MX2009000783A - Montaje de moldeo por soplado para la fabricación de recipientes, que incluye un molde y un tapón para la conexión de fluído. - Google Patents

Montaje de moldeo por soplado para la fabricación de recipientes, que incluye un molde y un tapón para la conexión de fluído.

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MX2009000783A
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Abstract

Sistema (1) para fabricar recipientes por moldeo por soplado, el sistema (1) comprende: un molde (2) que comprende una pared que define una cavidad de molde y que tiene un conducto para llevar un fluido de transferencia de calor, teniendo este conducto sobre una, cara externa (12) del molde (2) un orificio de entrada de fluido de transferencia de calor y un orificio de salida de fluido de transferencia de calor; un dispositivo (20) que tiene una línea de admisión de fluido de transferencia de calor, y una línea de descarga de fluido de transferencia de calor; y el molde (2) y el dispositivo (20) tienen medios de acoplamiento complementarios para la unión removible del dispositivo (20) al molde (2) con conexión simultánea de la línea de admisión al orificio de entrada y la línea de descarga al orificio de salida.

Description

MONTAJE DE MOLDEO POR SOPLADO PARA LA FABRICACION DE RECIPIENTES, QUE INCLUYE UN MOLDE Y UN TAPON PARA LA CONEXION DE FLUIDO CAMPO DE LA INVENCION La invención se relaciona con el moldeo por soplado de recipientes de parisons usualmente hechos de material termoplástico como PET.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION El soplado de un recipiente es logrado en un molde en la pared del cual define una cavidad en la cual el parisón es introducido. Durante el proceso de soplado, el parisón moldea la forma de la pared bajo la alta presión gaseosa dentro del parisón, después de haber sido calentado para permitir su deformación plástica. Se sabe como equipar el molde con un sistema de regulación térmica. Dependiendo de los usos pretendidos de los recipientes, ya sea que el molde sea enfriado para mantener su temperatura a un nivel inferior que la temperatura de transición vitrea (por ejemplo en la fabricación de recipientes adecuados para recibir agua no gaseosa, donde el molde es mantenido dentro del intervalo de 20-60°C) , o el molde es calentado a temperaturas mayores que la temperatura de transición vitrea, para que el material tenga una cristalinidad suficientemente grande, de modo que el recipiente se vuelva resistente a la deformación durante un llenado en caliente (esos recipientes son llamados "resistentes al calor" o "HR" ) . La regulación térmica es lograda a través de la circulación de un fluido de enfriamiento o calentamiento (por ejemplo agua o aceite) en al menos un canal formado dentro de la pared lateral del molde. Dependiendo del grado de regulación térmica, ya sea de una parte del molde únicamente o de todo el molde, el canal puede extenderse a todo lo alto del molde, o localizarse en un área específica (como la vecindad del cuello o el fondo del recipiente) . En general, el canal se abre sobre una cara externa del molde y tiene un orificio de entrada conectado a una línea de suministro de fluido, y un orificio de salida conectado a una línea de descarga de fluido. La circulación del fluido es lograda a través de una bomba localizada fuera del molde. Durante el proceso de termoendurecimiento, incluyendo el reemplazo del molde, las líneas de entrada y descarga necesitan ser desconectadas del molde para ser reemplazadas, y conectadas nuevamente al nuevo molde . Las Patentes Estadounidenses No. 6,444,159 y 6,447,281 de Sidel, Inc. dan un panorama general de esta tecnología, el cual, en opinión de los inventores, es satisfactoria pero necesita ser mejorado, para la conexión de las líneas de suministro y descarga que es un tanto no práctica .
LA INVENCION Es un objetivo de la invención facilitar la conexión y desconexión de las líneas de suministro y descarga de fluido. De acuerdo a un primer aspecto, la invención proporciona un montaje de moldeo por soplado para la fabricación de recipientes, que comprende: - Un molde que tiene una pared lateral que define una cavidad de molde y provista con un canal para la circulación de un fluido de calentamiento o enfriamiento, teniendo el canal, sobre una cara externa del molde, un orificio de entrada de fluido y un orificio de salida de fluido; - Un tapón provisto con una línea de suministro de fluido y una línea de descarga de fluido; donde el molde y el tapón están provistos con elementos de conexión complementarios configurados para proporcionar la conexión removible del tapón al molde con conexión simultánea de la línea de suministro al orificio de entrada y conexión de la línea de descarga al orificio de salida.
En consecuencia, la conexión de fluido del molde puede ser lograda en una sola gestión que consiste en colocar el tapón al molde, por lo que las operaciones de conexión son simplificadas, y por lo tanto se ahorra tiempo durante el proceso de termoendurecimiento . En una modalidad preferida, el molde y el tapón están provistos con elementos de conexión de fluido complementarios y con elementos de conexión mecánica complementarios distintos de los elementos de conexión de fluido . En una modalidad preferida, el molde es provisto con una parte de conexión mecánica macho, por ejemplo bajo la forma de una boquilla, y el tapón es provisto con una parte de conexión mecánica hembra complementaria, por ejemplo bajo la forma de un orificio que incluye una superficie removible para acoplar de manera removible la boquilla. La superficie puede ser proporcionada sobre un botón montado de manera deslizable respecto al orificio mientras que la boquilla puede comprender una nervadura anular para acoplarse a un contraorificio dentro del botón. En una modalidad preferida más, el molde comprende una parte de acoplamiento de fluido macho, por ejemplo bajo la forma de una boquilla que tiene una camisa que se proyecta, mientras que el tapón comprende una parte de acoplamiento de fluido hembra complementaria, por ejemplo bajo la forma de una abertura provista con un mecanismo de obturación el cual se mueve bajo la inserción removible de la camisa dentro de la abertura. El molde y el tapón también pueden comprender elementos de conexión eléctrica complementarios incluyendo, por un lado, un par de terminales eléctricas proporcionadas sobre el molde y posiblemente conectadas a los conductores de un convertidor térmico montado sobre el molde para medir una temperatura del mismo, y por otro lado un par de conexiones eléctricas proporcionadas sobre el tapón, por lo que la conexión de fluido y la conexión eléctrica son logradas simultáneamente. De acuerdo a un segundo aspecto, la invención proporciona un molde de soplado para la fabricación de recipientes, comprendiendo el molde una pared lateral cilindrica que define una cavidad de molde y provista con un canal para la circulación de un fluido de calentamiento o enfriamiento, teniendo el canal un orificio de entrada de fluido y un orificio de salida de fluido, incluyendo el molde además: - Elementos de conexión de fluido provistos con orificios de entrada y salida, estando el orificio de entrada y salida formado en la pared lateral del molde desde una superficie plana formada en una superficie externa del molde; - Elementos de conexión mecánica proporcionados sobre la superficie plana, donde los elementos de conexión mecánica son distintos de los elementos de conexión de fluido . Los elementos mecánicos se localizan preferiblemente muy cerca de los elementos de conexión de fluido . En una modalidad particular, los elementos de conexión mecánica comprenden una boquilla que incluye un perno que se proyecta que tiene una nervadura anular. Los elementos de conexión de un fluido comprenden por ejemplo boquillas provistas con camisas que se proyectan desde la superficie plana. Además, el molde puede comprender elementos de conexión eléctrica localizados muy cerca de los elementos de conexión de fluido y mecánica. Los anteriores y otros objetivos y ventajas de la invención se volverán evidentes a partir de la descripción detallada de las modalidades preferidas, considerada en conjunto con las figuras 1 a 13 acompañantes.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La FIGURA 1 es una vista en perspectiva de un montaje de moldeo por soplado para la fabricación de recipientes, que incluye un molde de soplado y un par de tapones para la conexión de lineas para el suministro y descarga de un fluido de enfriamiento o calentamiento. La FIGURA 2 es una vista en elevación plana del molde de la FIGURA 1. La FIGURA 3 es una vista detallada del molde la FIGURA 2. La FIGURA 4 es una vista en corte transversal del molde de la FIGURA 2 a la largo de la línea IV- IV. La FIGURA 5 es una vista en corte transversal del molde de la FIGURA 2 a la largo de la línea V-V. La FIGURA 6 es una vista en corte transversal del molde de la FIGURA 2 a la largo de la línea VI-VI. La FIGURA 7 es una vista en perspectiva del despiece que muestra un tapón y un sistema de sujeción removible del mismo sobre el molde, en una configuración desconectada . La FIGURA 8 es una vista superior del tapón y sistema de sujeción de la FIGURA 7. La FIGURA 9 es una vista similar a la de la FIGURA 8, en una configuración conectada. La FIGURA 10 es una vista en corte transversal del tapón y sistema de sujeción de la FIGURA 8 a lo largo de la línea X-X. La FIGURA 11 es una vista en corte transversal del tapón y sistema de sujeción de la FIGURA 8 a lo largo de la línea XI-XI. La FIGURA 12 es una vista en corte transversal del tapón y sistema de sujeción de la FIGURA 9 a lo largo de la línea XII-XII. La FIGURA 13 es una vista en corte transversal del tapón y sistema de sujeción de la FIGURA 9 a lo largo de la línea XIII-XIII.
DESCRIPCION DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Refiriéndose ahora a la figura 1, en ella se muestra un montaje 1 para la fabricación de recipientes. Este montaje 1 comprende un molde 2 que incluye dos semiarmazones de molde 3, 4 los cuales son de forma sustancialmente simétrica y hechas de metal (por ejemplo, acero o aleación de aluminio) . Los armazones 3, 4 juntos forman una pared lateral 5 la cual es globalmente cilindrica alrededor de un eje principal A y define, sobre una cara interna, una cavidad 6. La cavidad 6 define la forma del recipiente a ser moldeado por soplado o moldeado por estiramiento por soplado en la cavidad 6 de un parisón hecho de plástico, el cual ha sido previamente calentado a una temperatura mayor que su temperatura de transición vitrea. Los armazones 3, 4 son móviles uno con respecto al otro a lo largo de una articulación 7 para permitir la abertura del molde 2 y -permitir la introducción del parisón. Un fondo del molde (no descrito) se inserta entre los armazones 3, 4 para formar el fondo del recipiente. La estructura total de ese molde 2, llamado "molde cartera" , se describe en la solicitud de Patente Francesa No. 2 856 333 y en la solicitud del PCT internacional correspondiente No. O 05/002820, ambas a nombre de SIDEL, a las cuales se remitirá al experto. En un extremo superior 8, el cual corresponde a un cuello del recipiente a ser moldeado, el molde 2 comprende una placa 9, formada de dos parte simétricas cada una montada sobre un armazón respectivo 3, 4. La placa 9 tiene una cara superior 10 sobre la cual reposa un conducto de soplado (no descrito) para suministrar aire presurizado para el moldeo por soplado del recipiente. Como se describe en la FIGURA 5, la pared lateral incluye, en la vecindad de su extremo superior 5, dos canales 11 proporcionados en cada armazón 3, 4 para permitir la circulación dentro de la pared lateral 5 de un fluido para el enfriamiento o calentamiento del mismo. Cada canal 11 se abre, sobre una cara externa 12 del molde, en un orificio de entrada 13 a través del cual es fluido es suministrado, y un orificio de salida 14, a través del cual el fluido es descargado después de que ha experimentado intercambio térmico con la pared lateral 5. Como se describe en la FIGURA 5, los orificios 13,- 14 se localizan muy cerca entre si. Los orificios 13, 14 son perforados en la pared lateral 5, partiendo de una superficie plana 15 formada dentro de la cara externa 12 del molde 2 paralela al eje principal A. Cada canal 11 se extiende en un plano transversal perpendicular al eje principal A, tiene una forma W e incluye dos secciones en forma de V 16 la cuales comienzan desde un orificio 13, 14, se extienden hacia la vecindad de un plano de separación del molde 17 y se conectan entre sí en una cámara intermedia común 18 formada por un extremo de un orificio central 19 y perforado en la superficie plana 15 entre el orificio de entrada 13 y el orificio de salida 14. El montaje 1 comprende además un tapón 20 bajo la forma de un alojamiento en el cual se forman una línea de suministro de fluido 21 y una línea de descarga de fluido 22. Las líneas 21, 22 tienen secciones principales sustancialmente paralelas 23 las cuales se abren sobre una cara frontal 24 del tapón 20 en dos aberturas 25, 26 la distancia interaxial de las cuales es igual a la distancia interaxial entre los orificios 13, 14. Las líneas 21, 22 tienen ambas, opuestas a la cara frontal 24, secciones secundarias 27, las cuales forman una extensión de las secciones principales 23 perpendiculares a éstas y están formadas parcialmente dentro de las boquillas 28 sobre las cuales se montan conductos flexibles (no descritos) para el suministro y descarga del fluido. El tapón 20 incluye un mecanismo de obturación 29 para obturar cada línea 21, 22. El mecanismo de obturación 29 comprende una válvula cilindrica 30 montada sobre una varilla 31 la cual se extiende coaxialmente con respecto a la línea 21, 22 desde una pared 32 provista con orificios 33, hacia la abertura 25, 26. La válvula 30 tiene una superficie de impresión cónica 34 configurada para empalmarse contra un asiento de válvula cónico complementario 35, formado en la línea 21, 22. La válvula se monta por deslizamiento sobre la varilla 31 entre una posición de obturación (FIGURA 11) donde la superficie de impresión 34 se empalma contra el asiento de la válvula 35, evitando por lo tanto que el fluido fluya, y una posición abierta (FIGURA 13) donde la válvula 30 está separada del asiento de la válvula 35, permitiendo por lo tanto que el fluido fluya. La válvula 30 es desviada permanentemente por un resorte de retorno 36 interpuesto entre la válvula 30 y la pared 32. El tapón 20 comprende, entre las aberturas 25, 26, un orificio central 37 perforado perpendicular a la cara frontal 24. Un orificio 38 es perforado en el tapón 20 comenzando desde una cara superior 39, perpendicular al orificio 37 el cual intersecta. Se monta un botón 40 dentro del orificio 38. Un resorte de retorno de compresión 41 se monta entre un extremo interno de botón 40 y una superficie inferior del orificio 38. Como se describe en la FIGURA 10, el botón 40 tiene un orificio 42 el cual es sustancialmente coaxial al orificio 37 y que forma una extensión continua del mismo. En un extremo del orificio 42, opuesto a la cara frontal 24, el orificio 42 tiene un contraorificio 43. Cada armazón 3, 4 está provisto con un par de boquillas de acoplamiento de fluido 44, cada una montada dentro de un orificio 13, 14 del canal 11. Cada boquilla 44 incluye un cuerpo roscado 45 roscado en el orificio correspondiente 13, 14, un reborde 46 el cual se aloja en un contraorificio complementario 47 formado alrededor del orificio 13, 14 para asegurar la colocación profunda correcta de la boquilla 44 con respecto a la pared lateral 5, y una camisa cilindrica 48 la cual, después de que la boquilla 44 es montada, se proyecta desde la superficie plana 15. La boquilla 44 está provista con un orificio pasante 49 el cual se extiende desde un extremo libre de la camisa 48 donde el orificio tiene un reborde cónico 50 que forma un asiento de válvula, hasta un extremo opuesto del cuerpo 45 donde el orificio 49 se abre en el canal 11. Una aleta de válvula 51, provista con una superficie de impresión cónica 52 y con orificios pasantes inclinados 53 que se abren sobre la superficie de impresión 52 y sobre una cara posterior de la aleta de válvula 51, se monta de manera deslizable dentro del orificio 49, entre una posición de obturación (FIGURA 11) donde la superficie de impresión cónica 52 se empalma contra el asiento de válvula 50, evitando por lo tanto que el fluido fluya a través del orificio 49, y una posición abierta (FIGURA 13) donde la aleta de válvula 51 está separada del asiento de válvula 50 permitiendo por lo tanto que el fluido fluya a través del orificio 49. La aleta de válvula 51 es desviada permanentemente por un resorte de retorno 54 interpuesto entre la aleta de válvula 51 y un reborde 55 formado dentro del orificio 49. Cada armazón 3, 4 está provisto además con una boquilla de acoplamiento mecánico 56, distinta a las boquillas de acoplamiento de fluido 44 y que comprende una porción roscada 57 roscada en el orificio central 19, un reborde 58 el cual se aloja en un contraorificio complementario 59 formado alrededor del orificio de carga 19 para asegurar la colocación correcta de la boquilla 56, y un perno cilindrico 60 que tiene una nervadura anular 61 sobre su superficie externa. Partiendo de una configuración donde el molde 2 y el tapón 20 están inicialmente desconectados (como se describe a la derecha, en una parte superior de la FIGURA 1) , el acoplamiento del molde 2 y el tapón 20 se logra colocando el tapón 20 sobre las boquillas 44, 56, por lo que la boquilla de acoplamiento mecánico 56 se coloca dentro del orificio central 37 del tapón 20 mientras que las boquillas de acoplamiento de fluido 44 se coloca en las aberturas 25, 26 hasta que el tapón 20 es sujetado sobre el molde. La sujeción se logra a través de las siguientes operaciones: la nervadura 61 pasa por el contraorificio 43, se desliza contra un resalto formado dentro del orificio 42, presiona el botón 40 contra el resorte de retorno 41 y se acopla al contraorificio 43 sin retorno, excepto la presión manual sobre el botón 40 contra su resorte de retorno 41. Al mismo tiempo, la conexión de fluido se logra simultáneamente y de manera sellada, por un lado entre la línea de suministro 21 y el orificio de entrada 13 y, por el otro lado, entre la línea de descarga 22 y el orificio de salida 14. Como se describe en la FIGURA 13, la camisa 48 encajona la válvula 30 a su posición abierta contra el resorte de retorno 36, mientras que la varilla 31 encajona la aleta de válvula 51 a su posición abierta contra el resorte de retorno 54. En esta configuración abierta, el fluido puede fluir libremente desde la línea de suministro 21 hasta el canal 11 y hasta la línea de descarga 22 a través de cada orificio 33, 49, 53. El tapón 20 es por lo tanto sujetado de manera removible al molde 2. Para desconectar el tapón 20 del molde 2, deberá aplicarse presión sobre el botón 40, por lo que la nervadura 61 es desconectada de la boquilla de acoplamiento mecánico 56, y el tapón 20 que será retirado en una dirección paralela a los ejes de las líneas 21, 22. Durante el retiro del tapón 20, la válvula 30 y la aleta de válvula 51 se mueven hacia atrás hacia su posición de obturación inicial, evitando por lo tanto cualquier fuga de fluido . Las prescripciones anteriores son simples, y permiten la conexión de fluido del molde en una sola gestión en la cual el tapón 20 es colocado simplemente en las boquillas 44, 56 y sujetado de manera removible sobre la boquilla 56. Deberá comprenderse de la descripción anterior que los medios de conexión mecánica y de fluido del tapón 20 al molde 2 tienen una parte macho (formada por las boquillas 44, 56) proporcionadas sobre el molde 2, y una parte hembra (formada por las aberturas 25, 26 y el orificio central 37) proporcionada sobre el tapón 20. Por supuesto, es posible la inversión de esa estructura, por lo que el molde 2 está provisto con una parte hembra mientras que el tapón 20 está provisto con una parte macho complementaria . De acuerdo a una modalidad particular, el molde 2 está provisto con una instrumentación, como una sonda de temperatura, que requiere suministro eléctrico. Hasta este punto, el molde 2 puede ser equipado con terminales eléctricas 62 bajo la forma de manguitos mecánicos colocados dentro de dos perforaciones 63 formadas dentro de cada armazón 3, 4 muy cerca de las boquillas 44, 56, como se describe en la FIGURA 3. Al igual que el suministro de fluido, el suministro eléctrico del molde 2 es logrado a través del tapón 20, el cual está provisto con conectores eléctricos 64. Cuando el tapón 20 es conectado al molde 2, los conectores 64 son alojados en las terminales 62. Cada conector 64 es conectado a un cable eléctrico (no descrito) lo cual asegura la conexión eléctrica a un generador de bajo voltaje localizado fuera del montaje 1. Dos conductores eléctricos 65 se conectan a las terminales 62. Los conductores 65 juntos forman un convertidor térmico 66 el cual está parcialmente alojado en un manguito de silicón 67 recibido dentro de una ranura 68 de sección trapezoidal. Un extremo dividido (no visible) del convertidor térmico 66 forma una sonda insertada en una perforación 69 formada en la pared lateral 5, por lo que la sonda mide la temperatura del molde en la vecindad de la cavidad 6. En la modalidad descrita, las boquillas 44, 56 y las terminales 62 forman juntas, en un área local del molde 2, un receptáculo de triple función 70: conexión mecánica, conexión de fluido, conexión eléctrica, al cual se coloca el tapón 20. El tapón 20 es suficientemente compacto para ser sujetado con una sola mano. Una sola gestión es suficiente para sujetar el tapón 20 al receptáculo 70, logrando por lo tanto simultáneamente la función triple.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES 1. Montaje de moldeo por soplado para la fabricación de recipientes que comprende: - un molde que tiene una pared lateral que define una cavidad de molde y provista con un canal para la circulación de un fluido de calentamiento o enfriamiento teniendo el canal sobre una cara externa del molde, un orificio de entrada de fluido y un orificio de salida de fluido; - un tapón provisto con una línea de suministro de fluido y una línea de descarga de fluido; donde el molde y el tapón están provistos con elementos de conexión complementarios configurados para proporcionar la conexión removible del tapón del molde con conexión simultánea de la línea de suministro al orificio de entrada y conexión de la línea de descarga al orificio de salida.
  2. 2. Montaje de moldeo por soplado según la reivindicación 1, donde el molde y el tapón están provistos con elementos de conexión de fluido complementarios y con elementos de conexión mecánica complementarios distintos de los elementos de conexión de fluido.
  3. 3. Montaje de moldeo por soplado según la reivindicación 1, donde el molde está provisto con una parte de conexión mecánica macho, y donde el tapón está provisto con una parte de conexión mecánica hembra complementaria .
  4. 4. Montaje de moldeo por soplado según la reivindicación 4, donde el molde comprende una boquilla, y donde el tapón comprende un orificio que incluye una superficie móvil para acoplarse de manera removible a la boquilla .
  5. 5. Montaje de moldeo por soplado según la reivindicación 4, donde la superficie es proporcionada sobre un botón montado de manera deslizable con respecto al orificio.
  6. 6. Montaje de moldeo por soplado según la reivindicación 5, donde la boquilla comprende una nervadura anular para acoplarse a un contraorificio formado dentro del botón.
  7. 7. Montaje de moldeo por soplado según la reivindicación 1, donde el molde comprende una parte de acoplamiento de fluido macho, y donde el tapón comprende una parte de acoplamiento de fluido hembra complementaria.
  8. 8. Montaje de moldeo por soplado según la reivindicación 7, donde el molde comprende una boquilla que tiene una camisa que se proyecta, y donde el tapón comprende una abertura provista con un mecanismo de obturación el cual es removible bajo la inserción removible de la camisa dentro de la abertura. -
  9. 9. Montaje de moldeo por soplado según la reivindicación 1, donde el molde y el tapón comprenden además elementos de conexión eléctrica complementarios que incluyen un par de terminales eléctricas proporcionadas sobre el molde y un par de conectores eléctricos proporcionados sobre el tapón.
  10. 10. Montaje de moldeo por soplado según la reivindicación 9, donde las terminales eléctricas están conectadas a un convertidor térmico montado sobre el molde para medir una temperatura del mismo.
  11. 11. Molde de soplado para la fabricación de recipientes, el molde comprende una pared lateral cilindrica que define una cavidad de molde y provista con un canal para la circulación de un fluido de calentamiento o enfriamiento, teniendo el canal un orificio de entrada de fluido y un orificio de salida de fluido, incluyendo el molde además: - elementos de conexión de fluido proporcionados dentro de los orificios de entrada y salida, estando el orificio de entrada y salida formado en la pared lateral del molde desde una superficie plana formada en una superficie externa del molde; - elementos de conexión mecánica proporcionados sobre la superficie plana, donde los elementos de conexión mecánica son distintos de los elementos de conexión de fluido.
  12. 12. Molde de soplado según la reivindicación 11, donde los elementos mecánicos se localizan muy cerca de los elementos de conexión de fluido.
  13. 13. Molde de soplado según la reivindicación 11, donde los elementos de conexión mecánica comprenden una boquilla que incluye un perno que se proyecta que tiene una nervadura anular .
  14. 14. Molde de soplado según la reivindicación 11, donde los elementos de conexión de fluido comprenden boquillas provistas con camisas que se proyectan desde la superficie plana.
  15. 15. Molde de soplado según la reivindicación 11, que comprende además elementos de conexión eléctrica localizados muy cerca de los elementos de conexión de fluido y mecánica.
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