MOLDE CON INSERTO PARA UNA MAQUINA DE MOLDEADO POR SOPLADO DE RECIPIENTES
Campo de la Invención La invención se refiere al moldeo por soplado de recipientes.
Más particularmente se refiere a un molde para una maquina de moldeo para el soplado de recipientes, el molde de soplado se realiza al introducir una preforma o parisón (generalmente formado de material termoplástico) en el molde, luego colocar la preforma bajo presión para proveerla con la forma deseada en el molde. Antecedentes de la Invención El experto en la técnica sabe que el moldeo por soplado no se realiza de forma abstracta sino que las operaciones realizadas durante el moldeo por soplado (se que el recipiente en el molde es tratado con calor o no, opcionalmente enfriar el recipiente dejándolo en el molde, etc), y los parámetros de la máquina (tales como la temperatura del molde) dependen del uso pretendido para el contenedor. Así ciertas aplicaciones requieren que el molde se enfría: esto aplica por ejemplo cuando se fabrica recipientes para contener agua simple. En contraste otras aplicaciones requieren que el molde se caliente: por lo tanto, los rellenos calientes (por ejemplo con líquidos tales como te, jugo de fruta pasteurizado, etc.) o la pasteurización del contenido asume que el molde se calienta a una temperatura
predeterminada para fijar el material por calor, los parámetros para ajustar la temperatura del molde dependiendo de la temperatura del líquido de relleno o las condiciones de pasteurización. La temperatura del molde (enfiramiento o alentamiento) se ajusta al hacer circular un líquido para la transferencia de calor (por ejemplo el agua municipal o agua fría cuando se enfría; agua caliente o aceite cuando se calienta, la selección del fluido dependiendo de la temperatura que se va a alcanzar) en pasajes proporcionados en la pared del molde alrededor de la cavidad de moldeo. Además, la persona experta sabe que el relleno en aliente o la P pasteurización puede provocar la deformación sustancial del recipiente, que depende de la temperatura del líquido con los parámetros de llenado o de pasteurización, aun si ele contenedor previamente ha sido sometido a tratamiento de fijado por calor para volverlo resistente al calor, deformación que puede ser irreversible a mayor o menor grado, de tal forma que no desaparece completamente después de que el líquido se ha enfriado. Por lo tanto un líquido a (o el calentamiento del recipiente a) una temperatura de 80° C provoca que el contenedor se expanda más de lo que lo haría con un líquido a una temperatura de 60° C; además un sí el recipiente con relleno caliente o pasteurizado no se deforme durante el llenado o la pasteurización , la caída de presión interna que acompaña al enfriamiento del contenido (después de sellar) provocaría una reducción en el volumen del contenedor que puede
dar como resultado la contracción de ciertas zonas de las paredes del recipiente. Con el fin de cuando menos superar parcialmente esas desventajas, en el pasado se ha propuesto para anticipar la deformación residual del contenedor después del relleno caliente o la pasteurización y/o el enfriamiento al proporcionar un inserto de moldeo en el molde, el inserto puede formar zonas de deformación (paneles o similares) en el contenedor y puede colocarse de forma diferente dependiente en la variación prevista en el volumen del recipiente durante el llenado para compensar tal deformación. Esa solución significa que el mismo molde puede usarse para recipientes que tienen formas similares pero que se pretende reciban líquidos a diferentes temperaturas o se sometan a diferentes tratamientos térmicos: bajo esas circunstancias, los recipientes son diferentes al final del moldeo por soplado, pero se vuelven idénticos o similares después del llenado y/o el enfriamiento. Se conoce el uso de insertos en aplicaciones diferentes al llenado en caliente o pasteurización de hecho para recipientes los cuales a priori o son susceptibles a someterse a un tratamiento que pueda resultar en su deformación después de su fabricación. Esto aplica por ejemplo cuando se inicia desde una forma básica común, un fabricante desea diversificar con el fin de producir una serie diferente de contenedores con diferencias que se basan en detalles correspondientes a la forma (la posición de los patrones moldeados tales como logotipos que difieren de una serie a otra) y/o en
volumen: un ejemplo conocido se refiere para producir series de recipientes promocionales de volumen que es mayor que el volumen básico de tal forma que se usan insertos para elevar la altura del recipiente de esa serie. Sin embargo especialmente en la zona de los insertos el uso de los insertos por cualquier razón sufre de problemas con la uniformidad de regulación térmica del molde. Tal ausencia de uniformidad en todas las configuraciones puede resultar en un problema al formar los recipientes apropiadamente, esto es recipientes en los cuales la distribución de material se optimiza. Además con recipientes que se pretende sean llenados en caliente o pasteurizados, esos problemas con la regulación térmica pueden dar como resultado en la aparición de tensiones residuales en el recipiente que se expresan durante el llenado o la pasteurización por medio de deformación no recuperable que afecta de manera perjudicial el comportamiento y/o apariencia final del contenedor. Breve Descripción de la Invención El objetivo de la invención es superar las desventajas antes mencionadas al proponer una solución que puede optimizar la regulación térmica del molde durante el moldeo por soplado. Para este fin la invención propone un molde para na máquina de moldeo por soplado, el molde comprende: . un pared que define una cavidad distribuida alrededor de un eje principal, el eje está provista con pasajes para hacer circular un fluido de transferencia de calor dentro de la pared;
. cuando menos un inserto de moldeo montado en la pared, el inserto está provisto con cuando menos un d ucto q ue se comunica con u n paso en a pared. De esta manera , el fluido de transferencia de calor puede circular en el inserto de moldeo, que así se lleva sustancialmente a la misma temperatura de la pared del molde. Así es posible obtener una temperatura del molde sustancialmente un iforme durante el moldeo por soplado. Esto es benéfico para la estabilidad mecánica del recipiente durante el llenado en caliente, ya que el molde puede ser calentado de manera sustancialmente uniforme. En una modalidad el ducto tiene la forma de una cavidad h ueca en una cara del inserto volteada hacia la pared; puede formar un meandro para mejorar el intercambio térmico. En una modalidad , la posición del inserto puede ajustarse perpendicular al eje principal de a pared , para este fin el molde también presenta cuado menos una calza, interpuesta entre la pared y el inserto, la cuña se perfora por cuando menos un puerto que se abre hacia un pasaje en la pared y en un d ucto en el inserto. Así el mismo inserto, es posible aj ustar su posición como una función de las necesidades definidas antes, sin afectar negativamente la circu lación del fluido de transferencia térmica. Esa cuña por ejemplo en la forma de una placa que tiene un contorno que sig ue el del inserto q ue puede proporcionarse con espigas proyectantes que pasan a través de los orificios de
posicionamiento perforadas en la cu ña . En una modalidad la pared del molde se provee con cuando menos dos pasajes , de hecho un primer pasaje y u n segundo pasaje el inserto está provisto con cuando menos dos ductos, de hecho un d ucto primario y un d ucto secundario . En una modalidad la cuña se perfora por medio de cuando menos dos puertos, de hecho un puerto primario que se abre hacia el pasaje primario y hacia el ducto primario, y un puerto secundario que se abre en el pasaje secundario y en el ducto secundario, los puertos proporcionan una sección transversal de flujo con las dimensiones apropiadas para el flujo de la transferencia térmica. El puerto primario por ejemplo tiene la forma de un orificio alargado, mientras que el puerto secu ndario puede tener la forma de un orificio circular. La pared del molde por ejemplo esta ahuecada por medio de un receso en el cual se reciben la cuña y el inserto, y en el cual puede abrirse cuando menos u n pasaje en la pared , apuntando hacia un puerto en la cuña . Además en una modalidad la cuña puede tener la forma de un grupo de cuñas laminadas desprendibles. Breve Descripción de la I nvención Otros objetos y ventajas de la invención se vuelven evidentes a partir de la sig uiente descripción hechas con referencia a los dibujos anexos en los cuales: La fig ura 1 es una vista en perspectiva fragmentada que
muestra una porción del un molde de la invención; La figura 2 es una vista en perspectiva desmembrada de la parte de molde de la figura 1 ; La figura 3 es una vista similar a la figura 1 , que no muestra ni el inserto de moldeo ni su cuña; La figura 4 es una vista en perspectiva de la porción de molde de la figura 3, desde otro punto de vista; La figura 5 es una vista en perspectiva desmembrada que muestra el inserto de moldeo y su cuña para un molde de la invención; La figura 6 es una vista en perspectiva desmembrada que muestra el inserto de moldeo y su cuña para un molde de la figura 5 desde otro punto de vista; La figura 7 es una vista en perspectiva que muestra el inserto y la cuña ensamblados; La figura 8 es una vista de planta que muestra una cuña para un molde de la invención; y La figura 9 es una vista de planta que muestra un inserto de moldeo para un molde de la invención. Descripción Detallada de la Invención La figura 1 muestra una porción de un molde 1 que se pretende equipe una máquina de moldeo por soplado (no mostrado), para moldear por soplado de recipientes (no mostrado). La porción del molde 1 que se muestra es de hecho una porción de una mitad de molde 2, que se pretende satisfaga un
req uisito particula r para el recipiente que va a formarse , esa necesidad (de la cual se da un ejemplo adelante) posiblemente varia de un recipiente a otro y requiere ajustes que son difíciles de realización un molde de una sola pieza . Como se explica adelante, la mitad de molde 2 mostrada presente un inserto fijado; está ensamblada con otra mitad de molde (no mostrado) q ue para formar el cuerpo del contenedor puede ser idéntica a la mitad de molde 2 (esto es puede también incluir el inserto fijado) o puede ser diferente (esto es una sola pieza, por ejemplo) , las dos mitades de molde se completan por medio de un elemento base para formar la base del contenedor, el ensamble así forma un molde completo. El molde 1 incluye una pared 3 que está hecho de acero o preferentemente de una aleación de aluminio y define una cavidad 4 (prod ucida por medio de maquinado de precisión) que se pretende reciba u na preforma (no mostrada) - también llamada parisón- de material termoplástico, que ha sido calentada a una temperatura suficiente para permitir q ue se deforme du rante el moldeo por soplado antes de introd ucirla en el molde 1 . Como puede observarse en la figura 1 , la cavidad 4, que se muestra parcialmente en esta figura generalmente se distribuye alrededor de un eje X principal que al definir una dirección longitudinal , se extiende a lo largo de la dimensión mayor de la cavidad 4 (esto es del recipiente) , con excepción de una zona 5 en la cual u n perfil ribeteado se forma en el recipiente du rante el moldeo
por soplado para facilitar su asimiento. Como puede observarse en la figura 1 , la pared 3 del molde 1 está provista con pasajes 6,7 de los cuales se pretende permitan la circulación de un líquido de transferencia de calor dentro de la pared 3 para regular la temperatura del molde 1 . Esos pasajes 6,7 tienen la forma de una pluralidad de orificios paralelos perforados longitudinalmente en la pared 3, y se distribuyen alrededor de su periferia. La contin uidad del circuito de calentamiento formado por pasajes 6,7 se asegura por medio de las perforaciones no mostradas) que conectan los pasajes 6,7 y producidos en una porción superior del molde, debe utilizarse para formar el borde del recipiente no mostrado en las figuras. Esos pasajes incluyen u n pasaje primario 6 en el cual el fluido de transferencia de calor circula desde abajo hacia arriba del molde 1 , por ejemplo y un pasaje secundario 7, adyacente al pasaje primario 6 y se conecta en la porción superior del molde 1 , en el cual el pasaje secu ndario 7 el fluido de transferencia de calor fluye en la dirección inversa, desde arriba hacia abajo del molde 1 . En la zona 5 en donde el perfil debe producirse en el contenedor, el molde 1 incluye un inserto de moldeo 8 montado sobre la pared 3, en una posición en relación a esta que puede ajustarse transversalmente, esto es perpendicular al eje principal X.
En una modalidad, para permitir el ajuste de la posición del inserto 8, el molde 1 también incluye una cuña de ajuste 9
interpuesta entre la pared 3 y el inserto 8. El grosor de la cuña que tiene la forma de una placa con un contorno que sustancialmente coincide con la del inserto 8, se selecciona como función de la variación prevista en el volumen del recipiente durante su subsecuente llenado. Así dependiendo de la temperatura del líquido de llenado, el grosor de esa cuña 9 puede seleccionarse para que sea 1 mm
(milímetro), 1 .5 mm, o 2 mm, el grosor en la práctica aumenta al aumentar la temperatura del líquido. La cuña 9 puede maquinarse como función de un requisito particular definido del recipiente que va a formarse. Sin embargo, en vez de fabricar la cuña puede ser oportuno formar la cuña como un conjunto de cuñas desprendibles en la forma de hojas laminadas que se desprenden como función del tamaño deseado. Esas cuñas desprendibles están disponibles comercialmente y el experto simplemente puede hacer fabrica runa serie de cuñas con las dimensiones deseadas. Como puede observarse en las figuras 2 a 4, un receso 10 es forma en la pared 3 del molde 1 y recibe la cuña 9 y el inserto conjuntamente, el contorno de ese receso 10 es complementario al del inserto 8. Como se muestra en la figura 3, el pasaje primario 6 se abre en el receso 10 por medio dedos orificios, de hecho un orificio primario inferior 1 1 que se extienden por medio de una cavidad inferior 12, ahuecada de forma oblicua en la pared 3, y un orificio
superior primario 13, que se extiende por medio de una cavidad superior 14, y ahuecado oblicuamente en la pared 3; como se describe adelante, esos orificios 1 1 , 12 se colocan en comunicación con la cuña 9 y el inserto 9 se ponen en posición. De manera similar el pasaje secundario 7 se abre hacia el receso 10 por medio de dos orificios, de hecho un orificio secundario superior 15 y un orificio secundario inferior 16 que también se colocan en comunicación con la cuña 9 y el inserto 8 se ponen en posición. Con el fin de producir una temperatura uniforme en el molde 1 cuando se moldea por soplado la preforma, la cuña 9 y el inserto 8 están colocados para permitir que un fluido e transferencia térmica circule dentro del inserto 8. De hecho los pasajes 6,7 que interrumpen el receso 10, se extienden en la cuña 9 y el inserto 8. Para este fin el inserto 8 está provisto con un ducto primario 17 en forma de una cavidad perforada en una cara 18 del inserto 8 llamada la cara posterior, volteada hacia la cuña 9 (esto es hacia la pared 3), que está perforada por un orificio primario inferior o puerto 19 en forma de un orificio alargado que cuando la cuña 9 está en su lugar en el receso 10 entre la pared 3 y el inserto 8, apunta hacia el orificio primario inferior 11 y así se abre hacia el pasaje primario 6 producido en la pared 3, ese puerto primario inferior 19 también abre en una porción inferior oblicua 20 del ducto primario 17. La cuña 9 está provista con un orificio primario superior o puerto 21 en la forma de un orificio alargo que cuando la cuña 9 está
en su lugar en el receso 1 0 entre la pared 3 y el inserto 8 apunta hacia el orificio primario superior 13 y así se are en el pasaje primario 6 producido en la pared 3, el puerto de primario superior 21 también se abre en una porción superior oblicua 22 del ducto primario 1 7. Además, como puede observarse en la fig u ra 5 en particular, el inserto 8 está provisto con un ducto secundario 23 en la forma de una cavidad perforada en la cara posterior 1 8 del inserto 8 , la cuña 9 está perforada por medio de un puerto secundario superior 24 en la forma de un orificio circular que cuando la cuña 9 están en su lugar en el receso 1 0 entre la pared 3 y el inserto 9 , apunta el orificio secundario superior 1 5, y así abre en el pasaje secundario 7 formado en la pared 3, el puerto secundario superior 24 también se abre en una porción superior 25 del d ucto secu ndario 23. La cuña 9 también se provee con un puerto secundario inferior
26 en la forma de un orificio circular que cuando la cuña 9 está en lugar en el receso 1 0 entre la pared 3 y el inserto 8, apuntando al orificio secundario inferior 1 6 y así se abre en el pasaje secundario 8, el puerto secundario inferior 26 también se abre en una porción inferior 27 del d ucto secundario 23. Como puede observarse claramente en las figura 5 y 9, los ductos 17,23 en el inserto forman meand ros para permitir la mejor distribución del intercambio de calor entre el fluido de transferencia de calor y el volumen del inserto 8. Además como puede también observarse claramente en la
figura 5, los ductos 1 7 y 23 no son uniformes en profundidad: esto se debe a la forma del inserto 8, el grosor del cual no es uniforme medido perpendicularmente al eje principal X: es más delgado en sus porciones superior e inferior (ductos 17 y 23 son así menos profundos) , y es más grueso en el centro (los d uctos 1 7 y 23 son así más profu ndos) . Los puertos alargados formados en la cuña 9, que siguen a las porciones menos profundas de los ductos 1 7 y 23, y así garantizar una sección transversal de flujo mín ima para evitar las perdidas superiores del fluido de transferencia de calor a lo largo del circuito de fluido. Cuando la cuña 9 y el inserto 8 están colocados en el receso 1 0, la cavidad inferior 1 2 apunta al puerto primario ¡nferior 1 9 y la porción superior 20 del ducto primario 1 7, mientras que la cavidad superior 14 está apuntando el puerto primario superior 21 y la porción superior 22 del ducto primario 1 7. Además el orificio secundarios superior 1 5 apunta al puerto secundario superior 24 y la porción su perior 25 del ducto secundario 23, mientras q ue el orificio secundario ¡nferior 1 6 está apuntando al puerto secu ndario inferior 26 y la porción ¡nferior 27 del ducto secundario 23. Así mientras que se aseg ura la contin uidad el circuito de fluido de transferencia de calor circulante se divide en el pasaje primario 6 y el pasaje secundario 7, el fluido dividido se usa ventajosamente para llevar al inserto 8 a la misma temperatura que la pared 3. Esta división ocurre sin importar el grosor de la cuña 9, con los
puertos 19, 21 , 24, 26 que se forman allí asegurando el transito del fluido de transferencia de calor desde a pared 3 al inserto 8, y viceversa. Además como se muestra en las figuras 5 y 7, el inserto 8 se provee con espigas proyectadas 28, 29, que pasan a través de los orificios 30, 31 perforados en la cuña 9, para permitir su colocación precisa en relación al inserto 8 cuando se colocan juntos en el receso 10. El maquinado de precisión del molde 1 y más particularmente del receso 10, la cuña 9 y el inserto 8 puede evitar tener que colocar sellos entre la pared 3 y la cuña 9, y entre la cuña 9 y el inserto 8. Aunque la descripción ilustra una modalidad en la cual la posición del inserto 8 se ajusta usando una cuña, la invención también puede aplicarse cuando se usa un grupo de insertos de diferentes profundidades (esto es perpendicular al eje X) para acomodar las variaciones en la forma deseada de un recipiente al otro, caso en el cual no necesitan usarse cuñas de ajuste. Claramente, cuando el inserto simplemente funciona para permitir la producción de una forma de recipiente que difiere de una forma básica común , entonces parece que ya no se requieren las muescas.
Sin embargo aun en las circunstancias descritas aquí pueden usarse cuñas (en particular cuñas desprendibles) para compensar los espacios asociados con las tolerancias de maquinado.