PT1880825E - Dispositivo de suporte individual de um recipiente equipado com um gargalo e instalação equipada com dispositivos de transporte com esse dispositivo de suporte - Google Patents

Description

PE1880825 1 DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO DE SUPORTE INDIVIDUAL DE UM RECIPIENTE EQUIPADO COM UM GARGALO E INSTALAÇÃO EQUIPADA COM DISPOSITIVOS DE TRANSPORTE COM ESSE DISPOSITIVO DE SUPORTE" O presente invento diz respeito a um dispositivo de suporte individual de um recipiente dotado com um gargalo adequado para suportar o referido recipiente pelo seu gargalo, este dispositivo compreendendo um órgão de suporte adequado para ser engatado no interior do gargalo do recipiente e que comporta elementos de apoio susceptíveis de se retrai elasticamente em direcção radial e adequados para se apoiar por atrito contra a parede interior do referido gargalo. O invento aplica-se mais particularmente às instalações de tratamento em linha para o fabrico ou para o tratamento de recipientes em matéria termoplástica tal como o PET, nas quais os recipientes são deslocados individualmente uns a seguir aos outros com a ajuda de dispositivos de transporte aptos a manter os recipientes pelo seu gargalo, de maneira a deixar os seus corpos desimpedidos. Porém, o invento pode aplicar-se igualmente a toda a instalação onde é necessário deslocar um recipiente de um ponto a outro. 2 PE1880825

No seguimento da descrição, é entendido por "recipiente dotado com um gargalo" todo o corpo oco apresentando um gargalo, tal como pré formas, a partir das quais são fabricados recipientes por sopragem ou estiramento-sopragem, recipientes intermédios nos processos de etapas de sopragem ou estiramento-sopragem múltiplas, recipientes conformados à sua forma definitiva e devendo sofrer um tratamento adicional, e recipientes finais.

No caso particular do transporte de pré-formas tendo em vista o seu aquecimento anteriormente à etapa de sopragem, é necessário prever um dispositivo de transferência permitindo prender uma pré-forma pelo seu gargalo ("vêtissage") e deslocá-la no interior de uma zona de aquecimento, em geral no interior de um forno túnel, no qual o seu corpo deve ser aquecido à temperatura de transição vítrea da matéria termoplástica, ficando sempre a uma temperatura inferior à temperatura de cristalização.

Para realizar esta transferência, estão previstos elementos de transporte munidos com dispositivos de preensão formados por um mandril que é adequado para ser engatado no gargalo da pré-forma ("vêtissage" interior) e que mantêm esta última por pressão contra a face interna do gargalo. É apresentado, no documento FR 2 706 876 em nome da Requerente, um dispositivo de "vétissage" interior de pré-formas a partir de uma cabeça de preensão tendo uma 3 PE1880825 extremidade de anel fendido. Mais precisamente, está previsto um mandril que comporta um corpo de mandril com uma garganta anular no interior da qual está alojado em rotação louca um anel fendido elasticamente deformável no sentido radial. O mandril é introduzido no interior do gargalo da pré-forma até que o bordo do orifício do gargalo venha embater contra um resguardo anular do corpo do mandril. De acordo com este modo de realização, o diâmetro externo do anel não deformado é sensivelmente superior ao diâmetro externo do corpo do mandril e ao diâmetro interno do gargalo.

Segundo o mesmo princípio de "vêtissage" interior, é conhecido, segundo o documento FR 2 794 109 em nome da Requerente, a realização de um sistema de transporte das pré-formas formado por um conjunto de elementos de transporte compreendendo, cada um deles, um dispositivo de preensão munido, na sua extremidade livre, de um anel anular fendido formado por vários sectores; quando o anel é engatado interiormente no gargalo de uma pré-forma, os sectores solicitados radialmente para o exterior por meios elásticos estão aptos a apoiar-se na superfície interior cilíndrica do gargalo.

Devido ao facto do sobredimensionamento do diâmetro exterior do anel fendido no estado livre em relação ao diâmetro interno do gargalo da pré-forma que lhe é ligeiramente inferior, o anel elástico fendido ou de sectores está apto a deformar-se radialmente para o 4 PE1880825 interior quando da intersecção da cabeça de preensão no gargalo permitindo mesmo a criação de forças de atrito entre a parede interna do gargalo e o contorno exterior do anel fendido ou de sectores conduzido assim à solidarização e a manutenção da pré-forma no dispositivo de preensão. O inconveniente destes dispositivos de preensão de acordo com a técnica anterior reside no facto de que eles apresentam uma tolerância relativamente reduzida face às diferenças no diâmetro interno dos gargalos, por exemplo devido aos fabricos diversos das pré-formas (fabricantes diferentes, épocas de fabrico diferentes...). Assim, é necessário substituir estes dispositivos de preensão se se deseja transportar recipientes com diâmetros internos com diferenças muito ligeiras. Tendo em conta o número considerável (várias centenas) de dispositivos de preensão que podem equipar uma instalação de transporte, resultam tempos de imobilização importantes nas instalações em que são utilizados estes dispositivos de preensão e um custo considerável de materiais mantidos em reserva.

Existe portanto uma necessidade permanente de da parte da prática por um dispositivo de preensão por "vêtissage" interior do recipiente apresentando uma maior tolerância às variações de diâmetros internos dos gargalos dos recipientes.

Por outro lado, os dispositivos de preensão por "vêtissage" interior segundo a técnica anterior não 5 PE1880825 apresentam uma superfície de contacto suficiente, donde o risco de que o recipiente seja preso em posição inclinada, até mesmo um risco de libertação do recipiente no decurso do seu transporte.

Por fim, os sectores de anel não têm uma superfície externa plana, mas sim uma caleira que define duas saídas anulares afastadas axialmente uma da outra (a secção recta dos sectores é em forma de V muito aberto) pelas quais se efectua o contacto com a face interna lisa dos gargalos. Estes sectores de anel assim conformados devem ser maquinados com uma grande precisão a fim de assegurar que as duas saídas anulares se apoiem efectivamente contra o gargalo ao longo de todo o seu contorno, o que garante um posicionamento axial correcto do recipiente. A consequência é que os sectores de anel assim formados são dispendiosos. É então necessário, de maneira recorrente pela prática, um dispositivo de preensão de recipiente que permita garantir melhor o alinhamento axial do recipiente no decurso do seu transporte, e isso fazendo recurso a meios menos onerosos que os explorados actualmente. O documento US 5 419 427 divulga (figuras 13, 14) um dispositivo tal como o mencionado no preâmbulo que comporta uma base cilíndrica de revolução compreendendo um conjunto de lâminas metálicas flexíveis, de extensão axial, justapostas perifericamente, suportando centralmente um 6 PE1880825 botão saliente numa matéria adequada para engendrar um atrito; as extremidades das referidas lâminas são fixadas sobre dois socos susceptíveis de serem deslocados um em relação ao outro; a sua aproximação um do outro provoca a curvatura das lâminas para o exterior e a colocação em apoio com atrito dos botões contra a face interna do gargalo de um recipiente. O documento US 6 106 273 divulga um dispositivo tal como o mencionado no preâmbulo que comporta um conjunto de braços de extensão axial, repartidos perifericamente sobre uma base de suporte na qual eles são articulados em rotação, nas direcções radiais respectivas, por uma das suas extremidades, com chamada elástica em posição axial; a sua extremidade oposta é conformada em esfera ou calote esférica adequada para estar em apoio elástico contra a face interna do gargalo de um recipiente. 0 documento WO02/38353 descreve um dispositivo de suporte individual tal como definido pelo preâmbulo da reivindicação 1. O presente invento propõe-se resolver, pelo menos em parte, os problemas ligados à técnica anterior, propondo um dispositivo de suporte individual de um recipiente dotado com um gargalo próprio para suportar o referido recipiente pelo seu gargalo, tal como definido pela reivindicação 1. 7 PE1880825

Um dispositivo de "vêtissage" interior preparado com esferas susceptiveis de serem retraídas conforme o invento pode cooperar com os gargalos dos recipientes cujos diâmetros variem numa gama muito mais considerável que a gama de tolerância aceite pelos dispositivos de preensão de anel de sectores no estado da técnica. Tipicamente, o dispositivo de esferas susceptiveis de serem retraídas conforme o invento aceita variações de mais ou menos 0,5 mm no diâmetro interno dos gargalos, enquanto que os dispositivos de esfera de sectores não aceitam senão uma tolerância de mais ou menos 0,12 mm.

De resto, o fabrico de uma cabeça de preensão concebida segundo o invento não necessita de maquinagens tão precisas como as requeridas pelas cabeças de preensão de anel de sectores, e revela-se portanto menos custoso.

Na verdade, já se conhecem dispositivos de preensão de esferas susceptiveis de serem retraídas. Contudo, trata-se de dispositivos de preensão que são adequados para abarcar os gargalos de recipientes que são preparados para agarrar os gargalos pela face exterior destes ("vêtissage" exterior). A Requerente explora esses dispositivos de preensão de "vêtissage" exterior de esferas susceptiveis de serem retraídas há já vários anos. Todavia, nos dispositivos de “vêtissage" exterior, o problema de solidarização mecânica da cabeça de preensão equipada com esferas susceptiveis de serem retraídas com o gargalo dos recipientes põe-se noutros termos, de maneira mais simples, PE1880825 devido ao facto de que, quando da "vêtissage", os anéis vêm apoiar-se sobre relevos que se salientam da face externa do gargalo (garganta anular prevista para o anel de inviolabilidade da tampa de fecho do recipiente, filetes de aparafusamento da tampa quando a tampa é susceptível de ser aparafusada).

Inversamente, a face interna do gargalo dos recipientes é geralmente lisa e não oferece qualquer apoio para as esferas: a montagem mecânica da cabeça de preensão conforme o invento com o gargalo dos recipientes reside unicamente no atrito tangencial entre as superfícies de contacto. A fim de assegurar mais eficazmente uma manutenção do recipiente de maneira sensivelmente coaxial com o eixo do dispositivo de suporte e de aumentar as forças de atrito entre as esferas e a parede interna do gargalo, é preferível que as aberturas da parede externa sejam repartidas em várias filas paralelas e que as esferas sejam dispostas em várias filas respectivas. De maneira prática, pode ser suficiente que as aberturas da parede externa sejam repartidas em duas filas paralelas e que as esferas sejam dispostas em duas filas respectivas; mas um número superior (por exemplo, três) de filas de aberturas e de esferas pode ser mantido se isso se afigurar necessário para a obtenção do resultado procurado. A fim de aumentar as forças de atrito entre a 9 PE1880825 cabeça de "vêtissage" e a parede interna do gargalo, as filas de esferas podem ser decaladas umas em relação às outras, de maneira tal que uma esfera de uma fila esteja enquadrada por duas esferas da fila imediatamente superior e/ou inferior. A fim de permitir aos elementos de apoio exercer uma força suficiente contra a parede intermédia do gargalo, os meios de chamada elástica compreendem pelo menos uma almofada anular elástica disposta em torno do nó e sobre a qual as esferas estão em apoio radial elástico. Na prática, a almofada anular pode compreender pelo menos dois anéis tóricos elásticos justapostos e definindo na sua junção exterior um diedro anular curvilíneo no qual se apoiam as esferas de uma fila. De maneira óptima, a almofada anular elástica apode compreender três anéis tóricos elásticos justapostos e definindo nas suas junções exteriores dois diedros anulares curvilíneos paralelos nos quais se vêm apoiar respectivamente as esferas das duas filas. A fim de facilitar a substituição dos meios de chamada elásticos ou das esferas quando das operações de manutenção, o canal pode, de maneira simples, ser definido por uma garganta anular oca na parede frontal da base e por uma placa de fecho montada sobre a referida face frontal da base.

De maneira vantajosa, o presente invento pode aplicar-se de recipientes dotados com gargalos, comportando - 10 - PE1880825 uma multiplicidade de dispositivos de transporte dispostos uns a seguir aos outros de maneira articulada numa cadeia de transporte e equipados, cada um deles, com um dispositivo de suporte individual de um recipiente pelo seu gargalo tal como caracterizado precedentemente. O presente invento é agora descrito com a ajuda de exemplos unicamente ilustrativos e nulamente limitativos do alcance do presente invento e a partir das ilustrações seguintes, nas quais: - a figura 1 é uma vista em corte parcial do dispositivo de suporte segundo o invento antes da inserção da cabeça de preensão no gargalo do recipiente; - a figura 2 é uma vista em corte parcial do dispositivo de suporte após a inserção da cabeça de preensão no gargalo do recipiente; e - a figura 3 é uma vista de frente do órgão de suporte dividido axialmente.

Por medida de clareza, na parte que se segue da descrição, os termos "alto", "baixo", "inferior" e "superior" são utilizados unicamente quando é feita referência à disposição de elementos tais como os representados nas figuras, sem que estes termos designem a disposição exacta dos elementos nas instalações de tratamento onde o invento se aplica. Esse será particularmente o caso quando os dispositivos de preensão - 11 - PE1880825 são destinados a prender as pré-formas com o seu gargalo dirigido verticalmente para o alto, visto que estas pré-formas devem em seguida ser aquecidas com o seu gargalo dirigido para baixo antes destas pré-formas serem de novo viradas antes da operação de sopragem e eventualmente de estiramento numa unidade de sopragem. A figura 1 é uma vista em corte parcial de um dispositivo de suporte segundo o invento constitutivo de um dispositivo de transporte do recipiente. O elemento de transporte, designado no seu conjunto pelo número de referência 1, compreende um mandril 2 rotativo (accionado por meios não representados nas figuras mas de tipo conhecido per se) dotado com uma perfuração 3 central na qual está montado um órgão 4 de suporte, vantajosamente sob a forma de uma haste, pertencendo a um dispositivo de suporte 5 e de preensão de um gargalo 6 de um corpo ou de um recipiente oco, vantajosamente de uma pré-forma. O órgão 4 de suporte tal como a haste 3 está montado de maneira amovível no mandril 2. Uma tal montagem, do tipo baioneta é conhecida per se e citada pela Requerente. A parte superior da haste forma uma base de baioneta destinada a ser recebida num encaixe correspondente formado na extremidade inferior da perfuração 3. - 12 - PE1880825 O órgão 4 de suporte é adequado para ser engatado no interior do gargalo 6 do recipiente, por exemplo no gargalo de uma pré-forma antes da sopragem da pré-forma aquecida ou no gargalo do recipiente formado após esta operação de sopragem. O órgão 4 de suporte apresenta elementos 7 de apoio susceptiveis de se retrair elasticamente segundo uma direcção radial e adequados para se apoiarem contra a parede interior do gargalo 6.

Mais precisamente, o órgão 4 de suporte compreende uma base 8 sensivelmente cilíndrica de revolução comportando um canal 9 periférico definido entre um nó 10 central e uma parede 11 externa formando uma saia que rodeia o nó 10 à distância radial e perfurada por pelo menos uma fila de aberturas 12 de contorno circular.

Está prevista uma pluralidade de esferas 13 que constituem os elementos 7 de apoio do órgão 4 de suporte, em número igual ao das aberturas 12, e dispostas em pelo menos uma fila no canal 9 periférico estando sempre situadas em frente às aberturas 12 respectivas. Vantajosamente, as esferas 13 têm um diâmetro sensivelmente superior ao diâmetro das aberturas 12 permitindo assim a sua manutenção no canal 9 periférico.

Os meios 14 de chamada elástica estão interpostos entre o nó 10 central e as esferas 13 de tal modo que estas - 13 - PE1880825 sejam impelidas elasticamente para as aberturas 12 respectivas e se salientem parcialmente para fora destas. A fim de reforçar as forças de atrito entre o órgão 4 de suporte e a parede interior do gargalo 6, as aberturas 12 e as esferas 13 são vantajosamente repartidas em pelo menos duas filas paralelas.

Os meios 14 de chamada elástica compreendem pelo menos uma almofada 15 anular elástica disposta em torno do nó 10 sobre a qual as esferas 13 estão em apoio radial elástico.

De maneira mais precisa, a almofada 15 anular elástica compreende vantajosamente pelo menos dois anéis 16 tóricos elásticos justapostos e definindo na sua junção exterior um diedro anular curvilíneo no qual se apoiam as esferas 13 de uma mesma fila.

Segundo um modo de realização preferencial do invento e tal como é ilustrado nas figuras 1 a 3, a almofada 15 anular elástica compreende três anéis 16 tóricos elásticos justapostos e definindo nas suas junções exteriores dois diedros anulares curvilíneos paralelos nos quais se apoiam as esferas 13 de duas filas.

Está evidentemente dentro das competências do técnico adaptar o número de anéis 16 tóricos elásticos ao número de filas de esferas 13 e de aberturas 12. - 14 - PE1880825

Está igualmente inteiramente dentro das competências do técnico adaptar o número de filas de esferas à zona superficial interior do gargalo do recipiente e ao peso deste recipiente.

Vantajosamente, a fim de melhorar as forças de atrito entre a superfície interior do gargalo 6 e as esferas 13, as filas de esferas 13 são decaladas umas em relação às outras de maneira tal que uma esfera 13 de uma fila inferior esteja enquadrada por duas esferas 13 da fila imediatamente superior e/ou inferior. O canal 9 periférico, no qual estão dispostos os meios 14 de chamada elástica assim como as esferas 13 é mais precisamente definido por uma garganta 17 anular e por uma placa 18 de fecho montada na face frontal 8a da base 8,a placa 18 de fecho não estando representada na figura 3 por razões de clareza. É entendida por face frontal 8a a face da base 8 que fica frente ao gargalo 6 do recipiente quando da intersecção do órgão 4 de suporte no gargalo 6 do recipiente. A placa 18 de fecho está fixada à base 8 por qualquer meio de fixação de tipo conhecido per se, por exemplo com a ajuda de um parafuso apto para se roscar no nó 10 central da base 8. - 15 - PE1880825

Os meios de fixação são vantajosamente do tipo amovível permitindo assim substituir facilmente os meios 14 de chamada elástica assim como as esferas 13 uma vez que estas tenham atingido um certo grau de desgaste ao fim de um certo lapso de tempo. O dispositivo de suporte 5 segundo o invento aplica-se mais particularmente às instalações que necessitem o transporte de recipientes dotado com gargalos e comportando uma multiplicidade de dispositivos de transporte dispostos uns a seguir aos outros articulados numa cadeia de transporte e equipados, cada um deles, com um dispositivo de suporte individual do recipiente pelo seu gargalo 6.

De maneira mais precisa, os dispositivos de suporte 5 segundo o invento aplicam-se ao transporte de pré-formas numa zona de aquecimento antes da sua colocação num molde para a operação de sopragem permitindo a formação de um corpo oco.

Assim, se o dispositivo de suporte equipa um forno túnel permitindo o aquecimento do recipiente numa instalação de fabrico e tratamento de recipientes em matéria termoplástica tal como o PET, cada elemento de transporte do dispositivo de transporte é accionado em rotação em torno do seu eixo de maneira a que o recipiente seja aquecido ao longo do seu contorno com a ajuda de meios de aquecimento dispostos no forno de um lado e de outro da 16 PE1880825 trajectória dos dispositivos de transporte.

Lisboa, 30 de Abril d e2010

Claims (8)

1. PE1880825 1 REIVINDICAÇÕES 1 Dispositivo de suporte (5) individual de um recipiente equipado com um gargalo (6) adequado para suportar o referido recipiente pelo seu gargalo (6) , compreendendo um órgão (4) de suporte que é adequado para engatar no interior do gargalo (6) do recipiente que comporta elementos (7) de apoio que são susceptíveis de se retrair elasticamente na direcção radial e adequados para se apoiar por atrito contra a parede interna do referido gargalo (6), caracterizado pelo facto de que o órgão (4) de suporte compreende: - uma base essencialmente cilíndrica de revolução (8) comportando um canal periférico (9) definido entre um nó (10) central e uma parede externa (11) que forma uma saia rodeando o referido nó (10) à distância radial e perfurada com pelo menos uma fila de orifícios (12) de contorno circular. - uma pluralidade de esferas (13) formando os elementos de suporte (7) mencionados anteriormente, em número igual ao das aberturas (12) e dispostas pelo menos numa linha no referido canal (9), ficando face às aberturas respectivas (12), as esferas (13) tendo um diâmetro substancialmente maior que o diâmetro das aberturas (12), e 2 PE1880825 - meios de chamada elásticos (14) interpostos entre o referido nó (10) e as esferas (13) de tal modo que as referidas esferas são impelidas elasticamente para trás para o interior das aberturas (12) respectivas e projectando-se parcialmente para fora destas, os meios de chamada elásticos (14) compreendendo pelo menos uma almofada (15) anular elástica disposta em torno do nó (10) e no qual as esferas (13) estão em apoio radial elástico.
2. 2. Dispositivo de suporte de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de que as aberturas (12) da parede (11) externa estão repartidas em várias filas paralelas e pelo facto de que as esferas (13) estão dispostas em duas filas respectivas.
3. 3. Dispositivo de suporte de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de que as aberturas (12) da parede (11) externa estão repartidas em duas filas paralelas e pelo facto de que as esferas (13) estão dispostas em duas filas respectivas.
4. 4. Dispositivo de suporte de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo facto de que as aberturas (12) da parede (11) externa estão repartidas em várias filas paralelas e pelo facto de que as esferas (13) estão decaladas umas em relação às outras, de maneira tal que uma esfera (13) de uma fila esteja rodeada 3 PE1880825 por duas esferas (13) da fila imediatamente superior e/ou imediatamente inferior.
5. 5. Dispositivo de suporte de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de que a almofada anular elástica (15) compreende pelo menos dois anéis (16) tóricos elásticos justapostos e definindo na sua junção exterior um diedro anular curvilíneo no qual se apoiam as esferas (13) de uma fila.
6. 6. Dispositivo de suporte de acordo com as reivindicações 4 e 5, caracterizado pelo facto de que a +almofada (15) anular elástica compreende três anéis (16) tóricos elásticos justapostos e definindo nas suas junções exteriores dois diedros anulares curvilíneos nos quais se apoiam respectivamente as esferas (13) de duas filas.
7. 7. Dispositivo de suporte de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de que o canal (9) é definido por uma garganta (17) anular côncava na face frontal (8a) da base e por uma placa (18) de fecho montada sobre a referida face frontal (8a) da base (8) .
8. 8. Instalação de transporte de recipientes dotados de gargalos, comportando uma multiplicidade de dispositivos de transporte dispostos uns a seguir aos outros de maneira articulada numa cadeia de transporte e equipados, cada um deles, com um dispositivo de suporte (5) 4 PE1880825 individual de um recipiente pelo seu gargalo, caracterizada pelo facto de que os dispositivos de suporte (5) de recipientes são constituídos de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7. Lisboa, 30 de Abril de 2010