ES2830734T3 - Formación de envases de vidrio en respuesta al alargamiento de parisón suspendido - Google Patents

Abstract

Método de formación de un envase de vidrio (C'), que comprende las etapas de: permitir que un parisón suspendido (P, P', p", P'") se alargue en un molde (14, 54, 354) a lo largo de un eje longitudinal central (A); detectar al menos una posición de un extremo cerrado (30) del parisón dentro del molde antes de que el extremo cerrado del parisón entre en contacto con una superficie que se extiende transversalmente (T) en el molde; y ajustar al menos un parámetro de procedimiento en respuesta a la etapa de detección.

Description

DESCRIPCIÓN

Formación de envases de vidrio en respuesta al alargamiento de parisón suspendido

La presente divulgación se refiere a la fabricación de vidrio y, más particularmente, a la formación de envases de vidrio mediante moldeo por soplado de parisones de vidrio.

Antecedentes y sumario de la divulgación

Los métodos para moldear envases de vidrio incluyen habitualmente procedimientos de prensado-soplado o de sopladosoplado. Por ejemplo, un procedimiento de soplado-soplado para moldear envases de vidrio incluye normalmente las siguientes etapas: alimentar vidrio fundido en un molde formador que tiene un émbolo; cerrar el molde, retirar el émbolo y soplar el vidrio fundido contra las paredes interiores del molde formador para formar un parisón; abrir el molde formador e invertir el parisón mientras se transfiere el parisón a un molde de soplado abierto; y cerrar el molde de soplado y soplar el parisón contra las paredes interiores del molde de soplado para formar un envase acabado. Una patente estadounidense que ilustra un procedimiento de este tipo incluye 4.137.061. Después de que se invierta y se transfiera un parisón a un molde de soplado, el parisón puede recalentarse y alargarse antes de un tiempo fijo en el que se aplica presión de gas al parisón para formar el parisón en un envase. Cuando el parisón es demasiado largo o demasiado corto en el momento en el que se aplica la presión de aire, pueden producirse variaciones no deseadas en el grosor de pared del envase.

El documento WO 00/56673 A1 describe un sistema de control de temperatura que incluye sensores térmicos para detectar temperaturas de un émbolo y un molde formador.

El documento WO 2013/062722 A1 describe un método y un aparato para determinar un diámetro de agujero mínimo efectivo de una boca de envase considerada de un valor diferente al diámetro de agujero mínimo más bajo general.

Un objeto general de la presente divulgación, según un aspecto de la divulgación, es proporcionar un método de formación de un envase de vidrio en respuesta a la detección de una posición de un parisón de vidrio en un molde.

La presente divulgación incorpora un número de aspectos que pueden implementarse de manera independiente o en combinación entre sí.

La presente invención se refiere a un método y un aparato para formar envases de vidrio usando un sensor, tal como se define en las reivindicaciones 1 a 15.

Un método de formación de un envase de vidrio según un aspecto de la divulgación incluye las etapas de: permitir que un parisón suspendido se alargue en un molde a lo largo de un eje longitudinal central; detectar al menos una posición de un extremo cerrado del parisón dentro del molde antes de que el extremo cerrado del parisón entre en contacto con una superficie que se extiende transversalmente en el molde; y ajustar al menos un parámetro de procedimiento en respuesta a la etapa de detección.

Según otro aspecto de la divulgación, se proporciona un sistema de formación de envase de vidrio que incluye un molde para formar un envase a partir de un parisón que tiene un extremo abierto, un extremo cerrado y un eje longitudinal central que se extiende entre los mismos. El molde incluye una placa inferior y un cuerpo de molde que tiene un extremo inferior que puede cerrarse alrededor de una parte de la placa inferior. El sistema también incluye un sensor en funcionamiento paralelo en menos de cinco grados angulares al eje longitudinal para detectar al menos una posición del extremo cerrado del parisón mientras el parisón se suspende dentro del molde antes de que el extremo cerrado del parisón entre en contacto con una superficie que se extiende transversalmente en el molde. Una superficie interior y/o exterior del extremo cerrado del parisón puede detectarse por encima del extremo cerrado, por debajo del extremo cerrado o de otro modo.

Según un aspecto adicional de la divulgación, se proporciona un aparato para detectar el alargamiento de un parisón en un molde de soplado de una máquina de formación de artículos de vidrio. El aparato incluye una placa inferior, un cuerpo de molde que tiene un extremo inferior que puede cerrarse alrededor de una parte de la placa inferior, una abertura en la placa inferior del molde de soplado, una ventana óptica en dicha abertura y un sensor acoplado de manera operativa a dicha ventana y a través de dicha ventana a dicho parisón en el molde de soplado, para detectar la posición del parisón con respecto a la placa inferior. La ventana óptica puede permitir la medición del parisón desde una ubicación por debajo del parisón.

Breve descripción de los dibujos

La divulgación, junto con objetos, características, ventajas y aspectos adicionales de la misma, se entenderán mejor a partir de la siguiente descripción, las reivindicaciones anexas y los dibujos adjuntos, en los que:

las figuras 1 a 3 son vistas esquemáticas de partes de un procedimiento de prensado-soplado que incluye un alimentador por gota, un manipulador por gota y un equipo de molde formador según una realización ilustrativa de la presente divulgación;

la figura 4 es una vista en alzado de un parisón según una realización ilustrativa de la presente divulgación que puede producirse por el equipo ilustrado en las figuras 1 a 3;

la figura 4A es una vista desde arriba del parisón de la figura 4;

la figura 5 es una vista esquemática del procedimiento de prensado-soplado que incluye un lado formador con un equipo de molde formador, una etapa invertida de transferencia con un equipo de transferencia de parisón y un lado de soplado con un equipo de molde de soplado que incluye un sensor de alargamiento de parisón que puede usarse para detectar el alargamiento de un parisón a través de una parte del equipo de transferencia de parisón;

la figura 6 es una vista esquemática de una parte del equipo de molde de soplado según una realización ilustrativa de la presente divulgación e ilustra que el sensor de alargamiento de parisón puede usarse para detectar el alargamiento del parisón después de que el equipo de transferencia de parisón se haya separado del equipo de molde de soplado;

la figura 7 es una vista esquemática de la parte del equipo de molde de soplado de la figura 6, que ilustra que el sensor de alargamiento de parisón puede usarse para detectar el alargamiento del parisón en el molde de soplado antes de que se sople el parisón para entrar en contacto con las paredes del molde de soplado y después de que el parisón se haya alargado en el molde de soplado;

la figura 8 es una vista esquemática del molde de soplado en el que el parisón de la figura 7 se ha formado completamente en un envase completado;

la figura 9 es una vista esquemática similar a la de la figura 7, salvo porque la figura 9 ilustra un sensor de alargamiento de parisón que actúa conjuntamente con un reflector para detectar el alargamiento del parisón en el molde de soplado, según otra realización ilustrativa de la presente divulgación;

la figura 10 es una vista esquemática similar a la de la figura 7, salvo porque la figura 10 ilustra un primer sensor de alargamiento de parisón soportado por una cabeza de soplado y un segundo sensor de alargamiento de parisón soportado en un extremo inferior de un molde de soplado, según una o más realizaciones ilustrativas adicionales de la presente divulgación;

la figura 10A es una vista fragmentaria alargada de una parte de la figura 10;

la figura 10B es una vista en sección esquemática de una parte del molde de soplado de la figura 10; y

la figura 10C es una vista fragmentaria alargada de una parte de la figura 10B.

Descripción detallada

Las figuras 1 a 3 ilustran un ejemplo de una parte de un procedimiento de formación de envase que incluye un lado formador que tiene un equipo de molde formador 10, un alimentador por gota de vidrio F que produce una gota de vidrio G y un distribuidor rotativo de gota D que distribuye gotas desde el alimentador F hasta el equipo de molde formador 10. Los expertos habituales en la técnica reconocerán que el alimentador F puede incluir un tubo de descarga en un extremo aguas abajo de un canal de distribución de horno para recibir vidrio fundido M del mismo, una cubeta en una parte inferior del tubo de descarga para controlar el tamaño de la gota, un calentador en el tubo de descarga para controlar la temperatura y/o viscosidad de la gota, un émbolo en el tubo de descarga para expulsar vidrio fundido M de la cubeta y tijeras por debajo de la cubeta para cortar gotas del vidrio fundido M. El calentador puede incluir un quemador de llama, un calentador de resistencia eléctrica, un microondas o cualquier otro calentador adecuado. El émbolo y las tijeras pueden incluir accionadores hidráulicos, neumáticos, eléctricos o de cualquier otro tipo adecuado. Asimismo, el distribuidor rotativo de gota D puede incluir accionadores hidráulicos, neumáticos, eléctricos o de cualquier otro tipo adecuado y puede incluir una boca para recibir las gotas recibidas desde el alimentador F, un receptor para recibir gotas desde la boca y transportarlas aguas abajo y un deflector para recibir gotas desde el receptor y transportarlas aguas abajo al equipo de molde formador 10.

El equipo de molde formador 10 puede ser un equipo de formación por prensado, tal como se ilustra, pero, en otras realizaciones, puede ser un equipo de formación por soplado o cualquier otro equipo adecuado que forma un parisón. Con referencia a la figura 1, se ilustra una gota aguas abajo G del vidrio fundido M que se deja caer a través de un embudo 12 en un molde formador o un molde de parisón abierto 14 que incluye un cuerpo de molde formador 16, un anillo de cuello 18 y un émbolo 20. En la figura 2, el embudo 12 (figura 1) se ha separado y se muestra un tapón 22 avanzado en posición contra el cuerpo de molde formador 16. También, en la figura 2, se ha hecho avanzar el émbolo 20 hasta el cuerpo de molde formador 16 y se muestra lo que es ahora una carga C del vidrio fundido M colocada en la parte inferior del molde 14 dentro del anillo de cuello 18 y contra el émbolo 20 y alrededor del extremo del émbolo 21. En la figura 3, se ha separado el embudo (no mostrado), se ha hecho avanzar el tapón 22 contra el cuerpo de molde 16 y se ha hecho avanzar el émbolo 20 para formar el vidrio fundido M contra superficies interiores del cuerpo de molde formador 16 y el tapón 22 para producir un parisón P a partir del vidrio fundido M.

En consecuencia, el procedimiento puede incluir una etapa de formación del parisón P en el molde formador 14, por ejemplo, por formación por soplado, formación por prensado y/o cualquier otra técnica adecuada. La etapa de formación de parisón puede incluir la medición o el control del tiempo de llegada de la gota, la temperatura de la gota, la temperatura de la superficie del molde, la presión y la duración de prensado del émbolo, el tiempo de contacto del molde formador de parisón, el tiempo de enfriamiento del formador de parisón y el nivel de temperatura y/o tiempo de recalentamiento de parisón.

Como resultado, y con referencia a las figuras 4 y/o 4A, el parisón P incluye una terminación de cuello 24 en un extremo abierto 26, un diámetro interior 25 de la terminación de cuello 24, una pared de extremo 28 en un extremo cerrado 30 y una pared lateral 32 que se extiende entre los extremos 26, 30. El parisón P también incluye un interior 34 que incluye una superficie de extremo interior 36 y superficies laterales interiores 37 y un exterior 38 que incluye una superficie de extremo exterior 40, superficies laterales exteriores 42 y una superficie de tapa exterior 44. El extremo cerrado 30 del parisón P tiene un grosor D3.

Con referencia a la figura 5, el equipo de transferencia de parisón 46 puede usarse para transferir el parisón P desde el lado formador hasta un lado de soplado del procedimiento que incluye el equipo de molde de soplado 48. El equipo de transferencia 46 puede incluir un brazo invertido 50 que puede hacerse rotar mediante un accionador 52, por ejemplo, un motor de cualquier tipo, o cualquier otro dispositivo adecuado que pueda hacer rotar el brazo 50. En cualquier caso, el equipo de transferencia 46 invierte el parisón P a medida que conduce el parisón P hasta una parte del equipo de molde de soplado 48. En una realización, el brazo invertido 50 puede acoplarse al anillo de cuello 18 de cualquier manera adecuada y puede incluir cualquier equipo adecuado que puede usarse para retirar partes del anillo de cuello 18 para liberar el parisón P. En consecuencia, el procedimiento puede incluir una etapa de invertir el parisón P y transferir el parisón P desde el molde formador 14 del lado formador hasta el equipo de molde de soplado 48 del lado de soplado del procedimiento.

Tal como se ilustra también en la figura 5, el equipo de molde de soplado 48 incluye un molde de soplado 54 que tiene un eje longitudinal central A y un cuerpo de molde de soplado 56 con mitades de molde 56a, 56b y una placa inferior 58 dispuesta entre extremos inferiores de las mitades de molde 56a, 56b. Las mitades de molde 56a, 56b pueden cerrarse juntas alrededor del parisón P y la placa inferior 58. El parisón P se suspende dentro del molde 54. Mientras se suspende, se permite que el parisón P se recaliente y se alargue dentro del molde 54. Más específicamente, el parisón P puede suspenderse en su terminación de cuello por el anillo de cuello 18 o puede retirarse el anillo de cuello 18 de manera que el parisón P se suspende en su cuello por partes correspondientes del molde 54 o de cualquier otra manera adecuada. En cualquier caso, el parisón P se suspende en el molde 54 de manera que el extremo cerrado 30 del parisón P está libre y no soportado, por ejemplo, por una superficie que se extiende transversalmente T, por ejemplo, una superficie superior de la placa inferior 58. En algún momento después de que las mitades de molde 56a, 56b se cierran juntas alrededor de la placa inferior 58 para formar una cavidad de molde cerrada, se aplica presión de gas al parisón P para moldear el parisón P en un envase (no mostrado).

Los expertos habituales en la técnica reconocerán que, aunque se denomina un molde de "soplado", el molde de soplado 54 puede funcionar bajo presión de gas positiva y/o negativa. Por ejemplo, puede suministrarse gas de soplado al interior del parisón P y/o puede evacuarse el espacio entre el parisón P y el molde 54 mediante la aplicación de presión de gas de vacío o negativa, hasta que el parisón P se sople y/o se saque completamente de acuerdo con las superficies interiores del molde de soplado 54. El gas de soplado puede suministrarse mediante una cabeza de soplado después de que se retire el anillo de cuello 18 mediante el brazo invertido 50.

Tal como se ilustra además en la figura 5, se proporciona un sensor 60 para detectar una posición de una parte del parisón P, por ejemplo, la posición del extremo cerrado 30 del parisón P en cualquier ubicación dada dentro del molde 54. En la realización de la figura 5, el sensor 60 puede situarse por encima del molde de soplado 54 y fuera de la envoltura de funcionamiento del equipo de transferencia 46. Tal como se ilustra, el sensor 60 puede detectar el parisón P, mientras el anillo de cuello 18 se sitúa en el lado de soplado y, más particularmente, se sitúa adyacente a o contra el molde de soplado 54. Más específicamente, el sensor 60 puede detectar el parisón P a través del anillo de cuello 18.

El sensor 60 puede incluir un sensor de distancia, por ejemplo, un sensor de distancia por láser, un sensor de distancia ultrasónico, un sensor de proximidad, un sensor de aberración cromática o cualquier otro tipo de sensor adecuado para detectar una distancia entre un sensor y un objetivo. El sensor de distancia por láser puede incluir un sensor de triangulación por láser, un sensor de tiempo de vuelo por láser o cualquier otro sensor de distancia por láser adecuado. Si el sensor 60 funciona basándose en luz u otro medio de señal que puede refractarse, reflejarse y/o redirigirse de otra manera, los expertos habituales en la técnica reconocerán que un cuerpo de sensor podría situarse a lo largo de un eje diferente de una cabeza de recepción de señal separada. En ese caso, podrían usarse óptica de fibras, espejos u otros dispositivos adecuados para guiar la luz u otra señal desde la cabeza de recepción de señal hasta el cuerpo de detección. En cualquier caso, el sensor 60 puede incluir un eje de funcionamiento O a lo largo del cual puede viajar un haz luminoso, una onda sonora o cualquier otro medio.

En la realización ilustrada en la figura 5, el sensor 60 se dispone de manera operativa por encima del molde de soplado 54 para detectar el parisón P en el molde de soplado 54 y, más particularmente, puede usarse para detectar la posición del extremo cerrado 30 del parisón P en el molde de soplado 54. El sensor 60 funciona sustancialmente paralelo al eje longitudinal A. Por ejemplo, en la realización de la figura 5, el sensor 60 se sitúa directamente por encima del parisón P con su eje de funcionamiento O extendiéndose sustancialmente a lo largo del eje longitudinal A del parisón P. En una realización, el eje de funcionamiento O y el eje longitudinal A del parisón P pueden ser coaxiales. En cualquier caso, el eje de funcionamiento O puede ser sustancialmente paralelo al eje longitudinal A del parisón P, de manera que la etapa de detección puede realizarse sustancialmente paralela al eje longitudinal A del parisón P. Tal como se usa en el presente documento, la expresión "sustancialmente" incluye menos de cinco grados angulares. Sin embargo, el eje de funcionamiento del sensor 60 no necesita ser perfectamente paralelo o coaxial al eje longitudinal A del parisón P y/o no necesita permanecer sustancialmente a lo largo del eje longitudinal A durante el procedimiento de fabricación de envase completo. Por ejemplo, algunos envases, como botellas de cerveza, pueden permitir el uso de un eje de funcionamiento no paralelo del orden de cinco grados angulares desde el eje longitudinal, y otros envases con un acabado de diámetro mayor, como tarros de comida para bebés, pueden permitir el uso de un eje de funcionamiento no paralelo del orden de veinte grados angulares desde el eje longitudinal del parisón P.

En cualquier caso, el sensor 60 se ilustra en una ubicación fija y a una distancia D1 desde una superficie superior de mitades de molde 56a, 56b. La distancia D1 puede ser fija o también podría variar en función del tiempo. Se ilustra una segunda distancia D2 para representar una distancia medida que puede determinarse de cualquier manera adecuada basándose en la salida desde el sensor 60. Los expertos habituales en la técnica reconocerán que el propio sensor 60 puede emitir un valor de distancia medida o puede emitir datos que pueden usarse para calcular la distancia.

En consecuencia, el procedimiento incluye una etapa de detección de al menos una posición del extremo cerrado 30 del parisón P en el molde de soplado 54, antes de que el extremo cerrado 30 del parisón P entre en contacto con la superficie que se extiende transversalmente T en el molde 54. La superficie que se extiende transversalmente T puede ser, por ejemplo, la superficie superior de la placa inferior 58 que se cruza y se orienta transversalmente con respecto al eje longitudinal A.

La etapa de detección puede incluir la detección de la superficie interior inferior 38 del extremo cerrado 30 del parisón P dentro del molde 54, usando el sensor 60 en funcionamiento sustancialmente paralelo al eje longitudinal central A del parisón P desde por encima del parisón P. Con referencia a la figura 4A, el sensor 60 (figura 5) puede situarse de manera que un objetivo del parisón P que se detecta está dentro de un círculo 37 más pequeño que el diámetro interior 25 de la terminación de cuello 24 del parisón P. El sensor 60 (figura 5) puede situarse de manera que el objetivo que se detecta está en la superficie de extremo interior o central 36 del círculo 37, pero puede tolerarse algo de desalineado teniendo en cuenta que puede dar como resultado ligeras inexactitudes.

Haciendo referencia de nuevo a la figura 5, puede determinarse una longitud del parisón P por una longitud de un interior del parisón P. Una vez que el sensor 60 ha medido una distancia D2 a la superficie de extremo interior de parisón 36, puede determinarse una longitud de parisón resultante asumiendo el grosor D3 de un extremo cerrado de parisón 30 y una distancia fija D1. En otras realizaciones, la distancia fija D1 puede medirse desde la superficie de tapa de parisón 44 y/o su superficie correspondiente en el anillo de cuello 18. La longitud de parisón resultante es, por tanto, igual a (D2 -D1) D3. Como alternativa, la etapa de detección puede incluir la detección de una superficie de extremo exterior inferior 40 del extremo cerrado 30 del parisón P dentro del molde 54, tal como se describirá con respecto a la figura 10 a continuación, en el presente documento. Por último, puede determinarse la cantidad de alargamiento de parisón comparando la longitud de parisón medida con la longitud hipotética en el momento en el que se formó el parisón P o analizando además la distancia detectada después de que se cree la presión de moldeo en el molde.

La etapa de detección puede realizarse desde un momento específico en el que el parisón P se asienta dentro del molde 54 pero antes de que las mitades de molde 56a, 56b se hayan cerrado y/o en el momento específico en el que las mitades de molde 56a, 56b se cierran juntas. También, la etapa de detección puede llevarse a cabo hasta un momento en el que se inicia la etapa de moldeo y/o un momento en el que una cabeza de soplado (no mostrada) se acopla al molde 54. La etapa de detección puede realizarse numerosas veces para determinar la tasa de alargamiento de parisón, que se ve afectada por la temperatura del vidrio, y/o para identificar una longitud de parisón óptima antes de iniciar la etapa de moldeo y/o para ajustar el momento de inicio de la etapa de moldeo.

Con referencia a las figuras 6 y 7, las mitades de molde 56a, 56b se han cerrado alrededor del parisón. Tal como se muestra en la figura 6, el parisón ha empezado a alargarse y se muestra como el parisón P'. La distancia D1 es idéntica a la mostrada en la figura 5, pero la distancia detectada ha aumentado y se muestra como la distancia D2', debido a la longitud de parisón aumentada. De manera similar, tal como se muestra en la figura 7, el parisón se ha alargado completamente y se muestra como el parisón P". La distancia D1 es idéntica a la mostrada en la figura 5, pero la distancia detectada ha aumentado más y se muestra como la distancia D2", debido a la longitud de parisón aumentada adicional. En consecuencia, el procedimiento incluye permitir que el parisón P se alargue en el molde 54 a lo largo del eje longitudinal central A. Se reconoce que este debate se refiere a la detección de la superficie de extremo interior inferior 36 (por ejemplo, en una parte central de la misma), sin embargo, la longitud también puede medirse detectando la superficie de extremo exterior inferior 40, tal como se comenta a continuación con respecto a la figura 10.

Con referencia a la figura 8 (y la figura 7), puede formarse un envase C' moldeando el parisón (P") contra superficies interiores del molde 54 en respuesta a la etapa de detección. Más particularmente, el moldeo puede incluir aplicar al menos una de la presión positiva o negativa al parisón (P") en respuesta a la detección del parisón (P"). Por ejemplo, puede aplicarse gas o aire de soplado a través de una cabeza de soplado (no mostrada) al interior del parisón (P") y/o puede aplicarse vacío al exterior del parisón (P") para formar el envase C'.

Más específicamente, el inicio del moldeo por soplado del parisón (P") puede responder a la detección del parisón (P") y puede realizarse antes de que el extremo cerrado 30 del parisón (P") entre en contacto con la superficie que se extiende transversalmente T en el molde 54. También, el inicio de la etapa de moldeo puede responder a la etapa de detección en una distancia predeterminada entre el extremo cerrado 30 del parisón (P") y una referencia fija del molde 54. Por ejemplo, el inicio de la etapa de moldeo puede responder a una determinada posición del parisón (P") en el molde 54. Más específicamente, el inicio de la etapa de moldeo puede responder a la etapa de detección, en la que el moldeo se inicia en una distancia predeterminada entre una superficie exterior del extremo cerrado 30 del parisón (P") y una superficie correspondiente de la placa inferior 58 del molde 54. La detección puede continuar hasta que se forma el envase C' contra el molde 54 y se establece una superficie de extremo interior inferior 36'.

El método puede incluir ajustar al menos un parámetro de procedimiento en cualquier momento adecuado. Por ejemplo, el método puede incluir detectar un alargamiento de un parisón detectado actualmente y, después, ajustar un parámetro de moldeo formador de un ciclo de moldeo formador posterior de un parisón formado posteriormente. En otro ejemplo, el método puede incluir detectar un alargamiento de un parisón detectado actualmente en un ciclo de moldeo por soplado actual y ajustar un parámetro de moldeo por soplado durante el ciclo de moldeo por soplado actual y/o ajustar el parámetro entre ciclos de moldeo por soplado. Dicho de otro modo, el método puede incluir la monitorización y el control de procedimiento a tiempo real y/o puede incluir el control de ciclo de procedimiento posterior en respuesta a la monitorización de procedimiento actual o anterior.

En cuanto a esta última, el método puede incluir detectar el alargamiento de múltiples parisones en múltiples ciclos de moldeo por soplado, realizar el análisis estadístico de los valores de alargamiento detectados y ajustar parámetros de ciclos de moldeo formador posteriores, operaciones de recalentamiento y/o ciclos de moldeo por soplado. De manera similar, el método puede incluir ajustar parámetros para todas las cavidades de molde de una sección completa de una máquina de sección individual si los valores de alargamiento son los mismos a través de esas cavidades. Por el contrario, el método puede incluir ajustar parámetros para menos de todas las cavidades de molde de una sección completa de una máquina de sección individual si los valores de alargamiento son diferentes a través de esas cavidades. Asimismo, el método puede incluir ajustar diferentes parámetros para diferentes cavidades de molde de una sección completa de una máquina de sección individual si los valores de alargamiento son diferentes a través de esas cavidades.

En un ejemplo específico, la etapa de ajuste puede incluir ajustar la duración de la etapa de moldeo. Por ejemplo, el/los parámetro(s) de moldeo puede(n) incluir un momento en el que se inicia la presión de moldeo de modo que la formación del envase C' puede iniciarse a una distancia repetible y conocida por encima de un punto de referencia, por ejemplo, una superficie superior de la placa inferior 58. En otro ejemplo, la etapa de ajuste puede incluir ajustar la temperatura de gota de vidrio para afectar a la distancia y el tiempo de alargamiento de parisón. Por ejemplo, un calentador alimentador por gota puede ajustarse para aplicar más o menos calor al vidrio fundido para hacer que una gota de vidrio sea más o menos viscosa. En otro ejemplo, el/los parámetro(s) de moldeo puede(n) incluir una cantidad de presión de moldeo inicial, un perfil de presión de moldeo o una planificación de aumento/reducción de presión o cualquier otro parámetro adecuado. En consecuencia, el envase C' puede formarse para un grosor de pared uniforme o, de lo contrario, óptimo o cualquier otra cualidad adecuada que dependa del alargamiento de parisón.

El método dado a conocer en el presente documento también puede incluir estimar una posición de desencadenamiento del extremo cerrado 30 del parisón (P") que se usa para iniciar la etapa de moldeo, en respuesta a la etapa de detección. Por ejemplo, la etapa de detección puede incluir detectar al menos dos posiciones del extremo cerrado 30 del parisón (P") y la etapa de estimación puede incluir extrapolar las al menos dos posiciones para obtener la posición de desencadenamiento. En otro ejemplo, podrían estimarse datos como resultado de una medición junto con una hipótesis de la longitud de parisón en el instante en el que se completó la transferencia de parisón al molde 54. Tales etapas pueden ser útiles en momentos en los que se bloquea la trayectoria entre el sensor y el parisón.

En otra realización, la etapa de estimación puede incluir interpolar las al menos dos posiciones, por ejemplo, en momentos en los que la medición no es posible, pero sí al menos una medición antes y una medición después de la captura. Por ejemplo, el sensor puede obstruirse en un momento en el que se desea saber el alargamiento de parisón con el fin de ajustar de manera precisa la etapa de formación de parisón o de moldeo. En un ejemplo donde se usan dos sensores, uno de encima y una de debajo, si la distancia de funcionamiento del sensor inferior es solo de 10 mm y se desea saber cuándo se ha alargado la parte inferior del parisón hasta un punto a 15 mm de la placa inferior del molde de soplado, entonces se usa una lectura del sensor superior en un momento anterior (antes de que la cabeza de soplado bloquease la vista) para interpolar el momento en el que el extremo inferior del parisón estaba 15 mm por encima de la placa inferior del molde de soplado. Este ejemplo requiere que se retrase un soplado final al menos hasta que el extremo inferior del parisón alcance un punto 10 mm por encima de la placa inferior del molde de soplado de modo que la interpolación solo necesite representar el alargamiento de parisón bajo gravedad. La interpolación puede basarse en un modelo lineal, un modelo FEA más complicado o en mediciones de parisones alargados obtenidas mediante estudios empíricos.

Las figuras de la 9 a la 10A muestran otras realizaciones ilustrativas de un equipo de moldeo por soplado. Estas realizaciones son similares en muchos aspectos a la realización de las figuras 1 a 8, y números semejantes entre las realizaciones, designan generalmente elementos semejantes o correspondientes a lo largo de varias vistas de las figuras de los dibujos. En consecuencia, las descripciones de las realizaciones se incorporan entre sí y la descripción del contenido común a las realizaciones puede no repetirse en general, en el presente documento.

La figura 9 ilustra un sensor 160 situado fuera del eje o a lo largo de un eje independiente del eje longitudinal A de un parisón P". Un transceptor de señal 162 se muestra en una posición que puede funcionar para transmitir y recibir una señal desde el sensor 160 al parisón P y viceversa. El transceptor 162 puede incluir un reflector, una fibra óptica o cualquier otro dispositivo adecuado. El medio entre el transceptor y el sensor puede ser cualquiera que permita el paso de la señal, por ejemplo, fibras ópticas, un conjunto independiente de dispositivos de reflejo de señal, aire o cualquier otro medio adecuado En este método, el interior del parisón P tiene una longitud igual a (D2"+D4) - (D1+D4), donde (D2"+D4) es el valor medido por el sensor 160 y (D1+D4) es una constante.

La figura 10 ilustra varias realizaciones posibles que pueden usarse solas o conjuntamente entre sí. En primer lugar, un sensor 260 puede soportarse mediante una cabeza de soplado 59, que puede situarse en una parte superior de un molde 354 de manera que un eje de funcionamiento de sensor O se dispone a lo largo del eje longitudinal A. En segundo lugar, un segundo sensor 360 puede disponerse en un extremo inferior del molde 354 y puede usarse solo. En tercer lugar, el segundo sensor 360 puede usarse además del sensor de cabeza de soplado 260. En cuarto lugar, el segundo sensor 360 puede usarse además del sensor 60 de la figura 5. Por ejemplo, el sensor 60 puede usarse antes de que una cabeza de soplado descienda hacia el molde 354 y el segundo sensor 360 puede usarse después de que la cabeza de soplado 59 se asiente sobre el molde 354.

En una realización, la etapa de detección puede incluir detectar las superficies de extremo interior inferior y exterior 36, 40 del extremo cerrado 30 del parisón P y determinar las respectivas distancias D2, D2(a). Más específicamente, el primer sensor 260 puede usarse para detectar la superficie de extremo interior inferior del parisón 36 con el fin de permitir la medición de la distancia de medición D2 y el segundo sensor 360 se usa para detectar la superficie de extremo exterior del parisón 40 con el fin de permitir la medición de una distancia D2(a). La longitud de parisón resultante es, por tanto, igual a (D2(a) - D1) y el grosor D3 (figura 4) del extremo cerrado del parisón 30 es, por tanto, igual a (D2(a) - D2). Por supuesto, la relación dimensional entre los sensores 260, 360 puede ser fija o al menos, conocida. Asimismo, las relaciones dimensionales entre cada sensor 260, 360 y la parte superior del molde 354, la parte inferior interior del molde 354 o cualquier otro dato de molde o punto de referencia pueden ser fijas, o al menos conocidas, con el fin de facilitar el cálculo de las distancias D2, D2(a).

En cualquier caso, el segundo sensor 360 puede funcionar a través de una placa inferior modificada 358. Por ejemplo, tal como se muestra también en la figura 10, la placa inferior 358 puede incluir una abertura 364 a través de su superficie superior y una ventana óptica 366 en la abertura 364. La ventana óptica 366 puede incluir un zafiro monocristalino o cualquier otro material adecuado, soportado en la abertura 364. En cualquier caso, el material de la ventana 366 debe ser compatible con el procedimiento de fabricación de envase de vidrio. Por ejemplo, la ventana 366 debería ser transparente en la parte del espectro electromagnético para la que se diseña(n) el/los sensor(es) para producir una señal, no debería alterar el procedimiento de formación de vidrio al cambiar el flujo térmico de manera significativa, debería ser compatible con otros materiales de equipo de molde y/o debería ser capaz de resistir a cambios bruscos de temperatura, ataques químicos y abrasión por vidrio caliente.

La ventana óptica 366 puede soportarse por cualquier pared del molde 354 que incluye paredes de cuerpo (por ejemplo, paredes laterales) y/o la placa inferior 358, que puede establecer de manera efectiva una pared inferior del molde y, más específicamente, puede formar parte de una superficie de moldeo del molde 354 que forma el envase. El segundo sensor 360 puede acoplarse de manera operativa a la ventana óptica 366 y a través de la ventana 366 para detectar el parisón P"'. Por ejemplo, el sensor 360 puede situarse fuera del eje o a lo largo de un eje independiente X (por ejemplo, perpendicular o, de lo contrario, transversal) desde el eje longitudinal A y puede disponerse un transceptor de señal 368 en una posición que puede funcionar para transmitir y recibir una señal desde el sensor 360 al parisón P"' y viceversa. El transceptor 368 puede soportarse en un paso 370 en la placa inferior 358 y el segundo sensor 360 puede soportarse por la placa inferior 358 y/o situarse adyacente a la placa inferior 358. En cualquier caso, el segundo sensor 360 puede comunicarse a través de una abertura lateral 372 en la placa inferior 358. El segundo sensor 360 puede incluir un sensor de triangulación por láser. Se cree que un láser de 1 mW funcionará con un parisón de vidrio de brillo intenso a 1050 grados Celsius. En consecuencia, la etapa de detección del método también o en su lugar, puede incluir detectar la superficie de extremo exterior inferior 40 del extremo cerrado 30 del parisón P'" dentro del molde 354, usando el sensor 360 en funcionamiento sustancialmente paralelo al eje longitudinal central A y desde por debajo del parisón P"'. Dicho de otro modo, el sensor 360 puede funcionar a lo largo de una trayectoria de detección por debajo del parisón P'" y que se extiende a través de la placa inferior 358. Por supuesto, el propio sensor no necesita orientarse paralelo al eje A y pueden usarse reflectores/espejos para redirigir una trayectoria de detección.

La ventana óptica 366 puede formar parte de un conjunto 374 que también incluye la placa inferior 358, una primera arandela plana 376 detrás de la ventana 366, una tuerca de tubo 378 soportada en una cavidad correspondiente de la placa inferior 358 y una arandela de tipo Belleville 380, y una segunda arandela plana 382 dispuestas entre la tuerca de tubo 378 y la primera arandela plana 376. La primera arandela plana 376 puede estar compuesta de acero 4140, que puede termotratarse con Dyna-Blue hasta 28-32 Rc y pulirse. La tuerca de tubo 378 puede estar compuesta de material de Ampco 18 y puede tener roscas exteriores recubiertas con lubricante antiagarrotador de cobre. La primera arandela de tipo Belleville 380 puede estar compuesta de acero 4140, que puede termotratarse con Dyna-Blue hasta 28-32 Rc. La segunda arandela de tipo Belleville 382 puede estar compuesta de Inconel, que puede termotratarse y pulirse.

La ventana óptica 366 puede tener una forma, en general, frustocónica y un ángulo ahusado que debe ser mayor de 3 grados para evitar que la ventana 366 y la placa inferior 358 se autobloqueen y permitiendo que las tensiones térmicas construyan y destruyan uno o el otro o ambos componentes. Preferiblemente, el ángulo ahusado debe ser mayor de 7 grados y, tal como se muestra en el ejemplo ilustrado, es de aproximadamente 30 grados, por ejemplo, de 25 a 35 grados incluyendo todos los intervalos y subintervalos entre ellos. Adicionalmente, a la temperatura de funcionamiento del molde, una superficie superior de la ventana 366 no debería sobresalir más allá de una superficie superior circundante de la placa inferior 358. Esto se consigue considerando que el ángulo ahusado entre los componentes y los coeficientes relacionados de expansión térmica de los diferentes materiales de los componentes rebaja la superficie superior de la ventana 366 ligeramente con respecto a su superficie superior de la placa inferior 358. A medida que el diámetro de la abertura de la placa inferior 364 se expande, tal como debería ser el caso al usar una ventana dieléctrica en un molde de metal, el material de la ventana avanzará hacia la abertura de sección decreciente 364. También es deseable hacer coincidir la conductividad térmica de los materiales de manera tan estrecha como sea posible o limitar el tamaño de la ventana 366 para introducir una alteración lo más pequeña posible al flujo térmico durante el procedimiento de formación de envase.

La superficie superior de la ventana 366 y la superficie superior circundante de la placa inferior 358 deberían limpiarse a 500 grados Celsius. Pero esa relación cambiará con la temperatura, puesto que el material de la ventana 366 puede expandirse más o menos que el material de bronce de la placa inferior 358. En consecuencia, el diseño del conjunto 374 debería ser tal que se permita que la ventana 366 se expanda y se contraiga libremente a medida que la temperatura aumenta y disminuye. En un estado frío, o a temperatura ambiente, la superficie superior de la ventana 366 puede rebajarse con respecto a la superficie superior circundante de la placa inferior 358, por ejemplo, aproximadamente 0,065 mm, por ejemplo, de 0,060 a 0,070 mm. Cuando se alcanza la temperatura de funcionamiento de moldeo, la diferencia en los coeficientes de expansión de los materiales dará como resultado que las superficies superiores de la ventana 366 y la placa inferior 358 se limpien dentro de una tolerancia segura para producir un envase sin abolladuras del mismo.

En otra realización ilustrada en las figuras 10B y 10C, un sensor (no mostrado) puede funcionar a través de un cuerpo de molde modificado 456, por ejemplo, una mitad de molde 456a. Estas realizaciones son similares, en muchos aspectos, a la realización de las figuras 1 a 10A y números semejantes entre las realizaciones designan generalmente elementos semejantes o correspondientes a lo largo de varias vistas de las figuras de los dibujos. En consecuencia, las descripciones de las realizaciones se incorporan entre sí y la descripción del contenido común a las realizaciones puede no repetirse en general, en el presente documento.

La mitad de molde 456a puede incluir una abertura 464 en una superficie lateral de la misma y una ventana óptica 466 en la abertura 464. La ventana óptica 466 puede soportarse mediante una pared lateral de la mitad de molde 456a y, más específicamente, puede formar parte de una superficie de moldeo de la mitad de molde 456a que forma el envase. En consecuencia, puede fabricarse y/o pulirse una superficie radialmente interior 467 de la ventana 466 para estar incurvada para seguir una superficie cilíndrica excurvada de un envase que va a formarse. Por supuesto, la superficie radialmente interior 467 de la ventana 466 puede conformarse según cualquier forma deseada de un envase.

Un sensor (no mostrado) puede acoplarse de manera operativa a la ventana óptica 466 y a través de la ventana 466 a un parisón (no mostrado). En consecuencia, la etapa de detección del método también o en su lugar puede incluir detectar una superficie exterior inferior de un extremo cerrado de un parisón (no mostrado) dentro de un molde, usando un sensor en funcionamiento sustancialmente perpendicular a un eje longitudinal central A y desde junto al parisón. Dicho de otro modo, el sensor puede funcionar a lo largo de una trayectoria de detección al lado del parisón y que se extiende a través del cuerpo de molde. Por supuesto, el propio sensor no necesita orientarse perpendicular al eje y pueden usarse reflectores/espejos para redirigir una trayectoria de detección.

La ventana óptica 466 puede formar parte de un conjunto 474 que también incluye la mitad de molde 456a, la primera arandela plana 376 detrás de la ventana 466, la tuerca de tubo 378 soportada en una cavidad correspondiente de la mitad de molde 456a y la arandela de tipo Belleville 380 y la segunda arandela plana 382 dispuestas entre la tuerca de tubo 378 y la primera arandela plana 376. Aunque solo se ilustra una ventana 466 en las figuras de los dibujos, puede proporcionarse una pluralidad de ventanas y componentes/características correspondientes en el cuerpo de molde. Por ejemplo, pueden espaciarse axialmente múltiples ventanas linealmente a lo largo del eje A o helicoidalmente alrededor del eje. En consecuencia, uno o más sensores pueden detectar el alargamiento de un parisón mediante múltiples ventanas.

Los expertos habituales en la técnica reconocerán que los sensores 60, 160, 260, 360 pueden incluir el ensamblado de procesadores y memoria para realizar cálculos de medición e interfaz con otros controladores de máquinas de formación de vidrio (no mostrados) que pueden usarse para controlar diversos parámetros de procedimiento y componentes de máquina y que incluyen su(s) propio(s) procesador(es). Por ejemplo, pueden controlarse o ajustarse otros componentes de máquina, en respuesta a una entrada de sensor. Más específicamente, pueden controlarse o ajustarse parámetros del alimentador por gota, parámetros del distribuidor rotativo de gota y/o parámetros de equipo de molde en respuesta a posiciones de parisón detectadas, alargamiento y/o similares.

Para los diversos sensores y/o controladores, sus procesadores pueden acoplarse a una memoria adecuada, una o más interfaces pueden acoplarse a los procesadores, uno o más dispositivos de entrada pueden acoplarse a los procesadores y/o uno o más dispositivos de salida pueden acoplarse a los procesadores. Los dispositivos de entrada pueden usarse para comunicar cualquier orden, instrucción, dato, información, señal adecuado y similares a los procesadores. Los procesadores pueden procesar datos y ejecutar instrucciones que proporcionan al menos algo de la funcionalidad para el sistema. Los procesadores pueden incluir, por ejemplo, uno o más microprocesadores, microcontroladores, circuitos lógicos discretos que tienen compuertas lógicas para implementar funciones lógicas en señales de datos, circuitos integrados de aplicación específica con compuertas lógicas adecuadas, dispositivos de lógica programable o programable compleja, matrices de puertas programables o de campo programables y/o cualquier otro tipo adecuado de dispositivo(s) de procesamiento electrónico. La memoria puede incluir cualquier medio o medios legibles por ordenador configurados para proporcionar al menos almacenamiento temporal de al menos algunos datos, estructuras de datos, un sistema operativo, programas aplicativos, módulos o datos de programa y/u otro software de ordenador u otras instrucciones legibles por ordenador que proporcionan al menos algo de la funcionalidad del sistema y que pueden ejecutarse por el procesador. La memoria puede tener la forma de memoria volátil y/o no volátil extraíble y/o no extraíble. Una memoria volátil ilustrativa puede incluir, por ejemplo, una memoria de acceso aleatorio (RAM), una RAM estática (SRAM), una RAM dinámica (DRAM) que incluye una DRAM síncrona o asíncrona y/o similares, para ejecutar software y datos en los procesadores.

Por tanto, se ha dado a conocer un método de formación de un envase de vidrio a partir de un parisón que satisface completamente uno o más de los objetos y objetivos expuestos anteriormente. La divulgación se ha presentado conjuntamente con varias realizaciones ilustrativas, y se han comentado modificaciones y variaciones adicionales. Otras modificaciones y variaciones se sugerirán por sí mismas fácilmente a los expertos habituales en la técnica en vista de lo comentado anteriormente.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Método de formación de un envase de vidrio (C'), que comprende las etapas de:

permitir que un parisón suspendido (P, P', p", P'") se alargue en un molde (14, 54, 354) a lo largo de un eje longitudinal central (A);

detectar al menos una posición de un extremo cerrado (30) del parisón dentro del molde antes de que el extremo cerrado del parisón entre en contacto con una superficie que se extiende transversalmente (T) en el molde; y

ajustar al menos un parámetro de procedimiento en respuesta a la etapa de detección.

2. Método según la reivindicación 1, que comprende, además, la etapa de moldear el parisón contra superficies interiores del molde en respuesta a la etapa de detección y en el que la etapa de ajuste incluye ajustar un parámetro de procedimiento de la etapa de moldeo.

3. Método según la reivindicación 2, en el que el inicio de la etapa de moldeo responde a la etapa de detección y se realiza antes de que el extremo cerrado del parisón entre en contacto con la superficie que se extiende transversalmente en el molde.

4. Método según la reivindicación 2, en el que el inicio de la etapa de moldeo responde a la etapa de detección a una distancia predeterminada entre una superficie exterior del extremo cerrado del parisón y una superficie correspondiente de una placa inferior (58, 358) del molde.

5. Método según la reivindicación 1, en el que la etapa de detección incluye detectar una superficie interior inferior (36) del extremo cerrado del parisón durante el alargamiento del parisón dentro del molde, usando un sensor (60, 160, 260, 360) en funcionamiento o bien paralelo en menos de cinco grados angulares al eje longitudinal central del parisón y desde por encima del parisón o bien perpendicular menos de cinco grados angulares al eje longitudinal central del parisón y desde un lado (372) del parisón a través de un cuerpo de molde (16, 56, 456) del molde.

6. Método según la reivindicación 1 que comprende, además, las etapas de:

formar el parisón en un molde formador; y, después,

recalentar el parisón;

invertir el parisón; y

transferir el parisón al molde;

en el que la etapa de detección se realiza desde un momento en el que el parisón se asienta primero dentro del molde y hasta que al menos uno de un momento en el que se inicia la etapa de moldeo o un momento en el que una cabeza de soplado se acopla al molde; y

en el que la etapa de ajuste incluye ajustar un parámetro de procedimiento de la etapa de formación o la etapa de recalentamiento.

7. Método según la reivindicación 1, que comprende, además, una etapa de estimación de una posición de desencadenamiento del extremo cerrado del parisón que se usa para iniciar la etapa de moldeo, en respuesta a la etapa de detección.

8. Método según la reivindicación 7, en el que la etapa de detección incluye detectar al menos dos posiciones del extremo cerrado del parisón y la etapa de estimación incluye extrapolar las al menos dos posiciones para obtener la posición de desencadenamiento.

9. Método según la reivindicación 2, en el que la etapa de moldeo incluye ajustar al menos un parámetro de moldeo de parisón, al menos uno de durante un ciclo de moldeo o entre ciclos de moldeo.

10. Método según la reivindicación 1, en el que la etapa de detección incluye detectar una superficie exterior inferior (40) del extremo cerrado del parisón dentro del molde, usando un sensor (360) en funcionamiento paralelo en menos de cinco grados angulares al eje longitudinal central del parisón y desde por debajo del parisón a través de una placa inferior (58, 358) del molde.

11. Sistema de formación de envase de vidrio, que comprende:

un molde (14, 54, 354) para formar un envase (C') desde un parisón (P, P', P", P"') que tiene un extremo abierto (26), un extremo cerrado (30) y un eje longitudinal central (A) que se extiende entre los mismos, en el que el molde incluye:

una placa inferior (58, 358), y

un cuerpo de molde (16, 56, 456) que tiene un extremo inferior que puede cerrarse alrededor de una parte de la placa inferior; y

un sensor (60, 160, 260, 360) en funcionamiento paralelo en menos de cinco grados angulares al eje longitudinal para detectar al menos una posición del extremo cerrado del parisón mientras el parisón se suspende dentro del molde antes de que el extremo cerrado del parisón entre en contacto con una superficie que se extiende transversalmente (T) en el molde, o en funcionamiento perpendicular menos de cinco grados angulares al eje longitudinal central del parisón y desde un lado (372) del parisón a través de un cuerpo de molde (16, 56, 456) del molde para detectar una superficie exterior inferior de un extremo cerrado del parisón dentro del molde.

12. Sistema según la reivindicación 11, en el que el sensor funciona a lo largo de una trayectoria de detección por encima del parisón o por debajo del molde.

13. Sistema según la reivindicación 12, en el que el sensor funciona a través de la placa inferior y la placa inferior incluye una abertura (364, 464) y una ventana óptica (366, 466) en la abertura, en el que el sensor se acopla de manera operativa a la ventana óptica y a través de la ventana al parisón.

14. Sistema según la reivindicación 11, en el que el sensor funciona a lo largo de una trayectoria de detección en un lado (372) del parisón y la trayectoria de detección se extiende a través del cuerpo de molde, el cuerpo de molde incluye una abertura (464) y una ventana óptica (466) en la abertura, en el que el sensor se acopla de manera operativa a la ventana óptica y a través de la ventana al parisón.

15. Sistema según la reivindicación 11, en el que dicho sensor es un sensor de triangulación.