MAQUINAS PARA MOLDEAR POR SOPLADO CONTENEDORES OBTENIDOS DE PARISONES EXTRUIDOS MEMORIA DESCRIPTIVA
La presente invención se refiere a máquinas para producir contendores de plástico, usando la técnica de moldear por soplado, dichas máquinas siendo alimentadas por un extrusor que produce continuamente tubos verticales, descendentes, calientes de material termoplástico — llamados parisones — una porción del cual se retiene cíclicamente dentro de la cavidad correspondiente de una unidad de molde y contramolde, se separa del parisón continuo por medio de una operación de corte y luego mientras que, por medio de un movimiento relativo vertical adecuado de la unidad de molde y contramolde y el extrusor, se asegura la operación continua del último, se trasfiere la misma unidad de molde y contramolde a una estación en la cual, dentro de un extremo cerrado parcialmente de dichas bolsas de plástico atrapadas dentro de la misma, se insertan boquillas correspondientes para introducir por soplado gas sometido a presión que hace que dichas bolsas se adhieran estrechamente a las cavidades de dicha unidad de molde y contramolde, para formar los contenedores con las características deseadas de dimensión y forma. Luego, mientras los contenedores son retenidos a través de la boca por las boquillas de la unidad de soplado, el molde y el contramolde se abren y vuelven a la estación de producción de parisones, con
la disposición relativa en relación con el extrusor necesario para la repetición de un nuevo ciclo de trabajo. En la técnica anterior, a fin de satisfacer los diferentes requisitos de producción, se han desarrollado actualmente varios modelos de máquina y ese tipo de solución da por resultado la necesidad de manejar los varios modelos de máquina, con las correspondientes partes de repuesto y problemas asociados. Las máquinas del tipo conocido son comúnmente del tipo rectilíneo, con carreras de trabajo de duración variable, con carro sencillo o doble, o son del tipo de carrusel. Este último tipo de máquina, si ofrece por una parte ventajas en términos de productividad en comparación con la categoría de máquinas rectilíneas, debido a la posibilidad de tener posiciones fijas y únicas para las estaciones de suministro de etiquetas, si se requiere, y las estaciones de descarga y un tiempo de inmovilización de ciclo reducido puesto que, mientras se aleja una unidad de molde y contramolde del extrusor y se trasfiere a la estación de soplado, se puede insertar simultáneamente una siguiente unidad de molde y contramolde, abrir, debajo de dicho extrusor, por otra parte este mismo tipo de máquina tiene problemas notables con respecto al mantenimiento incluso de tan sólo una de las unidades de molde y contramolde o una de sus estaciones de operación, puesto que requiere la detención temporal de la máquina y la interrupción de la producción entera. En este tipo de máquina existe también el inconveniente de la dificultad de obtener acceso a las varias estaciones de trabajo y en particular al extrusor y existen problemas graves debido al considerable peso y por lo tanto la
considerable inercia del carrusel a bordo con las varias unidades de molde y contramolde. Con estas máquinas es también imposible producir contenedores con cuello calibrado, sin recurrir a soluciones extremamente complejas y costosas. En todas las máquinas conocidas de moldeo por soplado, sean del tipo rectilíneo o de carrusel, cuando se deben reemplazar las unidades de molde y contramolde para producir contenedores con forma y/o formato diferentes, es necesario detener la máquina durante todo el período requerido para llevar a cabo las modificaciones, con los graves problemas relacionados con costos que resultan de esta condición. La invención pretende superar los inconvenientes y defectos de la técnica anterior, con una máquina de moldeo por soplado del tipo rectilíneo que sea altamente flexible y que permita que se realicen las operaciones para el mantenimiento o reemplazo de una o más de las unidades de molde y contramolde que la forma, mientras que otras unidades permanecen productivamente activas, con las ventajas económicas obvias que resultan de esta condición. En la máquina de acuerdo con la invención, los componentes están estandarizados y es posible pasar de la producción a pequeña o media escala a la producción a gran escala, por medio de la simple adición de algunos componentes del tipo modular, con todas las simplificaciones de construcción y funcionamiento que resultan de esta condición. Se han logrado estos y otros objetos de la invención con una máquina como la que se reclama en la reivindicación 1 adjunta y como en las reivindicaciones posteriores a ésta, con base en la siguiente solución propuesta. La matriz con
las varias aberturas para descargar los parisones está orientada de manera que se tengan dichas aberturas descarga de parisón en un plano ideal vertical que esté perpendicular a una guía horizontal que tenga, deslizándose a lo largo de la misma, por medio de la acción de un motor eléctrico con control electrónico de velocidad y fase, un carro primario que tenga, montadas sobre el mismo, perpendicularmente con respecto a dicha guía primaria y con una disposición mutuamente paralela, dos unidades de guía y deslizadera con carros secundarios asociados sobre los cuales está montada una unidad de molde y contramolde, con las cavidades dispuestas en un plano vertical y paralelo a ese plano ideal en el cual se encuentran los parisones producidos por el extrusor. Respectivas estaciones de soplado, con sus conjuntos de boquilla verticalmente movibles, están montadas en el extremo de dicho carro primario, arriba de cada unidad de molde y contramolde. Como resultado del desplazamiento impartido a dicho carro primario, uno de los carros secundarios con el molde y el contramolde asociados pueden estar alineados con la cabeza de extrusión y, con medios de desplazamiento centralizados, se puede desplazar este carro secundario para que se inserte la unidad asociada de molde y contramolde debajo de dicha cabeza de extrusión para cargar con los correspondientes parisones. En secuencia de fases, se aleja esta unidad de molde y contramolde de la cabeza de extrusión y en el extremo de la carga de desplazamiento se posiciona debajo de su estación de soplado que realiza la formación de los contenedores, mientras que se desplaza el carro primario para alejar la unidad de molde y contramolde que está realizando la formación
y reemplazarla con la otra unidad de molde y contramolde que se abre en sincronismo y se inserta debajo de la cabeza de extrusión, mientras que los contenedores formados en la misma en el ciclo previo permanecen suspendidos de las boquillas de la estación asociada de soplado y son sujetados por pares asociados de sujetadores por ambos carros secundarios, los cuales hacen uso del movimiento de inserción y extracción de un carro secundario a la estación de extrusión de parisones y desde la misma, a fin de transferir dichos contenedores a una siguiente estación de remoción de rebaba y de aprestado y luego a la estación de descarga. Se repite el ciclo descrito con una unidad de molde y contramolde que se carga cíclicamente con parisones y se desplaza para el paso de moldeo por soplado de contenedores, mientras que se prepara la otra unidad de molde y contramolde para descargar los contenedores formados durante el ciclo previo y luego la inserción a la estación de suministro de parisones. Manteniendo una de las unidades de molde y contramolde en alineación con la estación de extrusión y eliminando por lo tanto los movimientos alternantes del carro primario, es posible realizar operaciones de mantenimiento o reemplazo en el carro inactivo, la unidad asociada de molde y contramolde en la estación asociada de soplado, mientras la máquina continúa operando, aunque con capacidad de producción a la mitad. Está claro cómo con dicha solución es posible adaptar la máquina de moldeo por soplado para que se produzca el cambio en el formato de los contenedores, mientras la máquina misma está en operación, aunque con menor capacidad de producción, pero sin tiempos
prolongados de detención, como se requiere en cambio en la técnica anterior. A fin de satisfacer los requisitos de producción a gran escala, se puede proveer la máquina en el otro lado de la cabeza de extrusión con un sistema de doble unidad de molde y contramolde, que es una imagen simétrica de la descrita anteriormente, con el carro primario asociado y las unidades de guía y deslizadera y los carros secundarios, con los pares asociados de estaciones de soplado, con el par asociado de sujetadores y la inserción asociada de aprestado, de remoción de rebaba y de descarga, para limitar el tiempo de inmovilización del ciclo de operación a solamente dos unidades de molde y contramolde puesto que, mientras se aleja la unidad de molde y contramolde de la cabeza de extrusión, en el lado opuesto se inserta simultáneamente otra unidad de molde y contramolde debajo de la misma cabeza de extrusión, asegurando tiempos de ciclo sustancialmente similares a los de las máquinas de carrusel mencionadas en la introducción, sin embargo si las desventajas características de ese tipo de máquina. En la versión de máquina con cuatro carros hay también la ventaja de poder tener dos carros que estén siempre en operación y dos de ellos en posición de reposo para cualquier mantenimiento y/o reemplazo necesario de las unidades de molde y contramolde y las estaciones asociadas de soplado, para reducir el tiempo de detención de la máquina, cuando surjan problemas o se requiera modificar la producción de los contenedores. Otros datos característicos de la invención y las ventajas que surgen de los mismos se harán más evidentes con la siguiente descripción de
una modalidad preferida de los mismos, ilustrada meramente a manera de ejemplo no limitativo en las figuras y las láminas ilustrativas adjuntas, en las cuales: la figura 1 es una vista esquemática en planta superior de la máquina en la versión más completa de alta producción; las figuras 2 y 3 muestran detalles correspondientes de la máquina vistos a lo largo de las líneas en sección transversal ll-ll y lll-lll en la figura 1 ; la figura 4 muestra otros detalles de la máquina vistos a lo largo de la misma línea en sección transversal ll-ll en la figura 1. En las figuras, E denota el extrusor que suministra una matriz o cabeza de extrusión F que descarga una pluralidad de parisones P descendentes que están posicionados coplanarmente a lo largo uno junto a otro, en un plano vertical ideal que está perpendicular al eje longitudinal de dicho extrusor el cual, de acuerdo con la técnica conocida, está articulado con su extremo opuesto al que lleva la cabeza F, sobre un árbol A paralelo a dicha hilera de parisones y soportado por una armazón B adecuada que soporta unos medios C, también conocidos, los cuales, con la operación, hacen que el extrusor cabecee a lo largo de dicho eje de articulación A, para subir o bajar la cabeza de extrusión F durante la cooperación con las unidades de molde y contramolde de la máquina de moldeo por soplado. La armazón B está provista tanto de ajustes verticales RV como ajustes horizontales RO para poder interconectarse correctamente con la máquina de moldeo por soplado.
En la descripción que sigue se muestra la máquina en la versión más completa y de más alta productividad, con cuatro carros que operan, por pares, en cada lado de la cabeza de extrusión F y los cuales, en los dibujos, están mostrados en diferentes posiciones de operación para facilitar el entendimiento del diseño de construcción y la operación de dicha máquina, sobrentendiéndose no obstante que dicha máquina puede estar provista solamente de un carro o de dos carros, a fin de satisfacer los requisitos de producción a pequeña o mediana escala, como se explica mejor más adelante. Lateralmente con respecto al extrusor E, en cada lado del último, unas armazones de soporte 1 , 1 ' están dispuestas reposando sobre el suelo con sus pies ajustables 101 , 101 ', dichas armazones siendo por ejemplo rectangulares en vista en planta y estando orientadas con su mayor dimensión paralelamente al eje longitudinal de dicha extrusión E y, a lo largo de la misma dimensión, llevando un respectivo par de guías 2, 2', rectilíneas y mutuamente paralelas, cuya parte intermedia está intersecada por el plano ideal vertical sobre el cual se encuentra la hilera de parisones P que desciende de la cabeza de extrusión F. Dichas guías 2, 2', las cuales definiremos como principales para distinguirlas de otras guías consideradas más adelante, tienen deslizamiento a lo largo de las mismas con precisión, por ejemplo a través de deslizaderas de bolas de recirculación, unos respectivos carros principales 3, 3' que se desplazan longitudinalmente por medio de accionadores de precisión que consisten por ejemplo en ensambles de tornillos y tuercas hembra, con las tuercas hembra 4, 4' montadas, por
ejemplo, sobre un miembro transversal de dichos carros y los tornillos 5, 5' que están soportados en un extremo por unos miembros transversales 6, 6' (figura 3) situados debajo de las guías 2, 2' para que no interfieran con dichos carros y los cuales con el otro extremo están soportados girablemente por un lado extremo de la armazón 1 , 1 ' y, con la operación, están hechos para girar por medio de unos motores eléctricos 7, 7' que giran en ambas direcciones, con freno y control eléctrico de velocidad y fase, por ejemplo motores sin escobillas. Cada uno de los carros principales 3, 3' tienen, montados sobre los mismos, adecuadamente elevados, dos pares de miembros transversales 8 y 8' (figura 2) sobre los cuales unos correspondientes carros secundarios 10, 10' están montados de manera longitudinalmente deslizable, a través de unas guías y deslizaderas de precisión 9, 9', dichos carros llevando, con los respectivos sistemas de impulsión de apertura y cierre de centrado propio, con desplazamiento en direcciones paralelas a las guías principales 2, 2', las respectivas unidades de molde y contramolde S1 , S2 y S1 \ S2', cuyas cavidades están situadas en planos ideales verticales que están transversales a dichas guias 2, 2' y paralelos al plano ideal vertical a lo largo del cual las hileras de parisones P descienden de la cabeza de extrusión F. En las figuras 1 y 3 se puede ver que las unidades de molde y contramolde están posicionadas en el extremo de los respectivos carros secundarios 10, 10' que están dirigidos hacia el extrusor, mientras que los mismos carros secundarios tienen, en el otro extremo, unos respectivos pasadores 1 1 , 1 1 ' que están orientados hacia abajo y unos medios, no mostrados, están contemplados
para mantener normalmente los carros secundarios con las unidades asociadas de molde y contramolde arriba del carro principal 3, 3' y evitando que esas unidades realicen movimientos inconvenientes. Estos medios pueden comprender, por ejemplo, una guía fija o ranurada dentro la cual se deslicen dichos pasadores 11 , 1 1 ' y los cuales están interrumpidos en el punto en donde uno respectivos dispositivos de conmutación 12, 12' operan, dichos dispositivos estando montados sobre unas deslizaderas 13, 13' que se desplazan sobre unas guías 14, 14', alineadas con la hilera de parisones P que desciende de la cabeza de extrusión F, estas deslizaderas estando situadas a una altura menor que los carros secundarios 10, 10' y pudiendo realizar un movimiento rectilíneo hacía la cabeza de extrusión o desde la misma, por medio de unos respectivos ensambles que comprenden unas tuercas hembra 15, 15' y unos tornillos 16, 16' que son movidos por unos respectivos motores eléctricos 17, 17' con control eléctrico de velocidad y fase, que giran en ambas direcciones y con freno, por ejemplo motores sin escobillas. Por medio de la acción de los motores 7, 7' mencionados anteriormente, se pueden poner las unidades de molde y contramolde S1 , S2 y S1 ', S2' selectivamente en un extremo de la guía principal 2, 2' o a lo largo de la cabeza de extrusión y, cuando llegan a esta última condición, como se muestra para la unidad S1 ' en las figuras 1 y 3, el pasador 11 u 1 1 ' del carro secundario 10, 10' de esta unidad coopera con el dispositivo asociado de conmutación 12, 12' que está en la posición retraída de reposo. En esta condición, con la operación del motor 17, como se muestra para la unidad de
molde y contramolde S1 en las figuras 1 y 3, se puede mover la deslizadera 13 hacia la cabeza de extrusión F e insertar entre un par de miembros transversales 8, a fin de desplazar el carro secundario 10 que resalta de las respectivas guías 9 y mover, con precisión, dicha unidad S1 , abrirse, debajo de la cabeza de extrusión F, para sujetar los parisones P descargados desde la ultima. Una vez que la unidad S se ha cerrado y ha sujetado los parisones que se han separado con medios de corte conocidos de la cabeza de extrusión F, la cual está levantada mientras tanto, el motor 17 invierte su rotación y mueve dicha unidad S1 devuelta a la posición original en la cual, con un movimiento descendente, las boquillas calibradas de una estación de soplado 18 asociada con está unidad S1 intervienen para el paso de formación de contenedores. Como se puede ver en el detalle mostrado en las figuras 3 y 4, cada unidad S1 y S2 y S1 ', S2' tiene, asociadas con la misma, unas respectivas estaciones de soplado 18, 18' que están montadas sobre los extremos de estructura de guia de pórtico 19, 19' fijados sobre los respectivos carros primarios 3, 3' y que se mueven por lo tanto con los últimos, pero no son afectadas por los desplazamientos transversales impartidos a las unidades de molde y contramolde por medio de los motores 17, 17'. Durante el movimiento hacia atrás mencionado anteriormente de la unidad S1 , se inserta la unidad de molde y contramolde S1 ' abierta debajo de la cabeza de extrusión F a fin de realizar un ciclo de trabajo asociado. En secuencia de fases, mientras la estación de soplado 18 asociada con la unidad S1 se ha activado sobre esta unidad y realiza la formación de los contenedores en la
misma, se desplaza el carro primario 3, a fin de alejar dicha unidad S1 y posicionar lateralmente con respecto a la cabeza de extrusión la otra unidad S2 que se abre, como se ilustra la unidad S1 ' a mano izquierda en la figura 3, mientras los contenedores Z formados en la misma durante el ciclo de trabajo previo permanecen suspendidos de las boquillas de la estación de soplado 18 asociada que permanece en la posición baja. Durante el siguiente paso, mientras se aleja la unidad S1 ' de la cabeza de extrusión y la unidad S2 a mano derecha se posiciona debajo de la ultima, los contenedores Z suspendidos de las boquillas de la cabeza de soplado 18 de S2 son sujetados por el sujetador de centrado propio P1 montado con un segundo sujetador P2 sobre la deslizadera 13, como se ilustra en la figura 3 y en secuencia de fases, las boquillas de la estación 18 de S2 se mueven hacia arriba y se separan de los contenedores Z retenidos por el sujetador P1. En secuencia de fases, cuando la unidad de molde y contramolde S2 se aleja de la cabeza de extrusión, el sujetador P1 transfiere los contenedores Z a una estación estática usual de remoción de rebabas y de aprestado, en donde dichos contenedores, todavía retenidos por el sujetador P1 , son liberados por medios conocidos en primer lugar de la rebaba superior e inferior y sujetados luego a través de la boca por los pasadores de aprestado de la estación 20 y permanecen suspendidos de la última, cuando el sujetador P1 se abre para la repetición de un siguiente ciclo de trabajo durante el cual esos contenedores son sujetados por el sujetador P2 el cual, durante el ciclo de trabajo subsiguiente, los transfiere sobre la línea de descarga 21.
En el otro lado, las unidades de molde y contramolde S1 ', S2' son servidas también por una respectiva estación de remoción de rebabas y de aprestado 20' y por una respectiva línea de descarga 21 ' y se pueden contemplar medios para recolectar los contenedores descargados por estas líneas y acarrearlos a una subestación de trabajo. Está claro por la figura 1 cómo existe un corredor amplio entre las dos plataformas 1 y 1' que permite el fácil acceso a la cabeza de extrusión F. La versatilidad de la máquina está también clara, puesto que se puede proveer la máquina en la versión de un solo carro con la unidad asociada de molde contramolde S1 y equipada ya para recibir en lo futuro también el segundo carro con la unidad asociada de molde contramolde S2, con las estaciones de soplado asociadas, o se puede proveer en la versión con cuatro carros con unidades asociadas de molde y contramolde S1 , S2 y S1 ', S2' y estaciones de soplado asociadas y con todos los aparatos descritos. Se han omitido los detalles de construcción relacionados con las estaciones de soplado y de remoción de rebabas y de aprestado de la descripción, puesto que son conocidos y están descritos, por ejemplo, en el documento EP 0950606.