MX2007006152A

MX2007006152A - Proceso e instalacion de fabricacion de recipientes.

Info

Publication number: MX2007006152A
Application number: MX2007006152A
Authority: MX
Inventors: Guy Feuilloley; Luc Desoutter
Original assignee: Sidel Participations
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2005-11-15
Publication date: 2007-07-19
Also published as: US20090214690A1; JP4555344B2; WO2006056673A1; FR2878185A1; CN101060970A; EP1824659B1; US8354051B2; JP2008520467A; US8303290B2; US20100072673A1; EP1824659A1; CN101060970B; US20100007061A1; FR2878185B1; US20080099961A1

Abstract

La invencion propone un proceso de fabricacion de un recipiente a partir de un esbozo (2) de materia termoplastica, que consta de: - una etapa de calentamiento del esbozo (2) por medio de al menos un haz (22) de radiacion electromagnetico coherente, despues - una etapa de formacion del recipiente a partir del esbozo (2) asi calentado. La invencion igualmente propone una instalacion (1) de fabricacion de recipientes (2), que comprende una unidad de calentamiento (16) de esbozos (2) en vista de la formacion de recipientes a partir de esbozos (2) asi calentados, la instalacion (1) definiendo un camino (23) destinado a seguirse por los esbozos (2) en el seno de la unidad de calentamiento (16), la unidad de calentamiento (16) comprendiendo al menos una fuente (26) de radiacion electromagnetica coherente dirigida hacia una zona (25) situada sobre el camino (23) de los esbozos (2).

Description

PROCESO E INSTA LACIÓN DE FABICACION DE RECIPI ENTES La invención se refiere a la fabricación de recipientes. Se refiere más particularmente a un proceso, así como una instalación, para la fabricación de recipientes -particularmente botellas- a partir de esbozos de materia termoplástica. Tal proceso consta de un primera etapa durante la cual los esbozos son calentados, en el seno de una unidad de calentamiento apropiada, después una segunda etapa durante la cual los esbozos son i ntroducidos calientes en una unidad de soplado o soplado por esti ramiento en moldes múltiples para ser conformados en recipientes. En la salida de la unidad de soplado o de soplado por estiramiento, los recipientes así formados serán dirigidos ya sea hacia una unidad de almacenaje en la espera de ser llenados más tarde, ya sea directamente hacia una unidad de llenado. Recordemos que un esbozo de recipiente comprende un cuello, destinado a recibir el tapón cerrando el recipiente por nacer y que posee sus lados fi nales, prolongado por un cuerpo cuya puesta en forma conducirá al recipiente propiamente dicho. El calentamiento de los esbozos es generalmente realizado en el seno de un horno equipado de una batería de lámparas halógenas tubulares ante las cuales desfilan los esbozos, todas siendo puestas en rotación sobre ellas mismos Más precisamente, un horno contiene varios módulos elementales, conteniendo cada uno varias lámparas, cada una de las lámparas son pilotadas individualmente para que, en definitiva, a la salida del horno, la temperatura del cuerpo de cada uno de los esbozos sea superior a la temperatura de transición vitrea de su materi a constitutiva y que un perfil de calentamiento sea obtenido sobre cada esbozo, cuyo perfil es predeterminado para que la repartición de la materia sea optimizada sobre el recipiente a obtener. Ese modo de calentamiento presenta cierto número de inconvenientes. Primeramente, su rendimiento energético (es decir la relación del poder absorbido por los esbozos al poder consumido por las lámparas) es extremamente débil, del orden de 1 1 a 15%. Aquello tiene la emisión espacial de radiación emitida por las lámparas, de la cual una fracción solamente encuentra el cuerpo de los esbozos. La debilidad de este rendimiento grava las cadencias de la producción.

Después, el perfil del calentamiento (es decir la curva de las temperaturas medidas sobre la longitud del esbozo) no puede ser obtenido de manera precisa. En efecto, tomando en cuenta el efecto de difusión las radiaciones de las lámparas i nterfieren, de tal suerte que es quimérico querer arreglar precisamente la intensidad de l a radiación acumulada en una distancia dada de las lámparas. Para paliar este inconveniente, se tiene ya pensado hacer desfilar los esbozos a una distancia de las lámparas también lo más débil posi ble. Pero se asiste entonces a un i ndeseable problema de sobrecalentamiento en la superficie de los esbozos, fenómeno que no puede ser atenuado más que por la instalación y la puesta en práctica de un imponente sistema de ventilación Por otro lado, se asiste igualmente a un importante fenómeno de convección térmico, por el cual las corrientes de aire ascendentes transfieren una parte de la radiación emitida hacia la parte que está en la cumbre del esbozo O es necesario mantener el cuello de ésta última a una temperatura moderada afín de conservar los lados originales También, afín de limitar el calentamiento incidente del cuello por convección térmica, pareció juicioso orientar los esbozos cuello abajo Esta medida es probada insuficiente en ciertos casos, se tiene combinada con una ventilación del cuello Lo que en si , esta orientación de esbozos necesita, en entrada de la unidad de calentamiento, una operación de volver a preformas , porque las preformas son generalmente i ntroducidas cuello arriba en el horno, igual que una operación de retorno a, ya sea de las preformas antes de su introducción en el molde cuando la etapa de soplado por estiramiento es realizada cuello arriba (que es el caso más corriente), ya sea de los recipientes en salida de instalación, en vista de su almacenaje o de su llenado Estas operaciones de retorno necesitan la instalación y la puesta en práctica de dispositivos apropiados que vuelven pesada la instalación y gravan el costo Afín de paliar particularmente los inconvenientes antes mencionados, el proceso, siguiendo la invención, de fabricación de un reci piente a partir de un esbozo de materia termoplástica, consta de - Una etapa de calentamiento del esbozo realizada por medio de al menos un haz de radiación electromagnética coherente, después - Una etapa de formación del recipiente a partir del esbozo así calentado Es generalmente propuesto, siguiendo la invención, una instalación para la fabricación de reci pientes a parti r de esbozos de materia termoplástica, que consta de una unidad de calentamiento de los esbozos en vista de la formación de recipientes a partir de esbozos así calentados La instalación define un cami no destinado a ser seguido por los esbozos en el seno de la unidad de calentamiento, la cual consta de al menos una fuente de radiación electromagnética coherente dirigida hacia una zona situada sobre el cami no de los esbozos Se puede así concentrar la radiación sobre una parte localizada del esbozo, lo que permite obtener un perfil de temperatura cercano de un perfil predeterminado, la ausencia cuasi-total de difusión y de convección térmica permitiendo calentar el esbozo aunque es orientado con su cuello arriba sin que aquél no sufra calentamiento incidente susceptible de alterar sus lados M ás precisamente, el haz de radiación electromagnético (tal como un láser emitido por ejemplo por un diodo láser) es de preferencia dirigido hacia el cuerpo del esbozo La radiación es de preferencia emitida en el infrarrojo corto, de otro modo dicho a una longitud de onda comprendida entre 700nm y 1600nm aproximadamente El calentamiento del esbozo es de preferencia realizado por medio de una pl uralidad de haces de radiación electromagnético adyacentes y/o superpuestos En práctica, el calentamiento puede ser realizado por medio de una pluralidad de diodos láser yuxtapuestos y/o superpuestos, por ejemplo bajo forma de uno o varios tabiques El o cada haz puede ser lineal , o plano, es por ejemplo dirigido en una dirección general predeterminada, mientras que se hace seguir al esbozo, al menos local mente, un camino sea sensiblemente perpendicular, sea sensiblemente paralelo a la dirección de haz En la etapa de calentamiento, se arrastra de preferencia el esbozo en rotación al rededor de un eje predetermi nado, por ejempl o confundido con un eje de revolución del esbozo, afín de obtener un calentamiento uniforme sobre la circunferencia de aquel Además , se puede ventilar el cuello del esbozo, afí n de evacuar el exceso de aire caliente Siguiendo un modo de realización, en la etapa de calentamiento, el haz sufre al menos una reflexión sobre una superficie reflejante La unidad de calentamiento consta de por ejemplo una murall a que comprende una primera y una segunda pared enfrente sensiblemente paralelas al cami no de los esbozos, colocadas de una parte y de otra de aquél y delimitando conj untamente un volumen interno, la primer pared es equipada de una pluralidad de ranuras paralelas superpuestas en frente de cada una de las cuales está colocada, del lado opuesto al volumen interno, una ordenada de fuentes de radiación. Siguiendo un modo de realización, la segunda pared al menos presenta, del lado del volumen interno, una superficie interna reflejante. Afín de realizar la ventilación del cuello del esbozo, la unidad de calentamiento puede constar de un sistema de ventilación propio a generar un flujo de aire transitando por una zona situada en la verticalidad de dicha muralla. Siguiendo una variante de realización, la instalación comprende dos unidades de calentamiento sucesivas de este tipo. Siguiendo otro modo de realización, el camino de los esbozos es sensiblemente circular, la unidad de calentamiento consta de una pluralidad de murallas sucesivas dispuestas a lo largo del camino, cada muralla presenta dos paredes cilindricas enfrente dispuestas de una parte y de otra del camino y definiendo conjuntamente una cavidad interna, cada pared presentando varias facetas reflejantes adyacentes giradas hacia la cavidad, la fuente de radiación electromagnética es dirigida hacia una de esas facetas. La unidad de calentamiento comprende por ejemplo una pantalla opaca adyacente a una de las facetas, para absorber el haz después de que aquél ha sufrido varias reflexiones sobre las facetas. Cualquiera que sea el modo de realización retenido, la unidad de calentamiento comprende de preferencia medios para arrastrar los esbozos en rotación alrededor de su eje de revolución. Otros objetos y ventajas de la invención aparecerán a la vista de la descripción hecha a continuación en referencia a los dibujos anexados en los cuales: - La figura 1 es una vista esquemática de una instalación para la fabricación de recipientes a partir de esbozos de materia termoplástica; - Las figuras 2 y 3 son vistas en perspectiva de un bloque y de un tabique de diodos láser pudiendo, a la elección, equipar una instalación siguiendo la invención; - La figura 4 es una vista esquemática en perspectiva mostrando la estructura interna de un tabique de diodos láser. - La figura 5 es un diagrama ilustrando la eficacia comparada de tres fuentes láseres diferentes para el calentamiento de un PET; - La figura 6 es una vista esquemática en perspectiva ilustrando una unidad de calentamiento para una instalación de fabricación de recipientes, siguiendo un primer ejemplo de realización; - La figura 7 es una vista de elevación en corte ilustrando la unidad de calentamiento de la figura 6; - La figura 8 es una vista esquemática en perspectiva mostrando un esbozo de recipiente expuesto a un haz láser en una unidad de calentamiento tal como es representada en la figura 7; La figura 9 es una vista esquemática en perspectiva ilustrando una unidad de calentamiento para una instalación de fabricación de recipientes, si guiendo un segundo ejemplo de realización, - La figura 10 es una vista esquemática en perspectiva similar a la figura 9, ilustrando igualmente una unidad de calentamiento, siguiendo una variante del segundo ejemplo de realización, - La figura 1 1 es una vista esquemática en plano superior ilustrando una unidad de calentamiento para una instalación de fabricación de recipientes, siguiendo un tercer ejemplo de realización, -La figura 12 es una vista en plano superior, a escala superior, de un detalle de la unidad de calentamiento representada en la figura 1 1 , - La figura 13 es una vista ilustrando en perspectiva el detalle representado sobre la figura 12 En la figura 1 es representada una instalación 1 de fabricación de recipientes, tales como botellas, a partir de esbozos 2, aquí preformas, de materia termoplástica Se recuerda aquí que el término < <esbozo>> cubre no solamente una preforma, si no que igualmente toda pieza intermedia entra la preforma y el reci piente final Ciertos procesos en efecto constan de dos etapas de formación sucesivas, a saber una primera etapa de formación de un reci piente i ntermedio a partir de la preforma, después, después de un cierto lapso de tiempo, una segunda etapa de formación del reci piente fi nal a partir del recipiente intermedio En esbozo 2, en forma de preforma, se representa a gran escala en la figura 8. Se trata de una pieza moldeada en forma de probeta, presentando una simetría de revolución alrededor del eje A y que consta de un cuello 3, destinado, en toda la medida de lo posible, a no sufrir ninguna deformación durante el formación del recipiente, así como un cuerpo 4 termi nado por un fondo 5 y desti nado a ser calentado después ponerse en forma. Sin por lo tanto limitarse a tal aplicación, se supone en la continuación de la descripción que los recipientes son formados directamente a partir de preformas, de tal suerte que por comodidad este térmi no será empleado indiferentemente para designar los esbozos o las preformas. Los recipientes son por ejemplo realizados de polietilenotereftalato (PET), polietilenoaftalato (PEN), o toda otra manera termoplástica apropiada. Como se representa en la figura 1 , la instalación 1 comprende una unidad de alimentación 10 que proporciona las preformas 2 en una unidad de formación 6. La unidad de alimentación 10 consta de por ejemplo una tolva 1 1 en la cual son puestas en desorden las preformas 2, fabricadas previamente por moldeado, esta tolva 1 1 está unida a una entrada 12 de la unidad de formación 6 por un cribador 13 que aislado y posici ona las preformas 2 (frías, es decir a temperatura ambiente) sobre una corredera 14. Las preformas 2 son enseguida montadas sobre una cadena de transferencia 15, después cal entadas al desfile al seno de una unidad de calentamiento 16 antes de ser introducidas calientes en una unidad de soplado 17 (o soplado por estiramiento) del ti po carrusel en molde múltiples. Los recipientes son enseguida transferidos, por medi o de un transportador 18, tal como una rueda equipada de huellas, después los moldes de la unidad de soplado 17 a una salida de la unidad de formación 6. En el seno de la unidad de calentamiento 16, el calentamiento de las preformas 2 está realizado por medio de al menos un haz 22 de radiación electromagnético coherente. A tal efecto, la instalación 1 definida en el seno de la unidad de calentamiento 16 un camino 23 predeterminado sigue por las preformas 2 durante la etapa de calentamiento. Más precisamente, este camino 23 es definido por una cadena transportadora (no representada) equipada de eslabones articulados unos en relación a los otros y en los cuales son suspendidas las preformas 2. Esta técnica de arrastre es bien conocida por el hombre de oficio y no será descrita en detalles; precisamos sin embargo que, cada eslabón comprende medios de colocación bajo la forma de un suspensor, llamado <<devanadera>> en el lenguaje común de la técnica, que viene a encajarse en o sobre el cuello 3 de la preforma 2, ese suspensor presenta una parte conformada en piñón que engrana una cremallera fijada bordeando la cadena, de tal suerte que al mismo tiempo y a medida del avance de aquél los suspensores son arrastrados -con sus preformas- en rotación.

La unidad de calentamiento 16 consta de al menos una fuente 24 de radiación electromagnética coherente dirigida hacia una zona determi nada 25 situada sobre el cami no 23 de las preformas 2, y por la cual aquellas transitan, como lo veremos más adelante En lo que sigue, se presenta, en un primer tiempo, la elección de la fuente 24 de radiación electromagnética para el calentamiento de las preformas (§1 ) , después, en un segundo tiempo, se describe la unidad de calentamiento 16 asi como el proceso de calentamiento correspondiente, siguiendo tres ejemplos de realización (§2) 1 Elección de la fuente de radiación electromagnética Los ensayos han demostrado que, sobre el ensamble del espectro luminoso, la radiación útil para el calentamiento de una materia termoplastica tal como un PET (materia en la cual son clásicamente realizadas las preformas de los recipientes para las aplicaciones mas corrientes) se sitúan en el dominio infrarrojo corto, es decir para las longitudes de onda comprendidas entre 700nm y 1600nm Varios láser disponibles en el uso se revelan, proporcionando satisfacción para la aplicación en el calentamiento de los termoplásticos (los ensayos conducidos por los inventores fueron efectuados con un PET) Una preforma de PET presenta generalmente un grosor de pared comprendido entre 1 nm y 3nm, todo dependiendo del ti po de reci piente que se desea obtener Un primer ensayo fue conducido por los inventores sobre probetas de PET de un grosor de 3mm con tres fuentes láser emitiendo en el infrarrojo cercano, en saber: 1. primeramente, un láser de tipo Nd:YAG (este tipo de láser consta de un amplificador en granate de aluminio y de itrio dopado al Neodimio; la abreviación es el acrónimo del inglés <<Yttrium Aluminium Garnet>> ), de un poder de 4.4 kW, generando un haz infrarrojo de una longitud de onda de 1064nm, 2. en segundo lugar, un láser diodo de tipo mixto, de un poder de 3kW, generando un haz infrarrojo combinado dos longitudes de onda de 808nm y 940nm respectivamente, y 3. en tercer lugar, un láser diodo de poder de 500W generando un haz infrarrojo de una longitud de onda de 808nm. El diagrama de la figura 5 muestra para cada uno de esos láser la curva del tiempo puesto por la materia para esperar la temperatura de 130°C en medio (se trata de hecho de la temperatura a la cual se desea calentar las preformas de PET), en función de la densidad de poder de transmisión. Se consta que, si la eficacia del láser Nd:YAG aparece superior a aquella de los láser diodos, las curvas están sin embargo cerca, lo que muestra que se puede escoger el láser en función de otros parámetros que la sola eficacia, particularmente la forma del haz, el volumen de la fuente y, bien evidentemente, su costo. Además, fue comprobado que la elección del láser depende igualmente de la necesidad de preservar el material de una cristalización incontrolada Un compromiso es entonces necesario Aunque el Nd YAG haya probado su eficacia, se preferirá entonces el láser diodo, menos oneroso y menos voluminoso, para una diferencia de eficacia imperceptible en la aplicación en el calentamiento de las preformas de materia termoplástica Si las pruebas han mostrado que el dominio retenido para la radiación es aquel del infrarrojo corto, igualmente mostraron que, de este lado de 1000nm , la elección de la longitud de onda tiene poco impacto sobre la calidad de calentamiento (por <<calentam?ento de cal?dad>> , se entiende un calentamiento que permite no solamente un tiempo de exposición reducido sino que igualmente una buena precisión y una buena difusión de la radiación en el grosor de la materia) Por lo contrario, en longitud de onda igual , los parámetros siguientes forma de haz, perfil energético, densidad de poder, tienen una i ncidencia importante sobre la calidad de calentamiento Como lo veremos más adelante, el primer ejemplo de realización pone en práctica un haz 22 plano, generado por un diodo 26 láser en el cual es adjuntado un lente de presentación Diversos constructores proponen diodos láser que pueden presentarse solos o ensamblados en tabiques, como se representa en las figuras 2 y 3 En la fi gura 2 se representa un bloque 27 de diodos 26 apilados de un poder total de 1200W, comercializado por la sociedad Thalés bajo las referencias TH-C17xx-M 1 o TH-C55xx-M 1 Cada diodo 26 genera un haz láser plano, de tal suerte que el bloque genera vanos haces planos superpuestos que pueden ser paralelos o divergentes En la figura 3 está representado un tabique 28 de diodos 26 de un poder de 40W cada uno, cada diodo 26 genera un haz plano El tabique 28 genera así un haz plano, formado por la yuxtaposición de los haces generados por todos los diodos Un tabique de este tipo es comercializado por la sociedad Thalés, bajo las referencias TH-C1840-P o TH-C1841-R Como aquello es visible en las figuras 2 y 3, el bloc 27 y el tabique 28 están los dos equipados de un circuito interno de enfriamiento en agua, del cual se distinguen sobre las figuras las canalizaciones de conducción 29 y de evacuación 30 del agua En la figura 4 está representada de manera esquemática la estructura de un tabique 28 de diodos 26 Los diodos 26 están conjuntamente montados y soldados sobre un soporte 31 equipado de canalizaciones 32 perpendiculares a los haces 22 y se recorren por el líquido de enfriamiento 2 Realización de la unidad de calentamiento Lo que se describe presenta más en detalle la unidad de calentamiento siguiendo tres ejemplos distintos de realización, en referencia a las figuras 6 a 11 2 1 Ejemplo 1 El primer ejemplo de realización está descrito en referencia a las figuras 6 a 8 Como es visible sobre la figura 6, el camino 23, representado por una línea de trazos mixtos, seguido por las preformas 2 en el seno de la unidad de calentamiento 16, es sensiblemente rectilíneo y define una dirección L dicha longitudinal En este ejemplo, la unida de calentamiento 16 consta de una muralla 33 comprendiendo una primer y una segunda pared 34, 35 verticales enfrente, que se extienden sensiblemente paralelamente al camino 23 estando colocadas en una parte y de otra de éste Las paredes 34, 35 delimitan conjuntamente un volumen interno 36 en el cual desfilan longitudinalmente las preformas 2 Como aquello es visible en la figura 7, las paredes 34, 35 se extienden sobre una altura sensiblemente igual a la longitud del cuerpo 4 de la preforma 2 Este es orientado cuello arriba, el cuello 3 sobrepasando la muralla 33 debajo de las paredes 34, 35 La muralla 33 es abierta hacia abajo para permitir la circulación de un flujo de aire ascendente 37 asegurando una cierta ventilación de la muralla 33 para eliminar el calentamiento emitido por el cuerpo 4 del esbozo 2 calentado Cada pared 34, 35 presenta una cara interna 38, 39, respectiva girada hacia el volumen interno 36, así como una cara externa 40, 41 respectiva, opuesta La primer pared 34 está equipada con una pluralidad de ranuras 42 paralelas, horizontales, superpuestas, en frente de cada una de las cuales está colocado, del lado de la cara externa 40, un tabique 28 de diodos láser, tal como se describe arriba. Como es visible en la figura 6, la unidad de calentamiento consta así de una matriz 43 de diodos láser formada de una pluralidad de tabiques 28 superpuestos, que se extiende sensiblemente respecto a toda la altura de los cuerpos 4 de preformas 2. Los tabiques 28 pueden ser enfriados por medio de circuitos propios, empalmados en una canalización de conducción 29 y de evacuación 30 comunes del líquido de enfriamiento. Cada diodo emite un haz 22 orientado en una dirección general T transversal en relación al camino 23, y se extiende en un plano mediano P horizontal paralelo a ese camino 23. Cada ranura 42 somete el haz 22 que la atraviesa a un efecto de difusión de tal suerte que el haz 22 tiene tendencia a divergir de una parte y de otra del plano mediano horizontal P. Por oto lado, las caras internas 38, 39 de las paredes 34, 35 son reflejantes, de tal suerte que el haz 22 sufre varias reflexiones sucesivas y, por consecuencia, atraviesa varias veces la preforma 2 antes de perder su energía. Resulta una mejora de rendimiento energética y una reducción del tiempo de calentamiento de las preformas 2. Para la realización de la matriz 43 de diodos, se podrán utilizar varios tabiques 28 superpuestos de diodos de 40W, del tipo de aquel presentado arriba (Cf. §1) e ilustrado en la figura 3. En la figura 7, el ángulo de divergencia del haz 22 es exagerado afín de volver visible ese doble fenómeno de divergencia y de reflexión. El arrastre en rotación de la preforma 2 alrededor de su eje A permite, en salida de la unidad de calentamiento, obtener un perfil de temperatura sensiblemente constante sobre la circunferencia del cuerpo 4. Además, es posible regular el poder de los diodos 26 a manera de obtener un perfil deseado de temperatura que sea no uniforme sobre la longitud de la preforma 2, por ejemplo en vista de obtener en fino un recipiente de forma entallada. En tal ejemplo, se arreglarán los tabiques 28 medianos a un poder inferior a aquél de los tabiques 28 inferiores y superiores, afín de mantener la parte central del cuerpo 4 a una temperatura inferior (por ejemplo en los alrededores de 115°C) a aquella de sus partes extremas (que serán llevadas a los alrededores de 130°C). Aunque el fenómeno de convección térmico en la muralla 33 sea limitado debido a la utilización de una radiación coherente, en salda particular que el cuello 3 no sufre un calentamiento susceptible de ablandarlo y provocar una alteración de esos lados dimensionales durante el soplado (lo que permite, como se ha constatado, orientar las preformas 2 cuello arriba), puede aparecer preferible ventilar un mínimo la parte superior de la muralla 33, afín de crear un flujo de aire fresco alrededor del cuello 3. Así, como está representado en la figura 7, la unidad de calentamiento 16 está equipada de un sistema de ventilación 44 generando un flujo de aire 45 que, a la verticalidad de la muralla 33, circule transversalmente para evacuar las calorías drenadas por el flujo de aire 37 ascendiendo debido a la convección térmica natural Este sistema de ventilación 44 comprende por ejemplo un ventilador 46 dispuesto en una caja 47 colocada del lado de la cara externa 41 de la segunda pared 35 y presentando una abertura 48 extendiéndose en la verticalidad de un borde superior 49 de la pared 35, apropiada para canalizar transversalmente el flujo de aire 37 en procedencia del ventilador 46 El calentamiento de cada preforma 2 se efectúa de la manera siguiente La preforma 2, en procedencia de la unidad de alimentación 10, entra en la unidad de calentamiento 16 siguiendo el camino 23 longitudinal definido localmente por la cadena transportadora La preforma 2 es arrastrada en rotación alrededor de su eje A Es golpeado por los haces láser 22 emitidos por los diodos 26 todo a lo largo del trayecto que recorre en la muralla 33 Inicialmente a temperatura ambiente, el cuerpo 4 de la preforma 2 es rápidamente llevada a una próxima a 120°C, mientras que su cuello 3 es mantenido a temperatura ambiente En la salida de la muralla 33, la preforma 2 es transferida hacia la unidad de soplado por estiramiento 18 para ser conformada en recipiente 22 Eiemplo 2 El segundo ejemplo de realización es descrito en la presente con referencia a las figuras 9 y 10. Este segundo ejemplo comprende un primer modo de realización, ilustrado en la figura 9, siguiendo el cual, la instalación 1 comprende una única unidad de calentamiento 16, así como un segundo modo de realización que, ilustrado en la figura 10, constituye una variante del primero en que la instalación 1 comprende dos unidades de calentamiento 16 sucesivos. Siguiendo el primer modo de realización, el camino 23 seguido por las preformas 2 en el seno de la unidad de calentamiento 16 es localmente rectilíneo, siguiendo una dirección longitudinal L, entre una zona de transferencia aguas arriba 50 donde las preformas 2 frías son llevadas a la unidad de calentamiento 16 por una rueda de transferencia aguas arriba 51, y una zona d transferencia aguas abajo 52 donde las preformas 2 calientes son evacuadas de la unidad de calentamiento 16 por una rueda de transferencia aguas abajo 53. La unidad de calentamiento 16 comprende varias fuentes 24 láser superpuestas dispuestas en una extremidad aguas abajo del camino 23, en el eje de aquél. Las fuentes 24 son aquí constituidas por ópticas 54 de colimación unidas cada una por una fibra óptica 55 a un generador láser 56 en diodo, y forman juntas un bloque vertical 57 de una altura sensiblemente igual a esa del cuerpo 4 de las preformas 2. Como es visible en la figura 9, las ópticas 54 son orientadas a manera generar haces 22 longitudinales (lineales o planos) que llegan sucesivamente a golpear las preformas 2 antes de encontrar una pantalla 58 opaca formando pozos de energía, dispuesto transversalmente en la prolongación del camino 23, más allá de la rueda de transferencia aguas arriba 51. Así, el largo del camino 23, cada preforma 2 es progresivamente calentada por los haces 22 láser cuya energía, transferida sucesivamente a las preformas 2 que golpean y atraviesan, en primero, el punto de vista de la preforma, débil en la salida de la rueda de transferencia aguas arriba 51, después crece en el horno y a medida que la preforma 2 se acerca las fuentes 24, antes de ser máxima al cercanía de aquellas, antes que la preforma 2 no sea embarcada por la rueda de transferencia aguas abajo 53. Es así posible realizar un calentamiento progresivo de las preformas 2 no utilizando más que un bloque de fuentes láser, en lugar de una matriz como se expuso en el primer ejemplo descrito arriba. Sin embargo, afín de evitar una disipación demasiado rápida de la energía de los haces láser, es preferible utilizar diodos láser de poder superior. Así, el láser retenido aquí es un láser diodo del tipo presentado arriba (Cf §1), de un poder unitario de 500W. Como es ilustrado en la figura 9, la unidad de calentamiento 16 comprende una muralla de confinamiento 59 constando de dos paredes 60, 61 enfrente, dispuestas de una parte y de otra del camino 23 entre las ruedas de transferencia aguas arriba 51 y aguas abajo 53.

Esas paredes 60, 61 presentan caras internas reflejantes que confinan los haces 22 láser reflejando sus componentes transversales resultantes de la difracción por las preformas 2. Se limitan así las pérdidas de energía todo mejorando la seguridad de la instalación. Aunque no aparece en la figura 9, la unidad de calentamiento 16 puede ser equipada de un sistema de ventilación análogo a aquel descrito arriba en el primer ejemplo de realización. Siguiendo el segundo modo de realización, la instalación 1 comprende dos unidades de calentamiento 16 si milares a la unidad de calentamiento 16 descrita arri ba en el primer modo de realización, y dispuestas sucesivamente sobre el trayecto de las preformas 2, a saber una primera unidad de calentamiento 16a dispuesta para llevar las preformas 2 a una temperatura intermediaría (es decir comprendida entre la temperatura ambiente, correspondiente a la temperatura inicial de las preformas -en los alrededores de 20°C- y la temperatura final , previa a la formación -en los alrededores de 120°C),y una segunda unidad de calentamiento 16b dispuesta para llevar las preformas 2 a su temperatura final (en los alrededores de120°C) . El camino 23a seguido por las preformas 2 en el seno de la primer unidad de calentamiento 16a es localmente rectilíneo, siguiendo una dirección longitudinal L, entre una zona de transferencia aguas arriba 51 donde las preformas 2 frías son conducidas a la primera unidad de calentamiento 16a por una rueda de transferencia aguas arriba 51 , y una zona de transferencia intermedia 62 donde las preformas 2 templadas son transferidas desde la primer unidad de calentamiento 16a hacia la segunda 16b En el ejemplo representado en la figura 10, las unidades de calentamiento 16a, 16b están dispuestas paralelamente una en relación con la otra, y el camino 23b seguido por las preformas en la zona de transferencia intermedia 62 es curvo Esta disposición permite evitar las interferencias entre los haces 22 de la pri mer unidad de calentamiento 16a y aquellos de la segunda 16b El camino 23c seguido por las preformas 2 en el seno de la segunda unidad de calentamiento 16b es, igualmente, localmente rectilíneo y longitudinal, entre la zona de transferencia intermedia 62 y una zona de transferencia aguas abajo 52 donde las preformas 2 calentadas son embarcadas transversalmente por una rueda de transferencia aguas abajo 53 Cada unidad de calentamiento 16a, 16b comprenden un bloque 27 de diodos láser superpuestos , de una altura sensiblemente igual a aquella del cuerpo 4 de las preformas 2, y dispuesto en una extremidad aguas abajo del camino 16a, 16c correspondiente, en el eje de aquél Los bloques 27 de diodos son por ejemplo del ti po de aquél presentado arriba (Cf §1 ) e ilustrado en la figura 2 Como es visible en la figura 10, la pri mera unidad de calentamiento 16a comprende una pantalla 58 opaca formando pozos de energía, que llegan golpeando los haces 22 láser después de haber atravesado sucesivamente las preformas 2 presentes sobre el camino 23a, y dispuesto transversalmente en el prolongamiento del cami no 23a más allá de la rueda de transferencia aguas arriba 51 . La segunda unidad de calentamiento 16b comprende igual mente una pantalla 58 opaca, dispuesta en cuanto a él en el prolongamiento del camino 23c del lado de la zona de transferencia intermedia 62. Por otro lado, como es visible en la figura 10, cada unidad de calentamiento 16a, 16b comprenden un amuralla de confinamiento 59 cuyas paredes 60, 61 reflejantes, colocadas de una parte y de otra del camino 23a, 23c correspondiente, evitan la dispersión lateral de los haces láser 22. Así, las preformas 2 son primeramente llevadas a una temperatura intermedia, por ejemplo a los alrededores 80°C , en el seno de la primera unidad de calentamiento 16a, después de eso, a una temperatura final de 120°C aproximadamente en el seno de la segunda unidad de calentamiento 16b antes de ser transferidas hacia la unidad de soplado por estiramiento 18. Conviene notar que más de dos unidades de calentamiento serían facti bles para las aplicaciones particulares. 2.3. Ejemplo 3 El tercer ejemplo de realización está en el presente descrito, con referencia a las figuras 1 1 a 13. En este ejemplo, el camino 23 de los esbozos 2 en el seno de la unidad de calentamiento 16 es sensiblemente circular y, como es visible en la figura 11, la unidad de calentamiento 16 consta de una pluridad de murallas 63 adyacentes dispuestas a lo largo del camino 23, por las cuales las preformas 2 transitan sucesivamente. El camino 23 es definido entre una rueda de transferencia aguas arriba 51, que lleva las preformas 2 desde la unidad de alimentación 10, y una rueda de transferencia aguas abajo 53 llevando los moldes de soplado por estiramiento. Cada muralla 63 presenta dos paredes cilindricas respecto a, es decir una pared interna 64 y una pared externa 65, dispuestas de una parte y de la otra del camino 23 y definiendo conjuntamente una cavidad interna 66 en la cual llega a posicionarse la preforma 2, el eje A de esta última es entonces momentáneamente confundido con un eje de simetría de la muralla 63. Cada pared 64, 65 presenta varias facetas 64a, 64b, 64c, 65a, 65b, 65c, reflejantes, adyacentes, giradas hacia la cavidad 66, cada faceta 64a, 64b, 64c de una pared 64 está dispuesta cara a cara a una faceta 65a, 65b, 65c correspondiente de la pared opuesta 65, esas facetas 64a, 64b, 64c, 65a, 65b, 65c no son exactamente paralelas de dos en dos pero definen conjuntamente una abertura angular a de cualquier grado, como es visible en la figura 12. Un intersticio 67 aguas arriba y un intersticio 68 más abajo son definidos entre las paredes 64, 65, intersticios 67, 68 por los cuales entra, después de salir, sucesivamente, cada preforma 2. Además, la unidad de calentamiento 16 comprende, para cada muralla 63, una pantalla 58 opaca adyacente a una faceta 64c de la pared interna 64, del lado del intersticio aguas abajo 68. La unidad de calentamiento 16 comprende, para cada muralla 63, un bloque 27 de diodos láser apilados, dispuesto respecto a una de 64a de las facetas de la pared interna 64, bordeando el intersticio aguas arriba 67. Los diodos láser, dirigidos hacia esta faceta 64a, son dispuestos para generar cada uno de los haces 22, ya sea lineal, ya sea contenido en un plano vertical, transversal en relación al camino 23 de las preformas 2, el haz 22 formando con la normal en la faceta 64a un ángulo agudo (figura 12). Así, cada haz 22 sufre varias reflexiones sucesivas sobre las facetas 64a, 65a, 64b, 65b, 64c, 65c, antes de llegar a golpear la pantalla 58 que, formando un pozo energético, absorbe completamente el haz 22 (figura 12). Cuando una preforma 2 es colocada en el centro de la muralla 63, cuello arriba, cada haz 22 la golpea así varias veces en zonas distintas repartidas sobre su circunferencia, como se representa en la figura 12. Como se resalta de la figura 11, cada preforma 2 transita sucesivamente por el ensamble de las murallas 63, se pueden arreglar los diodos de manera que su poder crece a lo largo del camino 23, la temperatura de las preformas 2 aumentando por consecuencia en el horno y a medida que avanzan en el seno de la unidad de calentamiento 16. De la misma manera que anteriormente, las preformas 2 pueden ser arrastradas en rotación alrededor de su eje de revolución A, su avance en el seno de la unidad de calentamiento 16 estando de preferencia realizado paso a paso, cada preforma 2 permaneciendo, por ejemplo, una fracción de segundo en cada muralla 63. Es perfectamente factible que el avance de las preformas en el seno de la unidad de calentamiento 16 sea realizado de manera continua, debido a la fuerte capacidad de penetración de los haces láser a través de la materia constitutiva del cuerpo de las preformas.

M ejor entendido, cualquiera que sea el ejemplo de realización retenido, es posible arreglar la velocidad del desfile de las preformas 2 en el seno de la unidad de calentamiento. De hecho, los diferentes arreglos (velocidad de desfile, poder de diodos, longitud de la muralla) serán escogidas por el hombre de oficio en función de la materia retenida para las preformas, así como la cadencia de la máquina impuesta por la producción. Como lo vimos, el proceso e instalación anteriormente descritos permiten calentar los esbozos, tales como las preformas, de manera a la vez más rápida y precisa que por los procesos e instalaciones conocidos. Esta rapidez permite limitar la saturación de la unidad de calentamiento, mientras que los ensayos han mostrado que es posi ble, por medio de los haces electromagnéticos coherentes, lograr un rendi miento energético de 50%, lo que parecería impensable con los procesos e instalaciones conocidos. Los ensayos han de hecho mostrado una penetración energética del láser, en los materiales utilizados corrientemente en esta aplicación, superior a aquella de la radiación de las lamparas halógenas clásicamente empleadas para el calentamiento, lo que incrementa la uniformidad de la temperatura del materia en el grosor de la preforma La precisión del calentamiento permite obtener un perfil vertical de calentamiento que corresponde de manera más exacta al perfil deseado Mas precisamente, esta precisión permite realizar los perfiles de calentamiento hasta ahora imposibles de obtener, Aquél permite revisar la concepción de las preformas de manera a reparti r diferentemente el peso (es decir, en práctica, el grosor de la pared) de aquella en función del perfil de temperatura deseado para un perfil particular de recipiente Además, el débil calentamiento del aire ambiente permite, además, conservar la orientación cuello arriba de las preformas todo a lo largo del proceso de fabricación de recipientes, lo que evita las operaciones de retorno

Claims

REIVINDICACION ES 1 . Proceso de fabricación de un reci piente a partir de un esbozo (2) de materia termoplástica, que consta de: - Una etapa de calentami ento del esbozo (2) realizada por medio de al menos un haz (22) de radiación electromagnético coherente, después - Una etapa de formación del recipiente a partir del esbozo (2) así calentado, proceso caracterizado en que el calentamiento del esbozo (2) es realizado por medio de una pluralidad de haces (22) de radiación electromagnética superpuestos. 2. Proceso según la reivindicación 1 , en el cual el calentamiento del esbozo (2) es realizado por medio de una pl uralidad de haces (22) de radiación electromagnética adyacentes . 3. Proceso según la reivindicación 1 o 2, en el cual cada haz (22) en plano. 4. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual cada haz (22) es dirigido en una di rección general predetermi nada, y en el cual , durante la etapa de calentamiento, se hace seguir al esbozo (2), al menos localmente, un cami no (23) sensiblemente perpendicular a la dirección del haz (22) . 5. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual cada haz (22) es dirigido en una dirección general predeterminada, y en el cual , en la etapa de calentamiento, se hace seguir al esbozo (2) , al menos localmente, un camino (23) sensiblemente paralelo en la dirección general del haz (22) 6 Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 5 en el cual, en la etapa de calentamiento, se arrastra el esbozo (2) en rotación alrededor de un eje predeterminado 7 Proceso según la reivindicación 6, en el cual dicho eje de rotación es confundido con un eje (A) de revolución del esbozo (2) 8 Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el cual, el esbozo (2) presenta un cuello (3) y un cuerpo (4), el haz de radiación electromagnética es dirigida hacia el cuerpo (4) del esbozo (2) Proceso según la reivindicación 8, en el cual durante la etapa de calentamiento, el cuello (3) del esbozo (2) es orientado hacia arriba 10 Proceso según la reivindicación 8 o 9, en el cual se ventila el cuello (3) del esbozo (2) 11 Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 10, en el cual, en la etapa de calentamiento, el haz (22) sufre al menos una reflexión sobre una superficie reflejante 12 Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el cual dicho haz (22) es un haz láser 13 Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 12, en el cual la radiación del haz es una radiación infrarroja 14 Proceso según la reivindicación 13, en el cual la longitud de onda de radiación es inferior o igual a 1600nm aproximadamente 15 Proceso según la reivindicación 14, en el cual la longitud de onda de radiación esta comprendida entre 700nm y 1600nm aproximadamente 16 Instalación para la fabricación de recipientes a partir de esbozos (2) de materia termoplástica, que consta de una unidad de calentamiento (16) de los esbozos (2) en vista de formación de los recipientes a partir de esbozos (2) así calentados, la instalación (1) definiendo un camino (23) destinado a ser seguido por los esbozos (2) en el seno de la unidad de calentamiento (16), caracterizada en que la unidad de calentamiento (16) consta de una pluralidad de fuentes (24) de radiación electromagnética coherente superpuestas dirigidas hacia una zona (25) situada sobre el camino (23) de los esbozos (2) 17 Instalación según la reivindicación 16, en la cual, el camino (23) de los esbozos (2) es sensiblemente lineal, dicha pluralidad de fuentes (24) de radiación es dirigida transversalmente en relación a dicho camino (23) 18 Instalación según la reivindicación 17, en la cual la unidad de calentamiento (16) consta de un ordenado de fuentes de radiación adyacentes dispuestas paralelamente al camino 19 instalación según la reivindicación 18, en la cual la unidad de calentamiento (16) consta de vanos ordenados superpuestos de fuentes de radiación dispuestas paralelamente al camino 20 Instalación según la reivindicación 19, en la cual la unidad de calentamiento (16) consta de una muralla (33) comprendiendo una primera y una segunda pared (34, 35) enfrente sensiblemente paralelas al camino (23) de los esbozos (2), colocados de una parte y de otra de aquél y delimitando conjuntamente un volumen interno (36), la primer pared (34) es equipada de una pluralidad de ranuras (42) paralelas superpuestas enfrente de cada una de las cuales se coloca, del lado opuesto al volumen interno (36), un ordenado de fuentes de radiación. 21. Instalación según la reivindicación 20, en la cual la segunda pared (35) al menos presenta, del lado del volumen interno (36), una superficie interna (39) reflejante. 22. Instalación según la reivindicación 20 o 21, en la cual la unidad de calentamiento (16) consta de un sistema de ventilación (44) propio para generar un flujo de aire (45) transitando por una zona situada en la verticalidad de dicha muralla (33). 23. Instalación según la reivindicación 16, en la cual, el camino (23) de ios esbozos (2) es sensiblemente lineal, dicha fuente de radiación es dirigida paralelamente a dicho camino. 24. Instalación según la reivindicación 22 o 23, que comprende una pantalla (50) opaca, colocada enfrente de la fuente de radiación. 25. Instalación según una de las reivindicaciones 22 a 24, que comprende al menos dos unidades de calentamiento (16a, 16b) sucesivas. 26. Instalación según la reivindicación 16, en la cual, el camino (23) de los esbozos (2) es sensiblemente circular, la unidad de calentamiento (16) consta de una pluralidad de murallas (63) sucesivas dispuestas a lo largo del camino (23), cada muralla (63) presentando dos paredes (64, 65) cilindricas en frente, dispuestas de una parte y de otra del camino (23) y definiendo conjuntamente una cavidad interna (66), cada pared (64, 65) presentan vanas facetas (64a, 64b, 64c, 65a, 65b, 65c) reflejantes adyacentes giradas hacia la cavidad (66), la fuente de radiación electromagnética está dirigida hacia una de esas facetas, y las facetas (64a, 64b, 64c, 65a, 65b, 65c) no son exactamente paralelas de dos a dos pero definen conjuntamente una abertura angular de cualquier grado 27 Instalación según la reivindicación 26, que comprende una pantalla (58) opaca adyacente en una de las facetas (64c) 28 Instalación según una de las reivindicaciones 16 a 27, en la cual, los esbozos (2) presentan un eje (A) de revolución, la unidad de calentamiento (16) comprende medios para arrastrar los esbozos (2) en rotación alrededor de su eje (A) 29 Instalación según una de las reivindicaciones 16 a 28, en la cual la fuente (24) de radiación electromagnética coherente es una fuente láser 30 Instalación según la reivindicación 29, en la cual la fuente de radiación electromagnética coherente es un diodo láser 31 Instalación según la reivindicación 30, en la cual el diodo láser es dispuesto para emitir un haz (22) láser plano 32 Instalación según la reivindicación 30 o 31, en la cual la unidad de calentamiento (16) consta de al menos un bloque (27) o un tabique (28) de diodos láser yuxtapuestos.