ES2601655T3

ES2601655T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricación de preformas

Info

Publication number: ES2601655T3
Application number: ES13718082.4T
Authority: ES
Inventors: Mahir Aktas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2033-02-22
Also published as: DE102012004613A1; KR20140126306A; KR102046195B1; WO2013123931A2; US20150021827A1; EP2817130B1; CA2862156A1; MX354906B; JP6060182B2; DE112013001147A5; WO2013123931A3; BR112014019415A8; CA2862156C; CN104136186A; BR112014019415A2; US9415531B2; BR112014019415B1; IN2014KN01638A; JP2015511895A; RU2627858C2

Abstract

Procedimiento para la fabricación de una preforma con geometría de fondo optimizada, en el que la preforma acabada compuesta por al menos un material termoplástico moldeado por inyección presenta un grosor de pared considerablemente menor en la zona del fondo combado que en la caña de la preforma y en el que el grosor de pared de la preforma se iguala gradualmente desde el sistema de alimentación hasta la caña de la preforma y la preforma está destinada a ser transformada en recipientes moldeados por soplado, en el que el útil de moldeo se abre una vez solidificada la piel exterior de la preforma tras una primera refrigeración intensa, las preformas son extraídas del útil de moldeo abierto mediante un brazo de extracción y camisas de refrigeración del brazo de extracción, las camisas de refrigeración refrigeran por contacto la caña de la preforma, pero no el fondo combado de la preforma, antes de un proceso de gofrado, el fondo combado, aún deformable plásticamente, se deforma mecánicamente y de manera reproducible con un elemento de gofrado en función de la geometría de las camisas de refrigeración, y el contorno de la camisa de refrigeración y del elemento de gofrado está configurado de tal manera que estos contornos se reflejen de forma reproducible y en gran medida en la preforma desmoldada después del proceso de deformación, y los fondos combados de las preformas se enfrían después del proceso de gofrado por contacto de la pared con las camisas de refrigeración, caracterizado porque un cilindro de gofrado definido geométricamente, con un orificio de ventilación en combinación con un contorno de fondo definido geométricamente, deforma el material plástico del fondo combado por estiramiento, presión y empuje de la masa plástica hasta que el volumen entre ambos contornos esté casi o completamente relleno de plástico, limitando de este modo la carrera de gofrado.

Description

DESCRIPCION

Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de preformas.

5 La presente invencion se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la fabricacion de preformas para moldear una geometna de fondo ventajosa para un proceso de soplado posterior.

Las preformas son piezas brutas moldeadas por inyeccion compuestas por al menos un material termoplastico y que se utilizan en maquinas de soplado para la fabricacion de recipientes de plastico moldeados por distension.

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Para la fabricacion habitual de preformas descrita en esta invencion se plastifica materia prima de plastico que a continuacion se comprime a presion elevada en un util de moldeo con una o multiples cavidades.

Se generan preformas de acuerdo con la fig. 1 que, geometricamente, constan esencialmente de zonas de cuello y 15 de cana y de un fondo combado y que son huecas por dentro debido a la insercion de un nucleo en el util de moldeo. La zona de cuello esta moldeada de tal manera que se pueda volver a cerrar, por ejemplo, con un tapon de rosca. Sin embargo, la zona de cuello no experimenta ninguna modificacion adicional durante el proceso de soplado. La zona de cana y el fondo combado, en cambio, se convierten por soplado a temperaturas elevadas en cuerpos huecos, por lo que el plastico se estira y se endurece considerablemente. Por lo tanto, las zonas de la preforma que 20 se han de moldear son responsables geometricamente, junto con la geometna del nucleo, de la calidad final de la botella.

Por el documento DE 10 2009 030 762 A1 se conoce un procedimiento para la fabricacion de una preforma con una geometna de fondo definida. La preforma acabada se fabrica en este caso de un material termoplastico moldeado 25 por inyeccion y posee, en la zona de fondo combado, un grosor de pared menor que en la zona de cana de la preforma. El enfriamiento de la preforma despues del desmoldeo se efectua usando una camisa de refrigeracion.

Por el documento US 4005969 A se conoce igualmente un procedimiento para la fabricacion de una preforma con una geometna de fondo definida. Tambien esta preforma posee en la zona de fondo combado un grosor de pared 30 menor que en la zona de cana de la preforma. La preforma se compone de un material termoplastico y esta destinada a la fabricacion de un recipiente moldeado por soplado.

Puesto que el util de moldeo constituye normalmente la mayor inversion en un sistema de produccion, se da mucha importancia a que este funcione de forma eficaz. Asf, la preforma, cuya piel exterior esta en contacto directo con el 35 acero del molde intensamente refrigerado y, por consiguiente, se solidifica allf rapidamente, se desmoldea sin dano y sin deformacion mecanica para que el util de moldeo este listo sin demora para el siguiente ciclo de produccion.

En los ciclos de produccion rapidos habituales permanece en el interior de la pared de la preforma un considerable calor residual que conduce a un recalentamiento, lo que hace que la preforma se pueda volver a reblandecer y 40 cristalizar, volviendose inservible.

Por lo tanto, es imprescindible seguir enfriando la preforma intensamente despues del desmoldeo mediante piezas moldeadas mas sencillas, las denominadas camisas de refrigeracion, durante varios ciclos de produccion.

45 La preforma representada en la fig. 1 corresponde al estado actual de la tecnica, segun el cual es inevitable que los grosores de pared de la preforma presenten grosores de pared similares, especialmente en las zonas de fondo combado y de cana. Si el material se solidifica demasiado pronto a causa de grosores de pared reducidos en la zona del sistema de alimentacion, no es posible evitar la contraccion durante la fase de enfriamiento por presion de la masa fundida que actua sobre toda la preforma, incluida la zona de cuello, lo que da lugar, en consecuencia, a 50 depresiones superficiales no deseadas en zonas cnticas de la preforma.

La geometna de la preforma mostrada en la fig. 2, y cuyas ventajas se explicaran a continuacion, no se puede fabricar, pues, con el procedimiento de moldeo por inyeccion conocido, pues el grosor de pared en la zona combada de la preforma y, por tanto, proxima al sistema de alimentacion es bastante menor que en el resto de la cana de la 55 preforma y ya no es posible evitar las depresiones superficiales, especialmente en la zona del cuello, por solidificacion prematura de esta zona fina.

El objetivo principal de la presente invencion es describir un procedimiento y un dispositivo con los que se puedan generar preformas con contornos de fondo bastante mas favorables que resulten ventajosos para el soplado por

distension posterior.

El objetivo se alcanza con las caractensticas descritas en las reivindicaciones 1 y 10.

5 La transformacion del contorno de fondo de la preforma permite ampliar la superficie en esta zona. Las ventajas residen en que las calefacciones por infrarrojos de las maquinas de soplado ulteriores pueden introducir ene^a termica mas eficazmente a traves de esta superficie ampliada, y la barra de estirado de la maquina de soplado puede influir mejor en el grosor de pared de la botella acabada durante el proceso de soplado.

10 Las ventajas de esta forma optimizada del fondo se describen, por ejemplo, en el documento WO 2008/041186 A2 y son conocidas para los expertos como "diseno de Capello". Puesto que el contorno de fondo allf descrito ya se elabora durante el proceso de moldeo por inyeccion, este se puede configurar a voluntad, pero debido a las propiedades ffsicas antes descritas practicamente no se puede influir en el grosor de la pared.

15 Sin embargo, la ventaja real para el soplado posterior del fondo de botella reside en un grosor notablemente menor de la pared del fondo combado de la preforma. Esta realizacion tambien se describe en la solicitud WO 2010/149522 A1. Se ha reconocido que en la zona combada de la preforma resultan ventajosos grosores de pared claramente menores que los que se pueden alcanzar mediante el moldeo por inyeccion. En este caso, la preforma fabricada con el procedimiento convencional se somete a presion con aire a presion en la camisa de refrigeracion siguiente. La 20 camisa de refrigeracion esta configurada de tal manera que la zona de fondo todavfa se pueda hinchar hasta que el contorno ampliado del fondo de por terminada esta deformacion. Esto produce la ampliacion deseada de la superficie y reduce al mismo tiempo el grosor de la pared. El resultado de este procedimiento es claramente mejor que el del diseno de Capello, aunque el proceso de inflado es practicamente incontrolable. Asf, es posible que el sistema de alimentacion se desplace del centro a causa de temperaturas no homogeneas. Ademas, no es posible 25 predecir el perfil exacto del grosor de pared en la zona combada que, por el contrario, esta sujeto al entorno termico casual de la zona combada de la preforma.

La base ffsica de la invencion consiste en que las preformas extrafdas del util de moldeo en principio se vuelven a reblandecer si no se continua con la refrigeracion, es decir que adoptan un nivel de temperatura determinado de 30 forma que se puedan volver a deformar facilmente. Mientras que, segun se describe en el estado de la tecnica, la cana de la preforma y el fondo combado de la preforma se enfnan por contacto en la camisa de refrigeracion, el fondo combado de la preforma deja de estar en contacto de refrigeracion cuando se modifica el contorno de la camisa de refrigeracion en la zona combada, de modo que se vuelve a calentar a aproximadamente 90-130°C y vuelve a ser deformable. Por naturaleza, el sistema de alimentacion es el punto mas caliente puesto que por el se ha 35 alimentado el resto de la masa fundida caliente durante el proceso de compresion final. La temperatura desciende gradualmente a lo largo del fondo combado de forma que el material se vuelve correspondientemente mas viscoso.

A diferencia del estado de la tecnica, en el que la preforma en principio se enfna intensamente durante la refrigeracion posterior para obtener una preforma lo mas endurecida posible, la idea fundamental de la invencion 40 radica en que, debido a la geometna modificada del fondo de la camisa de refrigeracion, que excluye asf el contacto directo con el fondo de la preforma, se suprime la refrigeracion intensa del fondo de la preforma, permitiendo de este modo que esta zona se vuelva a calentar. Despues de un tiempo de acondicionamiento de unos pocos segundos el fondo de la preforma presenta normalmente una temperatura que desciende gradualmente desde el punto de inyeccion hasta la cana de la preforma y que es idonea para la posterior deformacion mecanica selectiva. Este perfil 45 de temperatura en el fondo combado es responsable de que el punto mas caliente sea el que se puede deformar con mas facilidad, mientras que la deformabilidad decrece a lo largo del resto de la zona combada. De este modo, durante la deformacion mecanica posterior mediante un elemento de gofrado moldeado de forma especial, la zona del sistema de alimentacion es la que se vuelve mas fina, mientras que el grosor de la pared del fondo combado se vuelve cada vez mayor en direccion a la cana, hasta que finalmente continua sin transicion por la cana. De esta 50 forma se evita un cambio abrupto del grosor de pared, que perturbana de forma persistente el proceso de soplado de la botella.

El elemento de gofrado fabricado de material solido, por ejemplo de teflon, esta configurado de manera que durante el proceso de deformacion preferentemente entre en contacto primero con el punto de alimentacion y deforme 55 despues poco a poco por gofrado, partiendo siempre del sistema de alimentacion, toda la zona combada a medida que avanza en direccion axial. Por gofrado se entiende que el material plastico del fondo combado de la preforma se moldea por estiramiento, presion y empuje tal y como viene predeterminado con precision por las camisas de refrigeracion y el elemento de gofrado. Dependiendo del diametro interior de la preforma y de la temperatura en el fondo combado de la preforma, resulta conveniente aplicar fuerzas de gofrado axiales de 5 a 100 N, si bien estas

tambien pueden ser bastante mas elevadas. Para un contorno esferico del fondo combado de la preforma podna resultar idoneo, por ejemplo, un elemento de gofrado eUptico. No obstante, tambien se puede concebir el uso de elementos de gofrado deformables plasticamente que pueden estar fabricados de silicona, por ejemplo. Tales elementos de gofrado permiten iniciar el proceso de gofrado no directamente en el sistema de alimentacion sino en 5 un punto cualquiera dentro del fondo combado. Debido a la deformabilidad elastica del cilindro de gofrado la zona del sistema de alimentacion se deformana mas tarde.

Este dispositivo podna resultar de utilidad cuando, por ejemplo, el perfil gradual de la temperatura en el fondo combado de la preforma supone un inconveniente porque la zona del sistema de alimentacion presenta, despues del 10 gofrado, grosores de pared demasiado finos que podnan tener posteriormente un efecto negativo en las botellas sometidas a presion, por ejemplo para bebidas con contenido en acido carbonico, y se ha de contrarrestar este perfil de temperatura. Resulta ventajoso que despues del proceso de deformacion, el contorno de fondo de la preforma refleje con exactitud el elemento de gofrado en su interior y la geometna del fondo de la camisa de refrigeracion en el exterior. El fondo combado transformado despues del proceso de gofrado y que esta entonces igualmente en 15 contacto de refrigeracion intensa con el fondo de la camisa de refrigeracion se puede enfriar ahora muy rapidamente gracias a la mayor superficie y el menor grosor de pared, de manera que no se produce el temido inicio de la cristalizacion.

Otra posibilidad de influir en el proceso de gofrado del fondo combado de la preforma en lo que respecta al perfil de 20 grosor de la pared consiste en atemperar o enfriar el elemento de gofrado. En el caso de un elemento de gofrado atemperado, el area de contacto con el fondo de la preforma podna configurarse mas fina, mientras que en el caso de los cilindros de gofrado refrigerados, a la inversa, se podna hacer mas gruesa.

Debido a la intensa refrigeracion aplicada desde el principio a la zona de cana de la preforma, esta queda 25 mayoritariamente excluida del proceso de gofrado mecanico del fondo combado de la preforma, puesto que la piel exterior enfriada del material plastico esta lo suficientemente endurecida para resistir estas fuerzas de deformacion. Esta propiedad hace que todo el proceso de deformacion de la preforma sea reproducible. En caso contrario, la cana de la preforma se dilatana axialmente y perturbana de forma persistente el trabajo de deformacion en el fondo combado de la preforma.

30

Otro problema que puede surgir en relacion con la cana durante el gofrado radica en que esta a menudo dispone de una ventana muy pequena, de unos pocos minutos, para que pueda ser extrafda sin problemas del util de moldeo, la cual, para obtener una refrigeracion fiable, tambien se presenta en la camisa de refrigeracion. Por las fuerzas axiales del proceso de gofrado y la cana de la preforma ya endurecida, esta puede encallarse a causa de la pequena 35 ventana y sena diffcil de desmoldar. Ademas, la posicion axial de la preforma en la camisa de refrigeracion apenas se podna reproducir. Por ello, el perfil original del fondo combado de la preforma se reproduce antes del gofrado para una zona pequena, de manera que se genere para la preforma una pequena superficie de apoyo con un destalonamiento de unas pocas decimas de milfmetro. De este modo, la preforma se posiciona de forma fiable y no puede encallarse bajo las fuerzas axiales.

40

Una preforma con el fondo transformado descrito ofrece importantes ventajas para el proceso de soplado por distension posterior. El punto de alimentacion, el cual posteriormente presenta la mayor distancia al dispositivo de calentamiento de la maquina de soplado, es diffcil de calentar de forma convencional, o solo se puede calentar con el inconveniente de que las zonas mas proximas se calientan demasiado. Esto se debe a que la potencia de la 45 radiacion infrarroja disminuye en funcion cuadratica de la distancia. En consecuencia, el material de la zona del fondo, muy especialmente del sistema de alimentacion, no se puede estirar de forma satisfactoria, de modo que la mayona de las botellas de plastico fabricadas mediante soplado por distension presentan en la zona del fondo una acumulacion innecesaria de material, que incluso puede debilitar el fondo.

50 Con el grosor de pared de la preforma que es ahora considerablemente menor en el punto de alimentacion y que aumenta de forma intencionada a lo largo del fondo combado hacia la cana de la preforma y continua allf sin transicion, la relacion entre el grosor de pared y la distancia al dispositivo de calentamiento es perfecta. El comportamiento de calentamiento del fondo combado de la preforma es optimo. En las preformas recalentadas de esta manera se puede extraer, durante el proceso de inflado, todo el exceso de material plastico de la zona de fondo 55 que, en ultima instancia, se puede ahorrar. Asimismo, la zona de fondo queda endurecida adicionalmente por el grado de estiramiento que ahora puede ser mayor, aumentandose notablemente la calidad del fondo de la botella.

Otra posibilidad consiste en conformar los fondos de las preformas en moldes que se ajustan a la forma del fondo acabado de la botella. Las botellas pueden ser, por ejemplo, ovaladas, o los fondos pueden presentar pies que

dificultan la distribucion uniforme del material en la zona del fondo durante el soplado por distension. La preparacion por conformacion de los fondos de las preformas permite lograr posteriormente una mejor distribucion del material. Esta conformacion se puede aplicar al cilindro de gofrado o a la camisa de refrigeracion. Naturalmente tambien se puede realizar en ambos lugares a la vez o de forma sucesiva. Otras conformaciones brindan la posibilidad de 5 aumentar la superficie del fondo combado de la preforma mediante ondulaciones, lmeas o rugosidades. Esto contribuina igualmente a la transferencia de energfa desde la calefaccion IR de la maquina de soplado.

En principio, el procedimiento de gofrado no influye en la duracion del ciclo de produccion, ya que el moldeo por inyeccion en el util de moldeo consume mas tiempo que el proceso de gofrado.

10

La invencion se explica con mas detalle a continuacion haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Los dibujos muestran en

la fig. 1 una seccion transversal de una preforma de fondo redondo como se fabrica habitualmente segun el estado 15 de la tecnica;

la fig. 2 una seccion transversal de una preforma con una geometna de fondo conformada en la estacion de refrigeracion ulterior mediante un proceso de gofrado segun el procedimiento de moldeo por inyeccion y cuyo perfil de grosor de la pared se puede modificar a voluntad en direccion al punto de alimentacion;

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la fig. 3a una vista esquematica del momento en que concluye un proceso de moldeo por inyeccion, con el util de moldeo abierto y con un brazo de extraccion introducido para la extraccion de las preformas. Como opcion posible, la unidad de gofrado esta unida en este caso a la placa de cierre movil;

25 la fig. 3b una vista esquematica con el brazo de extraccion retirado del util de moldeo abierto, con posicionamiento simultaneo de las bocas de las preformas en relacion con la unidad de gofrado;

la fig. 3c una vista esquematica de la situacion posterior a un proceso de cierre del util de moldeo, desplazandose conjuntamente la unidad de gofrado unida en este caso a la placa de cierre movil e iniciandose asf el proceso de 30 gofrado que puede ser ejecutado a voluntad por unidades de compresion moviles independientes;

la fig. 4a una vista en corte de un dispositivo de gofrado individual compuesto por una camisa de refrigeracion con un contorno de fondo individual, una preforma anterior al proceso de gofrado y un elemento de gofrado con alojamiento flotante provisto geometricamente del contorno de fondo de la camisa de refrigeracion. El cilindro de 35 gofrado es accionado opcional e individualmente para el proceso de gofrado en direccion axial;

la fig. 4b una vista en corte como la de la fig. 4a con el proceso de gofrado iniciado;

la fig. 4c una vista en corte como la de la fig. 4a con el proceso de gofrado concluido;

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la fig. 5 una vista en corte esquematica de un dispositivo de gofrado compuesto por una camisa de refrigeracion con un espacio hueco ampliado y un cilindro de gofrado que presentan conjuntamente la geometna optimizada de la zona del fondo;

45 las figs. 6a-c el proceso de gofrado del fondo combado de la preforma mediante un elemento de gofrado y una camisa de refrigeracion de geometna predeterminada;

la fig. 6d un elemento de gofrado de geometna predeterminada en combinacion con una camisa de refrigeracion, que permite acumular material en la zona del sistema de alimentacion;

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la fig. 6e un elemento de gofrado de geometna predeterminada en combinacion con una camisa de refrigeracion compuesta por material de forma flexible que durante el gofrado adopta el contorno deseado;

la fig. 7a un elemento de gofrado de geometna predeterminada en combinacion con una camisa de refrigeracion que 55 para la ampliacion de la superficie presentan nervios y/o rugosidades;

la fig. 7b un elemento de gofrado de geometna predeterminada en combinacion con una camisa de refrigeracion adaptada geometricamente al fondo conformado de la botella, que en este ejemplo es ovalado.

Los dibujos sirven a continuacion de apoyo a la explicacion del proceso de gofrado del fondo combado de la preforma.

La fig. 1 muestra una preforma fabricada segun el estado de la tecnica, generalmente con un fondo esferico que, sin 5 embargo, tambien puede presentar otras geometnas. El grosor de la pared del fondo combado de la preforma 1 asciende en general a aproximadamente el 80% del grosor de la pared de la cana 3 de la preforma. Las preformas de acuerdo con la fig. 2, optimizadas para el proceso de soplado, con grosores de pared menores en el sistema de alimentacion 4 no se pueden realizar mediante la tecnica de inyeccion debido al riesgo de solidificacion de la masa fundida, puesto que la compresion final que contrarresta la contraccion de la preforma durante el proceso de 10 enfriamiento ya no puede actuar sobre las zonas cruciales de paredes mas gruesas.

Para poder producir aun asf una preforma como la que se muestra en la fig. 2 mediante la tecnica de moldeo por inyeccion convencional, la preforma se fabrica primero de manera habitual en un util de moldeo 8 y se extrae de manera habitual con un brazo de extraccion 6 despues del enfriamiento inicial y la apertura del util de moldeo de 15 acuerdo con la fig. 3a. El brazo de extraccion 6 presenta una pluralidad de camisas de refrigeracion 7 en las que la preforma de acuerdo con la fig. 1 se inserta normalmente hasta la zona del cuello.

Tanto las maquinas de moldeo por inyeccion con el util de moldeo 8 como el brazo de extraccion 6 son suficientemente conocidos en el estado de la tecnica.

20

En la fig. 3a se representan a modo de ejemplo tres camisas de refrigeracion 7 de un brazo de extraccion 6 de este tipo. La preforma fabricada en un principio de acuerdo con la fig. 1 presenta una forma convencional con un grosor de pared 4 relativamente amplio en la zona del fondo, y su zona exterior esta alojada, en contacto directo y casi completo, en una camisa de refrigeracion 7 refrigerada con agua. Tampoco es necesario explicar con mas detalle el 25 presente sistema de refrigeracion, que se hace funcionar con lfquidos o gases, puesto que es conocido en el estado de la tecnica en diversas variantes de realizacion.

El posicionamiento de la preforma representado en la fig. 4a muestra que la camisa de refrigeracion 7 presenta en la zona del fondo una geometna ampliada 20 que impide el contacto de refrigeracion directo en el fondo 21 de la 30 preforma. De este modo, la cana 3 de la preforma se refrigera intensamente justo despues de transferir la preforma al brazo de extraccion 6, mientras que el fondo combado 4 de la preforma se puede volver a calentar de forma homogenea debido a la falta de refrigeracion y se reblandece de nuevo. Para intensificar la refrigeracion de la preforma, el numero de camisas de refrigeracion 7 puede ser un multiplo del numero de cavidades presentes en el util de moldeo. De este modo, la preforma puede permanecer en la fase de refrigeracion durante varios ciclos de 35 moldeo por inyeccion.

Para poner a disposicion el util de moldeo 8 lo antes posible para el siguiente ciclo de inyeccion, el brazo de extraccion 6 se retira de la zona de conformacion de acuerdo con la fig. 3b. Este adopta una posicion que permite alinear axialmente las bocas de las preformas del ultimo numero de preformas 1 fabricadas con el mismo numero de 40 cilindros de gofrado 18 montados sobre la placa de gofrado 9. Para simplificar, la placa de gofrado 9 esta montada directamente en la placa de cierre movil 15. No obstante, tambien podna constituir una unidad movil independiente. Gracias a la union directa de la placa de gofrado 9 a la placa de cierre movil 15, los cilindros de gofrado 18 se insertan en las bocas de las preformas durante el proceso de cierre del util de moldeo 8, como se muestra en la fig. 3c. La estructura de los cilindros de gofrado se representa en las fig. 4a-c.

45

Los cilindros de gofrado 18 constan esencialmente de un accionamiento axial individual 14 opcional, una barra de piston 10, una prolongacion 22 de la barra de piston suspendida axialmente con respecto a la barra de piston mediante un resorte de presion 11 y un elemento de gofrado 12 alojado de forma radialmente flotante 13. El elemento de gofrado 12 dispuesto en el extremo anterior del cilindro de gofrado 18 puede realizarse opcionalmente 50 en material elastico o ngido y estar opcionalmente atemperado o refrigerado por agua.

La fuerza y el momento para realizar la carrera de gofrado propiamente dicha se puede determinar mediante un accionamiento propio total de la placa de gofrado 9 y el diseno del resorte de presion 11. Sin embargo, si la placa de gofrado 9 esta unida directamente a la placa de cierre movil, el uso de accionamientos axiales individuales 14 solo 55 es necesario si se desea retrasar el momento de realizar el gofrado. Si todos los accionamientos axiales individuales 14 ejercen la misma fuerza en el proceso de gofrado, se puede prescindir del resorte de presion 11.

Debido al contorno interior de las camisas de refrigeracion 7, las preformas de la fig. 1 estan alojadas de tal manera que pese a la geometna de fondo 20 ampliada estan posicionadas de forma reproducible y fija en direccion axial.

Esto se logra configurando la geometna de fondo 20 de la camisa de refrigeracion 7 de tal manera que el fondo combado 4 de la preforma descanse de forma segura sobre una pequena corona circular de forma esferica 19 que forma un destalonamiento. Esta superficie esta configurada de manera que la cana 3 de la preforma no se quede encallada en la camisa de refrigeracion 7 durante el gofrado a causa de las fuerzas axiales.

5

El proceso de gofrado propiamente dicho se representa en la fig. 5 y las figs. 6a-c. Condicionado por el perfil termico reproducible en el fondo combado 4 de la preforma, encontrandose la temperatura maxima en el punto de alimentacion 24 y disminuyendo esta gradualmente hacia la cana de la preforma, puede ser conveniente colocar primero allf 24 el elemento de gofrado 12. No obstante, tambien existen aplicaciones en las que es importante que 10 se acumule material de PET amorfo justo en el punto de alimentacion 24. Esto se puede garantizar, por ejemplo, mediante un elemento de gofrado 16 cuya punta disponga de un punto de ataque circular en lugar de una zona combada (fig. 6d). El proceso de gofrado no se iniciana directamente en el punto de alimentacion 24, sino de forma circular alrededor del punto de alimentacion. De esta forma queda garantizado que el material amorfo se acumula dentro del anillo circular y no es desplazado del sistema de alimentacion durante el gofrado. Para asegurar un 15 desmoldeo completo y reproducible se puede evacuar el aire atrapado a traves de un orificio de ventilacion 25. Asimismo es posible utilizar elementos de gofrado de forma flexible (fig. 6e) que no tienen que colocarse directamente en el punto de alimentacion 24. Por su deformabilidad no adoptan su forma idonea en la zona de alimentacion 24 hasta el final del proceso de gofrado, de modo que puede permanecer selectivamente mas material en esa zona.

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Otra forma de realizacion de la unidad de gofrado de acuerdo con la fig. 6f puede contener en el elemento de gofrado 12, o muy especialmente en el fondo de la camisa de refrigeracion 7, diferentes tipos de ranuras o nervios que sirven para ampliar adicionalmente la superficie. El raspado de la superficie favorece adicionalmente esta medida. Una forma de realizacion especial podna consistir en geometnas especiales que ayudan en la fabricacion 25 de, por ejemplo, fondos de botella ovalados o fondos de botella con pies.

Debido al perfil de temperatura gradual descrito desde el fondo combado 4 de la preforma hacia la cana 3 de la preforma, el material cede cada vez con mas dificultad durante el proceso de gofrado en direccion a la cana 3 de la preforma, de modo que el grosor de la pared tambien sufre una reduccion gradual cada vez menor. Este efecto se 30 ve favorecido adicionalmente por un contorno de fondo abombado 23, puesto que durante el gofrado el material plastico se desliza por la superficie intensamente refrigerada desde la cana 3 de la preforma hasta el punto de alimentacion 24, lo que intensifica adicionalmente el efecto del perfil gradualmente decreciente del grosor de la pared. Este efecto es deseable para el proceso de soplado posterior ya que, en la maquina de soplado, la zona de cana de la preforma se situa mas proxima al dispositivo de calentamiento que el punto de alimentacion, el cual, al 35 girar la preforma, siempre se encontrara a la distancia maxima de la calefaccion.

La propia cana 3 de la preforma no puede ceder durante el proceso de gofrado puesto que su piel exterior se ha enfriado y, por tanto, no es posible realizar ninguna transformacion bajo las fuerzas de gofrado ejercidas. El fondo combado 5 optimizado por el gofrado mecanico, al presentar ahora un grosor de pared menor y una superficie 40 mayor, se enfna intensamente sobre todo en la zona que previamente estaba mas caliente, el punto de alimentacion 24, evitandose asf la cristalizacion del plastico.

Una vez finalizado el proceso de gofrado, los cilindros de gofrado 18 se pueden volver a retirar en cualquier momento oportuno en funcion del proceso. Las preformas 2, optimizadas ahora con un fondo de pared fina, pueden 45 permanecer, dependiendo del numero de camisas de refrigeracion disponibles, en las camisas de refrigeracion 7 para ciclos de produccion adicionales hasta que se hayan enfriado a una temperatura aceptable y se puedan expulsar.

El cilindro de gofrado 18 se dota preferentemente de un orificio de ventilacion 25 para fomentar la evacuacion del 50 aire atrapado durante la deformacion plastica del material de la preforma en la zona del fondo combado.

La deformacion plastica del material en la zona del fondo combado de la preforma mediante un proceso de conformacion mecanico permite realizar practicamente cualquier distribucion de material. A la hora de establecer la distribucion del material no es necesario observar las limitaciones resultantes de un proceso de inyeccion ni las de 55 un proceso de soplado. La distribucion del material se puede efectuar asf con total libertad de acuerdo con las condiciones lfmite del proceso de soplado posterior para la realizacion de una orientacion biaxial del material. En particular, se pueden respetar las condiciones lfmite relativas al calentamiento optimo de la preforma en la zona del fondo combado de la preforma, asf como las condiciones lfmite resultantes de la realizacion del proceso de soplado cuando la preforma se transforma en el recipiente soplado.

La conformacion mecanica de acuerdo con la invencion en la zona del fondo combado de la preforma permite llevar a cabo el proceso de conformacion sin el suministro de aire a presion y, preferentemente, a presion ambiental normal. Preferentemente tampoco se usan coadyuvantes del proceso de soplado posterior para la orientacion biaxial 5 del material. Asf, por ejemplo, el diseno y el control de la barra de estirado usada para el proceso de soplado o del suministro de aire a presion usado para el proceso de soplado no han de cumplir mayores requisitos.

De acuerdo con la invencion es posible seleccionar tanto la conformacion en la zona de la preforma como todos los parametros para el proceso de soplado posterior de manera totalmente independiente y optimizada en cuanto a la 10 finalidad de uso correspondiente.

De acuerdo con un ejemplo de realizacion, se contempla la posibilidad de esperar durante un periodo de tiempo de 1 a 20 segundos antes de realizar el proceso de gofrado. Durante este periodo de tiempo las preformas pueden permanecer, por ejemplo, en las camisas de refrigeracion. Durante el tiempo de espera se alcanza un equilibrio 15 termico en la zona del fondo de la preforma. El equilibrio se produce tanto desde el interior hacia el exterior como en direccion al sistema de alimentacion.

Lista de sfmbolos de referencia

20: 1 Preforma segun el estado de la tecnica

: 2 Preforma con fondo optimizado de pared fina

: 3 Cana de la preforma

: 4 Fondo combado de la preforma segun el estado de la tecnica

: 5 Fondo combado optimizado por gofrado

25: 6 Brazo de extraccion

: 7 Camisa de refrigeracion

: 8 Util de moldeo

: 9 Placa de gofrado

: 10 Barra de piston

30: 11 Resorte de presion

: 12 Elemento de gofrado

: 13 Alojamiento radialmente flotante del elemento de gofrado

: 14 Accionamiento axial individual de la unidad de gofrado

: 15 Placa de cierre movil

35: 16 Cavidad en el elemento de gofrado

: 17 Refrigeracion con agua

: 18 Cilindro de gofrado

: 19 Contorno de fondo con anillo circular de apoyo de forma esferica

: 20 Geometna ampliada de la camisa de refrigeracion

40: 21 Superficie de fondo sin contacto de refrigeracion

: 22 Prolongacion de la barra de piston

: 23 Contorno de fondo abombado

: 24 Punto de alimentacion

45: 25 Orificio de ventilacion

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la fabricacion de una preforma con geometna de fondo optimizada, en el que la preforma acabada compuesta por al menos un material termoplastico moldeado por inyeccion presenta un grosor de

5 pared considerablemente menor en la zona del fondo combado que en la cana de la preforma y en el que el grosor de pared de la preforma se iguala gradualmente desde el sistema de alimentacion hasta la cana de la preforma y la preforma esta destinada a ser transformada en recipientes moldeados por soplado, en el que el util de moldeo se abre una vez solidificada la piel exterior de la preforma tras una primera refrigeracion intensa, las preformas son extrafdas del util de moldeo abierto mediante un brazo de extraccion y camisas de refrigeracion del brazo de 10 extraccion, las camisas de refrigeracion refrigeran por contacto la cana de la preforma, pero no el fondo combado de la preforma, antes de un proceso de gofrado, el fondo combado, aun deformable plasticamente, se deforma mecanicamente y de manera reproducible con un elemento de gofrado en funcion de la geometna de las camisas de refrigeracion, y el contorno de la camisa de refrigeracion y del elemento de gofrado esta configurado de tal manera que estos contornos se reflejen de forma reproducible y en gran medida en la preforma desmoldada despues del 15 proceso de deformacion, y los fondos combados de las preformas se enfnan despues del proceso de gofrado por contacto de la pared con las camisas de refrigeracion, caracterizado porque un cilindro de gofrado definido geometricamente, con un orificio de ventilacion en combinacion con un contorno de fondo definido geometricamente, deforma el material plastico del fondo combado por estiramiento, presion y empuje de la masa plastica hasta que el volumen entre ambos contornos este casi o completamente relleno de plastico, limitando de este modo la carrera de 20 gofrado.
2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la refrigeracion por contacto de la camisa de refrigeracion endurece la cana de la preforma, mientras que el fondo combado de la preforma experimenta un reblandecimiento debido a la falta de refrigeracion por contacto.

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3. Procedimiento segun la reivindicacion 2, caracterizado porque en el fondo combado de la preforma se ajusta una temperatura comprendida en el intervalo de 90° y 150°.
4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque durante el proceso de 30 gofrado la preforma se apoya axialmente sobre el anillo de apoyo y/o sobre un anillo circular de forma esferica

dispuesto en la zona combada dentro del nuevo contorno de fondo.
5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el momento de realizar el proceso de gofrado se puede definir libremente en cualquier parte del proceso.

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6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fuerza de gofrado se puede ajustar individualmente para cada preforma mediante resortes mecanicos o neumaticos.
7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos 40 de gofrado se atemperan o refrigeran.
8. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la camisa de refrigeracion y/o el elemento de gofrado deforman el fondo de la preforma para satisfacer requisitos especiales en cuanto a las formas de botella.

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9. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque antes de realizar el proceso de gofrado se preve un tiempo de espera de 1 a 20 segundos.
10. Dispositivo para la fabricacion de una preforma con una geometna de fondo combado optimizada para 50 un proceso de soplado para la fabricacion de recipientes, en el que la preforma acabada presenta en el punto de

alimentacion un grosor de pared notablemente menor que en la zona de la cana y el grosor de pared del fondo combado se adapta gradualmente, partiendo del punto de alimentacion, al grosor de pared de la cana de la preforma, con un util de moldeo con una o mas cavidades de conformacion para la primera conformacion de las geometnas de la preforma, con un dispositivo de moldeo por inyeccion que plastifica la materia prima de plastico 55 para introducir esta masa plastica a presion en las cavidades de un util de moldeo cerrado, con un brazo de extraccion para la extraccion de las preformas dotado de camisas de refrigeracion refrigeradas correspondientes en numero a una o multiples cavidades, y la geometna interior de las camisas de refrigeracion proporciona refrigeracion por contacto a la cana de la preforma, pero no, o solo en parte, a la zona del fondo de la preforma, con cilindros con elementos de gofrado suspendidos y alojados de forma radialmente flotante que se pueden insertar axialmente en

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las preformas abiertas de manera que en la zona combada de la preforma se pueda crear, por medio de la geometna de diseno especial de la camisa de refrigeracion y del elemento de gofrado, as^ como mediante el movimiento axial del elemento de gofrado, un espacio hueco que describe preferentemente la forma de la preforma acabada, caracterizado porque un cilindro de gofrado definido geometricamente, con un orificio de ventilacion en combinacion con un contorno de fondo definido geometricamente, puede deformar el material plastico del fondo combado por estiramiento, presion y empuje de la masa plastica hasta que el volumen entre ambos contornos este casi o completamente relleno de plastico, limitando de este modo la carrera de gofrado.
11. Dispositivo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de gofrado se fabrica de material termoconductor y elastico (por ejemplo silicona) o ngido (por ejemplo teflon).
12. Dispositivo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de gofrado esta refrigerado o atemperado.
13. Dispositivo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las camisas de refrigeracion se refrigeran mediante lfquido.
14. Dispositivo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de gofrado esta alojado de forma axialmente suspendida y las fuerzas de resorte se definen individualmente.
15. Dispositivo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de gofrado esta alojado de forma radialmente flotante.
16. Dispositivo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada cilindro de gofrado posee un accionamiento axial individual con longitudes de carrera y fuerzas preseleccionables.
17. Dispositivo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la zona del fondo de la camisa de refrigeracion y/o el elemento de gofrado ampifan adicionalmente la superficie del fondo combado de la preforma por raspado o mediante nervios.
18. Dispositivo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la zona del fondo de la camisa de refrigeracion y/o el elemento de gofrado presentan geometnas que favorecen el soplado de fondos con una forma especial.
19. Dispositivo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cilindro de gofrado (18) presenta al menos un orificio de ventilacion (25).