios de ajuste están unidos con la cabeza (4) extrusora.

23. Máquina de extrusión y soplado según las reivindicaciones 14 a 22, caracterizada porque la cabeza (4) extrusora está configurada para una extrusión continua del tubo (T) de plástico.

24. Máquina de extrusión y soplado según una de las reivindicaciones 14 a 22, caracterizada porque la cabeza extrusora está configurada como cabeza de acumulación para descargar de manera discontinua el tubo de plástico, y pudiendo porque puede regularse la distancia de un mandril de soplado dispuesto axialmente al menos con la velocidad de descarga del tubo de plástico respecto a la disposición de herramientas de moldeo por soplado.

25. Máquina de extrusión y soplado según una de las reivindicaciones 14 a 24, caracterizada porque la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado comprende al menos dos partes (8, 9) de molde que pueden separarse una de otra, que para abrir y cerrar pueden moverse esencialmente perpendiculares a la dirección de extrusión del tubo (T) de plástico desde una posición final abierta a una posición final cerrada y a la inversa.

26. Máquina de extrusión y soplado según una de las reivindicaciones 14 a 25, caracterizada porque una cabeza (4) extrusora presenta varias boquillas (5) de extrusión y la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado está equipada con un número correspondiente de huecos (7) de molde, que en cada caso presenta varias cavidades (71, 72, 73) de moldeo por soplado dispuestas axialmente unas debajo de otras, estando dispuestas en cada caso dos de las cavidades (71, 72) de moldeo por soplado con simetría especular entre sí y en comunicación en sus zonas de boca y estando separada una cavidad (73) de moldeo por soplado única mediante una zona de aplastamiento de una sección de fondo de la cavidad (72) de moldeo por soplado adyacente y presentando una boca (10) en una superficie externa de la disposición (6) de herramientas de moldeo por soplado.