MX2014008111A

MX2014008111A - Aparato y metodo de moldeo para aplicar presion positiva a recipiente moldeado.

Info

Publication number: MX2014008111A
Application number: MX2014008111A
Authority: MX
Inventors: Peter Bates; Bradley Wilson; Luke A Mast
Original assignee: Amcor Ltd
Priority date: 2012-01-05
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2014-09-04
Also published as: MX359310B; EP2800660A4; CA2859070A1; WO2013103798A2; WO2013103798A9; US20140306384A1; CA2859070C; EP2800660B1; ES2637713T3; WO2013103798A3; JP2015506294A; JP6095688B2; US9636878B2; EP2800660A2

Abstract

Un método para formar un recipiente incluye moldear por soplado una forma primaria del recipiente dentro de un molde primario. La forma primaria tiene una superficie exterior. El método incluye también aplicar un fluido a la superficie exterior de la forma primaria para encoger la forma primaria y para formar una forma encogida del recipiente. Además, el método incluye moldear por soplado una forma secundaria del recipiente a partir de la forma encogida dentro de un molde secundario.

Description

APARATO Y MÉTODO DE MOLDEO PARA APLICAR PRESIÓN POSITIVA A RECIPIENTE MOLDEADO REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama beneficio de la solicitud provisional de patente de los E.U.A. No. de Serie 61/583,336, presentada en enero 5, 2012. La descripción entera de la solicitud anterior se incorpora aquí por referencia.

CAMPO La presente descripción se relaciona a un aparato de moldeo y, más específicamente, se relaciona a un aparato de moldeo y a un método correspondiente para aplicar presión positiva a un recipiente moldeado.

ANTECEDENTES Esta sección provee información antecedente relacionada con la presente descripción la cual no es necesariamente técnica previa.

Como un resultado de preocupaciones medioambientales y otras, los recipientes de plástico (más específicamente de poliéster e incluso más específicamente recipientes de polietilen tereftalato (PET)) son ahora usados más que nunca para empacar numerosos productos de consumo previamente provistos en recipientes de vidrio. Los fabricantes y envasadores, así como los consumidores, han reconocido que los recipientes de PET son ligeros, baratos, reciclables y se pueden fabricar en grandes cantidades.

Los recipientes de plástico moldeado por soplado se han vuelto comunes en el empaquetado de numerosos productos de consumo. El PET es un polímero cristalizable, lo cual significa que está disponible en una forma amorfa o una forma semi-cristalina. La habilidad de un recipiente PET de mantener su integridad material se relaciona con el porcentaje del recipiente PET en forma cristalina, también conocida como "cristalinidad" del recipiente PET. La siguiente ecuación define el porcentaje de cristalinidad como una fracción en volumen: % Cristalinidad = ( P ~ Pa )xl 00 Pe ' Pe donde p es la densidad del material PET, pa es la densidad de material PET amorfo puro (1.333 g/cc) y pc es la densidad del material cristalino puro (1.455 g/cc). Una vez que el recipiente se ha soplado, un producto de consumo puede llenarse en el recipiente.

En algunos casos, un recipiente está formado en una pluralidad de pasos de moldeo por soplado. Por ejemplo, una forma primaria del recipiente es inicialmente moldeada por soplado dentro de un molde primario, y entonces una forma secundaria del recipiente es moldeada por soplado subsecuentemente dentro de un molde secundario. El tamaño de los moldes primarios y secundarios es controlado de modo que la forma primaria puede caber dentro del molde secundario. Por ejemplo, la cavidad dentro del molde primario es a menudo aproximadamente igual en tamaño a la cavidad dentro del molde secundario de modo que el molde secundario puede alojar la forma primaria del recipiente.

También, la forma primaria del recipiente a menudo se encoje ligeramente después de ser moldeada en el molde primario. El tamaño de los moldes primarios y secundarios puede así, ser aún más controlado para compensar por este encogimiento de la forma primaria del recipiente. También, en algunas modalidades, se aplica succión dentro de la forma primaria después de ser formada en el molde primario para facilitar y controlar el encogimiento. De manera similar, en algunas modalidades, la forma primaria es recalentada después de ser moldeada por soplado en el molde primario para facilitar y controlar la cantidad de encogimiento.

COMPENDIO Esta sección provee un resumen general de la descripción, y no es una descripción completa de su alcance entero o todas sus características.

Un método para formar un recipiente se describe. El método incluye moldear por soplado una forma primaria del recipiente dentro de un molde primario. La forma primaria tiene una superficie exterior. El método también incluye aplicar un fluido a la superficie exterior de la forma primaria para encoger la forma primaria y para formar una forma encogida del recipiente. Además, el método incluye moldear por soplado una forma secundaria del recipiente desde la forma encogida dentro del molde secundario. Áreas de aplicabilidad adicionales se volverán aparentes de la descripción provista aquí. La descripción y ejemplos específicos en este resumen tienen la intención para propósitos de ilustración únicamente y no tienen la intención de limitar el alcance de la presente descripción.

DIBUJOS Los dibujos descritos aquí son para propósitos ilustrativos únicamente de modalidades seleccionadas y no todas las posibles implementaciones, y no tienen la intención de limitar el alcance de la presente descripción.

La Fig. 1 es una ilustración esquemática de modalidades de un aparato de moldeo de acuerdo con las enseñanzas de la presente descripción; y La Fig. 2 es una ilustración esquemática seccional de un molde primario del aparato de moldeo de la Fig. 1.

Los números de referencia correspondientes indican partes correspondientes a través de las varias vistas de los dibujos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Las modalidades ejemplares serán ahora descritas más completamente con referencia a los dibujos acompañantes.

Refiriéndose inicialmente a la Fig. 1 un aparato de moldeo 10 es ilustrado esquemáticamente de acuerdo a modalidades ejemplares de las presentes enseñanzas. Como se discutirá, el aparato 10 puede usarse para moldear por soplado un recipiente en una pluralidad de moldes de soplado separados 12, 24.

Generalmente, el aparato 10 puede incluir un molde primario 12 en el cual una forma primaria 14 de un recipiente puede formarse. Específicamente, el molde primario 12 puede incluir una cavidad interna 16 con superficies internas 18, y la forma primaria 14 puede ser moldeada por soplado dentro de la cavidad 16. Por ejemplo, una preforma 20 (mostrada en líneas punteadas) puede ser colocada dentro de la cavidad 16, y una espiga de soplado 19 puede introducir aire u otros fluidos en la preforma 20 en una presión predeterminada (por ejemplo, entre aproximadamente 2.76 y 4.14 MPa (400 y 600 psi)) para expandir la preforma 20 contra las superficies internas 18 y para formar la forma primaria 14 del recipiente. La forma primaria 14 puede incluir una superficie exterior 32 (es decir, la superficie que contacta directamente las superficies internas 18 del molde primario 12).

Como se discutirá, después de que la forma primaria 14 sea moldeada por soplado, la forma primaria 14 puede ser encogida en una forma controlada para crear una forma encogida 22 (mostrada en líneas punteadas) desde la forma primaria 14. Así, como se discutirá, el recipiente puede ser formado en una forma más eficiente.

El aparato 10 puede incluir también un molde secundario 24 que incluye una cavidad interna 26 con superficies internas 28. Como se discutirá, la forma encogida 22 (mostrada en líneas punteadas) puede ser colocada dentro de una cavidad interna 26, y aire u otros fluidos se pueden introducir en la forma encogida 22 en una presión predeterminada (por ejemplo, entre aproximadamente 2.76 y 4.14 MPa (400 y 600 psi)) para expandir la forma encogida 22 contra las superficies internas 28 para crear una forma secundaria 30 del recipiente.

En algunas modalidades, la forma secundaria 30 puede tener las dimensiones y otras características de la forma final del recipiente deseado. Sin embargo, será apreciado que el aparato 10 puede incluir moldes adicionales que son usados subsecuentes al molde secundario 24 para moldear por soplado el recipiente deseado de la forma secundaria 30.

También, aunque la forma primaria 14 del recipiente es moldeada por soplado desde la preforma 20 en las modalidades descritas anteriormente, será apreciado que la forma primaria 14 puede hacerse e cualquier forma apropiada (por ejemplo, por medio de moldeado de soplado de extrusión, moldeado de soplado de inyección, moldeado de soplado de estiramiento, etc.) Con referencia ahora a las Figs. 1 y 2, el molde primario 12 y su método para usarse serán ahora discutidos en mayor detalle. Las superficies internas 18 del molde primario 12 pueden incluir una pluralidad de porciones estáticas 34 (es decir, superficies que permanecen estáticas durante la formación de la forma primaria 14). En las modalidades ¡lustradas, las porciones estáticas 34 son usadas primariamente para formar una pared lateral 35 de la forma primaria 14. Las superficies internas 18 pueden también incluir una o más partes móviles 36 (es decir, superficies que se mueven durante la formación de la forma primaria 14). Por ejemplo, las porciones móviles 36 pueden incluir un miembro de levantamiento 38 y/o una barra de contra estiramiento 40. La barra de contra estiramiento 40 puede ser alineada substancialmente con el eje longitudinal X de la cavidad 16, y puede ser rodeada por el miembro de levantamiento 38. El miembro de levantamiento 38 puede también ser centrado en el eje X y puede ser rodeado por una porción circundante 44 del molde 12.

En las modalidades ilustradas, el miembro de levantamiento 38 y la barra de contra estiramiento 40 pueden ser usados para formar una base 42 de la forma primaria 14 del recipiente. Específicamente, el miembro de levantamiento 38 se puede mover verticalmente a lo largo del eje X relativo a las porciones circundantes 44 del molde 12 para empujar hacia arriba en la superficie exterior 32 para formar una porción de la base 42. De manera similar, la barra de contra estiramiento 40 se puede mover verticalmente a lo largo del eje X relativo al miembro de levantamiento 38 para empujar hacia arriba en la superficie exterior 32 y para formar otra porción de la base 42. El miembro de levantamiento 38 y la barra de contra estiramiento 40 pueden ser accionados individualmente o juntas en cualquier momento apropiado durante la formación de la forma primaria 14. Será apreciado que la base 42 de la forma primaria 14 puede ser creada usando solo el miembro de levantamiento 38, solo la barra de contra estiramiento 40, ambos el miembro de levantamiento 38 y la barra de contra estiramiento 40, o por cualesquier otros medios apropiados.

En algunas modalidades, uno o más primeros canales 52 pueden ser definidos a través de porciones estáticas 34 del molde primario 12. También, uno o más segundos canales 46 pueden ser definidos entre las porciones estáticas 34 y el miembro de levantamiento 38. Además, uno o más terceros canales 48 pueden ser definidos solamente dentro del en el miembro de levantamiento 38. Aún más, uno o más cuartos canales 50 pueden ser definidos solamente dentro de la barra de contra estiramiento 40. Sera apreciado que solo puede haber uno de los primeros, segundos, terceros y cuartos canales 46, 48, 50, 52, o cualquier numero/combinación de los primeros, segundos, terceros, y cuartos canales 46, 48, 50, 52 sin alejarse del alcance de la presente descripción. También, será apreciado que loa canales 46, 48, 50, 52 pueden ser orientados en cualquier modo apropiado y localización dentro del molde 12. Además, los canales 46, 48, 50, 52 pueden tener cualquier forma, tamaño, diámetro área de sección transversal apropiados etc. Para controlar y optimizar el flujo, temperatura y distribución de fluido que sale de los canales 46, 48, 50, 52. Así, como se discutirá, el fluido desde los canales 46, 48, 50, 52 puede distribuir presión positiva substancialmente de modo parejo sobre substancialmente la superficie exterior entera 32 de la forma primaria 14.

Cada uno de los canales 46, 48, 50, 52 puede ser conectado de manera fluida a una fuente de fluido 54. La fuente de fluido 54 puede proveer cualquier fluido, tal como un gas (por ejemplo, aire). El fluido puede ser calentado a una temperatura predeterminada también (por ejemplo, desde aproximadamente 4.44 a aproximadamente 537.8 grados C (40 grados a aproximadamente 1000 grados F). Así, como será discutido, el fluido (por ejemplo, aire calentado) puede ser proporcionado a través de los canales 46, 48, 50, 52 a la superficie exterior 32 de la forma primaria 14 para así encoger la forma primaria 14 lejos de las superficies internas 18 del molde 12 para crear la forma encogida 22 (mostrada en líneas punteadas). Esto puede incrementar la eficiencia de crear el recipiente.

La fuente de fluido 54 u otra fuente de fluido separado pueden también ser conectadas de manera operativa a la espiga de soplado 19. Así, la espiga de soplado 19 puede introducir fluido en la preforma 20 para crear la forma primaria 14. También, como se discutirá, la espiga de soplado 19 puede introducir fluido a una presión predeterminada (por ejemplo, más de 1.38 MPa (200 psi)) en la forma primaria 14 mientras que los canales 46, 48, 50, 52 proveen simultáneamente fluido a la superficie exterior 32 de la forma primaria 14 para así controlar el encogimiento de la forma primaria 14.

El aparato 10 puede además incluir un dispositivo de re calentamiento 56. El dispositivo de recalentamiento 56 puede ser de cualquier tipo adecuado. Por ejemplo, el dispositivo de recalentamiento 56 puede ser un horno calentado que está separado del molde primario 12 y el molde secundario 24. Así, como se discutirá, la forma encogida 22 puede ser recalentada por el dispositivo de recalentamiento 56 antes de ser introducida en el molde secundario 24. También, en algunas modalidades, el dispositivo de recalentamiento 56 puede ser un elemento calefactor para calentar el molde primario 12 mientras que la forma encogida 22 permanece dentro del molde primario 12.

Así, los métodos para usar el aparato 10 ahora se discutirán.

Inicialmente, la preforma 20 se provee. La preforma 20 puede hacerse de cualquier material adecuado, tal como un material polimérico (por ejemplo, PET, etc.). La preforma 20 puede ser calentada (por ejemplo, dentro de un horno) entonces, la preforma 20 puede ser posicionada dentro del molde primario 12, y la espiga de soplado 19 puede introducir fluido en la preforma 20 para moldear por soplado la forma primaria 14. El fluido introducido en la preforma 20 para moldear por soplado la forma primaria 14 puede estar a cualquier presión apropiada (por ejemplo, entre aproximadamente 2.76 a 4.14 MPa (400 a 600 psi)).

Después, la fuente de fluido 54 puede proveer aire u otro fluido a través de uno o más de los canales 46, 48, 50, 52 a la superficie exterior 32 de la forma primaria 14 para así contraer y encoger la forma primaria 14 lejos de las superficies internas 18 del molde primario 12 para así formar la forma encogida 22. En algunas modalidades, la presión positiva es distribuida substancialmente de manera pareja sobre la totalidad de la superficie exterior 32. El fluido de los canales 46, 48, 50, 52 puede ser provisto en cualquier presión apropiada (por ejemplo, entre aproximadamente 0.068 y 2.07 MPa (10 y 300 psi). El fluido provisto por los canales 46, 48, 50, 52 puede ser provisto en cualquier temperatura apropiada (por ejemplo, entre aproximadamente 4.44 a aproximadamente 537.8 grados C (40 grados a aproximadamente 1000 grados F)). La temperatura del fluido puede ser ajustada para influenciar y controlar el encogimiento y cristalinidad.

Además, en algunas modalidades, los canales 46, 48, 50, 52 pueden proveer fluido a la superficie exterior 32 mientras que la espiga de soplado 19 provee simultáneamente fluido en la forma primaria 14 para así controlar el encogimiento. La espiga de soplado 19 puede proporcionar fluido en cualquier presión apropiada (por ejemplo, sobre 1.38 MPa (200 psi)) esto es debajo de la presión aplicada a la superficie exterior 32. La espiga de soplado 19 puede también proveer fluido en cualquier temperatura apropiada (por ejemplo, entre aproximadamente 4.44 a aproximadamente 537.8 grados C (40 grados a aproximadamente 1000 grados F)).

Entonces, en algunas modalidades, la forma encogida 22 puede ser enfriada y almacenada. De manera subsecuente, la forma encogida 22 puede ser recalentada dentro del dispositivo de recalentamiento 56, y la forma encogida 22 puede ser colocada dentro del molde secundario 24 para moldeo por soplado subsecuente. También, en algunas modalidades, la forma encogida 22 puede ser retirada del molde primario 12 mientras que aun este caliente (por ejemplo, sin enfriamiento substancial) y colocado dentro del molde secundario 24 para moldeo por soplado.

De manera acorde, la forma primaria 14 puede ser encogida en una forma controlada al aplicar presión positiva entre el molde primario 12 y la superficie exterior 32 de la forma primaria 14. Así, la forma encogida resultante 22 puede estar substancialmente lista para transferencia al molde secundario 24, o la forma encogida 22 puede requerir menor tiempo de recalentamiento dentro del dispositivo de recalentamiento 56 antes de entrar en el molde secundario 24. También, la cavidad interna 26 del molde secundario 24 puede formarse substancialmente más pequeña que la cavidad 16 del molde primario 12, y aun es probable que el artículo encogido 22 encaje dentro del molde secundario 24, facilitando así el diseño de molde, etc. De manera acorde, el aparato 10 y su método de uso pueden incrementar la eficiencia de crear recipientes de moldeo por soplado.

En las modalidades descritas anteriormente, la presión positiva es aplicada a la forma primaria 14 mientras que aún está en el molde primario 12. Sin embargo, en otras modalidades de la presente descripción, la forma primaria 14 es removida del molde primario 12 antes de que la presión positiva sea aplicada a la superficie exterior 32 para encoger la forma primaria 14 en la forma encogida 22.

Además, será apreciado que la fuente de fluido 54 puede aplicar gas u otro fluido en la superficie exterior 32 de la forma primaria 14 en una forma controlada (por ejemplo, en una predeterminada presión, temperatura, etc.). Así, la cantidad de encogimiento y/o proporción de encogimiento puede ser controlada.

La descripción precedente de las modalidades se ha proporcionado para propósitos de ilustración y descripción. No tiene la intención de ser exhaustiva o de limitar la descripción. Los elementos individuales o características de una modalidad particular generalmente no están limitados a una modalidad particular, sino, donde son aplicables, son intercambiables o pueden usarse en una modalidad seleccionada, incluso si no se muestran o describen específicamente. Del mismo modo también son variadas en muchas formas. Tales variaciones no son consideradas como una desviación de la descripción, y todas tales modificaciones tienen la intención de ser incluidas dentro del alcance de la descripción.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para formar un recipiente caracterizado porque comprende: moldear por soplado una forma primaria del recipiente dentro de un molde primario, la forma primaria tiene una superficie exterior; aplicar un fluido en la superficie exterior de la forma primaria para encoger la forma primaria y para formar una forma encogida en el recipiente; y moldear por soplado una forma secundaria del recipiente desde la forma encogida dentro de un molde secundario.

2. El método para formar el recipiente de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque aplicar el fluido incluye proveer un fluido calentado, donde aplicar el fluido incluye aplicar el fluido calentado en la superficie exterior de la forma primaria.

3. El método de formar el recipiente de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el fluido calentado tiene una temperatura entre aproximadamente 4.44 y aproximadamente 537.8 grados C (40 grados y aproximadamente 1000 grados F).

4. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque además comprende el recalentamiento de la forma primaria antes del moldeado por soplado de la forma secundaria.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque aplicar el fluido ocurre mientras la forma primaria está dentro del molde primario.

6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque aplicar el fluido incluye aplicar el fluido por medio de un canal definido en el molde primario.

7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el molde primario incluye una porción estática, y donde el canal es definido a través de la porción estática.

8. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el molde primario incluye una porción estática y una porción móvil que se mueve relativa a la porción estática, y donde el canal está definido entre la porción estática y la porción móvil.

9. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el molde primario incluye una porción estática y una porción móvil que se mueve relativa a una porción estática, y donde el canal es definido a través de la porción móvil.

10. el método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la porción móvil incluye cuando menos uno de un miembro de levantamiento y una barra de contra estiramiento.

1 1 . El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el fluido es un gas.

12. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque aplicar el fluido incluye aplicar el fluido en una presión exterior predeterminada, la presión exterior predeterminada está entre aproximadamente .068 y 2.07 MPa (10 y 300 psi).

13. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el recipiente es un recipiente hecho de un material polimérico.

14. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque además comprende proporcionar un fluido interno en la forma primaria mientras se aplica el fluido en la superficie exterior de la forma primaria.

15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque aplicar el fluido a la superficie exterior incluye aplicar el fluido a la superficie exterior en una presión exterior predeterminada, donde proporcionar el fluido interno en la forma primaria incluye proporcionar el fluido interno en la forma primaria en una presión interior predeterminada, y donde la presión exterior es siempre mayor que una presión interior.

16. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque proporcionar un fluido interno en la forma primaria incluye proporcionar el fluido interno en una presión interior de hasta 1 .38 MPa (200 psi).

17. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque proporcionar un fluido interno en la forma primaria incluye proporcionar el fluido interno en una temperatura de entre aproximadamente 4.44 a aproximadamente 537.8 grados C (40 grados a aproximadamente 1000 grados F).

18. Un aparato de moldeo para moldear un recipiente, caracterizado porque comprende: un molde primario operable para moldear por soplado en una forma primaria del recipiente, la forma primaria tiene una superficie exterior, el molde primario incluye un canal; una fuente de fluido para proporcionar un fluido a través del canal a la superficie exterior de la forma primaria para encoger la forma primaria y para formar una forma encogida del recipiente; y un molde secundario para moldear por soplado una forma secundaria del recipiente de una forma encogida dentro de un molde secundario.

19. El aparato de moldeo de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el molde primario incluye una porción estática, y donde el canal es definido a través de la porción estática.

20. El aparato de moldeo de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el molde primario incluye una porción estática y una porción móvil que se mueve relativa a la porción estática, y donde el canal es definido entre la porción estática y la porción móvil.

21 . El aparato de moldeo de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el molde primario incluye una porción estática y una porción móvil que se mueve relativa a la porción estática, y donde el canal está definido a través de la porción móvil.

22. El aparato de moldeo de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado porque la porción móvil incluye cuando menos uno de un miembro de levantamiento y una barra de contra estiramiento.