PT842036E - Dispositivo para a moldacao de recipientes de material termoplastico e instalacao para a fabricacao de recipientes que utilizam o mesmo - Google Patents

Description

Descrição “Dispositivo para a moldação de recipientes de material termoplástico e instalação para a fabricação de recipientes que utilizam o mesmo” A presente invenção refere-se a aperfeiçoamentos introduzidos nos dispositivos de moldação, por sopragem ou estiramento-sopragem, de recipientes, em especial de garrafas, a partir de pré-moldes, de material termoplástico, compreendendo este dispositivo um molde do tipo articulado como um livro, que apresenta duas meias-conchas, ligadas uma à outra por um eixo de rotação mútua, que coincide com os bordos respectivos das duas meias-conchas, e meios de accionamento associados às duas meias-conchas, para fazer rodar estas em tomo do eixo, uma em relação à outra no sentido do fecho do molde ou no sentido da abertura do molde, bem como às instalações para a fabricação de recipientes que aplicam um tal dispositivo de moldação. O documento FR-A-2 646 802 mostra, na sua fig. 4, uma disposição de molde articulado como um livro, como atrás se refere, no qual o fecho e a abertura do molde são obtidos por um movimento de rotação alternado de um braço de accionamento. O referido movimento alternado de rotação está descrito e representado como sendo produzido por um veio motor, perpendicular ao referido braço e com o qual é solidarizado por enfiamento num quadrado, não sendo fornecida qualquer informação sobre a maneira como o veio motor é por sua vez movido. A presente invenção tem por objecto essencialmente propor uma solução técnica simples que permite accionar um molde, tal como o da figura 4 do documento atrás mencionado, e propor igualmente, pela própria razão da 2 simplicidade dos referidos meios, uma instalação completa para a fabricação estruturada em tomo de um tal dispositivo de moldação com um molde único, cujas meias-conchas podem rodar em tomo de um eixo fixo, que seja de concepção simples e fiável, e apropriado para manter um funcionamento síncrono de todas as suas partes componentes.

Um tal dispositivo com molde único e eixo de rotação fixo é de facto já conhecido de acordo com o documento EP 0 456 866. No entanto, este documento não considera o problema de uma sincronização da abertura e do fecho do molde com o funcionamento dos outros elementos da máquina.

Para atingir esses objectivos, de acordo com um primeiro dos seus aspectos, a invenção propõe um dispositivo de moldação como o mencionado no preâmbulo, com molde único e eixo de rotação fixo que, disposto de acordo com a invenção, é caracterizado essencialmente por os meios de accionamento serem constituídos por um braço móvel, montado com possibilidade de rodar livremente em tomo de um eixo de suporte e solidarizado com as duas meias-conchas referidas, suportando este braço, além disso, um rolete seguidor, ou, respectivamente uma carne de guiamento apropriada para cooperar com uma carne de guiamento rotativa, ou respectivamente um rolete seguidor, accionado numa trajectória circular, tendo a referida carne um perfil tal que provoca o deslocamento do braço para comandar a abertura e o fecho do molde, e meios motores para accionar a carne rotativa, ou respectivamente o rolete seguidor, estando os referidos meios motores sincronizados com a alimentação dos pré-moldes para o molde.

De preferência, o eixo de suporte do braço está situado numa zona do braço compreendida entre as suas duas extremidades; uma primeira extremidade do braço é solidarizada com as duas meias-conchas e uma segunda extremidade do braço suporta o rolete seguidor, ou respectivamente a carne; de uma maneira conhecida em si, os meios de accionamento podem então compreender, além disso, duas pequenas bielas articuladas, livremente, rotativas, por uma das suas extremidades na referida primeira extremidade do braço e articuladas livremente, rotativas, pela sua outra extremidade respectivamente nas duas meias-conchas de cada um dos lados do eixo de rotação mútua das mesmas.

Num exemplo de realização preferido, o rolete seguidor é levado pelo braço e a camada rotativa está disposta ou é suportada por um prato rotativo.

Para constituir um dispositivo que tenha simultaneamente um funcionamento fiável e uma estrutura simples, de preferência prevê-se que a carne tenha uma configuração própria para cooperar com o rolete seguidor pelo menos depois do início da abertura do molde, até pelo menos o fim do fecho do molde, prevendo-se meios de imobilização auxiliar, independentes dos meios de accionamento referidos, para manter o molde imobilizado no decurso da moldação, desde o fim do fecho do molde até à abertura do molde; vantajosamente, então a carne estende-se de acordo com um troço aberto e deixa de cooperar com o rolete seguidor, entre pelo menos o fim da imobilização do molde e pelo menos o início do desbloqueio do molde.

Numa forma de realização particularmente preferida, à qual está associado um mecanismo para levar os pré-moldes quentes, com uma pinça rotativa, a pinça rotativa é coaxial com a carne rotativa ou, respectivamente com o rolete rotativo e solidário da mesma ou do mesmo, respectivamente, em rotação, graças ao que se assegura uma sincronização perfeita do funcionamento de transporte dos pré-moldes -quentes para o molde (alimentação do molde) com a operação de moldação, sendo 4 esta sincronização obtida sem a intervenção de meios externos complexos, constituindo uma estrutura notável pela sua simplicidade e o seu pequeno volume.

De acordo com um segundo aspecto da invenção, propõe-se uma instalação para a fabricação de recipientes, em especial garrafas de material termoplástico por sopragem ou estiramento-sopragem, a partir de pré-moldes quentes, que compreende: - meios de alimentação com pré-moldes, apresentados encostados uns aos outros e a seguir uns aos outros, em posição vertical, - uma roda de carga e colocação com um passo de espaçamento pré--determinado dos pré-moldes fornecidos pelos meios de alimentação, - uma cadeia sem fim de meios de transferência dos pré-moldes, accionada por uma roda de accionamento e disposta para pegar nos pré-moldes um-a-um, na roda de carga e fazê-los atravessar um forno de aquecimento até uma temperatura pré-determinada, posicionados com o gargalo para baixo, - uma pinça rotativa de introdução, própria para agarrar os pré-moldes, um-a--um na cadeia de transferência e levá-los para o dispositivo de moldação, - um dispositivo de moldação com um único molde do género atrás referido, e - uma pinça rotativa de extracção, própria para pegar nos recipientes moldados, no dispositivo de moldação, e levá-los para meios de evacuação, instalação que, dispondo-se de acordo com a invenção, é caracterizada essencialmente por compreender além disso: - um órgão motor rotativo único, e - meios rotativos de accionamento, de ligação sem fim, próprios para arrastar, 5 sem possibilidade de deslizamento, os elementos anteriores da instalação, a partir do motor único.

De preferência, a pinça rotativa de introdução é coaxial com o eixo de rotação da came rotativa e solidária, em rotação, com a mesma; neste caso, é vantajoso que, por um lado, a came rotativa e a pinça de introdução e, por outro lado, a pinça de extracção e ainda por outro lado a roda da cadeia de transferência sejam arrastadas por correias respectivas e, para simplificar ao máximo a disposição da instalação, pode prever-se, de maneira desejável, que a roda de carga seja accionada pela cadeia de transferência.

Graças ao conjunto das disposições encaradas no quadro da invenção, é possível realizar uma instalação para a fabricação de recipientes com um único molde, na qual se utiliza um único órgão motor, utilizado para o accionamento positivo de todos os elementos componentes móveis, os quais são deslocados em sincronismo, sem escorregamento: constitui-se assim uma instalação mecânica simples e de funcionamento fiável. A invenção será melhor compreendida com a leitura da descrição de pormenor que vai seguir-se, de uma forma de realização preferida, dada apenas a título de exemplo puramente ilustrativo. Nesta descrição faz-se referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam: A fig. 1, uma vista esquemática, de cima, de um dispositivo de moldação de acordo com a presente invenção; e A fig. 2, uma vista muito esquemática, de cima, de uma instalação para a fabricação de recipientes, estruturada em tomo de um dispositivo de moldação com molde único, de acordo com a fig. 1.

Fazendo referência, em primeiro lugar, à fig. 1, a referência numérica (1) designa, no seu conjunto, um dispositivo de moldação por sopragem ou estiramento--sopragem, de recipientes, em especial garrafas, a partir de pré-moldes quentes de material termoplástico, tal como, por exemplo, o teraftalato de polietileno PET, o naftalato de polietileno PEN, ou outro. O dispositivo (1) compreende um molde único (2), de um tipo articulado como um livro, que apresenta duas meias-conchas (3), ligadas uma à outra por um eixo fixo de rotação mútua (4), que coincide com as bordas respectivas das duas meias-conchas (3). Às duas meias-conchas (3) estão associados meios de accionamento (5), para fazer rodar as mesmas, uma em relação à outra, no sentido do fecho do molde ou no sentido da abertura do molde (seta 6). Os referidos meios de accionamento (5) compreendem um braço (7), montado livremente oscilante em tomo de um eixo (8), paralelo ao referido eixo (4), estando de preferência o eixo (8) disposto entre as extremidades livres do braço (7). Numa das suas extremidades, o braço (7) está ligado, articulado livremente, por um eixo comum (9), às extremidades respectivas de duas pequenas bielas (10), articuladas, nas suas extremidades opostas, nas meias--conchas (3), em pontos das mesmas afastados simetricamente do eixo (4). Qualquer rotação do braço (7) em tomo do eixo (8), num ou no outro sentido, traduz-se por um movimento alternativo do eixo (9) (seta (11)), aproximando-o ou afastando-o do eixo (4) e portanto pelo fecho ou a abertura do molde, respectivamente.

Na sua outra extremidade, o braço (7) leva um rolete doido, ou rolete seguidor (12), próprio para cooperar com uma carne perfilada (13), em forma de ranhura cavada numa peça (14) animada de um movimento de rotação em tomo de um eixo (15); para isso, a peça (14) pode ser suportada por um prato (16), que roda 7 em tomo do eixo (16). É claro que pode igualmente encarar-se uma disposição inversa, com o rolete seguidor suportado pelo prato rotativo e a carne prevista na extremidade do braço (7). A came (13), em forma de canal ou de ranhura possui duas faces laterais sensivelmente paralelas, apropriadas para guiar o rolete seguidor (12), em sentidos de deslocamento opostos radialmente. A came é perfilada, para determinar quatro limites funcionais, sucessivos, de posicionamento do braço, a saber, como se mostra na fig. 1 (indicando a seta (17) o sentido de rotação contínua da peça (14)): - limite A : início de abertura do molde, - limite B : fim de abertura do molde, - limite C : início de fecho do molde, - limite D : fim de fecho do molde.

Por outras palavras: enquanto o rolete (12) está em contacto com a came (13) entre os limites B e C, o molde está aberto e um recipiente pronto pode ser extraído, e pode nele introduzir-se um pré-molde quente.

Do mesmo modo, enquanto o rolete está liberto da came (13), entre os limites D e A, o molde está fechado, podendo realizar-se a operação de sopragem ou de estiramento-sopragem. O molde está agora imobilizado na posição de fecho, por meios de bloqueio específicos (18), e o conjunto do rolete (12)/came (13) não tem de garantir a manutenção do molde na posição fechada: nestas condições, a came (13) não tem de se estender entre os limites D e A: como está representado na fig. 1, a came (13) estende-se unicamente num comprimento curvilíneo, entre os limites A e D. Por outras palavras, quando o molde está fechado, a came (13) não coopera com o rolete (12) e o rolete (12) está “no ar” (representação a traço-e-ponto na fig. 1). Assim, o comprimento da carne (13) é optimizado, reduzindo-se a um mínimo: isso reduz o desgaste do rolete e facilita a manutenção, permitindo forçar os movimentos do molde quando a máquina está parada e o rolete fora da came.

Na forma de realização representada na fig. 1, o braço (7) não é constituído por uma só peça, mas sim constituído por dois sub-braços, respectivamente (7a) e (7b), montados rotativamente coaxialmente no eixo (8) e estendendo-se de um lado e do outro deste último; os dois sub-traços (7a) e (7b) são solidarizados um com o outro, em rotação, coaxialmente no eixo (8) e estendendo-se de um lado e do outro deste último; os dois sub-braços (7a) e (7b) são solidarizados um com o outro, em rotação, por um órgão de segurança (19), tal como um limitador de binário, susceptível de libertar os dois sub-braços um do outro, no caso de o braço ficar sujeito a um esforço superior a um limiar pré-determinado. O accionamento do prato (16) em rotação é assegurado por um motor (em especial um motor eléctrico), não representado, e por uma união sem fim (20), tal como uma correia dentada, que coopera, sem escorregamento, com uma roda ou um tambor de transmissão de movimento (21), coaxial com o eixo (15) e solidário em rotação com este último.

No eixo (15), é igualmente fixado em rotação um órgão de preensão, do tipo de uma pinça rotativa (não representada), animada de um movimento complexo de rotação e de deslocamento radial, sob a acção de uma came (a título de exemplo, o documento FR-A-2 479 077 descreve um dispositivo possível). Esta pinça rotativa agarra os pré-moldes quentes, à saída do fomo, e leva-os para o interior do molde aberto, estando a trajectória seguida pelo pré-molde esquematizada em (22), de 9 forma circular, na fig. 1.

Graças a esta disposição, fica garantido um sincronismo perfeito entre o movimento da pinça rotativa e a operação de moldação, por outras palavras, entre os movimentos de abertura e de fecho do molde e a apresentação dos pré-moldes. O dispositivo de moldação que se acaba de descrever presta-se particularmente para a realização de uma instalação completa de fabricação de recipientes, elaborada em tomo do referido dispositivo de moldação. A fig. 2 representa, de maneira muito esquemática, vista de cima, uma tal instalação. Na fig. 2, mantiveram-se as mesmas referências numéricas, para designar os mesmos órgãos, que na fig. 1.

Nesta instalação, a correia (20) que acciona o eixo (15), por intermédio do tambor (21), é movida pela roda de saída de um motor eléctrico (23).

Os pré-moldes são levados, na posição vertical, com o gargalo para cima, por uma corrediça (24) até uma roda de carga individual (25) e de definição do passo, que leva os pré-moldes para sob meios de transferência (26). Os meios de transferência (26) são constituídos na forma de uma cadeia sem fim, alongada, que roda em tomo de duas rodas extremas e equipada com uma sucessão de órgãos de preensão (27), que agarram os pré-moldes (28), dispostos com o gargalo para cima, na roda (25) e, depois de uma viragem, os deslocam com o gargalo para baixo, através de um fomo (29), no qual são aquecidos. Na saída do fomo, os pré-moldes aquecidos são agarrados pela pinça rotativa atrás mencionada, que roda em tomo do eixo (15), para serem introduzidos no molde (2) aberto. O accionamento dos meios atrás referidos, efectua-se da maneira seguinte. No eixo (15) é fixado um tambor (30) que, por meio de uma ligação sem fim (31), 10 tal como uma correia dentada, acciona um tambor (32) associado a uma transmissão de ângulo (33) para animar uma das zonas de extremidade (34) dos meios de transferência (26). Quanto à roda de carga (25), ela é solidária com uma roda dentada coaxial (não visível no desenho), que engrena com a cadeia sem fim que constitui os meios de transferência (26) e é accionada por estes.

Do outro lado do molde (2) previu-se uma pinça rotativa de, extracção (não representada), montada num eixo (34) e disposta para apanhar os recipientes no molde aberto e para depois os extrair, segundo uma trajectória esquematizada na forma de uma trajectória em arco de circunferência (35), que os leva para a entrada de uma corrediça de saída (36). Numa variante, eles são propulsados na corrediça de saída (36) por um mecanismo rotativo (37). Neste caso, à pinça rotativa e ao mecanismo (37) estão associados tambores coaxiais, de accionamento em rotação (38) e (39), respectivamente, pelos quais passa uma união sem fim, tal como uma correia dentada (40), accionada por um tambor (41), solidário com o referido eixo (15).

Graças à disposição que se acaba de descrever, a instalação é totalmente animada por um único motor, sem possibilidade de escorregamento de um mecanismo em relação ao outro, sendo todos os movimentos perfeitamente sincronizados. É claro que podem prever-se tomadas de movimento auxiliares, para deslocar certos componentes móveis não assinalados anteriormente, por exemplo o deslocamento do fundo do molde, deslocamento da haste de alongamento, comando da sopragem, desgaseificação da cavidade de moldação no fim da operação, etc.

Podemos também accionar estes componentes auxiliares por motores individuais, prevendo uma sincronização tomada num dos órgãos rotativos 11 accionados positivamente pelo motor, por exemplo a zona de accionamento da pinça de extracção.

Além disso podem associar-se dispositivos de segurança, tais como limitadores de binário, a cada órgão rotativo, para detectar qualquer sobrecarga acidental e provocar a paragem imediata da instalação.

Como é evidente, e como resulta aliás já do que antecede, a invenção não se limita de modo nenhum aos seus modos de aplicação e de realização que foram encarados especialmente; abrange, pelo contrário, todas as variantes.

Lisboa, 15 de Fevereiro de 2000

Claims (11)

1 Reivindicações 1. Dispositivo de moldação por sopragem ou estiramento-sopragem de recipientes, em especial de garrafas, a partir de pré-moldes de material termoplástico, compreendendo este dispositivo um molde único (2), do tipo articulado como um livro, que apresenta duas meias-conchas (3), ligadas uma à outra por um eixo fixo de rotação mútua (4), que coincide com bordos respectivos das duas meias-conchas (3) e meios de accionamento (5), associados às duas meias conchas (3), para fazer rodar as mesmas uma em relação à outra, no sentido do fecho do molde ou no sentido da abertura do molde, caracterizado por os meios de accionamento (5) compreenderem um braço móvel (7), montado com rotação livre num eixo de suporte (8) e solidarizado com as referidas duas meias conchas (3), suportando este braço além disso um rolete seguidor (12), ou uma came de guia respectivamente, apropriados para cooperar com uma came de guia rotativa (13), ou com um rolete seguidor accionador numa trajectória circular, sendo a referida came (13) perfilada de modo a provocar o deslocamento do braço (7) para comandar a abertura e o fecho do molde, e meios motores (20, 21, 23), para accionar a came rotativa (13) ou o rolete seguidor respectivamente, sendo os referidos meios motores sincronizados com a alimentação do molde com pré-moldes.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o eixo de suporte (8) do braço estar situado muna zona do braço compreendida entre as suas duas extremidades, por uma primeira extremidade do braço ser solidarizada com as duas meias conchas (3) e por uma segunda extremidade do braço suportar o rolete seguidor (12) ou, respectivamente, a came. 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por, de 2 uma maneira conhecida, os meios de accionamento (5) compreenderem, além disso, duas pequenas bielas (10), articuladas com rotação livre, numa das suas extremidades, com a referida primeira extremidade do braço (7) e articuladas, com rotação livre, pela sua outra extremidade, respectivamente com as duas meias conchas (3) de um lado e do outro do eixo de rotação mútua (4) destas últimas.

4. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o rolete seguidor (12) ser levado pelo braço (7) e por a carne rotativa (13) ser suportada por um prato rotativo (16).

5. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a carne (13) ter uma configuração para cooperar com o rolete seguidor (12) pelo menos depois do início da abertura do molde, até pelo menos ao fim do fecho do molde e por se preverem meios de imobilização auxiliar (18), independentes dos meios de accionamento (5) atrás referidos, para manter o molde imobilizado no decurso da moldação, desde o fim do fecho do molde até ao início da abertura do molde.

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a carne (13) se estender segundo um troço aberto e por deixar de cooperar com o rolete seguidor (12), entre pelo menos o fim da imobilização do molde e pelo menos o início da imobilização do molde.

7. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a carne (13) ter a configuração de uma ranhura que possui duas faces laterais sensivelmente paralelas, próprias para guiar o rolete seguidor (12) em sentidos de deslocamento opostos radialmente.

8. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, ao qual 3 está associado um mecanismo de transferência dos pré-moldes quentes, constituído por uma pinça rotativa (22), caracterizado por a pinça rotativa (22) ser coaxial com a carne rotativa ou, respectivamente, com o rolete rotativo, e solidária com a mesma ou com o mesmo, em rotação.

9. Instalação para a fabricação de recipientes, em especial de garrafas de material termoplástico por sopragem ou estiramento-sopragem de pré-moldes quentes, que compreende: - meios (24) de alimentação com pré-moldes, apresentados encostados uns aos outros e seguidos uns pelos outros, em posição vertical, - uma roda (25) de carga e colocação do passo de espaçamento pré--determinado dos pré-moldes pelos meios de alimentação, - uma cadeia sem fim (26) de meios de transferência dos pré-moldes, accionadapor uma roda de accionamento (34) e disposta para agarrar os pré-moldes. um-a-um, na roda (25) de carga e para os fazer atravessar um fomo de aquecimento (29) a temperatura pré-determinada, na posição com o gargalo para baixo, - uma pinça rotativa (22) de introdução, própria para agarrar os pré-moldes, um-a-um na cadeia de transferência, e levá-los para o dispositivo de moldação (1), - um dispositivo de moldação (1), com um molde único de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, e - uma pinça rotativa de extracção (35), própria para agarrar nos recipientes moldados, no dispositivo de moldação e levá-los para meios de evacuação (36), caracterizada essencialmente por compreender além disso: - um órgão motor rotativo único (23), e - meios rotativos de accionamento com uma ligação sem fim (20, 31, 40), 4 próprios para accionar, sem possibilidade de escorregamento, os elementos da instalação anterior, a partir do motor único (23).

10. Instalação de acordo com a reivindicação 9, na qual o dispositivo de moldação com molde único está disposto de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por a pinça rotativa de introdução (22) ser coaxial com o eixo (15) de rotação da carne rotativa (13) e solidária em rotação com esta última.

11. Instalação de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por, por um lado, a carne rotativa (13) e a pinça de introdução (22), por outro lado, a pinça de extracção (35) e finalmente por outro lado, a roda (34) de accionamento da cadeia de transferência (26) serem accionadas por correias respectivas (20, 40, 31).

12. Instalação de acordo com a reivindicação 11, caracterizada por a roda de carga (25) ser accionada pela cadeia de transferência (26). Lisboa, 15 de Fevereiro de 2000 \

1 Resumo “Dispositivo para a moldação de recipientes de material termoplástico e instalação para a fabricação de recipientes que utilizam o mesmo” Dispositivo de moldação, por sopragem ou estiramento-sopragem, de recipientes, a partir de pré-moldes de material termoplástico, compreendendo este dispositivo um molde articulado como um livre (2) e meios de accionamento (5) para a abertura e o fecho das duas meias conchas (3) oscilantes do livro, que compreende um braço móvel (7), que pode rodar livremente em tomo de um eixo (8) e solidarizado com as duas meias conchas (31), meios motores sincronizados com a alimentação do molde com pré-moldes, que accionam meios de guia de carne (13) e rolete seguidor (12), próprios para provocar o deslocamento do braço (7), a fim de comandar a abertura e o fecho do molde (2). Figura 1 m

Lisboa, 15 de Fevereiro de 2000

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