PT1453653E - Instalação de sopro de recipientes em polímero termoplástico - Google Patents

Description

PE1453653 1 DESCRIÇÃO "INSTALAÇÃO DE SOPRO DE RECIPIENTES EM POLÍMERO TERMOPLÁSTICO" A presente invenção concerne os aperfeiçoamentos trazidos às instalações de sopro (incluindo os de estiramento-sopro) de recipientes, nomeadamente de garrafas, a partir de esboços em polímero termoplástico tal como PET, esta instalação incluindo: - por um lado, pelo menos um molde de sopro contendo duas porções de molde colocadas uma contra a outra através de faces de contacto respectivas e definindo então pelo menos uma parte da cavidade de moldagem que desemboca sobre uma face do molde por uma passagem de gargalo preparada para receber o gargalo do esboço que está apto a repousar, através de uma orla anular, sobre a face supracitada do molde, e, - por outro lado, meios de sopro incluindo um bocal de sopro do tipo cónico preparados para serem colocados em apoio frontal estanque contra a face supracitada do molde cobrindo o gargalo do esboço, as ditas duas porções do molde sendo susceptíveis de se curvar durante o sopro sob o efeito da pressão do 2 PE1453653 fluido de sopro com a formação de um interstício entre as supracitadas faces de contacto das duas porções de molde.

Uma instalação de sopro tal como a acima mencionada, é, por exemplo, descrita e representada no documento FR-A-2764544 em nome do Requerente. Nas figuras 1 e 2 dos desenhos anexados às quais irá agora ser feita referência, foram apenas representadas as partes de uma tal instalação mais especificamente relacionadas com a presente invenção. A figura 1 é uma vista de topo de uma parte de moldagem desta instalação conhecida e a figura 2 é uma vista lateral em corte de uma parte do molde supracitado ao qual está funcionalmente associada uma parte do bocal de sopro. 0 molde 1 de sopro consiste de duas porções 2 de molde que por exemplo são articuladas em rotação uma em relação à outra (molde carteira). 0 molde 1 pode ter toda a estrutura geral desejável, nomeadamente as duas porções 2 podem ser dispostas na forma de meias conchas apoiadas, de modo removível, em armações rígidas (não mostrado). Cada porção 2 é cavada interiormente por uma impressão 3 e as duas impressões unidas, na posição de fecho do molde, definem uma cavidade 5 que apresenta pelo menos uma parte da forma do recipiente a obter. Na posição de fecho, as duas porções 2 estão em apoio mútuo através das suas faces de contacto que formam um plano de junção 4.

Em alguns casos, a cavidade completa é definida 3 ΡΕ1453653 pelas duas porções de molde; de qualquer modo, na maioria dos casos, as duas porções de molde definem apenas uma parte da cavidade, que é completada por uma impressão adicional prevista num fundo de molde: esta estrutura facilita a desmoldagem dos recipientes. A cavidade 5 de moldagem prolonga-se superiormente por uma passagem 6 de gargalo mais estreito que desemboca numa face (aqui superior) F do molde. A passagem 6 de gargalo é disposta e é formada, nomeadamente de forma dimensional, para estar apta a receber o gargalo 9 do esboço 7 paro sopro. Na figura 2, o esboço 7 (representado como uma pré-forma) tem o seu corpo 8 que está engrenado na cavidade 5 de moldagem e o seu gargalo 9 que está engrenado em parte na passagem 6 e que para o restante sobrepõe a face F do molde repousando sobre este a sua orla 10. A face F recebe em apoio frontal estanque a parte alargada ou cone 11 de um bocal de sopro 12, o cone 11 sendo fornecido com uma junta 13 de estanquicidade anular frontal.

Em geral, o sopro do esboço 7 é acompanhado de um estiramento axial obtido com ajuda de uma haste móvel engrenada transversalmente ao bocal 12 e ao gargalo 9 do esboço, haste que não é representada na figura 2 para simplificar a leitura do desenho. O sopro do esboço é efectuado através da injecção 4 ΡΕ1453653 de um fluido (em princípio de ar) sob alta pressão (por exemplo tipicamente 40 x 105 Pa) .

Sob o efeito desta pressão de sopro elevada, é possível que as duas porções 2 de molde se separem ligeiramente uma da outra e que apareça então, entre as suas faces de contacto respectivas, um interstício 14 tal como ilustrado nas figuras 3 e 4 estabelecidas em correspondência respectiva com as figuras 1 e 2. Nas figuras 3 e 4, a largura do interstício 14 entre as duas porções foi aumentada consideravelmente de forma voluntária para que os desenhos sejam mais legíveis; mas, na prática, ele é muito pequeno (tipicamente por exemplo da ordem de 0,05 mm).

Porém, embora pequeno, este interstício é suficiente para que o fluido de sopro sob alta pressão se possa infiltrar nas partes 15 deste interstício entendidas entre o gargalo 9 do esboço e a junta 13 do cone 11 (partes que estão tracejadas na figura 3 para facilitar a compreensão). Resulta que um pouco de fluido penetra entre a partição da cavidade 5 da moldagem e o corpo 17 do recipiente 19 que está em processo de formação sem conseguir ainda estar em contacto com a partição da cavidade 5 da moldagem. Este fluido pode não poder estar retido na totalidade na altura do desenvolvimento do corpo 17 do recipiente em processo de formação sob o efeito do sopro e uma bolsa de fluido pode subsistir, em particular ao nível do ombro do recipiente, tal como ilustrado em 16 5 PE1453653 na figura 4: o corpo 17 do recipiente definitivo 19 apresenta então uma anomalia local de forma (bacia) 18 que não é aceitável e que leva à colocação do recipiente como refugo. A invenção tem pois como meta resolver esta inconveniência, sendo porém sublinhado que a invenção não tenta encontrar uma solução que evita o espaçamento das porções de molde (existem para este efeito várias soluções conhecidas, como por exemplo a que consiste em submeter a face traseira de cada porção do molde a uma contra pressão fluidica que tem sensivelmente o mesmo valor que a pressão de sopro): a invenção visa somente ser aceite a existência do espaçamento das porções, propor uma solução tendente a evitar uma malformação dos recipientes obtidos no final, a solução supracitada devendo revelar-se simples e pouco dispendiosa de por em prática e devendo poder ser realizada em instalações já existentes.

Para estes fins, a invenção propõe uma instalação de sopro de recipientes tal como a mencionada no preâmbulo que, sendo organizada conforme a invenção, se caracteriza pelo facto dos meios de fuga da secção relativamente grande (considerada em relação à secção oferecida ao fluido pelo interstício de espaçamento acima mencionado) serem planeados a partir de pelo menos uma face de contacto de pelo menos uma porção de molde e se estenderem até ao exterior do molde além do apoio do cone do bocal de sopro graças ao qual o fluido de sopro sob alta pressão que pode 6 PE1453653 penetrar no interstício é evacuado pelo menos na maior parte pelos ditos meios de fuga e apenas no máximo uma pequena parte do dito fluido pode alcançar, sob uma pressão relativamente fraca, a cavidade de moldagem. A fracção de fluido que pode alcançar a cavidade de moldagem está então sob uma pressão muito fraca (cerca de 105 Pa) e não pode constituir obstáculo ao desenvolvimento correcto da partição do recipiente contra a totalidade da superfície da cavidade de moldagem: é assim segura a obtenção de recipientes de forma correcta apesar do espaçamento das porções de molde na altura do processo de sopro.

De preferência, são constituídos meios de fuga a partir de pelo menos uma face de contacto de pelo menos uma porção do molde em ambos os lados da cavidade de moldagem.

Vantajosamente, é simples e económico que os meios de fuga contenham pelo menos uma goteira cavada na face de contacto de pelo menos uma porção de molde entre o interior e o exterior do apoio do bocal de sopro de tipo cónico, a goteira supracitada sendo cega na sua extremidade interior. De preferência neste caso, os meios de fuga consistem de pelo menos duas goteiras cavadas respectivamente nas faces de contacto opostas das duas porções de molde.

Para se obter um efeito eficaz, é desejável que 7 PE1453653 os meios de fuga possuam uma secção que seja cerca de 10 vezes superior à secção oferecida à passagem do fluido de sopro pela parte do interstício coberta pelo bocal cónico. Assim, para assentar as ideias, se os dois lados das porções de molde se separarem um do outro cerca de 0,05 mm, a secção de passagem oferecida ao fluido de sopro neste interstício poderá ser tipicamente da ordem dos 0,75 mm2; dando às goteiras uma secção de cerca de 7 mm2 (diâmetro da ordem de 3 mm), obtém-se uma relação de secções da ordem de 10. Assim, para uma pressão de sopro de cerca de 40 x 105 Pa, a fracção de fluido de sopro susceptível de agora alcançar a cavidade de sopro possui uma pressão da ordem de 4 x 105 Pa. Esta pressão é insuficiente para que se forme, entre a partição da cavidade de sopro e a partição termoplástica do recipiente em processo de desenvolvimento sob a acção de sopro, uma bolha de gás preparada para conduzir a uma malformação localizada da dita partição termoplástica.

Para se obter uma eficiência óptima dos meios colocados em funcionamento conforme a invenção, é preferível que o fluido sob pressão seja evacuado tão depressa quanto possível assim que esteja engrenado no interstício. Para este efeito, prevê-se que os meios de fuga estejam situados na vizinhança da dita face de molde, e de preferência então que os meios de fuga sejam previstos sensivelmente ao nível da passagem de gargalo acima mencionada preparada para receber o gargalo do esboço. ΡΕ1453653

Nas instalações de sopro colocando em funcionamento porções de molde realizadas em alumínio, podem surgir problemas de estanquicidade (nomeadamente devido ao uso) entre o cone do bocal e a face F em alumínio acima mencionada. Para excluir esta inconveniência, é conhecido que a face do molde seja equipada com uma placa de gargalo feita de aço, perfurada com um buraco de passagem para o gargalo do esboço, e contra a qual o cone do bocal é trazido em apoio frontal estanque na altura do sopro. Além disso esta placa de gargalo é removível de tal modo que, por troca de placas fornecidas com passagens de diâmetros diferentes, é possível soprar os recipientes tendo gargalos de vários diâmetros sem que seja necessário mudar o molde. A placa de gargalo supracitada é formada de duas meias placas de gargalo suportadas respectivamente pelas faces superiores das duas porções. Neste caso prevê-se, conforme a invenção, que os meios de fuga sejam dispostos na placa de gargalo supracitada.

Vantajosamente então, os meios de fuga consistem de duas goteiras cavadas na face de contacto de pelo menos uma meia placa de gargalo, em torno respectivamente da meia passagem que ela inclui, cada goteira sendo cega na sua extremidade interior e, na sua outra extremidade além do apoio do cone do bocal, comunicando com um poço transversal desembocando na face superior da meia placa. Num modo de realização simples, o poço transversal é definido por uma abertura cavada na extremidade da dita face de contacto da meia placa de gargalo, no ângulo de junção da face de 9 ΡΕ1453653 contacto supracitada com a face lateral adjacente. A invenção será melhor compreendida com a leitura da descrição detalhada que segue algumas formas de realização preferidas fornecidas de forma puramente ilustrativa. Nesta descrição, é feita referência aos desenhos anexados nos quais: - a figura 5 é uma vista parcial, em corte segundo a linha V-V da figura 6, de uma porção do molde, com o cone do bocal em posição de sopro, ilustrando um exemplo de implementação das disposições da invenção; - a figura 6 é uma vista de topo de um molde no qual uma das porções é a da figura 5; - a figura 7 é uma vista parcial de topo de um molde que ilustra uma variante de realização do arranjo da figura 6; - a figura 8 é uma vista parcial de topo de um molde à placa de gargalo, ilustrando outra forma de realização da invenção; - a figura 9 é uma vista parcial, em corte de acordo com a linha IX-IX da figura 10, de uma porção do molde da figura 8, com o cone do bocal em posição de sopro; e - a figura 10 é uma vista parcial de topo de um molde à placa de gargalo, ilustrando uma forma de realização preferida da invenção.

Recorrendo em primeiro lugar às figuras 5 e 6 10 PE1453653 conforme a invenção o molde 1 da instalação de sopro previamente descrito em relação às figuras 1 a 4 é provido de meios de fuga de secção relativamente grande (considerada em relação à secção oferecida ao fluido pelo interstício susceptível de aparecer entre as porções de molde durante o sopro). Estes meios de fuga são previstos a partir de pelo menos uma face 20 de contacto de pelo menos uma das porções 2 e estendem-se até ao exterior do molde para além do apoio (junção 13) do cone 11 do bocal 12 de sopro. Além disso, estes meios de fuga são de preferência constituídos de maneira a estarem situados em ambos os lados da cavidade 5 de moldagem.

Seria certamente possível, para este fim, cavar pelo menos um canal (ou até mesmo dois canais situados em ambos os lados da cavidade 5 de moldagem) transversalmente à porção 2, a partir da face 20 de contacto até uma face externa da porção do molde, com por exemplo uma extensão aproximadamente perpendicular à face 20. Porém, um tal planeamento ataca a integridade da porção do molde e, para evitar esta inconveniência, é preferível ter recurso à forma de realização seguinte.

Tal como ilustrado nas figuras 5 e 6, os meios de fuga consistem de pelo menos uma goteira 21 cavada na face 20 de contacto de pelo menos uma das porções 2 de molde, a goteira supracitada estendendo-se aproximadamente de forma radial (isto é de forma aproximadamente perpendicular ao eixo 22 da cavidade 5 do molde) . De preferência, como 11 PE1453653 ilustrado, são previstas duas goteiras 21 situadas em ambos os lados da cavidade 5 de moldagem.

Cada goteira 21 estende-se robustamente sob o apoio (junção 13) do cone 11 do bocal 12 de sopro. Na sua extremidade radialmente exterior 25, ela desemboca numa face da porção; a sua extremidade radialmente interior 24 é cega, de maneira a não colocar a cavidade 5 em comunicação com a atmosfera.

De preferência, cada goteira 21 está situada na parte alta da porção 2 de molde, à altura do ombro ou de preferência do gargalo da marca do recipiente definida pela cavidade 5, de maneira a estar situada o mais próximo da penetração do fluido de sopro sob pressão na altura do espaçamento das porções de molde, para que este fluido seja tão depressa quanto possível evacuado para o exterior.

Finalmente cada goteira possui uma secção relativamente importante em relação à superfície de passagem oferecida pelo interstício susceptível de aparecer, por exemplo de preferência da ordem de 10 vezes maior. A solução proposta pela invenção é fácil de colocar em funcionamento porque só exige fabrico simples para a realizar. A forma de realização ilustrada nas figuras 5 e 6, fazendo apelo a uma ou de preferência duas goteiras, só requer uma operação de fresagem. 12 PE1453653

Para evitar a assimetria que existe entre as duas porções 2 de molde que constituem pelo menos uma parte do molde 1 das fiquras 5 e 6, é preferível prever duas goteiras 21 em cada porção 2, situadas respectivamente em ambos os lados da cavidade 5 de moldagem, como ilustrado na figura 7. Assim, duas goteiras 21 opostas uma à outra, pertencendo respectivamente às duas porções 2, definem em conjunto um canal radial desembocando para o exterior.

Se a presença das goteiras 21 se tornar inútil (por exemplo por causa de um planeamento dos moldes que evita o espaçamento das porções de molde na altura do sopro), é fácil obstruir as goteiras e refazer um estado de superfície correcto nestes locais que não participam de modo directo no processo de moldagem, de forma que as porções de molde possam apesar de tudo ser mantidas em serviço.

Os arranjos em conformidade com a invenção recebem uma aplicação particularmente interessante no caso de moldes em liga de alumínio nos quais se é levado a prever, na face F, uma placa de gargalo de aço para simultaneamente obter junto do cone do bocal de sopro uma superfície de apoio perfeitamente plana, rígida e menos facilmente utilizável que a face em alumínio do molde e para aumentar as capacidades de utilização do molde por recipientes que têm gargalos de diâmetros diferentes. É de resto precisamente no caso de tais moldes ligeiros em liga de alumínio que se arrisca a produção de um espaçamento das 13 PE1453653 porções de molde na altura do sopro se um enrijecimento das porções de molde (reforço mecânico do apoio, compensação de ar traseira,...) estiver ausente ou for insuficiente.

Nas figuras 8 e 9 é ilustrado, nas mesmas condições das figuras 5 e 6, um arranjo de molde na placa 30 de gargalo. De um modo prático, a placa 30 de gargalo é constituída sob a forma de duas meias placas 26 de gargalo, por exemplo na forma de meias coroas, que são embutidas nos rebaixamentos 27 de forma complementar escavadas na face F das porções 2 respectivas. Meios de bloqueio, tais como os parafusos 28, mantêm as meias placas 26.

As duas meias placas 26 de gargalo incluem aberturas semicirculares respectivas escavados nas suas faces cooperantes, de forma que estas aberturas reunidas formem conjuntamente a acima mencionada passagem 6 que prolonga superiormente a cavidade 5 de moldagem para dar lugar ao gargalo do esboço.

Visto que a placa 30 de gargalo é destinada a servir de apoio rígido à junção 13 anular do cone 11 do bocal 12 de sopro, esta placa 30 possui um diâmetro superior ao da junção 13.

Nestas condições, é muito vantajoso planear as goteiras 21 em pelo menos uma meia placa 26 de gargalo, nas mesmas condições que as indicadas mais elevadas, excepto que a extremidade radialmente exterior de cada goteira está 14 ΡΕ1453653 situada na parte lateral da meia placa e que esta extremidade é posta em comunicação com o exterior por um poço 29 cavado verticalmente na sua perpendicularidade a partir da face superior da meia placa 26.

Da mesma forma, é vantajoso que as duas meias placas 26 de gargalo sejam idênticas para não complicar a montagem do molde e a aparência das peças sobresselentes em armazém. Portanto, prevê-se que, tal como ilustrado na figura 10, as duas meias placas 26 de gargalo são equipadas com goteiras 21 desembocando nos poços 29 respectivos.

Os arranjos que têm vindo a ser descritos em relação às figuras 8 a 10 são de interesse muito grande porque não concernem as porções de molde eles mesmos, mas uma peça removível destas. É assim possível equipar conforme a invenção os moldes pré-existentes através de substituição simples das meias placas de gargalo, ou inversamente de desequipar os moldes assim organizados se o espaçamento das porções de molde for eliminado.

Em adição, o fabrico das meias placas de gargalo para os prover de goteiras 21 e poços 29 (que na prática são de aberturas simples cavadas no ângulo de junção da goteira 21 com a parte lateral periférica externa das meias placas 26) é fácil de realizar por fresagem, e portanto pouco caro. Este trabalho pode ser efectuado em meias placas de gargalo pré-existentes. 15 ΡΕ1453653

Finalmente, e não sendo de menor interesse, as goteiras 21 estão situadas na vizinhança imediata da face F do molde de forma que no caso do espaçamento das porções, o fluido que começa a penetrar no interstício é imediatamente recuperado e evacuado pelas goteiras 21.

Lisboa, 2 de Outubro de 2007

Claims (10)

1. ΡΕ1453653 1 REIVINDICAÇÕES 1. Instalação de sopro ou estiramento-sopro de recipientes, nomeadamente de garrafas, a partir de esboços (7) em polimero termoplástico tal como PET, esta instalação incluindo: por um lado, pelo menos um molde (1) de sopro contendo duas porções (2) de molde colocados lado a lado um contra o outro por faces de contacto respectivas e definindo então pelo menos uma parte pelo menos de cavidade (5) de moldagem que desemboca numa face (F) do molde por uma passagem (6) de gargalo preparada para receber o gargalo (9) do esboço que está apto a repousar, por uma orla (10) anular, na face supracitada (F) do molde, e, - por outro lado, meios de sopro incluindo um bocal (12) de sopro do tipo cónico (11) preparado para ser conduzido em apoio frontal estanque (13) contra a face supracitada (F) do molde cobrindo o qargalo (9) do esboço (7), as ditas duas porções (2) de molde sendo susceptíveis de se separarem durante o sopro sob o efeito da pressão do fluido de sopro com a formação de um interstício (14) entre as faces de contacto supracitadas das duas porções de molde, 2 ΡΕ1453653 caracterizada por os meios de fuga (21, 24; 26; 29) de secção relativamente grande, considerada em relação à secção oferecida ao fluido pelo interstício acima mencionado, serem planeados a partir de pelo menos uma face (20) de contacto de pelo menos uma porção (2) de molde e se estenderem até ao exterior do molde para além do apoio (13) do cone (11) do bocal (12) de sopro, graças à qual o fluido de sopro sob alta pressão que pode penetrar no interstício é evacuado pelo menos na maior parte pelos ditos meios de fuga e apenas no máximo uma pequena parte do dito fluido pode alcançar, sob uma pressão relativamente fraca, a cavidade de moldagem.
2. 2. Instalação segundo a reivindicação 1, caracterizada por os meios de fuga serem constituídos a partir de pelo menos uma face (20) de contacto de pelo menos uma porção (2) de molde em ambos os lados da cavidade (5) de moldagem.
3. 3. Instalação segundo a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por dos meios de fuga consistirem de pelo menos uma goteira (21) cavada na face (20) de contacto de pelo menos uma porção (2) de molde entre o interior e o exterior do apoio (13) do cone (11) do bocal (12) de sopro, a goteira supracitada (21) que é cega na sua extremidade interior (24) .
4. 4. Instalação segundo a reivindicação 3, caracterizada por os meios de fuga consistirem de pelo 3 ΡΕ1453653 menos duas goteiras (21) cavadas respectivamente nas faces de contacto de forma oposta às duas porções de molde.
5. 5. Instalação segundo qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por os meios de fuga possuírem uma secção que é cerca de 10 vezes superior à secção oferecida à passagem do fluido de sopro pela porção do interstício (14) coberta pelo cone (11) .
6. 6. Instalação segundo qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por os meios de fuga estarem situados na vizinhança da supracitada face (F) do molde.
7. 7. Instalação segundo a reivindicação 6, caracterizada por os meios de fuga serem planeados ao nivel da passagem (6) de gargalo acima mencionada preparada para receber o gargalo do esboço.
8. 8. Instalação segundo qualquer uma das reivindicações 1 a 7 na qual a supracitada face (F) do molde (1) está equipada com uma placa (30) de gargalo removível perfurada com um buraco de passagem (6) para o gargalo do esboço e contra a qual o cone (11) do bocal (12) é conduzido em apoio frontal estanque (13) na altura do sopro, a placa supracitada (30) do gargalo sendo formada por duas meias placas (26) de gargalo suportadas respectivamente pelas duas porções (2), caracterizada por os meios de fuga serem 4 PE1453653 planeados na placa supracitada (30) do gargalo.
9. 9. Instalação segundo a reivindicação 8, caracterizada por os meios de fuga consistirem de duas goteiras (21) cavadas na face de contacto de pelo menos uma meia placa de gargalo, em ambos os lados respectivamente da meia passagem que ela inclui, cada goteira (21) sendo cega na sua extremidade interior e, na sua outra extremidade para além do apoio do cone do bocal, comunicando com um poço transversal (29) desembocando na face superior da meia placa (26) de gargalo.
10. 10. Instalação segundo a reivindicação 9, caracterizada por o poço (29) transversal ser definido por uma abertura cavada na extremidade da supracitada face de contacto da meia placa (26) do gargalo, no ângulo de junção da dita face de contacto com a face de parte lateral adjacente. Lisboa, 2 de Outubro de 2007