PT1562731E - Aparelho de moldagem de tubos com turbulência de ar num túnel de moldagem. - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"APARELHO DE MOLDAGEM DE TUBOS COM TURBULÊNCIA DE AR NUM TÚNEL DE MOLDAGEM" A presente invenção refere-se a um aparelho de extrusão que faz a extrusão de porções contínuas de um produto oco de plástico, compreendendo o referido aparelho um mecanismo de extrusão que fornece plástico fundido através do equipamento de moldagem a um túnel de moldagem formado pela movimentação lado a lado de blocos de moldagem, tomando o produto de plástico forma no interior do túnel de moldagem, incluindo o referido aparelho meios para proporcionar turbulência do ar para ajudar a estabelecer a forma do produto, compreendendo os referidos meios um elemento motriz de movimentação de ar que está localizado no interior do produto no túnel de moldagem, uma fonte de alimentação para alimentar o referido elemento de movimentação de ar, estando a referida fonte de alimentação localizada no exterior do túnel de moldagem, e um mecanismo de transferência de energia que faz a transferência de energia da respectiva fonte de alimentação para o referido elemento de movimentação de ar.

Um aparelho de extrusão deste tipo é conhecido a partir do documento US-A-5525829.

Com o aparelho conhecido, o elemento de movimentação de ar é um ventilador colocado no interior de um veio oco alongado que está, por sua vez, colocado com a sua extremidade a montante num 1 bujão de arrefecimento. 0 gás de arrefecimento é conduzido através do referido veio oco desde a extremidade aberta a jusante do túnel de moldagem até à para a extremidade a montante do veio oco, onde o referido rotor está montado. 0 rotor está ligado a um veio que vai da extremidade a montante do veio oco alongado na direcção a jusante.

Sabe-se que nos aparelhos de extrusão de plástico que utilizam túneis com movimentação de moldes, é importante proporcionar um arrefecimento eficiente no interior do túnel de moldagem. Esta eficiência é necessária porque de um túnel com movimentação de moldes tem um comprimento relativamente curto quando comparado com os aparelhos de extrusão fixos.

Corma Inc. de Toronto, Ontário, Canadá tem desenvolvido nestes últimos anos diferentes métodos de arrefecimento de tubos de plástico formados em aparelhos de extrusão de túneis de com movimentação de moldes. Alguns destes métodos têm envolvido o empurrar do ar desde a extremidade a jusante do túnel de moldagem na direcção a montante no interior do túnel de moldagem. Corma Inc. tem evitado o movimento de ar de arrefecimento numa direcção a jusante para o túnel de moldagem porque isto envolveria a necessidade do ar de arrefecimento atravessar e arrefecer, de forma indesejável, o equipamento de moldagem existente. Também aqueceria o ar de arrefecimento. Este equipamento de moldagem mantém-se na sua condição de aquecido para produzir um fluxo apropriado de plástico fundido, através do equipamento de moldagem, para o túnel de moldagem.

Corma Inc. descobriu agora que se pode ajudar a fazer com que os tubos fabricados num aparelho de extrusão utilizando um túnel com movimentação de moldes estabeleçam a sua forma no interior 2 do túnel de moldagem utilizando a turbulência de ar apenas no interior do túnel de moldagem sem ter necessariamente de acrescentar arrefecimento adicional à turbulência do ar.

Com o aparelho de extrusão, mencionado no início, o aperfeiçoamento reside no facto da referida transferência de energia se fazer a partir da referida fonte de alimentação por intermédio do referido equipamento de moldagem para o referido elemento de movimentação de ar de acordo com a reivindicação 1.

Outras formas de realização são o assunto das reivindicações dependentes.

Tendo em vista a descoberta da Corma Inc., a presente invenção refere-se a um aparelho de extrusão que faz a extrusão de cumprimentos contínuos de um produto oco de plástico, e. g. , tubo de plástico ou produto semelhante e tendo turbulência no interior do túnel de moldagem. 0 aparelho compreende um mecanismo de extrusão que fornece plástico fundido através do equipamento de moldagem a um túnel de moldagem formado pela movimentação lado a lado de blocos de moldagem. 0 produto de plástico é formado no interior do túnel de moldagem. 0 aparelho inclui meios para proporcionar turbulência do ar para ajudar a estabelecer a da forma do produto. Os meios para proporcionar a turbulência de ar compreendem um elemento de movimentação de ar que está fisicamente localizado no interior do produto no túnel de moldagem. É também providenciada uma fonte de alimentação para o elemento de movimentação de ar. A fonte de alimentação está, contudo, localizada no exterior do túnel de moldagem e alimenta o elemento de movimentação de ar através de um mecanismo de transferência de energia que faz a transferência de 3 energia a partir da fonte de alimentação e através do equipamento de moldagem para o elemento de movimentação de ar.

De acordo com a invenção, como descrito imediatamente acima, não há transferência do ar em movimento através do equipamento de moldagem, o que teria afectado de forma adversa o arrefecimento do equipamento de moldagem. Pelo contrário, mesmo que a fonte de alimentação do elemento de movimentação do ar esteja fora do túnel de moldagem, o único movimento de ar é criado no interior do túnel de moldagem com os meios de transferência de energia da fonte de alimentação para o elemento de movimentação de ar através do equipamento de moldagem. Este meio de transferência não produz qualquer arrefecimento adverso do equipamento de moldagem. 0 fornecimento de energia ao elemento de movimentação de ar a partir da fonte de alimentação para o elemento de movimentação de ar através do equipamento de moldagem, a montante do túnel de moldagem, elimina a necessidade de colocar equipamento de trabalho adicional na extremidade a jusante do túnel, onde seria dificil posicionado devido à saida continua do produto através da extremidade a jusante do túnel.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As vantagens atrás referidas bem como outras vantagens e caracteristicas da presente invenção serão descritas com maior pormenor de acordo com as formas de realização preferidas da presente invenção, nas quais: 4 a Figura 1 é uma vista esquemática de um aparelho de extrusão de tubos de plástico com um túnel de movimentação de moldes que inclui turbulência de ar no interior do túnel de moldagem de acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção; a Figura 2 é uma vista ampliada de região interna do túnel de moldagem da Figura 1; a Figura 3 é uma vista lateral do equipamento de moldagem com funcionalidades de formação de turbulência do ar na extremidade a jusante, a serem incluídas num dispositivo de extrusão de tubo de plástico com um túnel de movimentação de moldes de acordo com uma outra forma de realização preferida da presente invenção; a Figura 4 é uma vista ampliada da extremidade a jusante do equipamento de moldagem da Figura 3; a Figura 5 é uma vista lateral do equipamento de moldagem com funcionalidades de formação de turbulência na extremidade a jusante a serem incorporados num aparelho de extrusão de tubo de plástico com um túnel de movimentação de moldes de acordo com ainda uma outra forma de realização preferida da presente invenção; a Figura 6 é uma vista ampliada da extremidade a jusante do equipamento de moldagem da Figura 5; e a Figura 7 é uma vista ampliada da extremidade a jusante do equipamento de moldagem para ser utilizado com um mecanismo 5 de extrusão de tubo de plástico de acordo com ainda uma outra forma de realização preferida da presente invenção.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA A Figura 1 mostra um aparelho de extrusão de um tubo, indicado, por 1. Este aparelho inclui um mecanismo 3 de extrusão que proporciona um fornecimento de plástico fundido ao longo do equipamento 5 de moldagem para um túnel de movimentação de moldes, indicado, por 7. Este túnel de moldagem é constituído por secções de blocos de moldagem em lados opostos do túnel. As secções de blocos de moldagem movem-se lado a lado umas com as outras, e junto da extremidade a jusante do equipamento de moldagem para proporcionar um percurso de moldagem para formar um comprimento contínuo de tubo de plástico indicada, por 15. Localizado na extremidade a jusante do equipamento 5 de moldagem existe um bujão 13 de arrefecimento, sobre o qual o plástico vindo do equipamento de moldagem passa para ajudar a estabelecer a forma do tubo que é também colocado nas faces do molde por sucção através dos blocos de moldagem.

De acordo com a presente invenção, é criada turbulência de ar no interior do tubo 15, enquanto o tubo se mantém no túnel de moldagem. Esta turbulência do ar ajuda a estabelecer a forma do tubo enquanto o tubo está no túnel de moldagem. A turbulência do ar é obtida por meio de um elemento de movimentação de ar, e. g., um rotor 17 fisicamente localizado no interior do tubo na extremidade a jusante do bujão 13 de arrefecimento. Na forma de realização mostrada na Figura 1 dos desenhos, o rotor 17, que se vê melhor na Figura 2 dos desenhos, 6 compreende um tambor rotativo tendo uma multiplicidade de lâminas 18 na periferia do tambor. Este tambor é accionado por meio de um eixo 19 motor. Este eixo motor está situado no centro de um canal 6 do equipamento 5 de moldagem, e em seguida ao longo de um outro canal 14 centrado relativamente ao bujão 13 de arrefecimento do rotor 17. 0 eixo 19 tem uma extremidade a montante que está localizada na extremidade a montante do equipamento 5 de moldagem e que é accionado por um motor 23 localizado no exterior do equipamento de moldagem. 0 motor 23 é alimentado por uma fonte 21 de energia eléctrica ligada em 25 ao motor 23. A Figura 3 dos desenhos mostra uma versão modificada de um accionamento de um rotor interior ao túnel de movimentação de moldes. Mais especificamente, a Figura 3 mostra o equipamento 31 de moldagem e o bujão 41 de arrefecimento associado. Na extremidade a jusante do bujão 41 de arrefecimento existe um rotor 33 criador de turbulência. Neste caso, o motor 35 para fazer rodar o rotor 33 está localizado mesmo ao lado do rotor. 0 bujão 41 de arrefecimento tem um recesso na sua extremidade a jusante, proporcionando um suporte de montagem para o motor 35. 0 motor 35 inclui então um eixo 34 que se prolonga até ao rotor 33.

Os circuitos 39 que fornecem energia eléctrica ao motor 35 passam no centro através do bujão 41 de arrefecimento numa direcção para montante através de um canal 37 central proporcionado no equipamento 31 de moldagem. Estes circuitos ligam-se, então, a uma fonte de alimentação situada no exterior do aparelho. 7

Em ambos os casos acima referidos, o rotor é accionado por um motor eléctrico, o qual, num dos exemplos, fica localizado fora do equipamento de moldagem e do túnel de moldagem e que, num outro exemplo, fica localizado directamente no interior do túnel de moldagem. Contudo, em ambos os casos, a energia eléctrica para o motor está localizada fora do equipamento de moldagem e, em nenhum dos casos, a conexão da energia para o rotor origina qualquer arrefecimento do equipamento de moldagem.

As Figuras 5 e 6 mostram outra forma de realização preferida da presente invenção. De acordo com esta forma de realização, é proporcionado um elemento 65 de movimentação de ar em forma de tambor com lâminas na extremidade a jusante de um bujão 58 de arrefecimento, que está, por sua vez, montado na extremidade a jusante do equipamento 51 de moldagem. 0 bujão de arrefecimento, a extremidade a jusante do equipamento de moldagem e o tambor 65 de lâminas, quando em utilização, estarão localizados no interior de um túnel de movimentação de moldes de um aparelho de extrusão de plástico.

Nesta forma de realização particular, o equipamento 51 de moldagem tem um canal 53 central que conduz água sob pressão para as serpentinas 59 fechadas que envolvem, de forma helicoidal, o bujão 58 de arrefecimento. 0 molde 51 está bem isolado relativamente à passagem 53 de alimentação de água para assegurar que o molde não seja arrefecido adversamente pela água e para assegurar também que a água não seja aquecida de forma significativa pelo molde antes de atingir o bujão de arrefecimento.

De acordo com a presente invenção, a água sob pressão que circula através do molde e, depois, circula através do bujão de arrefecimento sai do bujão de arrefecimento através de outra linha 61 de circulação. Esta linha de circulação dirige a água ainda sob pressão para uma turbina 63 hidráulica. A turbina 63 hidráulica é ligada pelo eixo 64 motor a um tambor 65 de lâminas. A turbina hidráulica é vedada de maneira que a água na turbina não se escape para o túnel de moldagem, mas, pelo contrário, sai da turbina pela saída 67 de água que, então, volta para trás através da passagem 53 do equipamento 51 de moldagem. A fonte de pressão de água que acciona a turbina 63 e faz rodar o rotor 65 é providenciada fora do equipamento de moldagem. Neste caso, o fluxo da água sob pressão desde essa fonte proporciona a transferência de energia da fonte de água sob pressão para a turbina e para o rotor através do equipamento de moldagem. A Figura 7 dos desenhos mostra uma outra forma de realização preferida da presente invenção. De acordo com esta forma de realização, um sistema de formação de turbulência do ar indicado, por 71 é utilizado para ajudar a estabelecer a forma de um tubo P de plástico no interior de um túnel de moldagem de um mecanismo de extrusão de plástico. 0 sistema 71 de turbulência compreende uma lâmina tipo hélice constituída por uma multiplicidade de lâminas, cada uma das quais tem uma porção 73 exterior de lâmina maior, e uma porção 75 interior de lâmina menor, fixadas a um eixo 77 motor. 0 eixo 77 motor prolonga-se, eventualmente, na direcção para montante através de um bujão 79 de arrefecimento e de um equipamento 81 de moldagem do equipamento de extrusão. Uma vez mais, a fonte de alimentação do eixo 77 rotativo e das pás em forma de hélice montadas no eixo fica localizada exteriormente ao equipamento. 9

Nesta forma de realização particular, o desenho em hélice da lâmina cria um padrão de fluxo de ar extremamente eficiente. Mais particularmente, a turbulência criada pelas porções 73 exteriores da lâmina é maior que a turbulência criada pelas porções 75 interiores da lâmina. Isto produz um padrão de fluxo de ar no interior do túnel de moldagem, no qual o ar deslocado pelas porções exteriores da lâmina, indicado pelas setas 74, é ar de pressão relativamente elevada forçado para se movimentar numa direcção a jusante ao longo da superfície interior do tubo P. Esta turbulência do ar ao longo do tubo ajuda a estabelecer a forma do tubo enquanto este está no túnel de moldagem.

Como resultado do que acima foi indicado, o ar no interior do tubo que aquece em resultado da sua proximidade ao tubo é forçado, pelas lâminas, a sair pela abertura na extremidade a jusante do túnel de moldagem. Ao mesmo tempo, as porções 75 das lâminas que produzem uma pressão de ar muito inferior à das porções 73 actuam com extracção de ar a pressão negativa. Portanto, as porções interiores da lâmina aspiram ar arrefecido na direcção das setas 76, desde o exterior do túnel de moldagem para a extremidade aberta do túnel numa direcção para montante de volta à lâmina do propulsor. Este ar actua, então, como ar de compensação relativamente ao ar deslocado na direcção de jusante pelas lâminas e tem a vantagem de ser mais frio que o ar deslocado.

Se for necessário um ajustamento adicional do tubo no túnel de moldagem, então mais ar de compensação, especificamente arrefecido para fins de arrefecimento do tubo, pode também ser introduzido a partir da extremidade a jusante do túnel de moldagem. Além disso, pode ser acrescentada humidade, como 10 indicado em 81, ao ar de compensação, para proporcionar um maior arrefecimento do tubo no túnel de moldagem.

Ainda que tenham sido descritas em pormenor várias formas de realização preferidas da presente invenção, deverá ser considerado pelos especialistas na técnica que podem ser introduzidas variantes sem se sair do âmbito das reivindicações anexas.

Lisboa, 5 de Junho de 2007 11

Claims (11)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Aparelho (1) de extrusão que faz a extrusão de porções contínuas de produto (15) oco de plástico, compreendendo o referido aparelho (1) um mecanismo (3) de extrusão que fornece plástico fundido através do equipamento (5; 31; 41; 81) de moldagem a um túnel (7) de moldagem formado por blocos (9) de moldagem que se movem lado a lado, sendo o produto (15) de plástico formado no interior do túnel (7) de moldagem, incluindo o referido aparelho (1) meios (17, 19, 23; 33, 34, 35, 39; 65, 63, 61, 67; 73, 75, 77) para proporcionar turbulência do ar para ajudar a estabelecer a forma do produto (15), compreendendo os referidos meios (17, 19, 23; 33, 34, 35, 39; 65, 63, 61, 67; 73, 75, 77) um elemento (17; 33; 65; 73, 75) motriz de movimentação de ar que está localizado no interior do produto (15) no túnel (2) de moldagem, estando uma fonte (23) de alimentação, para alimentação do referido elemento (17; 33; 65; 73; 75) de movimentação de ar, localizada no exterior do túnel (7) de moldagem, e um mecanismo (19; 39; 61, 67; 77) de transferência de energia que faz a transferência de energia a partir da referida fonte (23) de energia para o referido elemento (17; 33; 65; 73, 75) de movimentação de ar, caracterizado por a referida transferência (19; 39; 61, 67; 77) de energia ser feita através do referido equipamento (5; 31; 41; 81) de moldagem.
2. 2. Aparelho de extrusão da reivindicação 1, caracterizado por o referido aparelho (1) compreender um mecanismo (3) de extrusão a vácuo que dá forma a um tubo plástico oco, 1 incluindo um bujão (13; 41; 58; 79) de arrefecimento no interior do túnel (7) de moldagem, compreendendo o produto (15) um tubo oco formado entre os blocos (9) de moldagem e o bujão (13; 41; 58; 79) de arrefecimento, estando o referido elemento (17; 33; 65; 73, 75) de movimentação de ar localizado a jusante e adjacente ao bujão (13; 41; 58; 79) de arrefecimento, alimentando o referido mecanismo (19; 39; 61, 67; 77) de transferência de energia através do bujão (13; 41; 58; 79) de arrefecimento o elemento (17; 33; 65; 73, 75) de movimentação de ar.
3. 3. Aparelho de extrusão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido elemento (17; 33; 65; 73, 75) de movimentação de ar compreender um rotor (17; 33; 65).
4. 4. Aparelho de extrusão da reivindicação 3, caracterizado por o referido rotor (17; 33; 65) compreender um tambor com lâminas.
5. 5. Aparelho de extrusão da reivindicação 3, caracterizado por o referido rotor (17; 33; 65) compreender uma multiplicidade de lâminas tendo porções (75, 73) de lâminas interiores e exteriores, estando as referidas lâminas montadas, nas referidas porções (75) de lâmina interiores, num eixo (77) comum de apoio para fazer rodar as referidas lâminas, estando as referidas porções (75, 73) interiores e exteriores das lâminas dispostas de tal maneira que as referidas porções (73) exteriores das lâminas proporcionam uma pressão de ar positiva maior que a das referidas porções (75) interiores para produzir ou a baixa pressão aspirado referidas porções (75) interiores das lâminas. 2
6. 6. Aparelho de extrusão da reivindicação 5, caracterizado por o referido túnel (7) de moldagem ter uma extremidade aberta a jusante, causando a pressão de ar positiva produzida pelo referido rotor uma saida de ar ao longo do produto (15) através da extremidade a jusante do túnel (7), proporcionando o ar a baixa pressão aspirado ar fresco de compensação a ser aspirado para o interior do túnel (7) através da extremidade a jusante do túnel (7).
7. 7. Aparelho de extrusão da reivindicação 3, caracterizado por o referido mecanismo (19; 39; 61, 67; 77) de transferência de energia compreender um eixo (19; 77) rotativo que se prolonga ao longo do referido equipamento (5; 81) de moldagem e do referido bujão (13; 79) de arrefecimento até ao referido rotor (17).
8. 8. Aparelho de extrusão da reivindicação 7, caracterizado por incluir um motor (23) para fazer rodar o referido eixo (19) estando o referido motor (23) localizado no exterior do referido equipamento (5) de moldagem e recebendo energia de uma fonte (21) de energia eléctrica.
9. 9. Aparelho de extrusão da reivindicação 3, caracterizado por incluir um motor (35) para fazer rodar o referido rotor (33), estando o referido motor (35) acoplado ao referido rotor (33) no referido túnel (7) de moldagem, compreendendo o referido mecanismo (19; 39; 61, 67; 77) de transferência de energia um condutor (39) de corrente eléctrica que se prolonga através do referido equipamento (31) de moldagem e do referido bujão (41) de arrefecimento desde uma fonte de corrente eléctrica até ao referido motor (35). 3
10. 10. Aparelho de extrusâo da reivindicação 3, caracterizado por o referido rotor (65) ser accionado por uma turbina (63) hidráulica adjacente ao referido rotor (65) no referido túnel de moldagem, compreendendo o referido mecanismo (19; 39; 61, 67; 77) de transferência de energia um canal (61) de escoamento através do referido equipamento (51) de moldagem e do referido bujão (58) de arrefecimento, fornecendo o referido canal (61) de escoamento água sob pressão proveniente de uma fonte de água sob pressão no exterior do referido equipamento (51) de moldagem à referida turbina (63) hidráulica.
11. 11. Aparelho de extrusâo da reivindicação 3, caracterizado por incluir uma alimentação de água para adicionar água ao ar conduzido no interior do produto pelo referido elemento (17; 33; 65; 73, 75) de movimentação de ar. Lisboa, 05 de Junho de 2007 4