ES2599706T3

ES2599706T3 - Cabeza de extrusión para la fabricación de cuerpos huecos

Info

Publication number: ES2599706T3
Application number: ES12783167.5T
Authority: ES
Inventors: Heinz Gross
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-21
Filing date: 2012-10-21
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2032-10-21
Also published as: CN104010791A; US20140333014A1; EP2768653A1; EP2768653B1; CN104010791B; WO2013057304A1; DE102011116680A1; US9676134B2; PL2768653T3

Abstract

Cabeza de extrusión para extrusionadoras de plástico, especialmente para la fabricación de preformas para recipientes soplados, que presenta dos piezas de cabeza, siendo una primera pieza de cabeza un mandril (1) y una segunda pieza de cabeza una hilera (2), y siendo posible desplazar relativamente entre sí ambas piezas de cabeza en dirección axial a través de una zona de salida (A), pudiéndose variar la geometría de una hendidura de salida s de un canal de flujo (3) que se encuentra entre el mandril (1) y la hilera (2) y, por consiguiente, también el grosor de pared de una barra de plástico (11) en forma de tubo que sale de la cabeza de extrusión, presentando cada pieza de cabeza en la zona de salida (A) de la cabeza de extrusión, al menos, una sección de cabeza con una superficie de sección transversal constante y presentando, como mínimo, una pieza de cabeza, al menos, dos secciones de cabeza (B) y (C) que poseen respectivamente una superficie de sección transversal constante en el interior de la sección de cabeza (B), (C) que se separan axialmente una de otra y que presentan una superficie de sección transversal que difiere una de la otra, caracterizada por que la superficie de sección transversal de la abertura (F) de la guía de una pieza de cabeza móvil se diferencia de la superficie de sección transversal de la zona final de la pieza de cabeza móvil en menos de un 10%, de modo que en caso de un desplazamiento de la pieza de cabeza móvil no se produce ninguna discontinuidad en la velocidad de salida media de la barra de plástico (11) en forma de tubo que sale de la cabeza de extrusión.

Description

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DESCRIPCION

Cabeza de extrusion para la fabricacion de cuerpos huecos

La invencion se refiere a una cabeza de extrusion para extrusionadoras de plastico, especialmente para la fabricacion de preformas para recipientes soplados, que presenta dos piezas de cabeza, siendo una primera pieza de cabeza un mandril y una segunda pieza de cabeza una hilera, y siendo posible desplazar relativamente entre sf ambas piezas de cabeza en direccion axial a traves de una zona de salida, pudiendose variar la geometna de una hendidura de salida de un canal de flujo que se encuentra entre el mandril y la hilera y, por consiguiente, tambien el grosor de pared de una barra de plastico en forma de tubo que sale de la cabeza.

En la extrusion de plasticos se utilizan cabezas de extrusion para la descarga de una masa fundida de plastico fluida a fin de permitir la salida de la masa fundida de plastico por el extremo de la cabeza con una geometna exactamente definida y un grosor de pared o una distribucion de grosores de pared deseada. Cuando es preciso fabricar a partir de la masa fundida de plastico perfiles huecos como, por ejemplo, tubos flexibles, tubenas o perfiles, las cabezas de extrusion requieren un mandril y una hilera que rodee el mandril. La geometna del canal de flujo se preestablece en la zona de salida mediante la geometna del mandril y la hilera. El moldeo y el grosor de pared de la masa fundida de plastico extrusionada se preestablece mediante la conformacion de una hendidura de salida. La hendidura de salida se preestablece, por su parte, mediante la posicion que posee una zona final de la hilera relativamente con respecto al mandril. Para eliminar, por ejemplo en un tubo, irregularidades en las velocidades de salida locales de la masa que existen por el penmetro, o para crear irregularidades precisamente de forma consciente, es necesario modificar la geometna de la hendidura de flujo o la posicion del mandril relativamente con respecto a la hilera en condiciones de transporte por lo demas constantes.

En el moldeo por extrusion y soplado resulta ventajoso, por ejemplo, si cabe la posibilidad de variar el grosor de pared del tubo manteniendo una velocidad de salida constante por el penmetro del tubo, a fin de tener asf en cuenta las distintas condiciones de estirado del cuerpo moldeado a fabricar. En este caso el objetivo consiste en poder fabricar a un precio economico cuerpos de molde complicados con una mejor distribucion de grosores que la que se puede conseguir con el estado de la tecnica.

Estado de la tecnica

En el moldeo por extrusion y soplado, las cabezas de extrusion se sujetan con bridas de forma fija en una extrusionadora desde la cual se introduce una masa fundida en la cabeza de tubo, a fin de extraer un tubo de masa fundida. Las cabezas de extrusion de este tipo poseen en el extremo dos piezas de cabeza, un mandril y una hilera que forman un canal de flujo con forma anular que rodea el mandril. En caso de cabezas de extrusion que se utilizan para el moldeo por soplado, estas dos piezas de cabeza presentan en su zona de salida una conformacion que se desarrolla conicamente, por lo que el canal de flujo tambien es conico en la zona proxima a la hendidura de salida. Mediante un desplazamiento relativo de una de las piezas de cabeza con respecto a la otra pieza de cabeza, la hendidura de salida puede preestablecerse mas grande o mas pequena. De esta manera es posible modificar el grosor de pared del tubo en direccion de extraccion durante la descarga de la masa fundida (vease Thielen, M.K Hartwig, K.; Gust, P.: Moldeo por soplado de cuerpos huecos de plastico, Carl Hanser Verlag Munchen Wien, ISBN- 10: 3-446-22671-0, paginas 45 y 46), a fin de, de este modo, poder conseguir un grosor de pared uniforme en la pieza moldeada a pesar de las distintas condiciones de estirado de la pieza moldeada en direccion de descarga.

Alternativamente es posible fabricar con la misma herramienta tubos que posean un grosor de pared mayor o menor ponderado a lo largo del penmetro.

En este caso, en el moldeo por soplado existen en principio dos variantes de procedimiento, desplazandose axialmente en direccion de expulsion bien el mandril en una hilera unida de forma fija a la extrusionadora, o bien la hilera con un mandril unido de forma fija a la extrusionadora. Por este motivo, el mandril y la hilera se identifican, para simplificar, respectivamente como piezas de cabeza si en la relacion en cuestion no depende de si el elemento identificado con pieza de cabeza es el mandril o la hilera.

Adicionalmente tambien es posible variar el grosor de pared del tubo en direccion periferica con ayuda de hileras que se pueden deformar de forma flexible a lo largo de su penmetro, como se describe, por ejemplo, en los documentos DE 2654001 y DE 19931870. Esto requiere una costosa zona de hileras deformable flexible y los correspondientes actuadores con los que se modifica esta zona de hileras flexible durante la extraccion del tubo.

Otra solucion consiste en utilizar una corredera adicional integrada en el mandril (EP 1 685 943 B1) para influir radialmente en los grosores de pared a lo largo de un penmetro. Pero en este caso tambien se requiere un complicado mandril con una corredera, volviendo a necesitar la corredera naturalmente un actuador que es preciso controlar a traves de un software especial adicional. De este modo se pueden realizar diferencias de grosor variables a lo largo de un penmetro del tubo. No obstante, la corredera genera una discontinuidad perturbadora en el canal de flujo y las hileras elasticamente deformables son inapropiadas para crear grandes diferencias limitadas localmente en el grosor de pared del tubo.

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En principio, en estos procedimientos se utilizan siempre hileras que por el extremo en su zona de salida son conicas, a fin de poder influir en una variacion del grosor de pared provocada localmente a lo largo del penmetro, as^ como adicionalmente tambien en una variacion uniforme del grosor de pared a lo largo del penmetro en direccion de extraccion mediante la variacion de la hendidura de salida que se desarrolla conicamente. Las hileras deformables de forma flexible por el penmetro tambien se utilizan para fabricar piezas moldeadas relativamente sencillas como bidones o tambien barriles redondos. Los sistemas de control de grosores de pared dinamicos radiales de este tipo, como los que se proponen en los documentos DE 2654001, DE 19931870 o EP 1 685 943 B1, para mejorar la distribucion de grosores en el producto final, son, como ya se ha indicado, tecnicamente complejos y, por lo tanto, tambien muy costosos. Las memorias impresas JP 60 56515 A y JP 61 175008 A publican otras cabezas de extrusionadora con dos piezas de cabeza desplazables relativamente entre sf, presentando una de las piezas de cabeza varias secciones de cabeza con superficies de seccion transversal que difieren unas de otras.

Por consiguiente, el objetivo de la invencion consiste en poder variar el grosor de pared de tubos tambien a lo largo del penmetro, sin necesitar para ello los caros y tecnicamente complicados sistemas de control de grosores de pared dinamicos radiales conocidos que requieren actuadores adicionales y programas de control especiales para los actuadores, y sin tener que asumir, en la medida de lo posible, los inconvenientes que conllevan estos procedimientos.

La tarea de realizar tanto un control de grosores de pared dinamico axial, como tambien especialmente al mismo tiempo dinamico radial, evitando los inconvenientes descritos del estado de la tecnica, se resuelve segun la invencion, gracias a que cada pieza de cabeza presenta en una zona de salida A de la cabeza al menos una zona con una superficie de seccion transversal constante y a que al menos una pieza de cabeza presenta, como mmimo, dos secciones de cabeza B y C que poseen respectivamente una superficie de seccion transversal constante, estando distanciadas axialmente las dos secciones de cabeza y presentando una superficie de seccion transversal que difiere una de otra y siendo posible desplazar ambas piezas de cabeza en direccion axial relativamente una respecto a la otra, pudiendose modificar la geometna de un canal de flujo que se encuentra entre el mandril y la hilera y, por consiguiente, tambien el grosor de pared de un tubo que sale de la cabeza. La superficie de seccion transversal de una seccion de cabeza o de una seccion que se extiende en direccion axial a lo largo de una pieza de cabeza, se define de forma decisiva mediante el contorno periferico y el area. Las divergencias de las superficies de seccion transversal de las distintas secciones de cabeza entre sf estan relacionadas con una variacion del area, una variacion del contorno periferico o una variacion simultanea tanto del area, como tambien del contorno periferico. Para evitar transiciones discontinuas entre las secciones de cabeza individuales se preve que distintas secciones de cabeza especialmente perfiladas se unan a traves de secciones de cabeza de transicion, convirtiendose las superficies la una en la otra entre las secciones de cabeza perfiladas y las secciones de cabeza de transicion de forma continua o tangencial.

En un caso ideal, al menos en una pieza de cabeza el area y un contorno periferico de la superficie de seccion transversal son aproximadamente iguales al principio y al final de la zona de salida A. Sin embargo, las superficies de seccion transversal tambien se pueden diferenciar ligeramente en virtud de perfilaciones especiales, por lo que las areas y el contorno periferico de las superficies de seccion transversal tambien se pueden diferenciar ligeramente.

La zona de salida A comienza en el punto en el que la pieza de cabeza fija pasa de un desarrollo conico de la entrada de la masa fundida de plastico al desarrollo cilmdrico en una primera aproximacion, y finaliza en un extremo de salida de la pieza de cabeza fija que representa al mismo tiempo una limitacion de la hendidura de salida.

En la zona de salida A se encuentran secciones en las que las superficies de las dos piezas de cabeza se desarrollan primordialmente de forma paralela en direccion axial. Visto tambien en direccion axial se encuentra, delante de la zona de salida A, la zona de canal de flujo H para la entrada de la masa fundida de plastico que posee un desarrollo conico y en la que la hendidura de canal de flujo entre las dos piezas de cabeza es varias veces mayor que la de la zona de salida A.

Segun una configuracion de la idea inventiva, la hendidura entre las superficies que preestablecen la hendidura anular de la pieza de cabeza fija y de la pieza de cabeza movil permanece constante por el penmetro de la cabeza y por la longitud axial de una seccion de cabeza, mientras que la pieza movil se desplaza no mas que la longitud axial de la seccion de cabeza respectiva. Se exceptuan a su vez las perfilaciones limitadas colocadas en una seccion de cabeza para influir en la resistencia al flujo en puntos especiales que se encuentran por el penmetro de la seccion de cabeza. Esto quiere decir que las dos piezas de cabeza son aproximadamente cilmdricas o que las distintas secciones de cabeza de las dos piezas de cabeza se desarrollan principalmente de forma paralela entre sf

En principio, la invencion se basa en la idea, en contra de todos los libros de texto y en contra de la demanda de todos los expertos en moldeo por soplado, de no configurar al menos una pieza de cabeza en la zona de la hendidura de salida de forma conica, sino hacerlo de forma cilmdrica. Para ello es preciso renunciar ante todo a la posibilidad de poder influir en el grosor del tubo simplemente mediante una variacion axial de la posicion relativa entre el mandril conico y la hilera conica.

Aqrn para la variacion del grosor de pared del tubo, que debe sacarse de la cabeza, es necesario que la pieza de cabeza movil posea al menos dos secciones de cabeza que presenten una superficie de seccion de transversal que difiera una de otra, con las que sea posible modificar la geometna activa del canal de flujo en la hendidura de salida

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mediante un desplazamiento axial del mandril. A fin de poder aumentar o reducir el grosor de pared central en determinados puntos a lo largo de la longitud del tubo, es preciso que la cabeza en la zona de salida A posea, como mmimo, una seccion de cabeza B cuya distancia media respecto a la superficie de la lmea central M de la cabeza sea mayor y posea, al menos, una seccion de cabeza G cuya distancia media respecto a la lmea central M sea menor que la de una tercera seccion de cabeza C. La lmea central de una seccion de cabeza resulta si los puntos centrales de las geometnas basicas de seccion transversal de simetna puntual se unen entre sf al principio y al final de una seccion de cabeza, no teniendose en cuenta variaciones locales de la geometna basica de seccion transversal como, por ejemplo, perfilaciones locales de una seccion de cabeza a lo largo de una lmea periferica de esta seccion de cabeza. Las geometnas basicas posibles son todas las geometnas de seccion transversal de simetna puntual como, por ejemplo, circular, ovalada, cuadrada, rectangular u otros polfgonos.

Para que durante el desplazamiento del mandril no se produzca ninguna discontinuidad en la velocidad de salida media se preve que la superficie de seccion transversal de la abertura F de la gma de la pieza de cabeza movil y la superficie de seccion transversal de la zona final de la pieza de cabeza movil sean identicas o que, al menos, no se diferencien una de otra en mas de un 10%.

A fin de poder influir durante el procedimiento segun la invencion en la velocidad de salida local a lo largo del penmetro de la forma deseada, resulta ventajoso si la pieza de cabeza movil presenta en la zona de salida A al menos dos secciones B y G cuyas lmeas centrales Mg o M poseen posiciones diferentes o si la pieza de cabeza movil posee, como mmimo, una zona G cuya lmea central Mg posee, al menos, una distancia de 0,1 mm respecto a la lmea central M de la pieza de cabeza. De este modo es posible compensar de nuevo las distintas resistencias al flujo provocadas por las correspondientes variaciones geometricas en otras secciones de cabeza, de manera que finalmente el tubo posea una velocidad de salida lo mas uniforme posible a lo largo del penmetro a pesar de un grosor que vana por el penmetro del tubo.

A fin de poder crear en determinados puntos del tubo diferencias de grosor grandes sin influir demasiado negativamente en las zonas adyacentes, resulta ventajoso que la pieza de cabeza movil en la seccion de salida A disponga, al menos, de una zona G en la que exista, como mmimo, una perfilacion que posea una geometna periferica irregular diferente a la geometna basica circular. Esto es especialmente necesario si la pieza moldeada debe poseer una zona cuyo grado de estirado destaque en gran medida de las zonas adyacentes.

Especialmente para la compensacion de diferencias en la velocidad de salida del tubo por el penmetro resulta ventajoso si la pieza de cabeza movil posee, al menos, una seccion de cabeza D cuya lmea central Md no posee la misma posicion que la de la lmea central M, abandonando la zona de canal de flujo H solo mediante un desplazamiento de la pieza de cabeza movil y llegando a la zona de salida A de la cabeza. Mientras que esta seccion de cabeza D se encuentra en la zona de canal de flujo H, esta influye en la resistencia al flujo solamente de forma minima, dado que en la zona de canal de flujo H la hendidura de canal de flujo es muy grande, de manera que la variacion relativa de hendidura mediante la modificacion de la geometna de la seccion de cabeza D sea insignificante.

En el procedimiento segun la invencion, la pieza de cabeza movil debe desplazarse mucho mas lejos en el interior de la zona de salida A de lo que lo hana normalmente. Asf se produce el problema de que el tubo puede quedar suspendido de la superficie de la pieza de cabeza movil que sobresale por la hendidura de salida. Para reducir este problema se preve, segun una variante de realizacion de la idea inventiva, que el extremo de la pieza de cabeza movil se componga de teflon. Esto resulta especialmente recomendable si la pieza de cabeza movil presenta en el extremo de descarga de tubo una seccion que sobresale radialmente, a fin de poder cerrar la hendidura del canal de flujo mediante un desplazamiento adecuado relativamente con respecto a la pieza de cabeza fija para, por ejemplo, poder rellenar de nuevo un deposito de almacenamiento con masa fundida. En este caso, el extremo de la pieza de cabeza movil se puede realizar de forma conica, a fin de poder cerrar la hendidura del canal de flujo.

Se obtiene otro grado de libertad para la modificacion de la geometna de hendidura del canal de flujo si la hilera se realiza dividida en dos piezas y si entre las dos piezas de hilera se integra una articulacion basculante elastica. En tal caso es posible modificar adicionalmente la geometna del canal de flujo sin que sea preciso desplazar la pieza de cabeza movil. Esta posibilidad puede aprovecharse a su vez ventajosamente para poder influir en el sentido deseado en la velocidad de salida por el penmetro de la cabeza.

La cabeza de extrusion segun la invencion resulta especialmente facil de montar si ambas piezas de cabeza se unen entre sf con ayuda de un cierre de bayoneta. De esta forma, la pieza de cabeza se puede sujetar con bridas o soltar de nuevo de la otra pieza de cabeza con un movimiento de giro.

Naturalmente, una pieza de cabeza tambien puede poseer en el extremo de la zona de salida A del canal de flujo o en la hendidura de salida, una geometna basica ovalada, rectangular u otra geometna basica de simetna puntual diferente de la forma circular. Naturalmente en este caso las superficies del canal de flujo de las dos piezas de cabeza tambien deben presentar preferentemente zonas de canal de flujo cuyas superficies se disponen paralelamente unas a otras para poder realizar la perfilacion de grosores de pared ventajosa deseada.

En la cabeza de extrusion segun la invencion, la pieza de cabeza desplazable se puede fabricar a partir de distintas secciones axialmente desplazadas o discos con una geometna tridimensional optimizada espedficamente para la pieza moldeada respectivamente a fabricar. Ahora, a traves de varias secciones de cabeza configuradas adecuadamente es posible modificar tanto la anchura de hendidura en conjunto, como tambien la anchura de

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hendidura a lo largo del penmetro. Por lo tanto, mediante el desplazamiento del mandril es posible variar tanto el grosor del tubo en direccion de extraccion, como tambien a lo largo de una lmea periferica en direccion radial de acuerdo con las necesidades de una pieza moldeada a fabricar, simplemente limitando zonas de mandril perfiladas de forma diferente la hendidura de salida durante la extraccion del tubo mediante el desplazamiento habitual del mandril para que pueda intervenir en la conformacion de la barra de plastico descargada. Si ahora se desplaza el mandril, el extremo del mandril con la zona de mandril mas inferior sale de la hilera y pierde su influencia en la distribucion de grosores del tubo que sale. No obstante, al mismo tiempo entra en la zona de salida cilmdrica superior de la hilera una nueva seccion de mandril, cuya geometna vana la resistencia al flujo y, por consiguiente, naturalmente tambien el comportamiento de flujo de la masa fluida.

Por lo tanto, con la cabeza de extrusion segun la invencion tambien es posible fabricar piezas moldeadas con una distribucion de grosores adaptada localmente, a pesar de que estas presenten zonas en las que el grado de estirado vana localmente en gran medida. Si tambien la hendidura del canal de flujo de una cabeza de extrusion segun la invencion se modifica adicionalmente mediante una deformacion local de la hilera o mediante el vuelco de una pieza de hilera, es posible conseguir diferencias de grosor considerables en la direccion periferica, asf como en la direccion de extraccion del tubo que no se pueden lograr con los procedimientos de moldeo por soplado conocidos. Por lo tanto, tambien se pueden fabricar cuerpos huecos con una buena distribucion de grosores en los que, en virtud de su complicada geometna, no es posible conseguir con los procedimientos de moldeo por soplado conocidos una buena distribucion de grosores.

Ejemplos de realizacion:

La invencion se explica a continuacion mas detalladamente por medio del dibujo esquematico:

Figura 1 muestra una seccion de una cabeza segun la invencion en una representacion en seccion;

Figura 2 muestra la seccion de la figura 1, desplazandose el mandril movil 1 frente a la figura 2,

Figura 3 muestra a modo de ejemplo una superficie de seccion transversal de una zona de superficies para la fabricacion de un bidon rectangular, y

Figura 4 muestra a modo de ejemplo una superficie de seccion transversal de una zona de superficies para la fabricacion de una botella redonda que posee en un punto una boquilla de salida.

Como se representa en la figura 1, la cabeza de extrusion posee una primera pieza de cabeza, concretamente un mandril 1, y una segunda pieza de cabeza, concretamente una hilera 2 que limitan un canal de flujo 3. La geometna de cabeza o la conformacion del canal de flujo anular 3 que se encuentra entre la hilera y el mandril, como suele ser generalmente el caso, puede ser aproximadamente redonda, posicionandose el mandril 1 en el centro de la hilera 2. El mandril 1 y la hilera 2 tienen, por consiguiente, una lmea central M identica. Naturalmente, la hilera 2 y/o el mandril 1 pueden poseer cualquier otra geometna como, por ejemplo, una geometna cuadrada, rectangular, ovalada o tambien otra geometna de simetna puntual.

La hilera 2 se une de forma fija a una extrusionadora no representada en la figura 1, mientras que el mandril 1 se puede desplazar relativamente con respecto a la hilera fija 2. El mandril 1 y la hilera 2 presentan respectivamente en una zona de salida A de la cabeza al menos una seccion de cabeza que posee una superficie de seccion transversal constante en el interior de la seccion de cabeza. El mandril 1 presenta, como mmimo, dos secciones de cabeza B, C, D o G que en el interior de la seccion de cabeza B, C, D o G en cuestion presentan una geometna constante, cuya superficie de seccion transversal, no obstante, se diferencia de la superficie de seccion transversal de una seccion de cabeza adyacente C, B, G o D. La longitud axial de cada una de las secciones de cabeza B, C, D o G debena ascender, al menos, a 2 mm, preferiblemente incluso a mas de 5 mm para que la seccion de cabeza B, C, D o G posea un efecto suficiente sobre la resistencia al flujo de la masa que fluye pasando al lado de la seccion de cabeza B, C, D o G en cuestion.

A fin de facilitar la optimacion de la geometna del canal de flujo puede resultar ventajoso que el mandril 1 se componga de distintos discos, de manera que en la optimacion de la geometna de superficies del mandril 1 solo sea posible cambiar eventualmente un unico disco y no sea preciso sustituir a la vez todo el mandril 1.

Dado que en la cabeza de extrusion segun la invencion, el mandril 1 tiene que desplazarse en casos extremos muy lejos y tambien muy rapidamente, la superficie de seccion transversal de la abertura F de la grna de mandril 4 debena ser, en el mejor de los casos, igual que la superficie de seccion transversal de la seccion de cabeza C o diferenciarse de esta como maximo en un 15 por ciento. Solo asf es posible evitar que durante el desplazamiento el volumen del canal de flujo en la cabeza no vane en gran medida, lo que, en caso de un caudal masico constante, expulsado por la extrusionadora, conducina automaticamente a una variacion perturbadora de la velocidad de salida v del tubo 11. Evidentemente esto tambien se aplica del mismo modo a la hilera en las cabezas en las que no se desplaza el mandril sino la hilera. A continuacion solo se describe, por razones de simplificacion, el caso del mandril movil 1. Naturalmente, todos los argumentos expuestos tambien se aplican convenientemente al caso de que se desplace la hilera 2 y no el mandril 1.

En caso de cabezas de almacenamiento es necesario que la hendidura de salida s del canal de flujo 3 se cierre en la zona de salida de la cabeza de extrusion cuando el deposito se rellena con masa fundida. Por este motivo, el mandril 1 axialmente desplazable requiere en el extremo una zona de mandril 8 conica corta. Para el cierre, el

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mandril 1 se eleva hasta que el extremo de esta zona de mandril conica 8 entre en contacto con la hilera 2. Para la expulsion de la masa fundida, como se representa en la figura 1, el mandril 1 desciende un tramo, de modo que en el extremo de mandril 8 resulte una hendidura de salida s del canal de flujo 3 que se preestablece de forma exacta mediante la posicion del mandril 1. Esta hendidura de salida s puede variar en gran medida a lo largo del penmetro, en funcion de si en la zona de mandril, que se encuentra en posicion recta en el extremo de hilera, existen perfilaciones locales 6 o si la lmea central Mg de la seccion de cabeza G no coincide con la lmea central de la cabeza de extrusion.

El recorrido de desplazamiento 9 del mandril 1 necesario para el procedimiento que define la zona de salida A es por regla general claramente mayor que en procedimientos de soplado convencionales. Este debena poder ser, en caso de cabezas de extrusion pequenas, como mmimo, mayor de 1 mm y, en caso de cabezas de extrusion grandes, como maximo, de hasta 100 mm o mas, a fin de dejar activas o inactivas el mayor numero posible de secciones de canal de flujo diferentes o secciones de cabeza B, C, D o G. Para garantizar que la masa fundida se desliza tambien en caso de aprovechamiento del recorrido de desplazamiento 9 maximo, es decir, tambien en caso de un mandril 1 sacado en un tramo muy largo, sobre el extremo de mandril conico 8, puede resultar ventajoso fabricar el extremo de mandril conico 8 de teflon o dotar al menos la superficie de la seccion de mandril conica 8 de una capa que fomente el deslizamiento.

En equipos que no poseen ninguna cabeza de almacenamiento y que, por esta razon, expulsan el tubo 11 de forma continua, el extremo de mandril conico corto 8 obviamente no es necesario, dado que no es preciso cerrar en ningun momento la hendidura de salida s del canal de flujo 3. A fin de poder modificar ahora de forma acertada el grosor de pared del tubo 11 de acuerdo con los respectivos grados de estirado locales que posee la pieza moldeada a lo largo de la longitud y del penmetro, el mandril 1 dispone de, como mmimo, dos secciones de cabeza B y C con una superficie de seccion transversal respectivamente constante en el interior de la seccion de cabeza B o C, siendo las superficies de seccion transversal de las secciones de cabeza B y C distintas una de otra. De este modo se puede conseguir que la velocidad de salida v del tubo 11 sea igual a lo largo del penmetro, a pesar de que la hendidura de salida s del canal de flujo 3, formada por la respectiva seccion de cabeza B o C, en el extremo de una hilera 1 sea de distinto tamano a lo largo del penmetro.

En un caso ideal, las dos piezas de cabeza en la zona de salida A poseen, al menos, sendas zonas de superficie o secciones de cabeza C y E que son aproximadamente cilmdricas.

Para conseguir en cualquier punto a lo largo del penmetro de la cabeza de extrusion siempre la misma velocidad de salida de masa v, puede ser necesario que el mandril 1 posea, como mmimo, una seccion de cabeza B cuya distancia media respecto a la lmea central M de la cabeza sea mas grande y que posea, como mmimo, una seccion de cabeza G cuya distancia media respecto a la lmea central M sea mas pequena que la de una tercera seccion de cabeza C. En muchos casos tambien resulta ventajoso si la pieza de cabeza movil en la seccion de salida A presenta, al menos, dos secciones de cabeza B y G, cuyas lmeas centrales Mg o M poseen otra posicion. La distancia de las lmeas centrales debena ser, en caso de cabezas de extrusion pequenas, de 0,1 mm, en caso de cabezas de extrusion grandes puede ser mayor de 10 mm. El mandril 1 tambien puede incluir perfilaciones 6 muy pequenas localmente limitadas. Por consiguiente, el grosor de pared del tubo 11 puede modificarse en una zona muy pequena a lo largo del penmetro, a fin de tener en cuenta diferencias limitadas muy localmente en los grados de estirado en el cuerpo hueco. En caso de geometnas complicadas del cuerpo hueco fabricado a partir de una seccion de tubo extrusionada, puede ser necesario que una seccion de mandril B, C, D, G posea una geometna irregular que difiera de la geometna basica circular en al menos un 30% de su penmetro.

Para la reduccion de diferencias en la velocidad de salida del tubo 11a lo largo del penmetro puede resultar ademas muy ventajoso que el mandril 1 posea, al menos, una seccion de canal de flujo G excentrica que se encuentre fuera de la zona de salida A de la cabeza de extrusion y que solo llegue a la zona de salida A mediante un movimiento del mandril 1. La geometna de esta seccion de canal de flujo G debe adaptarse a su vez a la geometna de la zona de mandril que, en la posicion de mandril correspondiente, aun se encuentra en la zona de salida A, de manera que, a pesar de una hendidura de salida s del canal de flujo 3 que vana en gran medida, resulten a su vez velocidades de flujo v iguales a lo largo del penmetro.

Las posibilidades relacionadas con la perfilacion acertada de grosores de pared del tubo 11 se amplfan enormemente si la hilera 2 se divide en dos partes en direccion axial y presenta dos piezas de hilera 2A y 2B y si entre las dos piezas 2A, 2B de la hilera 2 se encuentra una articulacion basculante elastica 5 que, por una parte, impermeabiliza frente a la masa fluida, pero que al mismo tiempo permite que las dos piezas 2A y 2B de la hilera 2 se puedan inclinar ligeramente la una hacia la otra. En combinacion con un accionamiento 10, con el que se pueden inclinar las dos piezas de hilera 2A y 2B la una hacia la otra, es posible un procedimiento de moldeo por soplado ventajoso en el que se vana la hendidura de salida s de un canal de flujo 3 de una cabeza de extrusion con una zona de salida A ventajosamente paralela o practicamente paralela mediante inclinacion de una pieza de hilera 2A, 2B y/o mediante una deformacion local de la hilera 2 durante la extraccion del tubo 11 con ayuda de elementos de ajuste 10 adecuados. Asf es posible conseguir perfilaciones de grosores de pared en direccion de salida y periferica del tubo 11 que no se pueden conseguir con ningun procedimiento conocido. Por consiguiente, se puede mejorar considerablemente la distribucion de grosores de pared de cuerpos huecos que poseen diferencias extremas en las condiciones de estirado locales.

La figura 3 muestra a modo de ejemplo una superficie de seccion transversal de una seccion de cabeza que es apropiada para la extraccion de una seccion de tubo, a partir de la cual es posible fabricar una zona cuadrada de un cuerpo moldeado. Las superficies de seccion transversal de zonas o secciones de cabeza, que se encuentran por encima de esta zona, debenan presentar ahora una geometna tal que en el caudal de masa preestablecido resulte 5 un grosor de pared diferente pero que la velocidad v de extraccion de tubo a lo largo del penmetro del tubo sea lo mas constante posible.

La figura 4 muestra a modo de ejemplo una superficie de seccion transversal de una seccion de cabeza para una seccion de cuerpo moldeado redondo que en un punto posee un orificio de salida o un apoyo de llenado en cuya zona el grado de estirado es claramente mayor que a lo largo del penmetro restante del cuerpo moldeado.

10 Naturalmente en este caso tambien es preciso configurar la zona de salida A restante de la cabeza de extrusion, de modo que la velocidad de salida v del tubo 11 a lo largo de su penmetro sea lo mas constante posible. Si a continuacion se saca, por ejemplo, mediante desplazamiento, una primera seccion de cabeza del mandril 1 fuera de la zona de salida A de la cabeza de extrusion, esta seccion de cabeza pierde su influencia en la distribucion de grosores de pared del tubo 11. Para ello llega desde arriba una nueva seccion de cabeza a la zona de la hendidura

15 de salida s de la cabeza de extrusion que influye en mayor medida en la distribucion de la masa fundida que en el momento anterior en el que aun se encontraba en la zona H de la cabeza en la que el canal de flujo 3 es mucho mayor que en la zona de salida A y, especialmente, en la zona de la hendidura de salida s.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Cabeza de extrusion para extrusionadoras de plastico, especialmente para la fabricacion de preformas para recipientes soplados, que presenta dos piezas de cabeza, siendo una primera pieza de cabeza un mandril (1) y una segunda pieza de cabeza una hilera (2), y siendo posible desplazar relativamente entre sf ambas piezas de cabeza en direccion axial a traves de una zona de salida (A), pudiendose variar la geometna de una hendidura de salida s de un canal de flujo (3) que se encuentra entre el mandril (1) y la hilera (2) y, por consiguiente, tambien el grosor de pared de una barra de plastico (11) en forma de tubo que sale de la cabeza de extrusion, presentando cada pieza de cabeza en la zona de salida (A) de la cabeza de extrusion, al menos, una seccion de cabeza con una superficie de seccion transversal constante y presentando, como mmimo, una pieza de cabeza, al menos, dos secciones de cabeza (B) y (C) que poseen respectivamente una superficie de seccion transversal constante en el interior de la seccion de cabeza (B), (C) que se separan axialmente una de otra y que presentan una superficie de seccion transversal que difiere una de la otra, caracterizada por que la superficie de seccion transversal de la abertura (F) de la grna de una pieza de cabeza movil se diferencia de la superficie de seccion transversal de la zona final de la pieza de cabeza movil en menos de un 10%, de modo que en caso de un desplazamiento de la pieza de cabeza movil no se produce ninguna discontinuidad en la velocidad de salida media de la barra de plastico (11) en forma de tubo que sale de la cabeza de extrusion.
2. Cabeza de extrusion segun la reivindicacion 1, caracterizada por que, al menos en una pieza de cabeza, las superficies de seccion transversal son aproximadamente iguales al principio y al final de la zona de salida (A).
3. Cabeza de extrusion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la cabeza de extrusion posee, como mmimo, una seccion de cabeza (B) en la zona de salida (A) cuya distancia media respecto a la superficie de la lmea central (M) de la cabeza de extrusion es mayor y que posee, al menos, una seccion de cabeza (G) cuya distancia media respecto a la lmea central (M) es menor que la de una tercera seccion de cabeza (C).
4. Cabeza de extrusion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la pieza de cabeza movil en la zona de salida (A) presenta, como mmimo, dos secciones (B) y (G), cuya lmea central (Mg) o (M) posee una posicion diferente.
5. Cabeza de extrusion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la pieza de cabeza movil (2) o (3) posee, al menos, una seccion de cabeza (G) cuya lmea central (Mg) posee, como mmimo, una distancia de 0,1 mm respecto a la lmea central (M) de la pieza de cabeza (2) o (3).
6. Cabeza de extrusion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la pieza de cabeza movil en la zona de salida (A) dispone, al menos, de una seccion de cabeza (G) en la que existe, como mmimo, una zona (6) que posee una geometna de simetna puntual que difiere de la geometna circular.
7. Cabeza de extrusion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la pieza de cabeza movil posee, como mmimo, una seccion de cabeza (D) cuya lmea central (Md) no posee la misma posicion que la lmea central (M) de la cabeza de extrusion y que solo llega a la zona de salida (A) de la cabeza de extrusion mediante un desplazamiento de la pieza de cabeza movil.
8. Cabeza de extrusion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el extremo de la pieza de cabeza movil se compone de teflon.
9. Cabeza de extrusion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la hilera (2) esta dividida en dos y por que entre las dos piezas de hilera (2A) y (2B) se encuentra una articulacion basculante elastica (5) con la que se puede inclinar una pieza de hilera (2A), (2B) relativamente con respecto a la otra pieza de hilera (2B), (2A).
10. Cabeza de extrusion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la cabeza de extrusion posee un cierre de bayoneta para la sujecion con bridas de la hilera (2).
11. Cabeza de extrusion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la hendidura de salida (s) posee en el extremo de la zona de salida (A) del canal de flujo (3), una geometna de seccion transversal ovalada, rectangular u otra geometna de simetna puntual.