LUBRICACIÓN AUTOMÁTICA DE ESTAMPAS PARA FORMAR PRODUCTOS DE VIDRIO HUECO
La presente invención se refiere a la fabricación de productos de vidrio hueco, tales como botellas, frascos o recipientes. Esta fabricación emplea máquinas de SI (sección individual) en las cuales cada sección se pretende que trate uno o más parisones de manera simultánea, cada parisón acomodándose y tratándose en una estampa formadora dedicada y después una estampa de acabado dedicada. La estampa formadora consiste de dos mitades de estampa que definen una línea de división vertical al inicio del ciclo de fabricación . Las dos mitades de estampa se cierran sobre una estampa anular en el extremo inferior de la estampa formadora. La estampa formadora también incluye un troquel, el movimiento ascendente del cual perfora el hueco. La carga del parisón en la estampa formadora se lleva a cabo por gravedad mediante su extremo superior abierto sobre el cual se monta un embudo. En el proceso de presión-y- soplado , esta carga se lleva a cabo en la posición inferior del troquel. El extremo superior de la estampa formadora se cierra así por medio de la parte superior y después el troquel realiza un movimiento ascendente comenzando de la estampa anular, conduciendo el parisón con la misma. Después de que la parte superior (parte alta) de la estampa se ha llenado, el vidrio fluye a través de los canales de presión para formar el anillo. En el proceso de soplado -y- soplado , la carga del parisón se lleva a cabo en la posición alta del troquel, que es sin embargo relativamente corta. El extremo superior de la estampa formadora se conecta a un medio de compresión de la parte superior del parisón, teniendo el efecto de formar el anillo. Este extremo superior se cierra asi por la parte superior de la estampa formadora, el troquel se disminuye, y el hueco se perfora por soplado. La parte superior de la estampa formadora y las dos mitades de la estampa formadora se abren y el hueco soportado por la estampa anular se transfiere hacia la estampa de acabado, al girar alrededor de un eje hori zontal . La formación del hueco en un producto acabado se logra en tres fases: • extensión del hueco bajo su propio peso; • inflación del hueco extendido; y • extracción de la botella. Una fuente principal de los defectos visibles sobre la superficie del producto acabado surge del contacto relativamente violento del parisón con la superficie de la cavidad de estampa formadora durante la carga. Para eliminar estos defectos, es necesario asegurar la calidad de la superficie de cavidad, y también el deslizamiento del parisón sobre la superficie de cavidad, al lubricarlo periódicamente . Estas operaciones de lubricación se llevan a cabo normalmente por un operador utilizando un cepillo sumergido antes en el aceite. El operador puede hacer esto en el curso, sin detener la operación normal de la-máquina de SI, pero puede prescribir condiciones de seguridad más rigurosas expulsando los parisones pretendidos para la sección en cuestión durante al menos un ciclo de operación de la máquina. La lubricación de las estampas formadoras por un operador plantea diversos tipos de problema. En primer lugar, el operador se expone a una alta temperatura alta y a ruido considerable, aún utilizando los dispositivos de protección recomendados estándar. La exposición a tales condiciones puede sen tiempo estar limitada, por ejemplo, por regulaciones nacionales . Además, el operador debe coordinar sus movimientos con aquellos de elementos mecánicos automáticos, y puede experimentar rápidamente tensión o fatiga. Además, el operador lubrica las estampas periódicamente de acuerdo a una elección más o menos al azar, pero no limita la lubricación a sólo las estampas que actualmente requiere se lubriquen. Además, resulta que la cantidad de aceite depositado con el cepillo es mayor que la cantidad necesaria y que la película depositada es irregular. Además, la aplicación de cepillo es relativamente compleja y pesada, por ejemplo requiriendo, después de que el cepillo se ha sumergido en el aceite, que el exceso de aceite se remueva de allí. Se les dio a los inventores el objetivo de diseñar un proceso nuevo en el cual una cantidad mínima de aceite se deposite como una película de espesor uniforme sobre la superficie entera de la cavidad de las estampas, y sin intervención física directa por un operador. Para este propósito, un objeto de la invención es un proceso para fabricar un producto de vidrio hueco al menos una estampa comprendiendo dos mitades de estampa cerradas en un extremo sobre una estampa anular y cerradas en el otro extremo por una parte superior, cuyo proceso incluye la lubricación sobre dicha estampa formadora, pero dicha parte superior no cerrando dicho otro extremo, caracterizado porque la lubricación incluye una pulverización por un tubo de aspersión que se mueve en la cavidad de la estampa, y porque el tubo de aspersión se porta por un robot que puede moverse a lo largo de la estampa formadora de una máquina de SI. La lubricación de la estampa en la posición cerrada puede llevarse a cabo en una operación, es decir la lubricación separada de las dos mitades de estampa se evita. Sin embargo, en esta configuración, los inventores han mostrado la calidad de la lubricación llevada a cabo por una herramienta de pulverización que se mueve en la cavidad de la estampa. En el caso de los productos de vidrio hueco del tipo botella que tienen un eje de revolución, la herramienta de pulverización puede consistir de un tubo de aspersión, al final del cual pulveriza, por ejemplo, 45° de cono de aceite. Sin embargo, todas las formas de tubo de aspersión pueden contemplarse de acuerdo a la forma de las estampas. El tubo de aspersión se conecta al medio de control y al medio para accionarlo, que ventajosamente se encuentran a cierta distancia lejos y se aislan de tal forma que el operador no se expone más ya sea al calor o al ruido para lubricar las estampas.
De acuerdo a la primera modalidad, el proceso de la invención comprende lo siguiente: cuando las mitades de estampa se encuentran en la posición cerrada sobre la estampa anular, el tubo de aspersión se inserta en la cavidad de la estampa por medio de ese extremo del último dejado abierto por la ausencia de dicha parte superior ; el tubo de aspersión se mueve hacia la estampa anular y pulveriza simultáneamente una película uniforme sobre la superficie completa de la cavidad; las dos mitades de estampa se abren ; opcionalmente, el tubo de aspersión se mueve lejos de la estampa anular; y de spué s la estampa anular se pulveriza por el tubo de aspersión. De acuerdo a una segunda modalidad, el proceso comprende lo siguiente: cuando las mitades de estampa se encuentran en la posición no cerrada sobre la estampa anular, el tubo de aspersión se coloca a una distancia adecuada de la estampa anular para pulverización; la estampa anular se pulveriza por el tubo de aspersión; - las mitades de estampa se cierran sobre la estampa anular; opcionalmente , el tubo de aspersión se mueve más cerca de la estampa anular; y de spué s - el tubo de aspersión se mueve lejos de la estampa anular y simultáneamente pulveriza una película uniforme sobre la superficie completa de la cavidad. En una modalidad particularmente ventajosa, la lubricación de las estampas se controla al monitorear el extremo caliente de los productos de vidrio hueco. El término
"extremo caliente" se entiende comúnmente que significa esa fase del proceso en la cual los productos dejan las estampas de acabado, justo antes de su formación* definida. El propósito del monitoreo de extremo caliente también es para identificar las fallas sobre el producto formado, especialmente sobre su parte correspondiente al primer contacto del parisón con la estampa formadora, durante la carga. Cuando proviene de la estampa el producto defectuoso se identifica y la cavidad de esta estampa se lubrica. El monitoreo de extremo caliente preferentemente consiste en medir la radiación infrarroja emitida por los productos que salen de las estampas; mapeando de ese modo la superficie de los productos. Es concebible lubricar las estampas de acabado utilizando el proceso de la invención. Sin embargo, es la lubricación de las estampas formadoras, mucho más decisiva según se explica anteriormente en relación a la carga de ellas con el parisón, lo cual se pretende más particularmente aquí. De acuerdo a la invención, es preferible lubricar la (s) estampa (s) formadora (s) sección por sección. Es posible, en particular, lubricar solamente la (s) estampa (s) formadora (s) de una sección de la máquina de SI, correspondiente, por ejemplo, a uno o más productos considerados por ser defectuosos mediante el monitoreo de extremo caliente, y después tratar las otras secciones de la misma forma, una por una. ' También es posible llevar a cabo las mismas operaciones de lubricación en la ausencia de cualquier monitoreo de extremo caliente de los productos de vidrio hueco, de acuerdo a la secuencia preestablecida . En una modalidad ventajosa, la lubricación de las estampas formadoras pertenecientes a la misma sección de una máquina de SI se lleva a cabo simultáneamente por medio de un dispositivo que comprende tantos tubos de aspersión como dicha sección tiene estampas formadoras. El dispositivo que porta los tubos de aspersión navega sección por sección. La adaptación del ciclo de operación de la sección durante la lubricación de la máquina de SI puede probar que es acertada. De esta manera, de acuerdo a otras características del proceso de la invención, cuando la (s) estampa (s) formadora (s) de una sección se lubrica durante la operación de la máquina de SI: el (los) parisón (es) pretendido (s) para esta (s) estampa (s) formadora (s) se expulsa (n) , la cavidad de esta o estas estampa (s) permanece libre para la inserción y la operación del tubo de aspersión ; una o más de la (s) estampa (s) anular (es) correspondiente (s) permanece (n) al lado de la (s) estampa (s) formadora (s) (ya que la no formación del vidrio tiene lugar durante este ciclo de lubricación modificada, no es necesaria la transferencia en la estampa de acabado y la estampa anular se coloca correctamente para iniciar el siguiente ciclo de producción) ; y el enfriamiento de esta o estas estampa (s) formadora (s) se detiene. Con respecto a la última adaptación del ciclo de operación de la sección durante la lubricación, se especifica que la temperatura de las estampas formadoras y de las estampas anulares es muy importante en la fabricación de los productos de vidrio hueco. Esto se debe a que es necesario que esta temperatura no sea demasiado alta, ya que el troquel que se repliega origina asi que las roscas de vidrio se proscriban para consumo. Esto es porque las estampas se equipan con un circuito refrigerante . Sin embargo, para enfriar una estampa formadora se encuentra una fuente de defectos en el producto de vidrio hueco. De esta manera, cuando la lubricación requiere la expulsión de uno o más parisones por estampa formadora, la última puede ser demasiado fria para los primeros pocos producidos que siguen esto, de tal forma que estos tienen que desecharse. Esto es porque es útil detener el enfriamiento de la estampa o estampas formadoras (s) . Además, ya que la lubricación tiene lugar de acuerdo a la invención en una estampa cerrada, la estampa se enfría menos. Otro objeto de la invención consiste de un dispositivo para implementar el proceso anteriormente descrito, comprendiendo: uno o más tubos de aspersión para pulverizar simultáneamente un fluido de lubricación en la cavidad de tantas estampas formadoras pertenecientes a la misma sección de una máquina de IS, cada una de estas estampas formadoras teniendo al menos su extremo inferior, su dos mitades de estampa constituyentes en la posición cerrada sobre la estampa anular correspondiente, su extremo superior no estando cerrado por la parte superior de la estampa formadora correspondiente; medios para controlar y accionar uno o más tubos de aspersión; y medios para adaptar el ciclo de operación para dicha sección de una máquina de SI; uno o más tubos de aspersión portándose por un robot que puede moverse a lo largo de las estampas formadoras de dicha máquina de SI. Los medios para adaptar el ciclo de operación de la sección se refiere en particular a las siguientes modificaciones: las estampas anulares permanecen a lado de las estampas formadoras; las estampas de acabado se inmovilizan en la posición de inicio del ciclo de producción. De acuerdo a los rasgos preferidos del dispositivo de la invención: el robot se monta a fin de moverse de manera translacional sobre un carril a lo largo de las estampas formadoras de dicha máquina de SI; y - las estampas formadoras de dicha máquina de SI; y el robot tiene seis ejes de movimiento . Los medios para adaptar el ciclo de operación de la sección ventajosamente también incluye medios para expulsar el (los) parisón (es) pretendido (s) para la (s) estampa (s) formadora (s) durante la lubricación. Preferentemente, dichos medios para controlar y accionar uno o más tubos de aspersión se conectan a los medios para detectar las fallas en el producto después de que este se ha formado. Estos medios de detección de fallas proporcionan el monitoreo de extremo caliente de los productos, tal como la medición de la radiación infrarroja emitida por los productos que salen de las estampas, según ya se mencionó ante iormente. Esta medición hace posible para los defectos en el producto, y posiblemente la reproduc ibi 1 idad de ciertos defectos, se ubiquen de manera precisa y por consecuencia los defectos en la cavidad de una estampa formadora, por ejemplo, sean ubicados. La detección de defecto de extremo caliente, es decir al inicio de la obtención del producto, hace posible intervenir sobre las estampas defectuosas al lubricarlas lo más rápidamente posible. Sin embargo, esto no se excluye, de acuerdo a la invención, para conectar los medios para controlar y accionar uno o más tubos de aspersión a otros medios para detectar fallas en el producto, tal como monitoreo de extremo frió, es decir el monitoreo automático en la salida del horno de recocimiento, en relación a la desviación de las dimensiones deseadas (tamaño, etc.) y o la presencia de un máximo número de defectos (grietas, etc.) Preferentemente, el dispositivo incluye un obturador de seguridad en la presencia de un cuerpo dentro de un área definida.
Específicamente, el soporte para los tubos de aspersión se ajusta mejor para la máquina de SI al montarse a lado de las estampas formadoras . Obviamente esto es necesario para evitar cualquier colisión entre el soporte para los tubos de aspersión y un operador o cualquier componente mecánico. Además, el dispositivo puede proporcionarse con un movimiento de monitoreo de colisión altamente sensible que, en el caso de un impacto, activa una alarma y rápidamente detiene el robot, aplicando una desaceleración a fin de reducir el efecto del impacto . La invención se ilustra con la ayuda del siguiente ejemplo, con referencia a los dibujos anexos en los cuales: la figura 1 es una representación esquemática global del dispositivo de lubricación de acuerdo a la invención, conectado a interfases útiles para operarlo ; la figura 2 es una representación esquemática más detallada de los medios para pulverizar el aceite por este dispositivo de lubricación; y las figuras 3A-3F muestra el método de acuerdo a la invención para la lubricación de parte superior-parte inferior de una estampa formadora.
E em lo Refiriéndose a la figura 1, un robot de seis ejes 1 porta una herramienta de lubricación múltiple, descrita a mayor detalle abajo con referencia a la figura 2. El robot 1 se coloca a lado de las estampas formadoras 10 de una máquina de SI 20. Las botellas 30 se producen sobre el lado de estampa de acabado 40 de la máquina de SI 20. Una unidad de control 50 conecta el robot 1 a la máquina de SI 20, haciendo posible controlar las secuencias de actividad del robot 1 (incluyendo una alimentación por aire de 5 barias para la pulverización) y para adaptar uno o más ciclos de operación de la sección sobre la cual el robot 1 se está utilizando. Sin embargo, la unidad de control 50 recibe información de la máquina de SI 20, tal como una indicación de defectos en las botellas 30 que son confiables para activar la intervención por el robot 1 sobre la sección en cuestión. La unidad de control 50 también recibe inf.ormación del robot 1 por si misma, tal como la proximidad de un cuerpo ajeno que origina que los movimientos del robot sé adapten o que el robot se detenga, y también la adaptación de la operación de la máquina de SI. La unidad de control 50 se conecta a una caja eléctrica 60 que por sí misma se conecta a una computadora 70, ambas dedicándose a los movimientos del robot . Finalmente, la unidad de control 50 se conecta a una terminal 80 por medio de la cual un operador puede examinar, pero también intervenir en, la operación de la instalación completa . Refiriéndose a la figura 2, el robot de seis ejes 1 se monta a fin de moverse de manera translacional sobre un carril 5 a lo largo de las estampas formadoras de una máquina de SI (no mostrada) . Los diversos cables conectados al robot 1 (para suministro de energía y control de los movimientos del robot, suministro de aire comprimido, etc.) se unen sobre una cadena portadora de cable 7 que se compensa para el movimiento translacional del robot 1. El robot 1 se equipa con un. detector de cuerpo ajeno 6 conectado a un obturador automático. Además, la función del robot tiene una función de desaceleración automática que reduce el efecto de un posible contacto, por ejemplo, en el caso de mal funcionamiento del detector 6. El robot 1 incluye un motor 2 que se mueve de manera translacional . Este porta un grupo de dos tubos de aspersión 4 adecuados para las secciones de máquina de SI con doble parisón. Los dos tubos de aspersión 4 se conectan a un recipiente de aceite 3 y a un suministro de aire de 5 barias. La actividad de cada uno de los tubos de aspersión 4 ahora se describirá en relación a las figuras 3A-3F. La Figura 3A muestra una estampa formadora en la posición cerrada de las mitades de estampa formadora 100, 200 sobre la estampa anular 300, pero en la posición en la cual el extremo superior se encuentra abierto (ausencia de la parte superior de la estampa formadora) . En la Figura 3B, un tubo de aspersión 4 se aproxima a la cavidad de estampa desde arriba . En las Figuras 3Ci y 3C2, el tubo de - 2 O -aspersión 4 viaja . la misma longitud de la cavidad, con emisión continua de 45° de cono de pulverización de aceite por medio de su extremo. Las partes de la cavidad que pertenecen a las mitades de estampa 100, 200, por lo tanto, se lubrican. En las Figuras 3? y 3D2, las mitades de estampa 100, 200 se han movido aparte, dejando a la estampa anular 300 visible, el tubo de aspersión 4 replegándose de tal manera que su pulverización lubrica correctamente la estampa anular . En las Figuras 3E y 3F, el tubo de aspersión 4 se mueve. Un ciclo normal para la producción de un artículo de vidrio hueco puede comenzar después de que las mitades de estampa se han cerrado en la estampa anular y el embudo se coloca en posición para cargarse con un nuevo parisón. Diversos modos de lubricación de las estampas formadoras se han intentado sobre la máquina de SI de sección con doble parisón para la producción de botellas de vino Bordeaux. Modo 1: Operador - expulsión de los parisones en dos ciclos de operación de la máquina de SI para lubricar las estampas formadoras y otros dos ciclos para lubricar las estampas anulares. Modo 2: Operador ¦- no expulsión de los parisones durante la lubricación. Modo 3: Robot, según se describe anteriormente - con tubos de aspersión reemplazados por un cepillo impregnado con una cantidad adecuada de aceite, expulsión de los parisones en dos ciclos para lubricar las estampas formadoras y las estampas anulares en una operación. Modo 4 : De acuerdo a la invención tubos de aspersión, expulsión de parisones en un ciclo para lubricar las estampas formadoras y las estampas anulares. Dados en la tabla de abajo se encuentran el número de productos perdidos de acuerdo al modo de lubricación. Las botellas rechazadas son botellas defectuosas obtenidas después de la lubricación de las estampas formadoras y/o las estampas anulares. Estos defectos esencialmente se derivan del hecho de que las estampas formadoras y/o las estampas anulares entonces se encuentran temperatura demasiado baja.
En los modos 1 y 2, existe una distinción entre los parisones expulsados y/o las botellas rechazadas siguientes a la lubricación de las estampas formadoras por un lado y de las estampas anulares por el otro, ya que las dos operaciones de lubricación se llevan a cabo por separado. Los modos 1 y 2 son aquellos en los cuales un operador deberá someterse a calor y ruido. Modo 3 , una cantidad adecuada de aceite impregna el cepillo, al sumergirlo en un baño de aceite y después extraerlo de allí y al girar alrededor de un eje y dos direcciones de rotación alternativamente opuestas a fin de eliminar el exceso de aceite. Es el modo de lubricación de acuerdo a la invención el que da como resultado que menos botellas producidas se pierdan. Además, la cantidad de aceite consumido por los tubos de aspersión es aproximadamente tres veces menos que aquel consumido que utiliza un operador. Además, la cantidad de botellas de vino Bordeaux obtenidas con lubricación por un operador por un lado, y por lubricación de acuerdo a la invención por el otro, se evaluó sobre los períodos de producción idénticos de diez días en la misma máquina de SI. Esto incluyó la evaluación de extremo frío, es decir a la salida del horno de recocimiento, de acuerdo a los siguientes cuatro criterios: defectos visibles (manchas de aceite en la botella, piedras en el vidrio, burbujas, etc.) - espesor del vidrio (el cual no debe ser demasiado bajo por riesgo de ruptura) ; diámetro interior - paso del tapón; grietas - cortes en el espesor del vidrio, los cuales puedan formarse durante la elaboración y puedan debilitar la botella .
Los resultados son porcentajes de botellas defectuosas. Muestran una ligera mejora en la calidad de los productos en el extremo frío, obtenidos por lubricación automática de acuerdo a la invención.