ES2624699T3 - Procedimiento para la fabricación de una pieza moldeada de plástico y máquina de moldeo por inyección - Google Patents

Procedimiento para la fabricación de una pieza moldeada de plástico y máquina de moldeo por inyección Download PDF

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Abstract

Máquina de moldeo por inyección con dos placas de sujeción de molde (1 ,3) móviles una respecto a otra, una unidad de cierre, una unidad de viraje (9) dispuesta entre las placas de sujeción de molde y al menos dos unidades de inyección, en la que las dos placas de sujeción de molde portan un primer y un segundo útil parcial (7; 8) Y la unidad de viraje comprende un tercer útil parcial (14), que se puede girar alrededor de un eje de giro (15) orientado en paralelo al eje de cierre (2) y comprende varias cavidades (18) realizadas de forma concordante dispuestas alrededor del eje de giro, las cuales delimitan cavidades configuradas diferentemente junto con el primer y el segundo útil parcial (7; 8) con el útil cerrada, en la que las cavidades del tercer útil parcial (14) se pueden alimentar cada vez en una primera posición (A) del tercer útil parcial a través del primer útil parcial (7) por una unidad de inyección asociada a la primera placa de sujeción de molde (1) correspondiente y en otra posición (B) del tercer útil parcial (14) a través del segundo útil parcial (8) por una unidad de inyección asociada a la segunda placa de sujeción de molde (3) correspondiente.

Description

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DESCRIPCI6N
Procedimiento para la fabricacion de una pieza moldeada de plastico y maquina de moldeo por inyeccion
La presente invencion se refiere a una maquina de moldeo por inyeccion que es apropiada para la fabricacidn de una pieza moldeada de plastico, que presents una capa de barrera embebida en el plastico.
La tecnica de moldeo por inyeccion constituye uno de los procedimientos mas significativos del procesamiento de plasticos. Comprende innumerables variantes de la fabricacion de productos macizos o huecos de un componente o varios componentes, con o sin pieza de insercion prefabricada.
El documento EP 1612024 A1 da a conocer un procedimiento para la fabricacidn de un componente compuesto, que presents un componente portante y un componente cobertor de plastico y un componente de armadura dispuesto entre estos componentes, con la tecnica de moldeo por inyeccion. A este respecto, en una maquina de moldeo por inyeccion se inyectan uno tras otro el componente portante y el componente cobertor sobre el componente de armadura. Para la realization del procedimiento se proponen dos variantes posibles de la maquina de moldeo por inyeccion. En la primera variante de la maquina, la maquina de moldeo por inyeccion comprende dos placas de sujecion de molde moviles una con respecto a otra con utiles parciales sujetos en ellas y una unidad de viraje dispuesta entre las placas de sujecidn de molde con un tercer util parcial giratorio alrededor del eje de giro que se extiende transversalmente respecto al eje de cierre; para la inyeccion del componente portante se recurre a una primera cavidad que esta delimitada por el primer y el tercer util parcial, mientras que el componente cobertor se inyecta en una cavidad delimitada por el segundo y el tercer util parcial. El producto intermedio fabricado en la primera etapa, que se compone del componente de armadura y el componente portante inyectado en 6I se transporta despues de la abertura del util, de forma adherida en el tercer util parcial, mediante su giro delante del segundo util parcial, antes de que el util se cierre de nuevo para la segunda etapa. En la segunda variante de la maquina, entre las placas de sujecion de molde que portan el primer y el segundo util parcial no esta prevista una unidad de viraje; mejor dicho aqui se puede girar una de las dos placas de sujecion de molde alrededor de un eje de giro paralelo respecto al eje de cierre. Las diferentes cavidades estcin delimitadas respectivamente por el primer y el segundo util parcial.
Una maquina de moldeo por inyeccidn conforme a la segunda variante de la maquina segun el documento EP 1612024 A1, que sirve de igual manera para la fabricacion de un componente compuesto con una pieza de insercion recubierta por inyeccion en ambos lados, tambien se puede deducir del documento WO 2010/050101 A1.
El documento WO 2009/143600 A1 da a conocer una maquina de moldeo por inyeccion que se corresponds respecto a su modo constructive fundamental con aquella de la primera variante de la maquina segun el documento EP 1612024 A1.
En distintos sectores de aplicacion existe una necesidad de piezas moldeadas de plastico con capa de barrera embebida. Esto es valido en particular en el sector de los embalajes de alimentos y recipientes (que pueden volverse a cerrar), concretamente cuando se trata de impedir la difusion de oxigeno al interior de un embalaje de plastico para la proteccidn de alimentos sensibles o en el caso de sustancias tecnicas la difusion de componentes volatiles. Respecto al estado de la tecnica se remite, por ejemplo, al documento WO 2010/139566 A1.
En lo referente a los costes, un requerimiento especial consiste en poder fabricar piezas moldeadas de plastico semejantes de forma fiable y segura al proceso, en las que la capa de barrera embebida en el plastico presente un espesor solo minimo.
Este planteamiento del problema se resuelve segun la presente invencidn mediante la maquina de moldeo por inyeccion indicada en la revindication 1. En la cooperation funcional sinergica con las caracteristicas restantes caracterizadoras de esta, la maquina de moldeo por inyeccidn segun la invencidn se destaca por ello entre otros porque estan previstos tres utiles parciales, a saber, un primer y un segundo util parcial asociado cada vez a una placa de sujecidn de molde y un tercer util parcial dispuesto en medio, que se puede girar alrededor del eje de giro que se extiende en paralelo al eje de cierre de la maquina de moldeo por inyeccion y presenta una multiplicidad de cavidades dispuestas alrededor del eje de giro. Con el util cerrado, 6ste presenta una multiplicidad de cavidades de molde que se delimitan cada vez por el primer util parcial, el segundo util parcial, asi como la pared de la cavidad correspondiente del tercer util parcial. A este respecto, tiene una importancia especial que las cavidades del tercer util parcial esten abiertas tanto en la direccion hacia el primer util parcial, como tambien en la direccion hacia e' segundo util parcial, de modo que el material de moldeo por inyeccidn - segun la etapa del procedimiento correspondiente - se pueda inyectar en la cavidad tanto desde el lado del primer util parcial como tambien desde e\ lado del segundo util parcial. Dentro de la maquina de moldeo por inyeccion, las etapas de moldeo por inyeccion individuales se desarrollan en distintas estaciones, pudiendose transportar la pieza moldeada por inyeccion fabricada en la primera etapa de moldeo por inyeccion, que en el sentido del procedimiento explicado m3s arriba se puede componer en particular de la preforma tridimensional con plastico inyectado unilateralmente sobre ella, que define una superficie de pared de la pieza moldeada de plastico a fabricar, mediante el tercer util parcial gracias a su giro alrededor del eje de giro de una estacion a la siguiente. A este respecto, en la segunda estacion se inyecta
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tipicamente plastico sobre el segundo lado, de modo que tambien alii se genera una estructura que define la superficie de pared terminada de la pieza moldeada de plastico a fabricar.
Aplicando la maquina de moldeo por inyeccion representada se puede realizar de forma especialmente eficiente el procedimiento descrito m&s abajo para la fabricacion de una pieza moldeada de plastico que presents una capa de barrera embebida en el plastico.
A este respecto, es especialmente ventajoso que al menos un util parcial presente una recepcidn para una pieza de insercion a recubrir por inyeccion (en particular la preforma explicada mas arriba de la lamina de barrera multicapa), pudiendo corresponderse en particular la geometria de la recepcion de forma extensive con la geometna de la pieza de insercion, de modo que la pieza de insercion se sustenta durante al menos una etapa de moldeo por inyeccion de forma extensiva mediante la recepcion. Esta posibilidad esta en relacion directa con el proceso de moldeo por inyeccion multietapa que posibilita que un lado de la pieza de insercidn se sustente de forma extensiva, y a saber aquel lado en el que no se aplica ningun plastico en la etapa de moldeo por inyeccion correspondiente. De esta manera es muy bajo el peligro de un deterioro de la pieza de insercion incluso en procesos de moldeo por inyeccion muy dinamicos con masa fundida muy viscosa. Esto es de nuevo un aspecto especialmente esencial con vistas al planteamiento del objetivo representado al inicio (minimizacion del grosor de la capa de barrera).
Segun otro perfeccionamiento preferido, la unidad de viraje presents un marco que rodea el tercer util parcial. Esto es sumamente ventajoso con vistas a la rigidez de la unidad de viraje. A este respecto, segun los requerimientos de la resistencia del molde y/o el apoyo giratorio del tercer util parcial, el marco puede estar relleno totalmente o parcialmente, en donde sin embargo un relleno posible del marco presenta pasos en asociacidn geometries a las estaciones de moldeo por inyeccion individuales con vistas a la accesibilidad explicada m3s arriba a las cavidades dispuestas en el tercer util parcial desde ambos lados.
La presente invencion se puede aplicar igualmente para maquinas de moldeo por inyeccion con unidad de viraje fija - con respecto a la bancada de maquina - como tambten en aquellas maquinas de moldeo por inyeccion que disponen de una placa de sujecion de molde fija y una mdvil, estando realizada tambien la unidad de viraje de forma desplazable en este caso, que se corresponde con un perfeccionamiento especialmente preferido de la presente invencion. A este respecto, de forma especialmente preferida el peso de la unidad de viraje se deriva a traves de guias lineales apropiadas directamente al armazon de la maquina de moldeo por inyeccion (bancada de maquina). Alternativamente o adicionalmente la unidad de viraje puede estar guiada en los largueros de la maquina de moldeo por inyeccion.
Con la maquina de moldeo por inyeccion segun la invencion explicada anteriormente se puede realizar el procedimiento explicado a continuacion para la fabricacion de una pieza moldeada de plastico de forma especialmente fiable. En la cooperation funcional sinergica con las caracteristicas restantes caracterizadoras de 6sta, el procedimiento mencionado se destaca en particular porque una capa de barrera, que debe ser parte de la pieza moldeada a fabricar embebida en el plastico, en primer lugar - debido al revestimiento en ambos lados con el material plastico - es parte de una preforma tridimensional, que se desprende del recorte de la lamina de barrera multicapa y que se recubre por inyeccion aplicado un proceso de moldeo por inyeccion multietapa. Durante la etapa de moldeo por inyeccion correspondiente, la masa fundida de plastico inyectada en el util se conecta con el material de revestimiento fundido - mediante su calor - del recorte de lamina de barrera, lo que conduce como resultado a un anclaje especialmente fijo y fiable de forma duradera de la capa de barrera en la pieza moldeada de plastico inyectada. A este respecto, el procedimiento tambien trabaja de forma estable al proceso con capas de barrera extraordinariamente delgadas (de la lamina de barrera multicapa). Por tanto la capa de barrera se apoya y protege, por un lado, por el material de revestimiento de plastico correspondiente, de modo que resiste las fuertes exigencias dentro del molde de inyeccion durante el proceso de moldeo por inyeccion; y por otro lado, segun se explica ademavs en otro punto en mayor detalle, se puede realizar un apoyo extensivo de la preforma en el molde de inyeccion, y a saber en aquel lado opuesto al lado en el que se inyecta el material plastico en la etapa de moldeo por inyeccidn, correspondiente. Como otra ventaja significativa se debe mencionar que se produce una manipulacidn extraordinariamente sencilla y fiable de la capa de barrera a procesar, ya que esta en el instante de la insercion en e! molde de inyeccion es parte de una preforma tridimensional - con rigidez intrmseca de manera ideal - a partir de un recorte de lamina de barrera. En aplicaciones tipicas existen relaciones muy favorables tanto con respecto a la gestidn del procedimiento (v6ase arriba) como tambien con respecto a las propiedades del producto final, cuando el espesor de los dos revestimientos de plastico de la capa de barrera esta respectivamente entre las 10 veces y las 100 veces del espesor de la capa de barrera del recorte de lamina de barrera (antes de su conformation).
Otras ventajas y puntos de vista favorables se ven a partir de la explication posterior, en particular de los distintoe ejemplos de realization preferidos, representados a continuacion.
En este sentido, una primera configuracidn especialmente preferida se destaca porque la preforma se forma mediante termoformado de un recorte piano de una lamina de barrera multicapa. A este respecto, el recorte mencionado se puede estampar en particular de la lamina de barrera multicapa mencionada, pudiendose aplicar - segun las peculiaridades especifica (p. ej. los materiales usados y su espesor) - tambien otros procedimientos (p. ej. corte por laser o estampado por ultrasonidos). Mediante el termoformado mencionado se pueden fabricar, por
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ejemplo, preformas mas o menos de tipo escudilla, segun se pueden usar en el marco de la fabrication de reclpientes que sirven p. ej. para la recepcibn de alimentos.
A este respecto, de forma especialmente preferida se recubren por inyeccibn aquellas aristas de la preforma que se desprenden de las aristas de corte del recorte de la lamina de barrera multicapa. De esta manera la capa de barrera esta completamente encapsulada en la pieza moldeada de plastico. No estb expuesta directamente a influenclas ambientales cualesquiera y esta protegida mecanicamente. De esta manera, una capa de barrera especialmente delgada tambien satisface su funcion de larga duration. Por consiguiente en la aplicacion del procedimiento descrito se puede usar con bxito un material de barrera que sea considerablemente mbs delgado y por tanto mas econbmico como material de barrera, el cual se usa en el marco de la fabricacion de piezas moldeadas de plbstico con la aplicacion de procedimientos de moldeo por inyeccion convencionales. Asi se puede utilizar, por ejemplo, una lamina de 5 a 10 /jm de espesor de EVOH, cuando se usa una Ibmina de barrera tricapa de PP/EVOH/PP formada para la preforma tridimensional mencionada.
Segun otra configuration preferida esta previsto que coincida el material de revestimiento y el material de moldeo por inyeccion o procedan de la misma familia de materiales. Esto favorece la conexion material fija de forma duradera y de larga vida del material de revestimiento y del material de moldeo por inyeccion debido a la fusion con el resultado de una pieza moldeada de plastico especialmente duradera.
Con la gestion apropiada del procedimiento, la lamina de barrera multicapa formada para la preforma tridimensional - en particular por termoformado - se puede mejorar aun mbs en el proceso de moldeo por inyeccion en el sentido de una funcionalidad ampliada, por ejemplo, proveerse de direccionadores de energia para la soldadura por ultrasonidos o con bisagras o con juntas de estanqueidad o similares.
A continuation se explica mbs en detalle la presente invention mediante un ejemplo de realizacibn especialmente preferido, ilustrado en el dibujo. En este caso muestra
Fig. 1 por fragmentos una section axial a traves de una maquina de moldeo por inyeccion realizada segun la invencion con util abierto, y
Fig. 2 la maquina de moldeo por inyeccion segun la fig. 1 (con modificaciones minimas, aqui no considerables) con util cerrado.
La maquina de moldeo por inyeccion ilustrada en el dibujo en la extensibn de un fragmento que solo interesa aqui se corresponde, en tanto que no se indique lo contrario por la presente invencibn, con el estado de la tecnica conocido suficientemente; presenta en particular una primera placa de sujecibn de molde 1 fija y una segunda placa de sujecion de molde 3 desplazable a lo largo del eje de maquina 2, apoyandose la Ciltima a traves de las guias lineales 4 sobre el armazon de maquina (bancada de maquina) 5. Entre las dos placas de sujecibn de molde se extienden los largueros 6. No estbn ilustradas la unidad de cierre y las dos unidades de inyeccion, de las que una esta asociada a la primera placa de sujecibn de molde 1 y la otra a la segunda placa de sujecibn de molde 3. Sobre la primera placa de sujecibn de molde 1 esta sujeto un primer util parcial 7 sobre la segunda placa de sujecibn de molde 3 esta sujeto un segundo util parcial 8. Parece prescindible el explicar en detalle esta estructura basica de la maquina de moldeo por inyeccibn en este punto; en lugar de ello se remite en este sentido al estado de la tecnica conocido en general.
Entre las dos placas de sujecibn de molde 1 y 3 estb dispuesta una unidad de viraje 9. Esta comprende una estructura base 10 con un marco 11 y un relleno 12 que lo refuerza, apoyandose la estructura base a traves de una guia lineal 13 de forma desplazable sobre el armazon de maquina 5. En caso de necesidad esta prevista una gufa adicional de la estructura base 10 en los largueros 6.
En la estructura base 10 estb montado un tercer util parcial 14 de forma giratoria alrededor del eje de giro 15 paralelo al eje de la maquina 2. El tercer util parcial 14 comprende un cuerpo de viraje 16 de tipo disco e insertos de molde 17 recibidos en bste. A este respecto, los dos insertos de molde concuerdan de forma idbntica con respecto al diserio de sus superficies 19 que definen la cavidad 18 correspondiente.
En el caso del util cerrado (fig. 2) las cavidades 18 delimitan junto con el primer util parcial 7 y el segundo util parcial 8 dos cavidades. Estas estan configuradas diferentemente mediante diserio diferente de los salientes 20 del primer util parcial 7. Asi el saliente superior 20A, que esta asociado a la estacibn de moldeo por inyeccibn superior A, estb realizado algo mas grueso que el saliente 20B asociado a la estacibn de moldeo por inyeccibn inferior B. De este modo una preforma tridimensional, insertada en la cavidad de la estacibn de moldeo por inyeccibn superior A, en la que se desarrolla la primera etapa del moldeo por inyeccibn del procedimiento explicado mbs arriba, se sustenta de forma extensiva por el saliente 20A, que estb adaptado a la geometria interior de la preforma preformada de tipo escudilla, mientras que a traves del segundo util parcial 8 se inyecta una masa fundida de plbstico en la cavidad para aplicar el plastico sobre la preforma. De esta manera el saliente 20A del primer util parcial 7 forma una "recepcibn" 24 en el sentido representado mbs arriba.
Despues de la solidificacion de la masa fundida inyectada se abre el util (fig. 1) y el tercer util parcial 14 se gira en 180°, permaneciendo la pieza moldeada por inyeccibn fabricada en la estacibn de inyeccibn A en el inserto de forma
correspondiente y de este modo llegando a la estacion de inyeccion B. Despues del cierre del util (fig. 2) se inyecta la masa fundida de plastico a traves del primer util parcial 7 en la cavidad de la estacion de inyeccion inferior B, para aplicar internamente el plastico sobre la pieza moldeada por inyeccibn fabricada en la estacion de inyeccion A. A este respecto, la pieza moldeada por inyeccion correspondiente se sustenta de forma extensiva desde fuera y a 5 saber a traves de la superficie 19 de la cavidad 18 correspondiente del tercer util parcial 14, asi como el lado frontal 21 del saliente inferior 22B del segundo util parcial 8 asociado a la segunda estacion de inyeccibn inferior B.
Para la capacidad de alimentacion de las cavidades 18 del tercer util parcial 14 - segun la posicion actual en la primera estacion de inyeccion A o de la segunda estacion de inyeccion B - a traves del segundo util parcial 8 o el primer util parcial 7, el relleno 12 de la estructura base 10 de la unidad de viraje 9 presenta pasos 23 - asociados 10 espacialmente a las estaciones de inyeccion Lo correspondiente es valido para el cuerpo giratorio 16.
De forma preventiva, para evitar malentendidos, se remite de nuevo a que las maquinas de moldeo por inyeccibn segun la invention, ilustradas en las fig. 1 y 2 estan construidas de forma coincidente basicamente, se diferencian entretanto en detalles constructivos, por ejemplo, con respecto a la disposicibn del eje de giro 15, de la realizacibn del apoyo de la unidad de viraje 9 y de la placa de sujecion de molde 3 desplazable, asi como del marco 11 del 15 cuerpo base 10 de la unidad de viraje 9 y similares.
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REIVINDICACIONES
1. Maquina de moldeo por inyeccibn con dos placas de sujecion de molde (1, 3) moviles una respecto a otra, una unidad de cierre, una unidad de viraje (9) dispuesta entre las placas de sujecion de molde y al menos dos unidades de inyeccion, en la que las dos placas de sujecion de molde portan un primer y un segundo util parcial (7; 8) y la unidad de viraje comprende un tercer util parcial (14), que se puede girar alrededor de un eje de giro (15) orientado en paralelo al eje de cierre (2) y comprende varias cavidades (18) realizadas de forma concordante dispuestas alrededor del eje de giro, las cuales delimitan cavidades configuradas diferentemente junto con el primer y el segundo util parcial (7; 8) con el util cerrado, en la que las cavidades del tercer util parcial (14) se pueden alimentar cada vez en una primera posicion (A) del tercer util parcial a travbs del primer util parcial (7) por una unidad de inyeccion asociada a la primera placa de sujecion de molde (1) correspondiente y en otra posicion (B) del tercer util parcial (14) a traves del segundo util parcial (8) por una unidad de inyeccion asociada a la segunda placa de sujecion de molde (3) correspondiente.
2. Maquina de moldeo por inyeccion segun la reivindicacion 1, caracterizada porque el util parcial (7, 8, 14) presenta una recepcion para la pieza de Insercibn a recubrir por inyeccion.
3. Mbquina de moldeo segun la reivindicacion 1 o reivindicacion 2, caracterizada porque la geometria de la recepcibn se corresponde de forma extensiva con la geometria de la pieza de insercibn, de modo que la pieza de insercibn se sustenta de forma extensiva mediante la recepcion.
4. Mbquina de moldeo por inyeccibn segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la unidad de viraje (9) presenta un marco que rodea el tercer util parcial (14).
5. Mbquina de moldeo por inyeccion segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque una de las placas de sujecibn de molde (1, 3) estb realizada de forma fija y la unidad de viraje (9) de forma desplazable a lo largo del eje de cierre (2).
6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la unidad de viraje (9) se apoya a traves de gutas lineales (13) sobre el bastidor (5) de la maquina de moldeo por inyeccibn.
7. Maquina de moldeo por inyeccibn segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la unidad de viraje (9) esta guiada en largueros (6) de la maquina de moldeo por inyeccibn.
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Claims (7)

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    1. Maquina de moldeo por inyeccion con dos placas do sujecion de molde (1, 3) mobiles una respecto a otra, una unidad de cierre, una unidad de viraje (9) dispuesta entre las placas de sujecion de molde y al menos dos unidades de inyeccion, en la que las dos placas de sujecion de molde portan un primer y un segundo util parcial (7; 8) y la unidad de viraje comprende un tercer util parcial (14), que se puede girar alrededor de un eje de giro (15) orientado en paralelo al eje de cierre (2) y comprende varias cavidades (18) realizadas de forma concordante dispuestas alrededor del eje de giro, las cuales delimitan cavidades configuradas diferentemente junto con el primer y el segundo util parcial (7; 8) con el util cerrado, en la que las cavidades del tercer util parcial (14) se pueden alimentar cada vez en una primera posicion (A) del tercer util parcial a travds del primer Util parcial (7) por una unidad de inyeccion asociada a la primera placa de sujecion de molde (1) correspondiente y en otra posicion (B) del tercer util parcial (14) a traves del segundo util parcial (8) por una unidad de inyeccion asociada a la segunda placa de sujecion de molde (3) correspondiente.
  2. 2. Maquina de moldeo por inyeccion segun la reivindicacion 1, caracterizada porque el util parcial (7, 8, 14) presenta una recepcion para la pieza de insercidn a recubrir por inyeccion.
  3. 3. Maquina de moldeo segun la reivindicacion 1 o reivindicacion 2, caracterizada porque la geometria de la recepcidn se corresponde de forma extensiva con la geometria de la pieza de insercion, de modo que la pieza de insercion se sustenta de forma extensiva mediante la recepcion.
  4. 4. Mciquina de moldeo por inyeccion segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la unidad de viraje (9) presenta un marco que rodea el tercer util parcial (14).
  5. 5. Mciquina de moldeo por inyeccion segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque una de las placas de sujecion de molde (1, 3) estd realizada de forma fija y la unidad de viraje (9) de forma desplazable a lo largo del eje de cierre (2).
  6. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la unidad de viraje (9) se apoya a traves de guias lineales (13) sobre el bastidor (5) de la maquina de moldeo por inyeccidn.
  7. 7. Maquina de moldeo por inyeccion segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la unidad de viraje (9) esta guiada en largueros (6) de la maquina de moldeo por inyeccion.
    imagen1
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