PT1768831E - Máquina de insuflação para a moldagem de recipientes compreendendo um fundo de molde que é solicitado para cima - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "MÁQUINA DE INSUFLAÇÃO PARA A MOLDAGEM DE RECIPIENTES COMPREENDENDO UM FUNDO DE MOLDE QUE É SOLICITADO PARA CIMA" A presente invenção refere-se a uma máquina de insuflação para o fabrico de recipientes, de acordo com a reivindicação 1. A presente invenção refere-se, mais particularmente, a uma máquina de insuflação para o fabrico de recipientes, a partir de pré-formas de material termoplástico, por insuflação ou estiramento-insuflação, compreendendo, pelo menos, um suporte que é montado para rodar em torno de um eixo sensivelmente vertical e que tem, pelo menos, uma consola, do tipo em que a consola suporta dois meios-moldes que são concebidos para formar o corpo do recipiente e um fundo de molde que é concebido para formar o fundo do recipiente, do tipo em que os dois meios-moldes são montados de modo a poderem mover-se um relativamente ao outro, entre uma posição fechada adequada à moldagem e uma posição aberta adequada à desmoldagem e ao carregamento de uma pré-forma, do tipo em que o fundo de molde é movido num movimento deslizante relativamente à consola, segundo uma direcção de deslizamento sensivelmente paralela ao eixo de rotação, por um sistema de excêntrico, entre uma posição alta adequada à moldagem e uma posição baixa adequada à desmoldagem, e do tipo em que o fundo de molde está concebido para ser encaixado nos meios-moldes quando ocupa a sua posição alta e os meios-moldes ocupam a sua posição fechada e do tipo em que um elemento de recuperação solicita o fundo de molde na direcção da 1 sua posição alta. Uma destas máquinas é mostrada na patente francesa FR-A-2841495.

Para a moldagem por insuflação ou estiramento-insuflação dos recipientes, tais como garrafas, a partir de pré-formas aquecidas em matéria termoplástica, tal como o poli(tereftalato de etileno) (PET), é conhecida a utilização de moldes constituídos por dois meios-moldes móveis um relativamente ao outro.

Os meios-moldes são móveis entre uma posição aberta, que corresponde a uma operação de carregamento do molde com uma pré-forma ou a uma operação de descarregamento do molde, retirando a garrafa obtida pela operação de moldagem, e uma posição fechada que corresponde a uma operação de moldagem. É conhecido dispor os dois meios-moldes de modo a que rodem um relativamente ao outro, o que corresponde a moldes do tipo carteira. Este tipo de molde é descrito, em particular, no documento FR-A-2653058. A constituição do molde em apenas dois meios-moldes é possível quando o recipiente a fabricar tem uma forma relativamente simples e é facilmente extraível do molde. É o caso, em particular, quando o fundo do recipiente não apresenta relevos pronunciados, por exemplo, quando compreende um fundo hemisférico convexo ou um fundo plano. 0 accionamento dos dois meios-moldes no fecho e na abertura é comandado mecanicamente, com a ajuda de um rolete, solidário com os meios-moldes por meios de transmissão, que cooperam com um excêntrico disposto lateralmente e apresentando um perfil 2 requerido. Frequentemente, trata-se de um conjunto de diversos moldes montados num suporte comum rotativo, chamado carrossel, e o excêntrico é montado fixo lateralmente.

Por outro lado, quando, como se apresenta na maioria dos casos, o fundo apresenta uma conformação complexa, por exemplo, quando o fundo tem a forma de uma pétala ou uma forma abaulada côncava, o recipiente não pode ser extraído, sem deformação e, portanto, sem danos, de um molde em duas partes. É a razão pela qual se recorre, para o fabrico destes recipientes dotados de um fundo de forma complexa, a moldes de três partes, compreendendo dois meios-moldes, móveis um relativamente ao outro, para a moldagem do corpo do recipiente e um fundo de molde móvel axialmente para a moldagem do fundo do recipiente.

De modo clássico, portanto, o accionamento do fundo de molde é entregue a um sistema de excêntrico associado ao fundo de molde que está equipado com um rolete cooperando com um excêntrico distinto do excêntrico que comanda o deslocamento dos meios-moldes.

Além disso, para reforçar mecanicamente o molde quando este for submetido à pressão de insuflação, previu-se uma solidarização mecânica dos dois meios-moldes e do fundo de molde na posição fechada do molde. Para tal, a parte inferior dos dois meios-moldes e a parte superior do fundo de molde cobrem-se mutuamente e estão equipadas com meios de encaixe mútuo, tais como, por exemplo, uma nervura anular periférica que engata numa ranhura anular complementar.

Daqui resulta que o deslocamento axial do fundo de molde apenas pode ocorrer quando os dois meios-moldes estão numa 3 posição suficientemente entreaberta para que os meios de encaixe mútuo sejam desprendidos. É, portanto, necessário, que os deslocamentos dos meios-moldes e do fundo de molde ocorram sequndo uma sequência muito precisa.

Estas exigências acarretam a necessidade de um posicionamento relativamente rigoroso dos dois excêntricos que comandam, respectivamente, os movimentos do meios-moldes e do fundo de molde, com a utilização de meios de regulação para assegurar a precisão requerida deste posicionamento relativo.

Em particular, é necessário que a posição alta do fundo de molde seja determinada com exactidão, de modo a evitar que os meios-moldes venham embater contra as bordas do fundo de molde durante o seu fecho.

Actualmente, nas máquinas da Requerente, o fundo de molde é montado de modo a poder deslizar numa guia vertical que é solidária com a consola de suporte. 0 fundo de molde é solicitado para a posição baixa por gravidade, sendo guiado, pelo menos nas suas fases de subida e de descida, em funcionamento normal, por um mecanismo de excêntrico e rolete; por outro lado, podem ser interpostas molas amortecedoras entre a consola e o fundo de molde, de modo a limitar os choques mecânicos devidos às vibrações quando o fundo de molde está na posição baixa.

Mais precisamente, o fundo de molde compreende um rolete que coopera alternadamente com uma superfície de excêntrico de subida e uma superfície de excêntrico de descida, constituindo o rolete e superfícies de excêntrico o referido mecanismo de excêntrico e rolete. Para permitir as operações de manutenção, o 4 excêntrico não é contínuo na periferia do carrossel constituinte da máquina, mas está presente apenas no sector angular da máquina onde é importante que o movimento do fundo de molde seja controlado quando a máquina está em funcionamento normal, isto é, o sector angular correspondente às zonas de abertura e de fecho do molde para as operações de descarregamento de um recipiente e de carregamento de uma pré-forma.

Esta solução, embora sendo satisfatória, apresenta, no entanto, certos inconvenientes, em particular, por ocasião de operações de manutenção durante as quais os fundos de molde se posicionam naturalmente em posição baixa, uma vez que os moldes são abertos manualmente no sector angular onde o excêntrico está ausente, mesmo se a colocação em posição baixa se revela inútil, o que requer todo um processo manual, consequentemente fastidioso, de recolocação em posição fechada de cada um dos moldes, processo que requer a elevação manual de cada fundo de molde, a sua manutenção manual em posição alta até que os meios-moldes associados sejam novamente fechados, impedindo então que o fundo de molde torne a descer. A invenção visa, em particular, remediar estes inconvenientes propondo uma solução simples, eficaz e económica.

Para tal, a invenção propõe uma máquina de insuflação do tipo previamente descrito, de acordo com a reivindicação 1 compreendendo, pelo menos, um elemento de recuperação que solicita o fundo de molde para a sua posição alta e compreendendo o sistema de excêntrico um elemento seguidor de excêntrico que está ligado, de modo a poder deslizar, ao fundo de molde e que coopera com uma superfície de comando, fixa 5 relativamente ao suporte e orientada para baixo, de modo a que o sistema de excêntrico arraste o fundo de molde para sua posição.

De acordo com outras caracteristicas da invenção: - o elemento de recuperação é uma mola helicoidal de compressão; o fundo de molde está fixo numa corrediça que está montada de modo a poder deslizar numa guia fixa à consola; o fundo de molde está fixo numa corrediça constituída por um veio estriado que está montado de modo a poder deslizar num casquilho fixado na consola; o elemento seguidor de excêntrico está fixo na corrediça; a superfície de comando compreende um primeiro troço que comanda o movimento deslizante do fundo de molde para a posição baixa e um segundo troço que comanda o movimento deslizante do fundo de molde para a posição alta; a superfície de comando estende-se sobre um sector angular da trajectória circular da consola, de tal modo que a trajectória da consola compreende um sector angular principal no decurso do qual o elemento seguidor de excêntrico não está em contacto com a superfície de comando e um sector angular secundário no decurso do qual o elemento seguidor de excêntrico entra em contacto com a superfície de comando. 6

Outras características e vantagens da invenção surgirão na leitura da descrição pormenorizada que se segue, para a compreensão da qual se recorre os desenhos anexos, nos quais: a figura 1 é uma vista parcial, em perspectiva, que representa esquematicamente uma máquina de insuflação equipada com uma unidade de moldagem realizada em conformidade com os ensinamentos da invenção; - a figura 2 é uma vista em perspectiva que representa, parcial e esquematicamente, a corrediça que equipa a unidade de moldagem segundo a invenção; a figura 2bis é uma vista semelhante à da figura 2 que representa uma variante de realização da corrediça; a figura 3 é uma vista segundo o plano de corte 3-3 que representa esquematicamente a corrediça da figura 2; a figura 4 é uma vista frontal que representa esquematicamente a unidade de moldagem em posição de moldagem; a figura 5 é uma vista semelhante à da figura 4 que representa esquematicamente a unidade de moldagem quando os meios-moldes estão abertos e o fundo de molde ocupa a sua posição alta; a figura 6 é uma vista semelhante à da figura 4 que representa esquematicamente a unidade de moldagem quando os meios-moldes estão abertos e o fundo de molde ocupa a sua posição baixa. 7 elementos idênticos

Na descrição que se irá seguir, semelhantes ou análogos serão designados pelos mesmos números de referência.

Na figura 1, representou-se uma máquina 10 de insuflação para o fabrico de recipientes a partir de pré-formas em material termoplástico por insuflação ou estiramento-insuflação. A máquina 10 de insuflação compreende uma plataforma 12 rotativa formando suporte, de forma globalmente circular, que está montada para rodar em torno de um eixo Al sensivelmente vertical e que está concebida para suportar uma série de unidades 14 de moldagem repartidas circunferencialmente de modo regular na periferia da plataforma 12.

Na continuação da descrição, por preocupação de compreensão, os elementos serão qualificados de interno ou externo, em função da sua posição radial relativamente ao eixo Al de rotação da plataforma 12.

De modo semelhante, os elementos serão descritos como radial ou transversal quando se estendem num plano globalmente transversal ao eixo Al de rotação.

Para simplificar a representação, apenas uma unidade 14 de moldagem está representada na figura 1.

De acordo com o modo de realização aqui representado, cada unidade 14 de moldagem compreende uma consola 16 de suporte que está fixa numa face 18 radial superior da plataforma 12. 8

Cada unidade 14 de moldagem constitui um molde de insuflação ou de estiramento-insuflação, do tipo carteira, utilizável, em particular, para o fabrico de recipientes plásticos, tais como garrafas, frascos ou análogos. A unidade 14 de moldagem compreende dois meios-moldes 20, 22 que estão montados de modo a poderem mover-se um relativamente ao outro, entre uma posição fechada adequada à moldagem, que está representada na figura 4, e uma posição aberta adequada à desmoldagem e ao carregamento de uma pré-forma, que está representada na figura 6.

Os meios-moldes 20, 22 estão montados, neste caso, para rodar sobre a consola 16 em torno de um mesmo eixo A2 sensivelmente paralelo ao eixo AI de rotação da plataforma 12.

Cada meio-molde 20, 22 possui, neste caso, uma meia-concha 24, 26 compreendendo um cunho 28 que se destina a formar por moldagem uma metade do corpo do recipiente.

De modo conhecido, a rotação dos meios-moldes 20, 22 é accionada por um sistema de excêntrico e roletes em que se representou, unicamente, roletes 30 seguidores de excêntrico, não estando representada a superfície de comando do sistema de excêntrico associado. A consola 16 suporta, também, um fundo 32 de molde compreendendo, na sua face da extremidade axial superior, um cunho 34, aqui de forma convexa, destinado a formar por moldagem o fundo do recipiente. 9 0 fundo 32 de molde é montado para movimento deslizante relativamente à consola 16, segundo uma direcção A3 de movimento deslizante sensivelmente paralela ao eixo AI de rotação da plataforma 12. 0 fundo 32 de molde está, neste caso, fixo na extremidade axial superior de um espaçador 36 que está intercalado, segundo a direcção do movimento A3 deslizante, entre a face transversal inferior do fundo 32 de molde e a face transversal superior de uma placa 38 em forma de cilindro vertical. A placa 38 está aplicada na extremidade axial superior de uma corrediça 40.

Como se pode ver nas figuras 2 e 3, a corrediça 40 compreende uma guia 42 em forma de carril que se estende segundo a direcção A3 de deslizamento e que está montada de modo a poder deslizar numa guia 44 complementar fixada na consola 16. A unidade 14 de moldagem está equipada com um sistema 46 de excêntrico que está concebido para fazer deslizar o fundo 32 de molde relativamente à consola 16, entre uma posição alta adequada à moldagem, que está representada nas figuras 1, 4 e 5, e uma posição baixa adequada à desmoldagem e ao carregamento de uma pré-forma, que está representada na figura 6. O fundo 32 de molde está concebido para ser encaixado nos meios-moldes 20, 22 quando ocupa a sua posição alta e os meios-moldes 20, 22 ocupam a sua posição fechada. Esta posição, dita de moldagem, está representada na figura 4. 10

Note-se que as figuras 1 e 5 ilustram uma fase de funcionamento intermédia no decurso da qual os meios-moldes são abertos, para permitir a desmoldagem, enquanto o fundo de molde ocupa ainda a sua posição alta, que não permite a desmoldagem. Esta fase de funcionamento intermédia precede imediatamente a fase no decurso da qual o fundo de molde desce para a sua posição baixa para permitir a desmoldagem.

De acordo com uma primeira caracteristica da invenção, o referido, pelo menos um, elemento de recuperação é suportado pela consola.

De acordo com uma segunda caracteristica da invenção, o sistema 4 6 de excêntrico que movimenta o fundo 32 de molde compreende um elemento 52 seguidor de excêntrico que está ligado, de modo a poder deslizar, ao fundo 32 de molde e que coopera com uma superfície 54 de comando, fixa relativamente à plataforma 12 e orientada para baixo, de modo a que o sistema 46 de excêntrico mova o fundo 32 de molde para a sua posição baixa, contrariando o esforço exercido pelo elemento 48, 50 de recuperação.

De acordo com o modo de realização aqui representado, a consola 16 compreende duas molas 48, 50 helicoidais de compressão, que formam os elementos de recuperação do fundo 32 de molde para a sua posição alta.

Cada mola 48, 50 está interposta axialmente (A3) entre uma superfície 56 radial de apoio, que está orientada para cima e que está disposta na consola 16, e um grampo 58 de apoio, em oposição, que está disposto na corrediça 40. 11 0 elemento seguidor de excêntrico é constituído, neste caso, por um rolete 52 que está montado para poder rodar livremente em torno de um veio 60 que se estende radialmente para o exterior, relativamente ao eixo Al de rotação da plataforma 12. O veio 60 está fixo a uma parcela 62 de extremidade inferior da corrediça 40.

Segundo uma variante de realização que está representada na figura 2bis, a corrediça 40 é constituída por um eixo 43 estriado que está montado para deslizar ao longo do eixo A3 num casquilho 45 de esferas fixo na consola 16. A consola 16 compreende uma mola 47 de recuperação única, coaxial com o eixo 43 estriado, que está interposta axialmente (A3) entre uma superfície 49 radial de apoio, disposta na extremidade superior axial do casquilho 45, e um grampo 51 de apoio, em oposição, que está disposto, neste caso, na extremidade axial superior do eixo 43 estriado. O veio 60 carregando o rolete 52 está disposto, neste caso, na extremidade 53 axial inferior do eixo 43 estriado, do lado da extremidade axial inferior do casquilho 45.

Esta variante de realização tem a vantagem de simplificar a estrutura da corrediça 40 e a estrutura da consola 16, minimizando o número de peças necessárias, o que permite reduzir os custos e a massa total da máquina 10 de insuflação. A superfície 54 de comando do sistema 46 de excêntrico tem aqui a forma de uma pista de rolamento disposta na borda de extremidade axial inferior de uma placa 64 axial fixa. A placa 64 axial fixa compreende, num plano radial, um perfil em arco de 12 círculo centrado globalmente no eixo Al de rotação da plataforma 12, de modo a seguir a trajectória da consola 16, quando a plataforma 12 é levada a rodar. A superfície 54 de comando está orientada para baixo e compreende um primeiro troço 66 inclinado que é concebido para mover o fundo 32 de molde da sua posição alta até à sua posição baixa, um troço 68 intermédio sensivelmente plano, que está concebido para manter o fundo 32 de molde na sua posição baixa, e um segundo troço 70 inclinado que está concebido para mover o fundo 32 de molde da sua posição baixa até à sua posição alta.

Note-se que o segundo troço 70 inclinado serve para controlar o esforço de recuperação exercido pelas molas 48, 50 no fundo 32 de molde, para permitir uma subida progressiva do fundo 32 de molde até à sua posição alta.

De um modo vantajoso, a superfície 54 de comando estende-se sobre um sector angular da trajectória circular da consola 16, de tal modo que a trajectória da consola 16 compreende um sector angular principal, no decurso do qual o rolete 52 não está em contacto com a superfície 54 de comando, e um sector angular secundário no decurso do qual o rolete 52 entra em contacto e coopera com a superfície 54 de comando.

De um modo preferido, a posição alta do fundo 32 de molde é determinada por um batente axial (não referenciado) regulável em altura.

De acordo com o modo de realização aqui representado, a superfície 54 de comando compreende um troço 67 sensivelmente plano que precede o primeiro troço 66 inclinado, segundo a 13 trajectória da unidade 14 de moldagem. 0 rolete 52 entra, portanto, em contacto com o troço 67 plano, ocupando o fundo 32 de molde a sua posição alta, antes de circular sobre o primeiro troço 66 inclinado que move o fundo 32 de molde para baixo.

Uma vantagem da máquina 10 de insuflação de acordo com a invenção é que o ajuste da posição alta do fundo 32 de molde é facilitado, relativamente a uma máquina do estado da técnica, visto que a posição alta corresponde a uma posição estável de repouso do fundo 32 de molde, determinado pelo batente axial, e o fundo 32 de molde é mantido nesta posição estável de repouso pelas suas molas 48, 50.

Assim, contrariamente a uma máquina do estado da técnica, para regular a posição alta não é necessário recorrer a uma ferramenta que comprima as molas 48, 50 de recuperação, de modo a manter o fundo 32 de molde em posição alta, mantendo as molas 48, 50, aqui, naturalmente, o fundo 32 de molde na posição alta.

Durante a maior parte da trajectória circular da consola 16, o fundo 32 de molde ocupa a sua posição alta. Graças à invenção, em posição alta, o fundo 32 de molde não exerce nenhum esforço axial sobre os meios-moldes 20, 22 visto que ocupa a sua posição estável de repouso, o que minimiza o desgaste da interface de encaixe entre o fundo 32 de molde e meios-moldes 20,22.

Uma outra vantagem da máquina 10 de insuflação de acordo com a invenção é que, durante as operações de manutenção, os fundos de molde permanecem na posição alta quando os moldes estão abertos enquanto o rolete 52 está num sector angular onde já não está em contacto com superfície 54 de comando: torna-se, consequentemente, possível reduzir a duração destas operações, 14 visto que já não há que proceder a uma recolocação sistemática em posição dos fundos de moldes associados aos moldes que teriam sido abertos neste sector angular; por outro lado, torna-se possível fazer descer, entre os fundos de moldes, apenas aqueles que necessitam de ser descidos, os quais sobem automaticamente a partir do momento em que forem soltos, o que favorece consideravelmente as operações de manutenção.

Lisboa, 25 de Janeiro de 2010 15

Claims (6)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Máquina (10) de insuflação para o fabrico de recipientes a partir de pré-formas de material termoplástico por insuflação ou estiramento-insuflação, compreendendo, pelo menos, uma placa (12) que é montada para rodar em torno de um eixo (Al) sensivelmente vertical e que possui, pelo menos, uma consola (16), do tipo em que a consola (16) suporta dois meios-moldes (20, 22) que são concebidos para formar o corpo do recipiente e um fundo (32) de molde que é concebido para formar o fundo do recipiente, do tipo em que ambos os meios-moldes (20, 22) são montados de modo a poderem mover-se, um relativamente ao outro, entre uma posição fechada adequada à moldaqem e uma posição aberta adequada à desmoldagem e ao carregamento de uma pré-forma, do tipo em que o fundo (32) de molde é movido em deslizamento relativamente à consola (16), segundo uma direcção (A3) de deslizamento sensivelmente paralela ao eixo de rotação (Al), por um sistema (46) de excêntrico, entre uma posição alta adequada à moldagem e uma posição baixa adequada à desmoldagem, e do tipo em que o fundo (32) de molde está concebido para ser encaixado nos meios-moldes (20, 22) quando ocupa a sua posição alta e os meios-moldes (20, 22) ocupam a sua posição fechada, e do tipo em que um elemento ( 48, 50) de recuperação solicita o fundo (32) de molde para a sua posição alta, caracterizada por o referido, pelo menos um, elemento ( co 50) de recuperação ser suportado pela consola (16) e por o sistema (46) de excêntrico compreender um elemento (52) seguidor de excêntrico que está ligado, de modo a poder deslizar, ao 1 fundo (32) de molde e que coopera com uma superfície (54) de comando, fixa relativamente à placa (12) e orientada para baixo, de modo a que o sistema (46) com excêntrico mova o fundo (32) de molde para a sua posição baixa, contrariando o esforço exercido pelo elemento (48, 50) de recuperação.
2. 2. Máquina (10) de insuflação de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada por o elemento (48, 50) de recuperação ser uma mola helicoidal de compressão.
3. 3. Máquina (10) de insuflação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o fundo (32) de molde estar fixo numa corrediça (40) que está montada de modo a poder deslizar numa guia (42) fixa na consola (16).
4. 4. Máquina (10) de insuflação de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por o fundo (32) de molde estar fixo numa corrediça (40) constituído por um veio (43) estriado que está montado de modo a poder deslizar num casquilho (45) fixo na consola (16).
5. 5. Máquina (10) de insuflação de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizada por o elemento (52) seguidor de excêntrico estar fixo na corrediça (40).
6. 6. Máquina (10) de insuflação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a superfície (54) de comando compreender um primeiro troço (66) que comanda o movimento deslizante do fundo (32) de molde para a posição baixa e um segundo troço (70) que comanda o movimento deslizante do fundo (32) de molde para a posição alta. 2 Máquina (10) de insuflação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a superfície (54) de comando se estender sobre um sector angular da trajectória circular da consola (16), de modo que a trajectória da consola (16) compreende um sector angular principal no decurso do qual o elemento (52) seguidor de excêntrico não está em contacto com a superfície (54) de comando e um sector angular secundário no decurso do qual o elemento (52) seguidor de excêntrico entra em contacto com a superfície (54) de comando. Lisboa, 25 de Janeiro de 2010