MXPA00008593A - Enfriamiento liquido de moldes de articulos de vidrio. - Google Patents

Abstract

Un molde para formar articulos de vidrio que incluya un cuerpo (30 o 92) de construccion conductiva de calor que tiene una porcion central con una superficie moldeadora (32 o 32a) para moldear vidrio derretido y una porcion periferica espaciada radialmente hacia fuera de la porcion central. Una pluralidad de pasaje refrigerantes (34a a 34h, 54 a 70) se extienden en una arreglo espaciado a traves de la porcion periferica del cuerpo del molde, y un liquido refrigerante esta dirigido a traves de tales pasajes para extraer el calor del cuerpo mediante conduccion a partir de la superficie moldeadora. Una pluralidad de aperturas (36a a 36q) se extienden axialmente dentro del cuerpo radialmente entre al menos alguno de los pasajes del liquido refrigerante y la superficie moldeadora para retardar la transferencia de calor a partir de la superficie moldeadora al liquido refrigerante en los pasajes.

Description

ENFRIAMIENTO LIQUIDO DE MOLDES DE ARTÍCULOS DE VIDRIO La presente invención esta dirigida al enfriamiento de los moldes en un maquina de formar articulos de vidrio, y más preferentemente para un liquido de enfriamiento de los moldes preformados y/o moldes soplados en una maquina de sección individual.

ANTECEDENTE DE LA INVENCIÓN La ciencia de la manufactura del recipiente de vidrio esta actualmente servida por la así llamada sección individual o maquina IS. Tales maquinas incluyen una pluralidad de secciones de fabricación separadas o individuales, cada una de las cuales tiene una multiplicidad de mecanismo de operación para convertir uno o más cambios o masa gutiforme de vidrio fundido dentro de un recipiente de vidrio hueco y transferir el recipiente a través de estaciones sucesivas de la sección de la maquina. Cada sección de la maquina incluye uno o más moldes preformados en los cuales una masa gutiforme de vidrio se forma inicialmente en una operación de soplado o de presionado, uno o más brazos inversos para transferir los preformados a los moldes de soplado en los cuales los recipientes son soplados a la forma extrema, las tenazas para remover los recipientes formados sobre una placa muerta, y un mecanismo para moldear formas cilindricas o simétricas para transferir los recipientes moldeados a partir de placas muertas sobre un transportador. La Patente U.S. 4,362,544 incluye una discusión del antecedente de ambos procesos sopiado-soplado y presionado-sopiado que forman artículos de vidrio, y describe una maquina de sección individual electroneumatica para su uso en sus procesos.

En el pasado, los moldes preformados y soplados de una maquina que forma artículos de vidrio generalmente es enfriada' por aire directo sobre o a través de las partes de los moldes. Tales técnicas incrementan la temperatura y los niveles de ruido en al ambiente circundante. Además, la productividad es limitada por la habilidad del aire para remover el calor de las partes del molde en un proceso controlado, y la estabilidad del proceso y la calidad del recipiente son afectadas por la dificultad de controlar la temperatura del aire y la proporción del flujo. Se ha propuesto en la Patentes U.S. 3,887,350 y 4,142,884, por ejemplo, para dirigir un flujo, tal como el agua, a través de pasajes en las secciones del molde para mejorar la extracción del calor. Sin embargo, la extracción del calor por un liquido de enfriamiento puede ser también rápida y no controlada, al menos en algunas áreas del molde, así que los pasos deben ser tomados para retardar la transferencia de calor del interior o en las superficies moldeadoras de una sección del molde a la periferia exterior en la cual los pasajes del liquido de enfriamiento están dispuestos. Varias técnicas para así controlar la extracción del calor liquido-enfriamiento están propuestas en la materia, pero no son totalmente satisfactorias.

El material del molde para la manufactura de artículos o artículos de vidrio de calidad debe tener las siguientes características: buenas propiedades de desgaste, una buena resistencia al resquebrajamiento en el ciclo térmico, buenas propiedades mecánicas, buenas propiedades de liberación de vidrio, facilidad de aquinabilidad, facilidad de reparación y factibilidad económica. El hierro dúctil, el cual esta definido como un hierro en el cual el grafito microestructural libre esta en la forma de esferas, se ha propuesto para su uso como un material de molde para manufacturar artículos de vidrio en los cuales se desea reducir la conductividad térmica (por ejemplo cuando se compara al hierro gris) . Los ejemplos específicos de artículos de vidrio en que el hierro dúctil ese empleado como el material de molde son recipientes pequeños que requieren una cantidad pequeña de extracción del calor en el equipo de molde, tales como frascos cosméticos y farmacéuticos. Sin embargo, el hierro dúctil no ha sido empleado en la manufactura de grandes artículos de vidrio por sus reducidas capacidades de transferencia de calor y resistencia ciclo térmico. El Ni-Hierro dúctil resistente se ha propuesto para la manufactura de los artículos de vidrio. El contenido aumentado de níquel del hierro dúctil Ni-resistente contribuye a mejorar las propiedades de liberación de vidrio. Sin embargo, el austenítico Ni-'Hierro dúctil resistente estándar no exhibe la conductividad deseada y la resistencia al resquebrajamiento térmico cíclico.

Es por consiguiente un objetivo general de la presente invención suministrar un molde .formador de artículos de vidrio, y un método de enfriamiento para tal molde, que mejora la estabilidad del control de la temperatura en la superficie que forma el molde. Otro y más especifico objetivo de la presente invención es suministrar un molde y un método de enfriamiento en el cual la temperatura de la superficie del molde pueda ser ajustada y dinámicamente controlada durante la operación que forma los artículos de vidrio. Todavía otro objetivo de la presente invención es suministrar un molde y un método de enfriamiento en el cual una temperatura más uniforme y un control de la temperatura son obtenidos ambos circunferencialmente y axialmente de la superficie que forma el molde para adaptar las características de transferencia de calor del sistema refrigerante del molde para lograr formar eficientemente el vidrio. Todavía otro objetivo de la presente invención es suministrar una técnica de enfriamiento del molde que esta caracterizada por la reducida erosión en los pasajes de enfriamiento y mejora el tiempo de operación del molde entero y del sistema de enfriamiento. Un objetivo más de la invención es suministrar un material para la construcción de un molde de material de vidrio, incluyendo ya sea un molde I preformado o un molde de soplado, que exhiba las propiedades deseables enlistadas anteriormente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un molde moldeado de los artículos de vidrio de acuerdo con las modalidades actualmente preferidas de la invención que incluyen al menos un cuerpo de construcción conductor de calor que tiene una porción central con una superficie moldeadora para formar el vidrio derretido y una porción periférica esparcida radialmente al exterior de la porción central. Al menos un pasaje se extiende a través de la porción periférica del molde, y el liquido refrigerante esta dirigido a través del pasaje para extraer el calor del cuerpo por la conducción de la superficie moldeadora. Al menos una apertura es suministrada en el cuerpo del molde extendiéndose dentro del cuerpo y situado radialmente entre el pasaje refrigerante y la superficie moldeadora para retardar la transferencia de calor de la superficie al liquido refrigerante en el pasaje. El molde preferentemente comprende un molde dividido que tiene un par de cuerpos de moldes con arreglos idénticos de pasajes y aperturas. El molde puede ser ya sea un molde preformado o un molde de soplado.

En las modalidades de la invención descritas, las aperturas tienen una profundidad dentro del cuerpo, ya sea de manera parcial o enteramente a través del cuerpo, coordinado con un contorno de la superficie moldeadora y otros parámetros de manufacturación para controlar la transferencia de calor de la superficie moldeadora a los pasajes refrigerantes. Las aperturas pueden ser totalmente o parcialmente llenadas con material para fomentar la transferencia de calor adaptada de la superficie moldeadora a los pasajes refrigerantes. En un cuerpo de molde que tiene una pluralidad de pasajes refrigerantes y una pluralidad de aperturas, las propiedades de transferencia de calor de las aperturas pueden ser adaptadas circunferencialmente alrededor del cuerpo del molde, como por el llenado parcialmente de todos los otros pasajes. Así, las características de la transferencia de calor del cuerpo del molde pueden ser adaptadas radialmente, axialmente y circunferencialmente a la vez del molde para obtener la transferencia de calor deseada y formar las características de temperatura de superficie.

Las placas extremas pueden ser llevadas por el cuerpo del molde para controlar el flujo del refrigerante en los múltiples pasos a través de los pasajes en el cuerpo del molde. En las modalidades preferentes de la invención, una de las placas extremas que contienen un fluido de entrada y un fluido de salida, y canales para dirigir el fluido a los pasajes del molde. Las otras placas extremas que contienen canales para guiar el fluido del extremo de uno de los pasajes refrigerantes al extremo de un pasaje adyacente. En las modalidades descritas de la invención, el liquido refrigerante hace cuatro pasos a través del cuerpo del molde antes de regresar al desagüe del fluido. El número de pasos a través del cuerpo del molde puede variar ascendentemente y descendentemente dependiendo del tamaño del molde, la cantidad de calor extraído, etc. Esto también anticipa que el número de pasos refrigerantes para el enfriamiento de un molde preformado debe ser menos de para un molde soplado.

De acuerdo con todavía otro aspecto de la presente invención, el liquido refrigerante que comprende agua, preferentemente mezclada con un fluido que transfiere calor tal como el propilen glicol. Otros fluidos que transfieren calor que incluyen fluidos que transfieren calor a base de silicio, fluidos orgánicos sintéticos, y fluidos a base de glicol inhibido. El sistema de control del fluido refrigerante preferentemente incluye la facilidad para detectar" y controlar la composición refrigerante (por ejemplo, la concentración propilen glicol), la temperatura refrigerante y la proporción del flujo refrigerante, y un controlador electrónico para controlar, la composición, la temperatura y/o la proporción del flujo para lograr el enfriamiento óptimo y el control de la temperatura en las superficies que forman el molde. De esta manera, la temperatura de la superficie del molde puede ser dinámicamente ajustada y controlada.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, que puede ser empleado ya sea separadamente de o más preferentemente en combinación con otros aspectos de la invención, el cuerpo o cuerpos del molde son construidos del hierro austenítico dúctil con capa protectora de níquel. Tal hierro dúctil es preferentemente un hierro dúctil con capa protectora de níquel de tipo D de acuerdo con ASTM-A439-84, pero modificado para poseer un contenido incrementado de silicio y molibdeno. El hierro tipo D2-C es actualmente empleado. El contenido de silicio es preferentemente en exceso de 3.0%, y más preferentemente es de 4.20%±0.20%. El contenido de molibdeno es preferentemente en exceso de 0.5%, y más preferentemente 0.70%±0.10%. (todos los porcentajes de composición en esta aplicación son por ciento en peso) . El incremento en el contenido del silicio disminuye la conductividad térmica del material del molde. El incremento del contenido de molibdeno mejora resistencia ciclo térmico al resquebra amiento. El incremento en el contenido de níquel característico de los artículos Ni-resistente mejora las propiedades de liberación del vidrio. La composición de molde del austenítico Ni-Hierro dúctil resistente de acuerdo con este aspecto de la invención también produce el uso deseado y otras propiedades mecánicas, facilidad de maquinabilidad y de reparación, y factibilidad económica deseable. El material del austenítico Ni-resistente dúctil también suministra una microestructura más estable que la del hierro gris, por ejemplo, por arriba de una temperatura de los 1400°F.

Un método de enfriamiento de un molde para una maquina que forma artículos de vidrio de acuerdo con todavía otro aspecto de la presente invención contempla un suministrar para un cuerpo de molde de construcción conductor de calor que tiene una superficie moldeadora, al menos un pasaje refrigerante extendido axialmente a través del cuerpo, y al menos una apertura que se extiende al menos de manera parcial a través del cuerpo. La apertura esta dispuesta radialmente entre los pasajes refrigerantes y la superficie que forma el molde. El liquido refrigerante es circulado a través de los pasajes. La transferencia de calor de la superficie moldeadora al refrigerante es controlada en parte por el diámetro controlador y la profundidad de la apertura, y opcionalmente por al menos parcialmente llena la apertura para modificar las características de la transferencia de calor a través de la apertura. En las modalidades preferidas de la invención, al menos una, y preferentemente todas de la composición, la temperatura y la proporción de flujo del liquido refrigerante son controladas.

Breve descripción de esquemas La invención, junto con los objetivos adicionales, aspectos y ventajas de la misma, debe ser mejor entendida por la siguiente descripción, las reivindicaciones agregadas y los esquemas acompañantes en que: FIG. 1 es un diagrama esquemático en perspectiva de un par de moldes divididos enfriados por el liquido de acuerdo con una modalidad preferente presente de la invención.

FIG. 2 Es una vista en perspectiva esquemática de uno de los segmentos del molde divido o partes en la FIG.l; FIG. 3 es una vista seccional de una de las partes del molde dividido en la FIG.l; FIG.4 es una vista plana de la parte superior de las placas extremas superiores en el montaje de parte del molde de FGIS.

FIG. 5 es la vista plana de la parte inferior de una placa extrema superior ilustrada en la FIG. 4; FIG. 6 es una vista plana de la parte superior de la placa extrema inferior en el montaje de la parte del molde de FIGS FIG. 7 es una vista plana de la parte inferior de la placa extrema inferior en la FIG. 6; : FIGS. 8-12 son diagramas esquemáticos similares al de la FIG. 3 pero mostrando las modalidades modificadas de la invención; FIGS 13-15 son diagramas esquemáticos similares al de la FIG. 3 pero mostrando otras modalidades modificadas de la invención; FIG. 16 es un diagrama similar al de la FIG. 3 pero mostrando la implementación de la invención en la conexión con un molde preformads de artículos de vidrio, como se distinguió de los moldes preformados ilustrados en las FIGS. 3 y 8-15; FIG. 17 es una vista plana de la parte superior del cuerpo del molde en la modalidad de las FIGS. 2 y 3; FIGS. 18-20 son vistas planas de las partes superiores del cuerpo del molde similar al de la FIG. 11 pero mostrando las respectivas modalidades modificadas; y FIG 21 es un diagrama funcional de un sistema de control del fluido refrigerante de acuerdo con la modalidad preferente actuales de la invención.

Descripción detallada de las modalidades preferentes FIG. 1 ilustra un sistema de molde 20 que comprende un par de partes de molde dividido 22, 24 y un segundo par de partes del molde dividido 26, 28. Las partes especificas del molde 22-28 ilustradas comprenden moldes soplados en una maquina dual IS. Sin embargo, la invención es igualmente útil en la conjunción con el enfriamiento de los moldes preformados (FIG. 16), y en conjunción con otros tipos de maquinas IS o rotatorias, tal como maquinas simples, triples y cuádruples. Cada parte del mol-de 22-28 comprende un cuerpo de molde y placas extremas opuestas. La parte del molde 22 debe ser discutida detalladamente en la conexión con las FIGS. 2-7 y 17, debe entenderse que la parte del molde 26 es idéntica al segmento del molde 22, y las partes del molde 24-28 son la imagen en el espejo de la parte del molde 22.

La parte del molde 22 incluye un cuerpo del molde 30 que tiene una porción central con una superficie moldeadora 32 que, junto con la correspondiente superficie de la parte del molde opuesta 24, forma la superficie en contra de la cual el vidrio derretido esta formado en una operación de presión o soplamiento. El vidrio derretido así hace contacto con la superficie 32, trasfiriendo energía calorífica a la superficie 32 dentro del cuerpo 30, el cual debe ser disipado. El cuerpo del molde 30 también incluye una porción periférica espaciada radialmente exteriormente de la porción central en la cual la superficie moldeadora 32 esta dispuesta. Una pluralidad de pasajes se extiende axialmente en un paralelo espaciado circunferencialmente arreglado a través de porción periférica del cuerpo del molde 30. En la modalidad ilustrada, hay ocho pasajes 34a-34h, los cuales están espaciados angularmente uno del otro. El espaciado angular entre los pasajes 34a-34h puede ser de aproximadamente de incrementos iguales, pero podría normalmente en incrementos desiguales por la no simetría en el cuerpo del molde. Cada pasaje 34a-34h en las FIGS. 3 y 17 es de contorno cilindrico y de un diámetro uniforme en todos lados de su longitud, esta enteramente abierto en la superficie de la parte superior del cuerpo del molde 30a a la superficie de la parte inferior del cuerpo del molde 30b. Internamente radialmente posicionado de cada pasaje 34a-34h es una correspondiente apertura 36a-36h. La modalidad del las FIGS. 1-3 y 11, las aperturas 36a - 36h se extienden enterament4e axialmente a través del cuerpo 30 a la superficie 30a a la superficie 30b, y están respectivamente internamente radialmente posicionados del correspondiente pasaje 34a - 34 h.

El cuerpo del molde 30 es preferentemente construido del austenítico Ni-Hierro dúctil resistente de acuerdo con otro aspecto de la presente invención. El Ni-Hierro dúctil resistente es un hierro dúctil que tiene un alto contenido de níquel, típicamente en exceso de 18%, y más preferentemente en exceso de 21%. Una composición preferente es una composición tipo D2-C Ni dúctil-resistente generalmente de acuerdo con ASTM-A439-84, pero modificada para poseer contenidos incrementados de silicio y molibdeno. La siguiente tabla ilustra la composición química de estoa artículos preferentes: OBJETIVO RANGO Carbono % 2.80 ±0.20 Silicio % 4.20 ±0.20 Manganeso % 2.10 ±0.30 Magnesio % 0.050 ±0.010 Níquel % 22.50 ±1.50 Azufre 0.010 ±0.006 Cromo 0.00 ±0.50 Fósforo 0.00 ±0.08 Molibdeno 0.70 ±0.10 Hierro Resto Este material tiene una baja conductividad térmica, una buena resistencia a la corrosión, un buena maquinabilidad y economía, y unas buenas propiedades de liberación de vidrio. El incremento en el contenido de silicio disminuye la conductividad térmica, los incrementos totales de molibdeno resisten el resquebrajamiento del ciclo térmico.

Las superficies 30a, 30b están paralelas una de la otra, están formadas por escalones paralelos asociados en el cuerpo del molde 30. Una placa muerta más superior 38 y un empaque intermedio 40 son llevados en la superficie 30a, estando asegurado el cuerpo del molde 30 por una pluralidad de tornillos y rondanas de resorte 43. Una placa muerta inferior 44 y un empaque intermedio 46 están asegurados en la superficie 30b por la correspondiente pluralidad de tornillos 48 y rondanas de resorte 49. (Los orificios del tornillo no están ilustrados en la FIG. 11 para aclarar la relación entre los pasajes 34a - 34h y las aperturas 36a - 36h) Una placa extrema más superior 38 (FIGS. 3-5) esta arqueada, y tiene un orificio de admisión de apertura radial 50 y un orificio de salida de apertura radial 52. Un orificio de admisión 50 abierto a una cavidad de forma triangular 54 sobre el lado bajo de la placa 38. hay un par espaciado angularmente de los canales arqueados o de cuerda 56, 58 sobre el lado inferior de la placa 38, y un segundo par de canales 60, 62 se forman en el lado inferior de la placa 38 en comunicación con el orificio de salida 52. Los extremos espaciados angularmente de los canales 62 y 58, el orificio 54 y los canales 56, 60 retienen los extremos espaciados angularmente de los pasajes refrigerantes 34 - 34h es el montaje al cuerpo del molde, como se ilustró en la FIG. 4. La placa extrema inferior 44 (FIGS. 3 y 6-7) es así mismo de contorno arqueado, que tiene una cara superior en apoyo a través del empaque 46 con la superficie 30b del cuerpo del molde. Cuatro canales arqueados o de cuerda 64, 66, 68, 70 se forman sobre la superficie de la placa extrema inferior 44. En el montaje, los extremos espaciados angularmente de estos canales se extienden por debajo de los extremos espaciados angularmente de los pasajes refrigerantes del molde 34a - 34h, como mejor se ve en la FIG 7. Se nota en las FIGS. 4 y 7 que los canales en las placas extremas son más anchos que en los pasajes en el cuerpo del molde. Esto genera un ligero desalineamiento debido a la variación de la tolerancia o expansión térmica diferencial.

En el uso, el orificio de admisión 50' de la placa extrema 38 superior esta conectada a una fuente del liquido refrigerante bajo presión, y el orificio de salida 52 está conectado a una línea de regreso del' refrigerante. El refrigerante es así dirigido desde el orificio de admisión 50 y la cavidad de admisión 54 descendentemente (en la orientación de la FIG. 3) a través de los pasajes 34d y 34e a la placa extrema 44 inferior, de allí por medio de la placa extrema 44 ascendentemente a través de los pasajes 34c y 34f, de allí por medio de la placa extrema 38 descendentemente a través de los pasajes- 34b y 34g, y de allí por medio de la placa extrema 44 ascendentemente a través de los pasajes 34a - 34 h y los canales de la placa extrema 60, 62 al orificio de salida 52. El liquido refrigerante así hace un total de cuatro pasos a través del cuerpo del molde antes de regresar al desagüe. El número de pasos puede adaptarse de acuerdo con los principios de la invención para lograr el gradiente térmico deseado a través de la interfase molde/refrigerante usando técnicas adecuadas convencionales de moldeo por computadora. Las aperturas 36a - 34h retardan la transferencia de calor de la superficie moldeadora 32 a los pasajes refrigerantes 34a - 34h y así el controlar totalmente la proporción de la transferencia de calor del vidrio al refrigerante. En la modalidad de la invención ilustrada en las FIGS. 3 y 11, los pasajes 36a - 36h se extienden enteramente a través del cuerpo del molde en un diámetro uniforme y substancialmente en un espaciado angular igual. Los extremos superiores e inferiores de los varios pasajes 36a - 36h son bloqueados por empaques 40, 46, como mejor se ve en la FIG. 3. Las aperturas 36a - 36h así forman cavidades cerradas de aire con propiedades de transferencia de calor más bajas la del metal del molde, y así sirven parcialmente para retardar y controlar la transferencia de calor en los pasajes refrigerantes por la interrupción de la trayectoria de la transferencia de calor, (las aperturas 36a - 36h están ilustradas como se es menor que el diámetro en la FIG. 11 por la necesidad de acomodar la placa extrema en los orificios de montaje, como mejor se ve en las FIGS. 4-7) .

El número y posición de las aperturas 36a - 36h se seleccionaron de acuerdo con las características deseadas de transferencia de calor. Por ejemplo, la FIG. 18 ilustra una modificación en la cual las aperturas 36b, 36g son recolocadas por varias aperturas pequeñas dispuestas entre los pasajes refrigerantes 34b, 34g y la superficie moldeadora 32. La FIG. 19 ilustra el uso de las aperturas suplementarias 34i - 34o entre los pasajes refrigerantes 34a - 34h y la superficie moldeadora 32 además restringe la transferencia de calor desde la superficie moldeadora a los pasajes refrigerantes. Así, mientras que las aperturas en general 34a - 34h (y 34i - 34o) están dispuestas radialmente entre los pasajes refrigerantes y la superficie moldeadora del molde, se precisa la posición y el tamaño de estas aperturas, así como también un número de aperturas, son adaptadas para las aplicaciones especificas para obtener las características de la transferencia de calor deseadas.

Las aperturas 36a - 36h (y 36i - 36o) están ilustradas como de un diámetro uniforme a lo largo de sus longitudes, que facilitan la manufactura. De acuerdo con otro aspecto de la invención ilustrado en las FIGS. 8-12, estas aperturas pueden tener diferentes características de transferencia de calor a lo largo de sus longitudes axiales a través del molde para fomentar el control de la transferencia de calor. Por ejemplo, La FIG. 8 ilustra una modificación a la modalidad de la FIG. 3, en la cual la apertura 36d esta parcialmente llena con un material 70 de características de transferencia de calor que son diferentes a aquellas del aire. Por ejemplo, el material 70 puede comprender arena, que efectivamente forma un llenado o tapón dentro de la apertura 36d. Este tapón de material 70 esta ilustrado como posicionado aproximadamente a medio trayecto a lo largo de la longitud de la porción del cuerpo de la superficie moldeadora 32 del recipiente que podría ser el caso de porciones superiores e inferiores de la superficie moldeadora del recipiente.

Correspondientes rellenos o tapones 70 pueden estar posicionados en otras aperturas 30a - 30c y 30e - 30h, o pueden estar posicionados en las aperturas alternas, por ejemplo. La FIG. 19 ilustra una modificación en la cual la apertura 36d contiene un primer tapón 72de material adyacente a la porción media de la superficie moldeadora del recipiente, y un segundo tapón 74 adyacente a la porción inferior de la superficie moldeadora del recipiente en la parte saliente inferior del recipiente. Así, la proporción de la transferencia de calor de las porciones bajas y medias de la superficie moldeadora del recipiente podría ser diferente de la proporción de la transferencia de calor en la porción superior de la superficie moldeadora del recipiente, y podrían ser diferente una de la otra, en la modificación de la FIG. 10 y 20 se ilustra una modificación en las aperturas 36a - 36h se extienden solo de manera parcial a través de la longitud axial del cuerpo del molde. En esta modificación, el calor podría ser extraído más rápidamente del área cercana al recipiente que el brazo del recipiente y las áreas del cuerpo de la superficie moldeadora del recipiente. La modificación de la FIG- 10 y 20 puede ser empleada para suministrar espacio para los orificios montados en las placas extremas sin afectar substancialmente la operación. Es generalmente preferente que las características de transferencia de calor sean uniformemente circunferenciales.

Como se notó anteriormente, todas las modalidades hasta aquí discutidas poseen aperturas 36a - etc. de contorno cilindrico y diámetro uniforme. Sin embargo, otras formas cilindricas están contempladas. Por ejemplo, la FIG. 11 ilustra un cuerpo de molde 30 en que la apertura 36p esta formada por un perforado diferente, que tiene porciones extremas de gran diámetro y una porción central de diámetro menor. La porción del diámetro menor puede extenderse por una longitud mayor que la ilustrada en la FIG. 11, y efectivamente puede extenderse a ya sea la superficie superior o inferior 30a, 30b. Así, la modalidad de la FIG. 11 logra una conductividad superior en la porción central del molde, como lo hace la modalidad de la FIG. 8 por ejemplo, pero sin el uso de artículos adicionales. La FIG. 12 ilustra otra modificación, en la cual la apertura 36q es internamente roscada y' recibe un tapón roscado externamente 75. Una vez más, el- tapón 75 puede ser de cualquiera de la longitud deseada, y puede estar posesionada variablemente dentro de la apertura 36q. La modalidad de la FIG. 12 tiene la ventaja de ser ajustable al piso de la manufacturación.

En resumen, los principios de la presente invención suministran la oportunidad de adaptar las características de la transferencia de calor de un molde para acomodar cualquiera de las condiciones o situaciones de operación deseadas. Las aperturas bloqueadoras del calor pueden estar posicionada entre la superficie del molde y cada pasaje refrigerante, o entre la superficie del molde y algunos pasajes refrigerantes. Las características de la transferencia de calor de las aperturas bloqueadoras pueden adaptarse en axialmente y circunferencialmente ambas direcciones del cuerpo del molde para lograr cualquiera de las propiedades de enfriamiento diferentes deseadas. Las FIGS. 13-15 ilustran las modalidades de la invención en la cual el refrigerante es introducido y extraído en varias posiciones. En la FIG. 13, el refrigerante es introducido y extraído de la dirección radial en el extremo superior del cuerpo del molde, como en las FIGS. 1-3. En la FIG. 14, el refrigerante es introducido y extraído de la dirección radial en el extremo inferior del cuerpo del molde. Mientras que en la FIG. 15 el refrigerante es introducido y extraído de la dirección axial en el extremo inferior del cuerpo del molde. Esto se puede apreciar, de manera, de que el refrigerante pueda ser introducido, por ejemplo, en el extremo superior del cuerpo del molde y extraído a partir del extremo inferior del cuerpo del molde de acuerdo con los principios de la invención. La FIG. 16 ilustra la aplicación de la presente invención en conjunción con un molde preformado de artículos de vidrio 92. Los mismos principios permanecen como en las anteriores discusiones referentes a los moldes soplados, aunque menos calor es normalmente extraído a partir de un molde preformado debido a el deseo de- mantener elevada la temperatura en el preformado de vidrio, y consecuentemente pocos pasajes refrigerantes y aperturas bloqueadoras de calor podrían normalmente se suministradas en conjunción con un molde preformado.

En la FIG. 15 se ilustra dos modificaciones de acuerdo con la invención. Un par de tapones 92, 94 cierran los extremos respectivos de las aperturas 36d en el cuerpo del molde 30. Cuando se emplean cuerpos de moldes que son suficientemente porosos de manera que el refrigerante pueda fluir por medio del pasaje 34d a las aperturas 36d, los tapones 92, 94 prevén el contacto del vapor del refrigerante con los empaques 40, 46. Un par de agujas 96 ajustan el flujo (solo una es ilustrada) son enroscadamente montadas en la placa 38. Cada aguja de ajuste tiene un punto de aguja que entra en un canal de pasaje del fluido en la placa 38. Las agujas 96 así suministran el ajuste de la resistencia del flujo del fluido en cada parte de molde.

La FIG. 21 ilustra un sistema de circulación refrigerante 80 de acuerdo con una implementación actualmente preferente de la invención. El refrigerante en la implementación actualmente preferente de la invención comprende una mezcla de propilen glicol. y agua. Esta mezcla ayuda a prever la corrosión, reduce la transferencia de calor de los cuerpos de los moldes, lubrica la bomba, y ayuda a reducir la ebullición a dos fases en los pasajes refrigerantes del molde. Otros refrigerantes y mezclas de refrigerantes pueden usarse como se dictamine por el medio ambiente y otros factores. Los porcentajes relativos de propilen glicol y agua son controlados por una unidad de control de la composición del refrigerante 82 bajo el control de un controlador electrónico 84. Similarmente, hay una unidad de control 86 de la temperatura del refrigerante para detectar la temperatura del refrigerante, y para el calentamiento o enfriamiento del refrigerante como se requiera bajo el control del controlador 34. Una unidad de control de la proporción del flujo del refrigerante 88 incluye una bomba de rendimiento total variable y medios adecuados para medir la proporción del flujo del refrigerante (y la presión sí se desea) . El refrigerante puede alimentarse de la unidad 88 a todos los segmentos del molde conectados en paralelo, o pueden ser alimentados a través de válvulas individualmente controlables 90 a los segmentos de los moldes individuales. Las válvulas 90 están controladas por un controlador electrónico 84. Así, el controlador 84 recibe la indicación de la unidad que forma la composición del refrigerante 88, y suministra correspondientemente señales de control a los controladores de la composición, la temperatura y la proporción del flujo. El controlador 84 también suministra señales adecuadas a las válvulas individuales 90, que da una facilidad para controlar el flujo refrigerante en los moldes individualmente. En cualquiera de las aplicaciones dadas, una o más unidades de control 82. 86, 88 y 90 pueden ser eliminadas si se desea.

Se ha descrito así un molde, un método para el enfriamiento de un molde, para su uso en un sistema que forma artículos de vidrio, que totalmente satisface todos los objetivos y puntos previamente descritos. Específicamente, las aperturas son suministradas en el cuerpo del molde en número, posición, profundidad y contenido para controlar la transferencia de calor entre la superficie moldeadora y el refrigerante. Este aspecto permite a los moldes ser diseñados para el control de la temperatura y las características de la transferencia de calor especificas. Además, el control de la composición del refrigerante, la temperatura y/o la proporción del flujo suministra el control dinámico de la temperatura de la superficie. La corrosión del molde es reducida y la vida de operación es extendida. Varias modificaciones y variaciones han sido descritas. Aunque la invención ha sido descrita como particularmente útil en la conjunción con las maquinas de sección individual, la invención puede realmente ser empleada en conjunción con otro tipo de maquinas que forman artículos de vidrio, tales como las maquinas rotatorias. Otras modificaciones y variaciones deben ser sugeridas por estas mismas por personas ordinariamente expertas en la materia. La invención esta comprometida a adoptar todas las modificaciones y variaciones según ocurran dentro del espíritu y el alcance de las reivindicaciones añadidas .

Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método para realizar la invención, conocido por la solicitante es el que se presenta en la descripción anterior.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes.

Claims (32)

REIVINDICACIONES

1. Un molde para formar artículos de vidrio caracterizado por que comprende: al menos un cuerpo de construcción conductor de calor que tiene una porción central con una superficie moldeadora para formar vidrio derretido y una porción periférica espaciada radialmente exteriormente de dicha porción central, al menos un pasaje refrigerante que se extiende a través de dicha porción periférica, los medios para dirigir un refrigerante liquido a través de dicho pasaje para extraer el calor de dicho cuerpo por la conducción a partir de dicha superficie moldeadora, y al menos una apertura en dicho cuerpo que se extiende dentro de dicho cuerpo y esta posicionado radialmente entre el pasaje del refrigerante y dicha superficie moldeadora para retardar la transferencia de calor a desde la superficie al refrigerante liquido en dicho pasaje.

2. El molde descrito en la reivindicación 1 caracterizado por que dicha al menos una apertura tiene una profundidad dentro de dicho cuerpo coordinada con el contorno de dicha superficie moldeadora para controlar la transferencia de calor a partir de la superficie moldeadora al refrigerante en dicho pasaje.

3. El molde descrito en la reivindicación 1 o 2 caracterizado por que al menos una apertura es una apertura ciega que se extiende de manera parcial dentro de dicho cuerpo

4. El molde descrito en la reivindicación 3 caracterizado por que dicha superficie moldeadora tiene una primera porción para formar un cuerpo de un recipiente y una segunda porción para formar un cuello de recipiente, y donde dicha al menos una apertura tiene una profundidad dispuesta entre dicha porción que forma el cuerpo del recipiente de dicha superficie moldeadora y dicho pasaje refrigerante.

5. El molde descrito en la reivindicación 1 o 2 caracterizado por que al menos una apertura se extiende axialmente a través de dicho cuerpo

6. El molde descrito en la reivindicación 1 o 2 caracterizado por que comprende medios al menos parcialmente llenan al menos alguna de dicha al menos una apertura para variar la' transferencia de calor radialmente a través de dicha apertura

7. El molde descrito en la reivindicación 6 caracterizado por que dicho medio que llena una porción media de dicha al menos uha apertura.

8. El molde descrito en la reivindicación 6 o 7 caracterizado por que dicha apertura esta internamente roscada, y donde dicho medio comprende un tapón añadido externamente en dicha apertura.

9. El molde descrito en la reivindicación 1 o 2 caracterizado por que dicha apertura tiene una sección transversal uniforme en toda su longitud.

10. El molde descrito en la reivindicación 1 o -2 caracterizado por que dichas aperturas son de un diámetro cilindrico uniforme y enteramente abierto en toda su longitud.

11. El molde descrito en la reivindicación 1 o 2 caracterizado por que dicha apertura tiene una sección transversal que varia a lo largo de su longitud

. 12. El molde descrito en la reivindicación 1 o 2 caracterizado por que comprende una pluralidad de dichos pasajes de refrigerantes que se extienden en un arreglo espaciado a través de dicha porción periférica.

13. El molde descrito en la reivindicación 12 caracterizado por que dicho cuerpo tiene un primer y una segunda superficies extremas en las cuales dichos pasajes de refrigerante se abren, y donde dichos medio para dirigir el refrigerante liquido comprende una primera placa extrema sobre dicha primera superficie extrema y una segunda placa extrema sobre una segunda superficie extrema, dicha placa extrema tiene un medio en una alineación con dicho pasaje para dirigir el fluido de enfriamiento a través de dichos pasajes refrigerantes.

14. El molde descrito en la reivindicación 13 caracterizado por que dicha primera placa comprende medios de admisión del fluido para dirigir al fluido hacia un extremo de un pasaje refrigerante y un medio de salida del fluido para recibir el fluido a partir de un extremo de otro de dichos pasajes refrigerantes.

15. El molde descrito en la reivindicación 13 caracterizado por que comprende medios sobre una de las dichas placas extremas para variar ajustablemente la sección transversal de dichos medios que dirigen al fluido al flujo del fluido.

16. El molde descrito en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que comprende un molde dividido que tiene un par de dichos cuerpos con arreglos idénticos de pasajes refrigerantes y aperturas.

17. El molde descrito en la reivindicación 16 caracterizado por que dicho molde comprende un molde soplado.

18. El molde descrito en la reivindicación 16 caracterizado por que dicho molde comprende un molde preformado.

19. El molde descrito en cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por que dicho cuerpo es de hierro dúctil.

20. El molde descrito en la reivindicación 19 caracterizado por que dicho hierro dúctil es un hierro dúctil, con capa protectora de Ni, austenítico que tiene un contenido de silicio en exceso de 3.0% y un contenido de molibdeno en exceso del 0.5%.

21. El molde descrito en la reivindicación 20 caracterizado por que dicho contenido de silicio es de 4.20±0.20% y dicho contenido de molibdeno es 0.70±0.10%.

22. El molde descrito en cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por que dicho medio para dirigir el refrigerante, comprende un medio para controlar al menos una de las variables de la temperatura, la velocidad del flujo y la composición de dicho refrigerante.

23. Un molde para una maquina que forma artículos de vidrio caracterizado por que comprende al menos un cuerpo que tiene una porción central con una superficie moldeadora para moldear vidrio derretido, y una porción periférica espaciada ra'dJalmente hacia afuera de dicha porción central, dicho cuerpo es de un Hierro dúctil con capa protectora de Ni, austenítico que tiene un contenido de silicio en exceso de 3.0% y un contenido en exceso de molibdeno del 0.5%.

24. El molde descrito en la reivindicación 23 caracterizado por que el contenido de silicio es de 4.20±0.20%, y dicho contenido de molibdeno es de 0.70+0.10%.

25. El molde descrito en la reivindicación 23 o 24, caracterizado por que dicho molde comprende un molde soplado.

26. El molde descrito en la reivindicación 23 o 23 caracterizado por que dicho molde comprende un soplado preformado.

27. Un método de enfriamiento de un molde para una maquina que forma artículos de vidrio, caracterizado por que comprende los pasos : a) proveer un cuerpo de molde de construcción conductiva de calor que tiene una superficie moldeadora, al menos un pasaje de refrigerante extendiéndose a través de dicho cuerpo, y al menos una apertura que se extiende al menos de manera parcial a través de dicho cuerpo, dicha apertura esta dispuesta radialmente entre el pasaje y dicha superficie moldeadora, y b) hacer circular un refrigerante liquido a través de dicho pasaje.

28. El método descrito en la reivindicación 27 caracterizado por que dicho paso a) incluye el paso de controlar la transferencia de calor a partir de dicha superficie a dicho refrigerante en dicho paso b) seleccionando el diámetro y la profundidad de dicha apertura en dicho paso a) .

29. El método descrito en la reivindicación 28 caracterizado por que dicho paso a) incluye el paso de al menos parcialmente llenar a dicha al menos una apertura para hacer variar la transferencia de calor radialmente de dicho cuerpo como una función de la posición axial de dicho cuerpo.

30. El método descrito en la reivindicación 29 caracterizado por que dicho paso de al menos parcialmente llenar dicha apertura, comprende los pasos de roscar internamente dicha apertura y roscar un tapón roscado externamente dentro de dicha apertura.

31. El método descrito en cualquiera de las reivindicaciones 27-30 caracterizado por que dicho paso (b) incluye el paso de controlar al menos una de la composición, temperatura y velocidad de flujo de dicho líquido refrigerante,

32. El método descrito en cualquiera de las reivindicaciones 27-31 caracterizado por que dicho paso a) comprende el paso de variar ajustablemente la sección transversal de dichos pasajes para el flujo de fluido.