PT1922256E - Molde, processo e instalação para o fabrico por sopragem de recipientes termoplásticos dotados de uma pega formada integralmente com o próprio recipiente - Google Patents

Description

ΡΕ1922256 1 DESCRIÇÃO "MOLDE, PROCESSO E INSTALAÇÃO PARA O FABRICO POR SOPRAGEM DE RECIPIENTES TERMOPLÁSTICOS DOTADOS DE DMA PEGA FORMADA INTEGRALMENTE COM O PRÓPRIO RECIPIENTE" O presente invento diz respeito a aperfeiçoamentos no âmbito do fabrico, por sopragem ou estiramento-sopragem de pré-formas aquecidas, de recipientes em material termoplástico, designadamente uma poliolefina tal como o polipropileno, dotados de uma pega formada integralmente com o próprio recipiente, e mais precisamente a um molde de sopragem para o fabrico de tais recipientes, o referido molde compreendendo pelo menos dois meios-moldes móveis um em relação ao outro, possuindo umas respectivas faces de contacto mútuo que definem, em posição de fecho, um plano de união, possuindo respectivamente duas cavidades que, reunidas, definem uma cavidade de moldagem do corpo e dos ombros do recipiente acabado, e compreendendo respectivamente dois alojamentos que são sensivelmente perpendiculares às referidas respectivas faces de contacto e sensivelmente mutuamente alinhados na posição de fecho do molde e que encerram dois res-pectivos insertos formando êmbolos pneumaticamente móveis entre • uma posição recolhida em que os dois inser- 2 ΡΕ1922256 tos se acham recolhidos pelo menos na sua maior parte nos respectivos alojamentos; e • uma posição avançada em que os dois insertos são empurrados um em direcção ao outro e vão exercer pressão sobre duas determinadas zonas de parede do corpo do recipiente até fazer com que as referidas duas zonas de parede do corpo vão entrar em contacto uma com a outra e vão assim ser termicamente soldadas uma à outra. São já conhecidos diversos moldes próprios para o fabrico dos recipientes aqui anteriormente referidos (ver por exemplo os documentos FR 2 292 573, EP 0 346 518, EP 1 169 231 e US 6 733 716). 0 objectivo do invento consiste essencialmente em propor um tal molde que seja mais eficaz do que os moldes actualmente conhecidos e que permita produzir recipientes termoplásticos dotados de uma peqa formada inteqralmente com o próprio recipiente a uma cadência elevada (tipicamente da ordem de 1.500 recipientes por hora) comparável a cadência de produção de recipientes termoplásticos da mesma capacidade não dotados de uma peqa formada inteqralmente com o próprio recipiente.

Para esse efeito, de acordo com um primeiro dos seus aspectos, o invento propõe um molde tal como mencionado no preâmbulo que se caracteriza, sendo concebido de acordo com o invento, por cada inserto compreender dois 3 PE1922256 êmbolos encaixados um no outro de maneira telescópica, a saber, um êmbolo principal ou êmbolo de impulso tendo uma face frontal de impulso situada centralmente e, alojado no interior do referido êmbolo principal, um êmbolo secundário ou êmbolo de soldadura disposto coaxialmente e tendo uma face frontal que circunda a referida face frontal do êmbolo principal segundo um contorno fechado coincidente com a periferia da referida zona de parede do corpo do recipiente, sendo prevista a existência de uns meios de aquecimento próprios para fazer com que pelo menos a referida face frontal do êmbolo secundário se vá manter à temperatura de amolecimento do material termoplástico, os dois êmbolos principal e secundário sendo concebidos de maneira tal que numa primeira fase de funcionamento, o êmbolo principal é deslocado da sua posição recolhida para a sua posição avançada, enquanto que o êmbolo secundário se mantém recolhido no interior do referido êmbolo principal, indo a face frontal do referido êmbolo principal empurrar a referida determinada zona da parede do corpo do recipiente, e numa segunda fase de funcionamento, o êmbolo secundário é deslocado em relação ao êmbolo principal da sua posição recolhida para a sua posição avançada de maneira a que a sua face frontal quente se vá apoiar contra a periferia da referida zona da parede do corpo do recipiente para aí promover o amolecimento do material, soldar perifericamente esse material à porção de parede empurrada pelo êmbolo situado defronte dela e 4 ΡΕ1922256 pelo menos fazer a marcação prévia da periferia dessa zona de parede.

Graças a esta forma de concepção é possível fazer a distinção entre a fase de impulsão (ou "batedura") do material com peças relativamente pouco quentes e uma fase de soldadura, muito breve, com peças muito quentes que, tendo em conta a forma de cutelo apresentada por essas peças, permite efectuar facilmente a separação do disco central no fim do ciclo ou depois do fim do ciclo. Isso permite que a formação da pega possa ser realizada durante um período de tempo muito curto (tipicamente da ordem de 0,6 s) que não prejudica de maneira muito penalizadora a duração do ciclo de fabrico (tipicamente da ordem de 3 s).

Num modo de realização preferido foi previsto que cada inserto compreenda além disso: pelo menos um canal principal de alimentação com gás sob pressão que vai desembocar numa câmara do referido alojamento para empurrar o referido êmbolo principal para a sua posição avançada, uns meios de chamada do êmbolo principal da sua posição avançada para a sua posição recolhida, pelo menos um canal secundário de alimentação com gás sob pressão que vai desembocar no fundo da abertura do referido êmbolo primário para empurrar o referido êmbolo secundário para a sua posição avançada, uns meios de chamada do êmbolo secundário da sua posição avançada para a sua posição recolhida, e 5 ΡΕ1922256 uns meios de comando concebidos de maneira a alimentar com gás sob pressão selectivamente em primeiro lugar o canal principal de maneira a deslocar o êmbolo principal com o êmbolo secundário em posição recolhida na anteriormente referida primeira fase de funcionamento, e depois o canal secundário de maneira a deslocar o êmbolo secundário na anteriormente referida segunda fase de funcionamento.

Uma tal forma de concepção autoriza o funcionamento dos meios de acordo com o invento a partir de gás a baixa pressão (tipicamente ar a uma pressão da ordem de 7xl05 Pa) que se acha correntemente disponível nas máquinas de sopragem.

De maneira simples, o canal secundário pode compreender pelo menos uma conduta calibrada que se estende no interior do êmbolo principal entre a sua face de extremidade voltada para a câmara do alojamento e a sua face de extremidade que constitui o fundo da anteriormente referida abertura no interior da qual se acha alojado o êmbolo secundário, graças ao que, quando o primeiro êmbolo chega ao fim do seu curso de avanço na sua posição avançada, o gás sob pressão introduzido no interior do alojamento passa, através da conduta calibrada, para o interior da abertura para empurrar o segundo êmbolo para a sua posição avançada; vantajosamente, para se obter um funcionamento equilibrado das peças em movimento, o canal secundário compreende várias condutas calibradas repartidas ao longo da 6 PE1922256 periferia do êmbolo principal.

Num exemplo de realização preferido, a face frontal de impulso do êmbolo principal faz parte de uma placa frontal situada centralmente e suportada por uma haste axial solidária com o êmbolo principal e o êmbolo secundário tem uma abertura central e circunda a referida haste.

Num exemplo de realização simples de pôr em prática, os meios de aquecimento são próprios para aquecer o êmbolo secundário e compreendem pelo menos um cartucho de aquecimento eléctrico alojado num respectivo furo do êmbolo secundário; então, de preferência, os meios de aquecimento compreendem vários cartuchos de aquecimento eléctrico alojados nuns respectivos furos repartidos ao longo da periferia do êmbolo secundário.

Para um funcionamento correcto do molde, é conveniente que o êmbolo principal, que assegura o impulso da zona de parede do corpo do recipiente, se vá manter a uma temperatura pouco elevada, e isso apesar da presença do êmbolo secundário que é permanentemente mantido a uma temperatura elevada. Para esse efeito, a fim de fazer com que os dois êmbolos, principal e secundário, fiquem termicamen-te desligados um do outro, foi previsto que entre o êmbolo principal e o êmbolo secundário seja insuflado um gás de arrefecimento próprio para fazer com que o êmbolo principal se vá manter a uma temperatura sensivelmente inferior à temperatura de amolecimento do material termoplástico. Con- 7 ΡΕ1922256 segue-se assim fazer com que o êmbolo principal se vá manter a uma temperatura compreendida entre 50°C e 100°C enquanto que o êmbolo secundário se vai manter a uma temperatura superior à do êmbolo principal dentro de um intervalo compreendido entre 130°C e 200°C, vantajosamente entre 150°C e 190°C.

Num modo de realização preferido, a face frontal do êmbolo secundário é conformada em forma de cutelo estendendo-se ao longo do anteriormente referido contorno fechado, de maneira a facilitar a marcação prévia, e até mesmo o corte, do disco central promovendo a separação ou extracção da abertura da pega.

De maneira interessante, os meios de chamada do êmbolo principal da sua posição avançada para a sua posição recolhida são meios pneumáticos, sendo o êmbolo principal e o seu alojamento concebidos de maneira a irem constituir um cilindro de duplo efeito.

Ainda de maneira interessante, os meios de chamada do êmbolo secundário compreendem pelo menos uma mola de chamada interposta entre o êmbolo principal e o êmbolo secundário. 0 invento pode encontrar uma aplicação interessante numa instalação rotativa de moldagem para o fabrico, por sopragem ou estiramento-sopragem de pré-formas aquecidas, de recipientes em material termoplástico dotados de PE1922256 uma pega formada integralmente com o próprio recipiente, a referida instalação compreendendo um carrossel rotativo equipado com uma multiplicidade de moldes repartidos ao longo da sua periferia, e sendo caracterizado por os moldes serem concebidos tal como aqui foi anteriormente exposto. 0 invento pode igualmente encontrar uma aplicação interessante numa instalação fixa de moldagem para o fabrico, por sopragem ou estiramento-sopragem de pré-formas aquecidas, de recipientes em material termoplástico dotados de uma pega formada integralmente com o próprio recipiente, a referida instalação compreendendo vários moldes suportados de maneira fixa sensivelmente em linha, e sendo caracterizado por os moldes serem concebidos tal como aqui foi anteriormente exposto.

De acordo com um outro dos seus aspectos, o invento propõe um processo para o fabrico, por sopragem ou estiramento-sopragem de uma pré-forma aquecida, de um recipiente em material termoplástico, designadamente uma polio-lefina tal como o polipropileno, dotado de uma pega formada integralmente com o próprio recipiente, com a ajuda de um molde compreendendo pelo menos dois meios-moldes móveis um em relação ao outro, possuindo umas respectivas faces de contacto mútuo que definem, em posição de fecho, um plano de união, possuindo respectivamente duas cavidades que, reunidas, definem uma cavidade de moldagem do corpo e dos ombros do recipiente acabado, e 9 PE1922256 compreendendo respectivamente dois alojamentos que são sensivelmente perpendiculares às referidas respectivas faces de contacto e sensivelmente mutuamente alinhados na posição de fecho do molde e que encerram dois res-pectivos insertos formando êmbolos pneumaticamente móveis entre • uma posição recolhida em que os dois insertos se acham recolhidos pelo menos na sua maior parte nos seus alojamentos; e • uma posição avançada em que os dois insertos são empurrados um em direcção ao outro e vão exercer pressão sobre duas determinadas zonas de parede do corpo do recipiente até fazer com que as referidas duas zonas de parede do corpo vão entrar em contacto uma com a outra e vão assim ser termicamente soldadas uma à outra, processo esse que, de acordo com o invento, é caracte-rizado por cada inserto ser constituído por dois êmbolos encaixados um no outro de maneira telescópica, a saber, um êmbolo principal ou êmbolo de impulso tendo uma face frontal de impulso situada centralmente e, alojado no interior do referido êmbolo principal, um êmbolo secundário ou êmbolo de soldadura disposto coaxialmente e tendo uma face frontal que circunda a referida face frontal do êmbolo principal segundo um contorno fechado coincidente com a periferia da referida zona de parede do corpo do recipiente, por ser prevista a existência de uns meios de aquecimento próprios para fazer com que pelo menos a referi- 10 PE1922256 da face frontal do êmbolo secundário se vá manter à temperatura de amolecimento do material termoplástico, e por os dois êmbolos principal e secundário serem concebidos de maneira tal que numa primeira fase de funcionamento, o êmbolo principal é deslocado da sua posição recolhida para a sua posição avançada, enquanto que o êmbolo secundário se mantém recolhido no interior do referido êmbolo principal, indo a face frontal do referido êmbolo principal empurrar a referida determinada zona da parede do corpo do recipiente, e numa segunda fase de funcionamento, o êmbolo secundário é deslocado em relação ao êmbolo principal da sua posição recolhida para a sua posição avançada de maneira a que a sua face frontal quente se vá apoiar contra a periferia da referida zona da parede do corpo do recipiente para ai promover o amolecimento do material, soldar perifericamente esse material à porção de parede empurrada pelo êmbolo situado defronte dela e pelo menos fazer a marcação prévia da periferia dessa zona de parede. 0 invento será melhor compreendido através da leitura da descrição pormenorizada, que irá ser apresentada a seguir, de certos modos de realização preferidos que serão dados unicamente e titulo de exemplo e sem qualquer carácter limitativo. Nessa descrição será feita referência aos desenhos anexos, em que: 11 ΡΕ1922256 as Figuras ΙΑ, 1B e 1C são representações esquemáticas de um molde de sopragem concebido de acordo com o invento, mostrado numa vista em planta e em corte res-pectivamente em três diferentes posições funcionais; a Figura 2 é uma vista em alçado principal de um meio-molde concebido de acordo com o invento; a Figura 3 é uma vista em corte segundo a linha de corte Ill-iii do molde da Figura 2; a Figura 4 é uma vista explodida, em alçado e em corte, de três peças componentes principais de um inserto do molde das Figuras 2 e 3; as Figuras 5 e 6 são vistas por debaixo e a Figura 7 é uma vista em planta respectivamente das três peças representadas na Figura 4; a Figura 8 é uma vista a escala aumentada de uma parte da peça da Figura 4 mostrada em vista por debaixo na Figura 6; e as Figuras 9A a 9C são vistas a escala aumentada e em corte de um inserto do molde das Figuras 2 e 3 mostrado respectivamente em três diferentes posições funcionais .

Irá em primeiro lugar ser feita referência às Figuras IA a 1C nas quais se acha representado em corte transversal (numa vista completa na Figura IA e em vistas parciais nas Figuras 1B e 1C) um molde 1 para o fabrico, por sopragem ou estiramento-sopragem de uma pré-forma aquecida, de um recipiente 2 em material termoplástico, do qual apenas é visível o corpo 3 dotado de uma pega 4 (visível na 12 ΡΕ1922256

Figura 1C) formada integralmente com o próprio recipiente. 0 molde 1, na representação simplificada apresentada nas Figura IA a 1C, compreende pelo menos dois meios-moldes 5 (em geral completados por um fundo de molde móvel axialmente, não visível).

Os meios-moldes 5 são móveis um em relação ao outro, designadamente em rotação (setas 6) em torno de um eixo de articulação comum designado pelo número de referência 7.

Os meios-moldes 5 possuem umas respectivas faces 8 de contacto mútuo que definem, em posição de fecho, um plano de união 9.

Os meios-moldes 5 possuem respectivamente duas cavidades 10 que, reunidas, definem uma cavidade 11 de moldagem do corpo 3 e dos ombros do recipiente 2.

Por fim, os meios-moldes 5 compreendem respectivamente dois alojamentos 12 que são sensivelmente perpendiculares às anteriormente referidas respectivas faces de contacto 8 e sensivelmente mutuamente alinhados na posição de fecho do molde e que encerram dois respectivos insertos 13 formando conjuntos pneumaticamente móveis entre uma posição recolhida (Figura IA) em que os dois insertos se acham recolhidos pelo menos na sua maior parte nos respectivos alojamentos 12 e uma posição avançada (Figuras 1B, 13 ΡΕ1922256 1C) cuja definição irá aqui ser mais adiante descrita de uma maneira mais pormenorizada.

Quanto ao resto cabe apenas dizer que o molde 1 pode ser concebido de qualquer maneira apropriada em relação com as exigências impostas pela formação da pega formada integralmente com o próprio recipiente.

No âmbito do presente invento foi previsto que cada inserto 13 seja constituído por dois êmbolos, respec-tivamente 14 e 15, encaixados um no outro de maneira telescópica, a saber, um êmbolo principal ou êmbolo de impulso 14 e um êmbolo secundário ou êmbolo de soldadura 15 que, no contexto da forma geral de concepção do molde, são ambos accionados pneumaticamente. 0 êmbolo principal ou êmbolo de impulso (ou êmbolo de "batedura") 14 vai ficar alojado no interior de um dos anteriormente referidos alojamentos 12 e possui uma face frontal de impulso 16. 0 êmbolo secundário ou êmbolo de soldadura 15 é disposto coaxialmente no interior de uma abertura axial 17 do êmbolo principal 14 e possui uma face frontal 18 que se estende transversalmente segundo um contorno fechado coincidente com a periferia de uma determinada zona A de parede do corpo 3 do recipiente 2. Além disso, essa face frontal 18 do êmbolo secundário 15 é formada com uma extremidade frontal fina, de maneira a constituir um cutelo que se 14 ΡΕ1922256 estende ao longo do anteriormente referido contorno fechado. É prevista a existência de uns meios de aquecimento (não representados) próprios para fazer com que pelo menos a referida face frontal 18 do êmbolo secundário 15 se vá manter à temperatura de amolecimento do material termoplástico . O funcionamento dos meios que aqui acabam de ser descritos é conforme se passa a descrever a seguir.

Na posição de repouso ilustrada na Figura IA, os êmbolos secundários 15 acham-se recolhidos no interior das aberturas 17 dos respectivos êmbolos principais 14 e por sua vez os êmbolos principais 14 acham-se recolhidos no interior dos respectivos alojamentos 12 dos meios-moldes 5. No caso do corpo 3 do recipiente a fabricar possuir uma curvatura sensível na zona onde deverá ser formada a pega, como é o caso ilustrado na Figura IA, os êmbolos principais 14 não podem recolher totalmente para o interior dos respectivos alojamentos 12 e a sua extremidade frontal projec-ta-se em parte para dentro da cavidade 11 do molde 1, como é visível na Figura IA.

Numa primeira fase de funcionamento, ilustrada na Figura 1B, que pode começar ao mesmo tempo que a fase final de sopragem do recipiente (sopragem a alta pressão - tipicamente a uma pressão da ordem de 7xl05 Pa - que se sucede a uma fase de estiramento e de pré-sopragem a uma pressão mais baixa), os êmbolos principais 14 são desloca- 15 PE1922256 dos um em direcção ao outro da sua posição recolhida para a sua posição avançada, enquanto que os êmbolos secundários se mantêm recolhidos no interior dos referidos êmbolos principais 14. Durante a realização deste movimento, as respectivas faces frontais 16 dos referidos êmbolos principais 15 vão empurrar as determinadas porções A situadas simetricamente de um e de outro lado do plano de união 9. Finalmente, as duas zonas A de parede são obrigadas a entrar em contacto uma com a outra ao longo do plano de união 9, como é visível na Figura 1B, sob o efeito das respectivas acções de impulso dos dois êmbolos principais 14 deslocados conjuntamente um em direcção ao outro.

Numa segunda fase, terminal, de funcionamento ilustrada na Figura 1C, os êmbolos secundários 15 são deslocados um em direcção ao outro em relação aos respectivos êmbolos principais 14 da sua posição recolhida para a sua posição avançada. Deste modo, as respectivas faces frontais quentes 18 desses dois êmbolos secundários 15 vão apoiar-se contra a periferia das referidas zonas A de parede do corpo 3 do recipiente 2 para aí irem promover o amolecimento do material e soldá-las perifericamente de maneira estanque uma à outra, como mostrado na Figura 1C. Ao mesmo tempo, devido ao facto da sua conformação em forma de cutelo, as faces frontais 18 vão penetrar no seio do material termoplástico amolecido e vão cortar, ou pelo menos vão fazer uma marcação prévia com vista a um corte ulterior, o disco, formado pela dupla zona A de parede, situada no interior da anteriormente referida periferia. 16 ΡΕ1922256

Para que o funcionamento que aqui acaba de ser exposto possa ser assegurado como previsto, é vantajoso que cada inserto 13 compreenda além disso: pelo menos um canal principal (não visível) de alimentação com gás sob pressão que vai desembocar no fundo ou câmara do referido alojamento 12 para empurrar o referido êmbolo principal 14 para a sua posição avançada, uns meios de chamada do êmbolo principal 14 da sua posição avançada para a sua posição recolhida, podendo os referidos meios de chamada ser de tipos diversos (molas de chamada, êmbolo principal 14 e alojamento 12 concebidos de maneira a irem constituir um cilindro de duplo efeito), pelo menos um canal secundário (não visível) de alimentação com gás sob pressão que vai desembocar no fundo da referida abertura 17 para empurrar o referido êmbolo secundário 15 para a sua posição avançada, uns meios de chamada do êmbolo secundário 15 da sua posição avançada para a sua posição recolhida podendo os referidos meios de chamada ser de tipos diversos (molas de chamada, êmbolo principal 15 e abertura 17 concebidos de maneira a irem constituir um cilindro de duplo efeito), e uns meios de comando concebidos de maneira a alimentar com gás sob pressão selectivamente em primeiro lugar o canal principal de maneira a deslocar o êmbolo principal 14 com o êmbolo secundário 15 mantendo-se em posição recolhida durante a realização da anteriormente 17 ΡΕ1922256 referida primeira fase de funcionamento, e depois o canal secundário de maneira a deslocar o êmbolo secundário 15 durante a realização da anteriormente referida segunda fase de funcionamento.

Nas Figuras 2 e 3 (nas quais são conservados os mesmos números de referência para designar as partes ou elementos idênticos aos das Figuras IA a 1C) é ilustrado de maneira pormenorizada um modo de realização concreto de um molde concebido de acordo com o invento.

Na Figura 2 apenas é mostrado, visto pelo lado da frente, um dos meios-moldes 5 no qual a cavidade 3 aberta na face de contacto 8 do meio-molde corresponde a uma forma de recipiente que é dada apenas a titulo de simples exemplo. 0 inserto 13 associado a este meio-molde 5 é visto de frente.

Na Figura 3 são representados, em corte segundo a linha III—III da Figura 2, os dois meios-moldes 5 em posição de fecho; no exemplo ilustrado, os dois meios-moldes 5 são encaixados nuns respectivos porta-moldes 19 representados parcialmente. Os dois insertos 13 são concebidos de modo idêntico à maneira que irá aqui ser a seguir exposta com referência à Figura 4 na qual os insertos são mostrados de modo explodido no seu conjunto e às Figuras 5 a 8 nas quais são mostrados individualmente os componentes principais para uma melhor compreensão. 18 ΡΕ1922256

Em cada inserto 13, o êmbolo principal 14 é concebido com uma face frontal de impulso 16 pertencente a uma placa transversal 26 de uma peça 20 (peça superior na Figura 4 mostrada em corte segundo a linha IV-IV da Figura 5 e em vista por debaixo na Figura 5) que tem, quando vista em corte transversal, uma forma geral em "T" cuja haste 21 é enfiada através do êmbolo secundário 15 que, para esse efeito, se acha dotado de uma abertura central 22 e circunda a referida haste 21. A base da haste 21 é encaixada num escavado 23 de forma complementar previsto no êmbolo principal 14 e é solidarizada com este por exemplo por meio de um sistema de roscas. Sendo assim constituído, o êmbolo principal 14 possui uma face de impulso 16 que é sensivelmente plana e que se desenvolve sobre uma grande superfície conformada segundo o contorno interior da pega a ser formada (é justamente esta face de impulso 16 que é essencialmente visível na representação do inserto na Figura 2). Axialmente, a peça 20 é dimensionada de maneira a deixar a folga necessária ao deslocamento do êmbolo secundário 15. O êmbolo secundário 15 (peça intermédia na Figura 4 mostrada em corte segundo a linha IV-IV da Figura 6 e em vista por debaixo na Figura 6), dotado de uma abertura central 22, acha-se também dotado de vários furos cegos 24, abertos inferiormente, que se acham repartidos ao longo da sua periferia. Nestes furos 24 irão ser alojados uns meios de aquecimento eléctrico que se apresentam sob a forma de cartuchos de aquecimento 25 (um dos quais se acha representado esquematicamente na Figura 3). Na extremidade frontal 19 PE1922256 (na parte de cima na Figura 4) do êmbolo 15 acha-se praticado um rebaixo 27 de forma complementar à forma da placa 26, de maneira a que, quando o êmbolo 15 é empurrado para a posição avançada, a placa 26 da peça 20 possa recolher para o interior desse rebaixo 27. Além disso, na zona central do próprio rebaixo 27 acha-se praticado um outro rebaixo 28 próprio para que no seu fundo se vão apoiar as extremidades de umas molas de chamada 29 interpostas entre o êmbolo 15 e a placa 26 que é solidária com o êmbolo 14, placa 26 esta que para esse efeito se acha dotada de umas aberturas 30 nas quais se vão alojar as extremidades opostas das molas 29. As molas 29 são repartidas ao longo da periferia da placa 26 e do êmbolo secundário 15.

Na Figura 8 é mostrada a escala muito aumentada uma parte da extremidade frontal do êmbolo secundário 15, a fim de fazer com que seja mais visível a conformação da face frontal 18 do êmbolo secundário 15 que é formada pelo bordo da parede que delimita o rebaixo 27. Este bordo é chanfrado interiormente de maneira a constituir uma face frontal fina 18 conformada em forma de cutelo que se estende segundo um contorno fechado correspondente à forma da extremidade do êmbolo secundário 15. A face frontal 18, quando é posta em contacto com o material termoplástico, pode ir assim constituir uma peça de aquecimento própria para amolecer o material termoplástico e para se incrustar no seio deste material amolecido para cortar ou pelo menos fazer a marcação prévia do disco de material que ela circunda . 20 ΡΕ1922256

Por fim, o êmbolo principal 14 (peça inferior na Figura 4 mostrada em corte segundo a linha IV-IV da Figura 7 e em vista por debaixo na Figura 7) acha-se por sua vez dotado de dois conjuntos de furos que alternam uns com os outros, como é visível na Figura 7: uns furos 32 acham-se situados em frente dos furos 24 do êmbolo secundário 15 e atravessam o fundo do êmbolo principal 14 entre a sua face de extremidade voltada para o fundo do alojamento 12 e a sua face de extremidade que constitui o fundo da abertura 17 na qual se acha alojado o êmbolo secundário 15; os furos 32 constituem passagens para os fios de alimentação eléctrica dos cartuchos de aquecimento 25; uns furos 33 acham-se situados em frente de zonas cheias do êmbolo secundário 15 e atravessam o fundo do êmbolo principal 14 entre a sua face de extremidade voltada para o fundo do alojamento 12 e a sua face de extremidade que constitui o fundo da abertura 17 na qual se acha alojado o êmbolo secundário 15; esses furos 33 são constituídos sob a forma de furos calibrados que formam estrangulamentos cuja função irá aqui ser descrita mais adiante. O êmbolo principal 14 acha-se equipado com uma cabeça de êmbolo 34, de diâmetro aumentado, que vai encaixar de maneira estanque numa parte 35, também ela de diâmetro aumentado, do alojamento 12. Deste modo vão ser constituídas duas câmaras, respectivamente 36 e 37, de um e de outro lado da cabeça de êmbolo 34, como é visível na Figu- 21 ΡΕ1922256 ra 3, de maneira que o êmbolo principal 14 e o alojamento 12 vão constituir um cilindro pneumático de duplo efeito (não sendo visíveis os canais de alimentação com fluido sob pressão). 0 funcionamento do dispositivo que aqui acabou de ser descrito irá agora ser exposto com referência às Figuras 9A a 9C nas quais se acha representado a escala muito aumentada apenas um único inserto 13, respectivamente em três posições funcionais diferentes.

Na posição recolhida ou de repouso do inserto 13 mostrada na Figura 9A, o êmbolo principal está apoiado contra o fundo do alojamento 12 (neste caso constituído por uma placa 38 fixada por meio de um sistema de roscas ao corpo do meio-molde 5) . 0 êmbolo secundário 15 é por sua vez mantido em posição recolhida no interior do êmbolo principal 14 sob a acção de molas de chamada 29, posição na qual a face de impulso 16 é mantida no plano da face frontal 18 do êmbolo secundário 15 ou ligeiramente à frente desse bordo.

Durante a realização da fase de sopragem a alta pressão do corpo do recipiente, no interior da câmara 36 vai ser admitido fluido sob pressão e, sob acção desse fluido, o inserto 13 irá ser, no seu conjunto, empurrado até que a cabeça 34 do êmbolo principal 14 vá encostar contra a extremidade oposta da parte 35, de diâmetro aumentado, do alojamento 12, como mostrado na Figura 9B. Nesta 22 PE1922256 posição, a face de impulso 16 que empurrou a zona A de parede do corpo do recipiente acha-se ligeiramente recuada (tipicamente da ordem de 0,3 mm) em relação ao plano de união 9.

Nesse momento, a pressão do fluido que passou através dos furos calibrados 33 atinge o seu valor máximo e vai empurrar o êmbolo secundário 15 contra a acção das forças antagonistas das molas 29. Como é visível na Figura 9C, a face frontal 18 vai projectar-se de forma saliente para além da face de impulso 16 e vai chegar sensivelmente até ao plano de união 9. Uma vez que o êmbolo secundário 15 foi aquecido até à temperatura de amolecimento do material termoplástico sob a acção dos cartuchos de aquecimento 25, a face frontal 18 vai amolecer o material termoplástico na periferia da zona A. As duas zonas A, empurradas uma contra a outra pelos deslocamentos concomitantes dos dois insertos 13, vão assim ser soldadas perifericamente uma à outra, o que tem como resultado o encerramento estanque do corpo do recipiente e o encerramento estanque da pega oca. Simultaneamente, as faces frontais finas 18 vão actuar como se fossem dois cutelos colocados face a face e vão penetrar no seio do material amolecido; estas faces vão cortar a dupla zona A ou vão efectuar a sua marcação prévia com vista à sua ulterior eliminação.

Em seguida, o fluido sob pressão vai ser evacuado para fora da câmara 36, de maneira que as molas 29 vão fazer com que o êmbolo secundário 15 vá ser obrigado a 23 ΡΕ1922256 regressar à sua posição recolhida. Depois, a introdução de fluido sob pressão no interior da câmara 37 vai fazer com que o êmbolo principal 14, e por conseguinte o conjunto do inserto 13, vá ser obrigado a regressar à sua posição inicial .

Os cartuchos de aquecimento 25 vão fazer com que o êmbolo secundário 15 se vá manter, no seu conjunto, à temperatura de amolecimento do material termoplástico. Ora, uma deformação correcta do material termoplástico por ocasião da fase de impulsão das zonas A exige que esse material se ache a uma temperatura sensivelmente inferior à temperatura de amolecimento, e portanto que a face de impulso 16 se ache a uma temperatura inferior à temperatura de amolecimento. Para se evitar um aquecimento excessivo do êmbolo principal 14 e da peça 20 que com este é solidária em presença do êmbolo secundário, procede-se à insuflação de um gás de arrefecimento no intervalo (folga estrutural) entre as superfícies do êmbolo secundário 15 e da abertura 17 do êmbolo principal 14 que se acham situadas uma defronte da outra. A forma de concepção do molde de acordo com o invento é de aplicação particularmente interessante no caso dos recipientes feitos a partir de uma poliolefina, cuja temperatura de transição vítrea é sensivelmente inferior à temperatura ambiente (# 20°C), e designadamente no caso dos recipientes em polipropileno. 24 ΡΕ1922256

No caso de um material termoplástico tal como o polipropileno, a temperatura de amolecimento é de cerca de 170°C. Desse modo, o êmbolo secundário é mantido a temperatura compreendida entre 130°C e 200°C, vantajosamente entre 150°C e 190°C, enquanto que o êmbolo principal é mantido a temperatura compreendida entre 50°C e 100°C (sendo sabido que os meios-moldes 5 são arrefecidos a uma temperatura da ordem de 75°C por meio de uma circulação de água fria nas condutas internas previstas nos meios-moldes).

As disposições de acordo com o invento podem ter uma aplicação interessante no caso de uma instalação rotativa de moldagem para o fabrico, por sopragem ou estiramen-to-sopragem de pré-formas aquecidas, de recipientes em material termoplástico dotados de uma pega formada integralmente com o próprio recipiente, a referida instalação compreendendo um carrossel rotativo equipado com uma multiplicidade de moldes repartidos ao longo da sua periferia e concebidos tal como aqui foi anteriormente exposto; na Figura 3 foi esquematizado através do número de referência 39 o prato de suporte dos moldes 1, achando-se o movimento de rotação desse prato indicado pela seta 40.

As disposições de acordo com o invento podem ter uma aplicação interessante no caso de uma instalação fixa de moldagem para o fabrico, por sopragem ou estiramento-sopragem de pré-formas aquecidas, de recipientes em material termoplástico dotados de uma pega formada integralmente com o próprio recipiente, a referida instalação com- 25 ΡΕ1922256 preendendo vários moldes suportados de maneira fixa sensivelmente em linha e concebidos tal como aqui foi anterior-mente exposto, sendo esta instalação particularmente conveniente par o fabrico de recipientes numa poliolefina tal como o polipropileno destinados ao acondicionamento de produtos domésticos (por exemplo detergentes, lixivias liquidas, . . .) .

Uma instalação de moldagem constituída da maneira como aqui foi anteriormente indicada é capaz, graças à aplicação das disposições do invento, de atingir cadências de fabrico elevadas, por exemplo da ordem de 1.500 recipientes por hora.

Sob um outro aspecto do invento, os recipientes 2 em material plástico, designadamente uma poliolefina tal como o polipropileno, dotados de uma pega 4 formada integralmente com o próprio recipiente, são fabricados por sopragem ou estiramento-sopragem de uma pré-forma aquecida com a ajuda de um molde 1 compreendendo pelo menos dois meios-moldes 5 móveis um em relação ao outro, possuindo umas respectivas faces 8 de contacto mútuo que definem, em posição de fecho, um plano de união 9, possuindo respectivamente duas cavidades 10 que, reunidas, definem uma cavidade 11 de moldagem do corpo 3 e dos ombros do recipiente 2 acabado, e compreendendo respectivamente dois alojamentos 12 que são sensivelmente perpendiculares às referidas respec- 26 ΡΕ1922256 tivas faces de contacto 8 e sensivelmente mutuamente alinhados na posição de fecho do molde 1 e que encerram dois respectivos insertos 13 formando êmbolos pneumaticamente móveis entre • uma posição recolhida em que os dois insertos 13 se acham recolhidos pelo menos na sua maior parte nos respectivos alojamentos 12; e • uma posição avançada em que os dois insertos 13 são empurrados um em direcção ao outro e vão exercer pressão sobre duas determinadas zonas A de parede do corpo 3 do recipiente até fazer com que as referidas duas zonas A de parede do corpo 3 vão entrar em contacto uma com a outra e vão assim ser termicamente soldadas uma à outra.

Nesse contexto, o processo de acordo com o invento é caracterizado por cada inserto 13 ser constituído por dois êmbolos 14, 15 encaixados um no outro de maneira telescópica, a saber, um êmbolo principal 14 ou êmbolo de impulso tendo uma face frontal de impulso 16 situada centralmente e, alojado no interior do referido êmbolo principal 14, um êmbolo secundário 15 ou êmbolo de soldadura disposto coaxialmente e tendo uma face frontal 18 que circunda a referida face frontal 16 do êmbolo principal segundo um contorno fechado coincidente com a periferia da referida zona A de parede do corpo do recipiente, sendo prevista a existência de uns meios de aquecimento 25 próprios para fazer com que pelo menos a referida face frontal 18 do êmbolo secundário 15 se 27 ΡΕ1922256 vá manter à temperatura de amolecimento do material termoplástico, e por os dois êmbolos principal e secundário 14, 15 serem concebidos de maneira tal que numa primeira fase de funcionamento, o êmbolo principal 14 é deslocado da sua posição recolhida para a sua posição avançada, enquanto que o êmbolo secundário 15 se mantém recolhido no interior do referido êmbolo principal 14, indo a face frontal 16 do referido êmbolo principal empurrar a referida determinada zona A da parede do corpo do recipiente, e numa segunda fase de funcionamento, o êmbolo secundário 15 é deslocado em relação ao êmbolo principal 14 da sua posição recolhida para a sua posição avançada de maneira a que a sua face frontal quente 18 se vá apoiar contra a periferia da referida zona A da parede do corpo do recipiente para aí promover o amolecimento do material, soldar perifericamente esse material à porção de parede empurrada pelo êmbolo situado defronte dela e pelo menos fazer a marcação prévia da periferia dessa zona A de parede.

Lisboa, 9 de Fevereiro de 2010 1 PE1922256

REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento da patente Europeia. Ainda que tenha sido tomado o devido cuidado ao compilar as referências, podem não estar excluídos erros ou omissões e o IEP declina quaisquer responsabilidades a esse respeito.

Documentos de patentes citadas na Descrição

Claims (14)

1 ΡΕ1922256 REIVINDICAÇÕES 1. Molde (1) para o fabrico, por sopragem ou estiramento-sopragem de uma pré-forma aquecida, de um recipiente (2) em material termoplástico, designadamente uma poliolefina tal como o polipropileno, dotado de uma pega (4) formada integralmente com o próprio recipiente, o referido molde (1) compreendendo pelo menos dois meios-moldes (5) móveis um em relação ao outro, possuindo umas respectivas faces (8) de contacto mútuo que definem, em posição de fecho, um plano de união (9), possuindo respectivamente duas cavidades (10) que, reunidas, definem uma cavidade (11) de moldagem do corpo (3) e dos ombros do recipiente (2) acabado, e compreendendo respectivamente dois alojamentos (12) que são sensivelmente perpendiculares às referidas respectivas faces de contacto (8) e sensivelmente mutuamente alinhados na posição de fecho do molde (1) e que encerram dois respectivos insertos (13) formando êmbolos pneumaticamente móveis entre • uma posição recolhida em que os dois insertos (13) se acham recolhidos pelo menos na sua maior parte nos respectivos alojamentos (12); e • uma posição avançada em que os dois insertos (13) são empurrados um em direcção ao outro e vão exercer pressão sobre duas determinadas zonas (A) 2 ΡΕ1922256 de parede do corpo (3) do recipiente até fazer com que as referidas duas zonas (A) de parede do corpo (3) vão entrar em contacto uma com a outra e vão assim ser termicamente soldadas uma à outra, caracterizado por cada inserto (13) compreender dois êmbolos (14, 15) encaixados um no outro de maneira telescópica, a saber, um êmbolo principal (14) ou êmbolo de impulso tendo uma face frontal de impulso (16) situada centralmente e, alojado no interior do referido êmbolo principal (14), um êmbolo secundário (15) ou êmbolo de soldadura disposto coaxialmente e tendo uma face frontal (18) que circunda a referida face frontal (16) do êmbolo principal segundo um contorno fechado coincidente com a periferia da referida zona (A) de parede do corpo do recipiente, sendo prevista a existência de uns meios de aquecimento (25) próprios para fazer com que pelo menos a referida face frontal (18) do êmbolo secundário (15) se vá manter à temperatura de amolecimento do material termoplástico, os dois êmbolos principal e secundário (14, 15) sendo concebidos de maneira tal que numa primeira fase de funcionamento, o êmbolo principal (14) é deslocado da sua posição recolhida para a sua posição avançada, enquanto que o êmbolo secundário (15) se mantém recolhido no interior do referido êmbolo principal (14), indo a face frontal (16) do referido êmbolo principal empurrar a referida determinada zona (A) da parede do corpo do recipiente, e 3 ΡΕ1922256 numa segunda fase de funcionamento, o êmbolo secundário (15) é deslocado em relação ao êmbolo principal (14) da sua posição recolhida para a sua posição avançada de maneira a que a sua face frontal quente (18) se vá apoiar contra a periferia da referida zona (A) da parede do corpo do recipiente para ai promover o amolecimento do material, soldar perifericamente esse material à porção de parede empurrada pelo êmbolo situado defronte dela e pelo menos fazer a marcação prévia da periferia dessa zona (A) de parede.

2. Molde de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada inserto (13) compreender além disso: pelo menos um canal principal de alimentação com gás sob pressão que vai desembocar numa câmara (36) do referido alojamento (12) para empurrar o referido êmbolo principal (14) para a sua posição avançada, uns meios (37) de chamada do êmbolo principal (14) da sua posição avançada para a sua posição recolhida, pelo menos um canal secundário (33) de alimentação com gás sob pressão que vai desembocar no fundo da abertura (17) do referido êmbolo primário para empurrar o referido êmbolo secundário (15) para a sua posição avançada, uns meios (37) de chamada do êmbolo secundário (15) da sua posição avançada para a sua posição recolhida, e uns meios de comando concebidos de maneira a ali- 4 PE1922256 mentar com gás sob pressão selectivamente em primeiro lugar o canal principal de maneira a deslocar o êmbolo principal (14) com o êmbolo secundário (15) em posição recolhida na anteriormente referida primeira fase de funcionamento, e depois o canal secundário de maneira a deslocar o êmbolo secundário (15) na anteriormente referida segunda fase de funcionamento.

3. Molde de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o canal secundário compreender pelo menos uma conduta calibrada (33) que se estende no interior do êmbolo principal (14) entre a sua face de extremidade voltada para a câmara (36) do alojamento (12) e a sua face de extremidade que constitui o fundo da anteriormente referida abertura (17) no interior da qual se acha alojado o êmbolo secundário (15), graças ao que, quando o êmbolo principal (14) chega ao fim do seu curso de avanço na sua posição avançada, o gás sob pressão introduzido no interior do alojamento (12) passa, através da conduta calibrada (33), para o interior da abertura (17) para empurrar o êmbolo secundário (15) para a sua posição avançada.

4. Molde de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o canal secundário compreender várias condutas calibradas (33) repartidas ao longo da periferia do êmbolo principal (14).

5. Molde de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a face frontal de impulso 5 ΡΕ1922256 (16) do êmbolo principal (14) fazer parte de uma placa frontal (26) situada centralmente e suportada por uma haste axial (21) solidária com o êmbolo principal (14) e por o êmbolo secundário (15) se achar dotado de uma abertura central (22) e circundar a referida haste (21).

6. Molde de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por os meios de aquecimento serem próprios para aquecer o êmbolo secundário (15) e compreenderem pelo menos um cartucho de aquecimento eléctrico (25) alojado num respectivo furo (24) do êmbolo secundário (15) .

7. Molde de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por os meios de aquecimento compreenderem vários cartuchos de aquecimento eléctrico (25) alojados nuns respectivos furos (24) repartidos ao longo da periferia do êmbolo secundário (15).

8. Molde de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por entre o êmbolo principal (14) e o êmbolo secundário (15) ser insuflado um gás de arrefecimento próprio para fazer com que o êmbolo principal se vá manter a uma temperatura sensivelmente inferior à temperatura de amolecimento do material termoplástico.

9. Molde de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por a face frontal (18) do êmbolo secundário (15) ser conformada em forma de cutelo 6 ΡΕ1922256 estendendo-se ao longo do anteriormente referido contorno fechado.

10. Molde de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 9, caracterizado por os meios de chamada do êmbolo principal (14) da sua posição avançada para a sua posição recolhida serem meios pneumáticos, sendo o êmbolo principal (14) e o seu alojamento (12) concebidos de maneira a irem constituir um cilindro de duplo efeito.

11. Molde de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 10, caracterizado por os meios (37) de chamada do êmbolo secundário (15) compreenderem pelo menos uma mola de chamada (29) interposta entre o êmbolo principal (14) e o êmbolo secundário (15).

12. Instalação rotativa de moldagem para o fabrico, por sopragem ou estiramento-sopragem de pré-formas aquecidas, de recipientes em material termoplástico dotados de uma pega formada integralmente com o próprio recipiente, a referida instalação compreendendo um carrossel (39) rotativo (40) equipado com uma multiplicidade de moldes (1) repartidos ao longo da sua periferia, caracterizada por os moldes (1) serem concebidos de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11.

13. instalação fixa de moldagem para o fabrico, por sopragem ou estiramento-sopragem de pré-formas aquecidas, de recipientes em material termoplástico dotados de 7 PE1922256 uma pega formada integralmente com o próprio recipiente, a referida instalação compreendendo vários moldes (1) suportados de maneira fixa sensivelmente em linha, caracterizada por os moldes (1) serem concebidos de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11.

14. Processo para o fabrico, por sopragem ou estiramento-sopragem de uma pré-forma aquecida, de um recipiente (2) em material termoplástico, designadamente uma poliolefina tal como o polipropileno, dotado de uma pega (4) formada integralmente com o próprio recipiente, com a ajuda de um molde (1) compreendendo pelo menos dois meios-moldes (5) móveis um em relação ao outro, possuindo umas respectivas faces (8) de contacto mútuo que definem, em posição de fecho, um plano de união (9), possuindo respectivamente duas cavidades (10) que, reunidas, definem uma cavidade (11) de moldagem do corpo (3) e dos ombros do recipiente (2) acabado, e compreendendo respectivamente dois alojamentos (12) que são sensivelmente perpendiculares às referidas respectivas faces de contacto (8) e sensivelmente mutuamente alinhados na posição de fecho do molde (1) e que encerram dois respectivos insertos (13) formando êmbolos pneumaticamente móveis entre • uma posição recolhida em que os dois insertos (13) se acham recolhidos pelo menos na sua maior parte nos seus alojamentos (12); e PE1922256 • uma posição avançada em que os dois insertos (13) são empurrados um em direcção ao outro e vão exercer pressão sobre duas determinadas zonas (A) de parede do corpo (3) do recipiente até fazer com que as referidas duas zonas (A) de parede do corpo (3) vão entrar em contacto uma com a outra e vão assim ser termicamente soldadas uma à outra, caracterizado por cada inserto (13) ser constituído por dois êmbolos (14, 15) encaixados um no outro de maneira telescópica, a saber, um êmbolo principal (14) ou êmbolo de impulso tendo uma face frontal de impulso (16) situada centralmente e, alojado no interior do referido êmbolo principal (14), um êmbolo secundário (15) ou êmbolo de soldadura disposto coaxialmente e tendo uma face frontal (18) que circunda a referida face frontal (16) do êmbolo principal segundo um contorno fechado coincidente com a periferia da referida zona (A) de parede do corpo do recipiente, por ser prevista a existência de uns meios de aquecimento (25) próprios para fazer com que pelo menos a referida face frontal (18) do êmbolo secundário (15) se vá manter à temperatura de amolecimento do material termoplástico, e por os dois êmbolos principal e secundário (14, 15) serem concebidos de maneira tal que - numa primeira fase de funcionamento, o êmbolo principal (14) é deslocado da sua posição recolhida para a sua posição avançada, enquanto que o êmbolo secundário (15) se mantém recolhido no interior do referido êmbo- 9 ΡΕ1922256 lo principal (14), indo a face frontal (16) do referido êmbolo principal empurrar a referida determinada zona (A) da parede do corpo do recipiente, e - numa segunda fase de funcionamento, o êmbolo secundário (15) é deslocado em relação ao êmbolo principal (14) da sua posição recolhida para a sua posição avançada de maneira a que a sua face frontal quente (18) se vá apoiar contra a periferia da referida zona (A) da parede do corpo do recipiente para ai promover o amolecimento do material, soldar perifericamente esse material à porção de parede empurrada pelo êmbolo situado defronte dela e pelo menos fazer a marcação prévia da periferia dessa zona (A) de parede. Lisboa, 9 de Fevereiro de 2010