MXPA97008042A - Dispositivo para fabricar recipientes de un material termoplastico por soplado o por estiramiento-soplado - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a dispositivo para fabricar recipientes, especialmente botellas, de un material termoplástico por soplado o estiramiento-soplado de una preforma previamente calentada, dicho dispositivo comprende cuando menos un molde (1) constituído por dos semimoldes (2) soportados respectivamente mediante dos portamoldes (3) móviles uno conrespecto al otro, caracterizado porque cada semimolde (2) comprende un portaconcha (9) soportado por el portamolde (3) respectivo y una concha (7) provista de una semi-impresión (8) del recipiente que se va a obtener y unible de forma amovible a su portaconcha (9) mediante medios de fijación rápida (19-23), estando la concha (7) y el portaconcha (9) conformados de modo complementario por estar en contacto mutuo al menos parcial, de conducción térmica mientras que los conductos y conexiones de circulación de fluidos de enfriamiento y/o calentamiento (11, 12) se proporcionan exclusivamente en el portaconcha.

Description

DISPOSITIVO PARA FABRICAR RECIPIENTES DE UN MATERIAL TERMOPLASTICO POR SOPLADO O POR ESTIRAMIENTO-SOPLADO La presente invención se refiere a los perfeccionamientos aportados a los dispositivos que permiten fabricar recipientes, especialmente botellas, de un material termoplástico por soplado o estiramiento-soplado de una preforma previamente calentada, dicho dispositivo comprende cuando menos un molde constituido por dos semimoldes soportados respectivamente mediante dos portamoldes móviles uno con respecto al otro. Es común que los semimoldes se fijen a los porta moldes respectivos de forma amovible de manera que los semimoldes se puedan reemplazar o cambiar en caso de daño y/o desgaste y sobre todo en el caso de la fabricación de recipientes de formas y/o dimensiones diferentes, sin que sea necesario reemplazar el armazón del dispositivo de modelado. Sin embargo, un arreglo así esta todavía lejos de satisfacer totalmente a los usuarios. En efecto, cada semimolde es pesado (por ejemplo, del orden de 25 a 30 kilogramos para un molde de acero) : los medios de fijación deben estar a la medida para soportar ese peso y comprenden los acoplamientos de tornillos y/o numerosos atornillamientos; por otra parte, la manipulación de cada semimolde se debe efectuar por varias personas y/o con la ayuda de una polea múltiple, lo que hace necesitar una instalación apropiada por arriba de los dispositivos de fabricación. Cada semimolde está equipado de medios de circulación de uno o varios fluidos para el enfriamiento y el calentamiento de las paredes de impresión: el reemplazo de cada semimolde se acompaña de desmontaje, luego el remontaje de las conexiones de los fluidos correspondientes, todas estas operaciones necesitan tiempo . Es necesario igualmente añadir una consideración de orden económico, sobre la constitución misma de cada semimolde. La impresión que sirve de molde bajo presión del recipiente definitivo debe presentar un estado de superficie perfectamente pulido, sobre la cual, por otro lado, el material termoplástico caliente no se debe adherir: entonces es necesario que la impresión esté constituida de un material metálico apropiado (por ejemplo acero inoxidable) , que puede, no obstante, diferir según el material termoplástico empleado. Teniendo en cuenta la estructura de monobloque del semimolde, entonces es la totalidad de cada semimolde la que debe estar constituida de ese material metálico apropiado, material noble y por lo tanto costoso, mientras que la parte trasera de los semimoldes no tiene más que asegurar una función de resistencia mecánica que confiera la rigidez y la indeformabilidad del molde, para la cual un material menos noble, y por tanto menos costoso podría convenir perfectamente.

La invención así, esencialmente tiene como meta remediar, dentro de la medida de lo posible, los inconvenientes de los dispositivos de fabricación conocidos actualmente, y de proponer un dispositivo perfeccionado que permita un cambio rápido y simple de las impresiones de moldeado para facilitar la adaptación del dispositivo a la fabricación de diversos recipientes, y en donde la estructura perfeccionada sea finalmente menos costosa que la de los dispositivos actuales pero conservando las mismas cualidades de resistencia e indeformabilidad. Con este fin, un dispositivo de fabricación de recipientes de material termoplástico tal como el mencionado en el preámbulo se caracteriza esencialmente, estando dispuesto conforme a la invención, en que cada semimolde comprende un portaconcha soportado por el portamolde respectivo y una concha provista de una semi-impresión del recipiente que se va a obtener y unible de modo amovible a su portaconcha mediante medios de fijación rápida, estando conformadas la concha y el portaconcha de forma complementaria por estar en contacto mutuo al menos parcial con la conducción térmica mientras que los conductos y conexiones de circulación de fluidos de enfriamiento y/o calentamiento, y opcionalmente, los órganos de guía de los semimoldes para el cierre del molde, así como los medios de compensación de presión para mantener la cerradura hermética del molde durante el soplado, se prevén exclusivamente en el portaconcha. Gracias a este arreglo, al desensamblarse la parte del semimolde correspondiente a la impresión, que puede realizarse económicamente de un material apropiado y relativamente costoso, y la parte trasera del semimolde, que asegura la rigidez y la resistencia mecánica y que puede realizarse en un material menos noble y menos costoso (por ejemplo una aleación de aluminio ordinario) . Además siendo menos pesada, esta parte trasera presenta una inercia menor que contribuye a facilitar los movimientos de rotación de los semimoldes. Además y sobretodo, el cambio de la impresión para la fabricación de recipientes de formas diversas no necesita más que el cambio de la concha que es de un peso muy inferior (por ejemplo del orden de 10 kilogramos) al del semimolde completo y que es, por lo tanto, manejable a mano : la instalación de manipulación (que, sin embargo, sigue siendo necesaria para tratar otras piezas y especialmente las porta-conchas, del dispositivo) mientras tanto, puede simplificarse, y sobretodo el procedimiento de reemplazo de las conchas se ejecuta más rápido. Esta es, por otra parte, una ejecución más rápida ya que no hay que desmontar para después volver a montar las conexiones de fluidos que permanecen conectadas a los portaconchas. Se puede así prever una estandarización de los portaconchas que se equipan, de origen, con un ensamble de conductos de fluidos por medio de los cuales se seleccionan los que son útiles para una fabricación dada con una impresión dada. Así, es posible crear los circuitos independientes que permiten realizar, en cada porta concha y por lo tanto en la concha, las zonas con la regulación de temperaturas diferenciadas. Esto da como resultado también la posibilidad de reducción del costo de fabricación de los porta-conchas que acompaña su producción estandarizada en un mayor número. De preferencia, las caras que cooperan mutuamente en contacto de la concha y del portaconcha son sensiblemente semicilíndricas de revolución con un eje sensiblemente paralelo al eje de la impresión del recipiente que se va a fabricar; así, es más fácil realizar caras que cooperan en contacto mutuo que aseguran una transferencia térmica lo más cerca posible de una estructura monobloque que se puede obtener de otro modo previendo que la concha y el portaconcha estén en contacto total de conducción térmica. Sin embargo, hay que hacer notar aquí que el arreglo conforme a la invención ofrece también la posibilidad de hacer de modo, mientras que prueba de manera deseable, que la concha y la porta concha estén en contacto parcial de conducción térmica reservando las zonas de limitación de la conducción térmica, lo que constituye todavía otro medio de crear, a nivel de la pared de la impresión, zonas para regular las temperaturas diferenciadas.

Es deseable, para permitir un armado rápido, y por lo mismo fácil, de la concha sobre el portaconcha que tengan una colocación relativa precisa de las conchas una con respecto a la otra, que las caras que cooperan mutuamente en contacto con la conducción térmica de la concha y del porta-concha sean provistas de medios de colocación mutua axial; de preferencia los medios de colocación mutua axial comprenden un sistema de pestañas y canales cooperantes que se extienden en circunferencia, de modo que en combinación con la configuración predicha en semicilindro de las caras que cooperan de la concha y del portaconcha, permiten un ensamble muy simple con una colocación muy precisa de la concha, teniendo el recurso de medios de fijación simplificados. Así, de manera conveniente, los medios de fijación rápida de la concha sobre el portaconcha se prevén sobre sus caras de unión respectivas. En el caso de caras cooperantes de semicilindro, los medios de fijación están situados sobre los bordes respectivos de la concha y de la semiconcha que son paralelos al eje de la impresión: por lo tanto, es deseable que los medios de fijación rápida comprendan, por un lado, cuando menos un tope de colocación de la cara de unión de la concha con relación a la cara de unión del porta concha y, por otro lado, los medios de atornillamiento rápido sobre la cara de unión del portaconcha con la superficie de cerradura que se desborda sobre la cara de unión de la concha, gracias a lo cual la puesta en su lugar del bloque de la concha sobre el porta-concha se obtiene mediante el deslizamiento curvilíneo de la concha, guiada por el sistema de pestañas/canales en la cuna constituida por el portaconcha. En particular, en el caso en donde los portamoldes están articulados en rotación, uno con respecto al otro para constituir un molde de tipo "portafolio", se prevé, para simplificar el montaje y el desmontaje, que el tope esté situado al lado de la articulación de los porta moldes y los medios de atornillamiento rápido se sitúan en el lado opuesto. Para fijar las ideas, se puede indicar que, en un dispositivo de moldeado típico arreglado conforme a la invención, los tiempos de reemplazo de un par de conchas es del orden de 8 minutos, mientras que el tiempo de reemplazo de un par de semimoldes en un dispositivo anterior es del orden de 20 minutos con emplear un material de manipulación apropiado. La invención se comprenderá mejor con la lectura de la descripción detallada que sigue, de una modalidad de realización preferida dada únicamente a manera de ejemplo ilustrativo. En esta descripción se hace referencia a los dibujos anexos sobre los cuales : La Figura 1 es una vista esquemática de la parte superior de una parte de un dispositivo de moldeado arreglado conforme a la invención.

La Figura 2 es una vista de frente de un semimolde en dos piezas del dispositivo de la Figura 1; y La Figura 3 es una vista inferior de un semimolde de la figura 2. Haciendo referencia primeramente a la figura 1, se representa una parte de un dispositivo de fabricación de recipientes, especialmente de botellas, constituidas de un material termoplástico tal como el tereftalato de polietileno PET, el naftalato de polietileno PEN u otro, así como sus aleaciones y mezclas, por soplado o estiramiento- soplado de una preforma previamente calentada. Ese dispositivo comprende cuando menos un molde 1 constituido por dos semimoldes 2 soportados respectivamente por dos portamoldes 3 móviles uno con respecto al otro. En el ejemplo representado, los dos portamoldes 3 están constituidos en la forma de dos estructuras envolventes montadas en pivote sobre un eje común de rotación 4 de tal manera que los dos semimoldes se pueden apartar uno del otro en pivote (estructura llamada de "portafolio") . El arrastramiento de los portamoldes a la abertura y al cierre puede asegurarse, de manera clásica, mediante un sistema de brazos de tracción articulados en 5 sobre los porta moldes respectivos a la distancia del eje 4 de ellos. Los medios de atornillamiento, designados en su ensamble mediante el 6, aseguran el atornillamiento de los dos semimoldes en posición de cierre y de moldeado. Conforme a la invención, cada semimolde está constituido bajo la forma de dos subensambles, a saber una concha 7 provista de una semi-impresión 8 del recipiente que se va a fabricar y un portaconcha 9 que soporta la concha 7 y que se une al portamolde correspondiente 2. Se puede considerar que cada portaconcha 9 corresponde exteriormente, en forma y en dimensiones, al portamolde de las estructuras anteriores y por lo tanto, se puede unir al portamolde respectivo 3 de la misma manera, por ejemplo mediante acoplamiento con tornillos 10, las perforaciones y roscas pueden ser en número y en disposición idénticos a los de los arreglos anteriores. Como se puede ver en la Figura 3 , cada portaconcha está provisto con conductos interiores 11 y conexiones 12 necesarios para la circulación de cuando menos un fluido de enfriamiento o de calentamiento de la pared de la impresión. Estos conductos y conexiones pueden estar previstos en el número que sea y ser por ejemplo independientes unos de otros de manera de dejar entonces toda libertad mediante sus conexiones exteriores apropiadas, para constituir los circuitos de configuraciones diversas y/o independientes según el tipo de recipientes que se van a realizar y el tipo de material empleado. Así es posible estandarizar hasta cierta medida la fabricación de los portaconchas 9 y de reducir el precio de fabricación. Por el hecho de que la impresión 8 esté separada físicamente del porta concha 9, éste se puede realizar de un material menos noble, por ejemplo de aleación de aluminio ordinaria mientras que la concha se realiza en acero, lo que permite, también, economizar en su costo; además el porta concha 9 así realizado es menos pesado que un portaconcha de acero, lo que disminuye de manera deseable su inercia e influye favorablemente en el funcionamiento dinámico del molde. Cada concha 7 presenta una semi-impresión 8 del recipiente final socavada en la cara de unión 13. La cara externa 14 de cada concha 7 tiene la forma general de un semicilindro de revolución en donde el eje es sensiblemente paralelo al eje de la impresión 8 del recipiente,- en la práctica, la impresión es coaxial al semicilindro. La concha 7 reposa en una cuna 15 de forma complementaria ahuecada en el portaconcha 9. Las formas de la concha y del portaconcha están perfectamente adaptadas y su contacto es también lo más estrecho posible. Se puede así prever que las caras cooperantes 14 y 15 de la concha 7 y del portaconcha 9 estén en contacto total de conducción térmica, de manera que la transferencia térmica de una a la otra sea tan buena como sea posible y se acerca lo mejor de cada una a un semimolde de monobloque.

Sin embargo, es igualmente considerable que las caras cooperantes 14 y 15 no estén mas que parcialmente en contacto de conducción térmica, a reserva de zonas de limitación de la conducción térmica,- es así en la medida de realizar las regulaciones de temperatura diferenciadas al nivel de la pared de la impresión. Para que la impresión 8 presente el acabado pulido requerido y que el material termoplástico caliente no se adhiera a su superficie, las conchas se realizan en un material apropiado, por ejemplo, acero inoxidable. La conservación de una adecuación perfecta de las formas de las partes cooperantes del portaconcha 9 y de la concha 7 necesita la elección de materiales que presentan coeficientes de dilatación térmica sensiblemente idénticos. En el ejemplo representado en la Figura 2, el recipiente que se va a producir posee un fondo de forma compleja (fondo petaloide) y los imperativos del desmoldeo del recipiente después de su formación conducen a prever un fondo de molde 25 separado, distinto de los semimoldes 2 que tiene la impresión del fondo del recipiente. Se notará aquí que la figura 3 es una vista inferior del semimolde de la figura 2, el fondo del molde 25 no está representado. La colocación mutua axial del portaconcha 9 y de la concha 7 se obtiene mediante un ensamble de elementos cooperantes pestañas/canales acoplados una dentro del otro. Como se muestra en la figura 3, la concha 7 está provista de dos canales 17 socavados en circunferencia en su cara externa 14, en distancia axial una con respecto a la otra,- igual la cara en cuna 15 del portaconcha 9 presenta dos pestañas 18 encajadas en dos canales 17 respectivos. Una vez que la concha 7 está dispuesta en el portaconcha 9, ella no se puede mover axialmente con respecto a éste, pero únicamente se puede deslizar con rotación alrededor de su eje sobre la cuna 15. Para bloquear totalmente la concha sobre el portaconcha, se proporcionan los medios de fijación rápida a nivel de la cara de unión 13 de la concha y de la cara de unión 18 del portaconcha. Con este fin, se prevén los alojamientos respectivos 19 y 20 cavados en los bordes con respecto a las caras de unión 13 y 18, respectivamente. Los fondos de los alojamientos 19 de la concha 7 constituyen los portadores planos sobre los cuales se pueden prender los órganos de bloqueo del portaconcha 9. Pudiendo esos órganos de bloqueo estar constituidos de numerosas maneras conocidas por el experto en la técnica. En el ejemplo mostrado en la figura 2, se trata de patas salientes agujereadas 21 con un canal alargado 22 y retenidas por un tornillo 23 fijado al fondo del alojamiento 20 correspondiente de la cara de unión 18 del portaconcha 9; este arreglo ofrece la ventaja de que la concha se libera después de que las patas 21 se desbloquean y empujan hacia el exterior, sin que sea necesario desmontar totalmente los tornillos 23. No obstante, esto, el bloqueo de la concha sobre el portaconcha se podría obtener igualmente con la ayuda de un tornillo de cabeza grande cabalgando sobre los planos de los alojamientos 19 o con ayuda de un tornillo de cabeza excéntrica y de atornillado rápido, ... Se notará que en la práctica, los dos órganos de bloqueo 21 situados en el lado adyacente al eje de rotación 4, en el caso de un molde portafolio, no tienen que ser activados y pueden entonces constituir simples topes (con la posibilidad de regular la posición de los topes) bajo los cuales se llevan los planos de los alojamientos 19 respectivos mientras que la concha se introduce en el portaconcha haciéndola deslizar por rotación en ellos. Del resto, teniendo en cuenta la posición de los dos órganos de bloqueo 21, situados en el fondo del molde abierto, su acceso es difícil y su desmontaje alarga de manera inútil el proceso de reemplazo de la concha 7. Para el resto, cada porta concha 9 está arreglado de la misma manera que un semimolde anterior en donde toma otra vez los elementos necesarios para el funcionamiento correcto del dispositivo de moldeo, y especialmente los medios de fijación 10 sobre el porta-molde correspondiente 3, los dedos 24 (y los alojamientos respectivos sobre el otro portaconcha) de guía para el cierre del molde, la cara trasera equipada de una cámara y de una junta tórica para la compensación de presión (no representada en los dibujos) , ...Es posible reemplazar, en una instalación previamente existente, los semimoldes monobloques tradicionales por los semimoldes de bi-elementos conforme a la invención. Como es evidente y como resulta de lo que antecede, la invención no se limita exclusivamente a estos modos de aplicación y de realización que se han mostrado más particularmente; por el contrario, ésta abarca todas las variantes .

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para fabricar recipientes, especialmente botellas, de un material termoplástico por soplado o estiramiento-soplado de una preforma previamente calentada, dicho dispositivo comprende cuando menos un molde (1) constituido por dos semimoldes (2) soportados respectivamente mediante dos portamoldes (3) móviles uno con respecto al otro, caracterizado porque cada semimolde (2) comprende un portaconcha (9) soportado por el portamolde (3) respectivo y una concha (7) provista de una semi-impresión (8) del recipiente que se va a obtener y unible de forma amovible a su portaconcha (9) mediante medios de fijación rápida (19-23), estando la concha (7) y el portaconcha (9) conformados de modo complementario por estar en contacto mutuo al menos parcial, de conducción térmica mientras que los conductos y conexiones de circulación de fluidos de enfriamiento y/o calentamiento (11,12) se proporcionan exclusivamente en el portaconcha.

2. Dispositivo según la reivindicación l, caracterizado porque las caras cooperantes (14, 15) de la concha (7) y del portaconcha (9) están en contacto total de conducción térmica.

3. Dispositivo según la reivindicación l, caracterizado porque las caras cooperantes (14, 15) de la concha (7) y del portaconcha (9) están en contacto parcial de conducción térmica reservando las zonas de limitación de la conducción térmica.

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las caras cooperantes (14,15) mutuamente en contacto de la concha (7) y del portaconcha (9) son sensiblemente semicilíndricas de revolución con un eje sensiblemente paralelo al eje de la impresión (8) del recipiente que se va a fabricar.

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las caras cooperantes (14,15) mutuamente en contacto de la concha y del portaconcha están provistos de medios (16, 17) de colocación mutua axial .

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque los medios de colocación axial mutua comprenden un sistema de pestañas (16) y canales (17) cooperantes que se extienden en circunferencia.

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los medios (19- 23) de fijación rápida de la concha (7) sobre el portaconcha (9) están previstos sobre sus caras de unión respectivas (13,18).

8. Dispositivo según las reivindicaciones 4 y 7, caracterizado porque los medios (19-23) de fijación rápida de la concha y del portaconcha están situados sobre sus bordes respectivos paralelos al eje de impresión, 8. Dispositivo según las reivindicación 8, caracterizado porque los medios (19-23) de fijación rápida comprenden, por un lado, cuando menos un tope de colocación de la cara de unión de la concha con respecto a la cara de unión del portaconcha y, por otra parte, los medios de atornillamiento rápido (23) sobre la cara de unión (18) del portaconcha (9) con la superficie de cierre (21) que se desborda sobre la cara de unión (19) de la concha. 10. Dispositivo según la reivindicación 9, en el cual los portamoldes se articulan en rotación uno con respecto al otro para constituir un molde de tipo "portafolio", caracterizado porque cuando menos un tope está situado del lado de la articulación (4) de los portamoldes (3) y los medios de atornillamiento rápido están situados en el lado opuesto. 11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el portaconcha (9) está provisto igualmente de órganos (24) de guía de los semimoldes para el cierre del molde . 12. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cuando menos uno de los portaconchas está equipado de medios de compensación de presión convenientes para mantener la cerradura hermética del molde durante el soplado. 13. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los portaconchas (9) están equipados con un ensamble de conductos de fluidos, gracias a los cuales es posible crear los circuitos apropiados para una fabricación dada con una impresión dada.