WO2006072646A1 - Aparato para moldeo de invección de preformas - Google Patents

Aparato para moldeo de invección de preformas Download PDF

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WO2006072646A1
WO2006072646A1 PCT/ES2006/000001 ES2006000001W WO2006072646A1 WO 2006072646 A1 WO2006072646 A1 WO 2006072646A1 ES 2006000001 W ES2006000001 W ES 2006000001W WO 2006072646 A1 WO2006072646 A1 WO 2006072646A1
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punch
preform
ejector
plate
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PCT/ES2006/000001
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Angel Atance Orden
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Industrial De Moldes Y Matrices, Sa
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    • B29K2105/25—Solid
    • B29K2105/253—Preform

Definitions

  • the present invention concerns an apparatus for injection molding of preforms comprising an ejector element of the preforms having a surface that contributes to form the cavity of the mold of the preform.
  • the apparatus is adapted to perform injection-cooling-ejection cycles of the preforms, and according to its embodiment it is useful both for cycles in which the injection and cooling are performed in the injection cavity itself as well as for cycles in which The injection and cooling are performed separately in an injection cavity and a cooling cavity, respectively.
  • preforms being hollow bodies of a plastic material, for example of polyethylene terephthalate (PET), in the form of a test tube, provided with a neck, optionally with a neck threaded outer thread and an annular wall, and a mouth.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the preforms are intended for the subsequent manufacture of plastic bottles by blowing the test tube-shaped body, in which process the neck and mouth are unchanged.
  • a simple type apparatus basically comprises a fixed part with a hot injection channel, with a block of cavities containing at least one injection cavity in connection with said hot channel, wherein said injection cavity defines a first part of a mold of said preform Associated with the block of cavities is a neck-holder plate on which are mounted semi-necks of injection adapted to close next to the mouth of said injection cavity defining a second part of said mold of the preform, and to open.
  • the apparatus comprises a base plate that has associated at least one punch configured to define. a third part of the mold of the preform.
  • This base plate is actuated to move in a first direction between a closed position, in which said punch is introduced into said injection cavity, and an open position, in which the punch is extracted from said injection cavity.
  • a closed position in which said punch is introduced into said injection cavity
  • an open position in which the punch is extracted from said injection cavity.
  • Patent IT-A-1317242 of Cantoni, describes a process for manufacturing preforms that uses an injection mold with several cavities for injection and two cooling plates, each with the same number of cooling cavities as the injection .
  • the cooling plates are located one on each side of the injection mold and two sets of punches are mounted on a movable support that moves alternately between two positions.
  • one of the sets of punches is in relation to the injection cavities while the other set of punches is in relation to the cooling cavities of a first plate, while, in a second position, the set of punches that was in relation to the injection cavities, it becomes situated in relation to the cooling cavities of the second plate and the set of punches that was in relation to with the cooling cavities of the first plate, it becomes situated in relation to the injection cavities.
  • Patents EP-A-0673748, US-A-4201535, and US-A-4472131 describe variants of devices for injection molding of preforms that alternately perform injection and cooling operations in separate cavities.
  • the molds for the portions of the neck of the preforms are constituted in two halves that are opened by mechanical means to allow the expulsion of the preform.
  • Axially inside the punch a rod is arranged displaced by a cam device to open a passage valve in a pressurized air duct.
  • the end of the rod when displaced, protrudes from the end of the punch to effect an initial thrust of the preform, and a flow of pressurized air exiting the end of the punch ends the expulsion of the preform.
  • This ejection device is complex and expensive.
  • Another known preform expulsion device comprises a double set of semi-necks, one for the injection and the other for the expulsion. However, this device is uneconomic since the semi-necks are elements of great complexity and high construction cost.
  • An objective of the present invention is to contribute to alleviate the above inconveniences by means of an apparatus for injection molding of preforms provided with a system for the expulsion of preforms that is simple and efficient, and constructed by elements of easy mechanization and low cost constructive.
  • the present invention contributes to achieving the above and other objectives by providing an apparatus for injection molding of preforms, of the type comprising, according to a basic embodiment, a hot injection channel; a block of cavities containing at least one injection cavity in connection with said hot channel, said injection cavity defining a first part of a mold of said preform; a neck holder plate on which injection semi-necks are fitted adapted to close next to the mouth of said injection cavity defining a second part of said mold of the preform, and to open; a base plate having at least one punch configured to define a third part of the mold of the preform, said base plate being operated to move in a first direction between a closed position, in which said punch is inserted into said injection cavity , and an open position, in which the punch is extracted from said injection cavity.
  • the apparatus of the present invention is characterized in that it also comprises an ejector element associated with said punch and configured to define a quarter of the mold of the preform, said ejector element being connected to an ejector plate actuated to move the ejector element in said first direction in order to expel the preform from the punch.
  • the present invention provides other more complex embodiments, in which the injection and cooling operations performed respectively in separate injection and cooling cavities, with a double set of punches provided with alternating displacements.
  • a characteristic common to all the embodiments of the present invention is that the mold cavity, and therefore the geometry of the preform, is defined by four basic elements of the apparatus, namely: the injection cavity, which forms the part exterior of the body of the preform; the injection half-necks, which make up the outer part of the neck of the preform; the punch, which forms the inner part of the preform; and the ejector element, which forms the upper front part of the mouth of the preform.
  • all preform molds of the state of the art make up the mold cavity by means of only three elements of the apparatus, namely: the injection cavity; the semi-necks; and the punch.
  • the novel feature of the apparatus of the present invention is the ejection system that includes said ejector element, which serves two purposes.
  • the first is to facilitate the expulsion and fall of the preform, especially in preforms difficult to expel with the devices of the state of the art by having some complicated profile in the neck area.
  • the second is to provide a significant reduction in manufacturing costs, since the ejector elements in the form of a bushing of the present invention are parts of easy mechanization and low cost constructive, the incorporation of which avoids having to have a double set of semi-necks, as in some of the current systems, with the consequent saving, since the semi-necks are one of the elements of greater complexity and high construction cost of those that make up an injection molding apparatus of preforms of this type.
  • Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of an apparatus for injection molding of preforms according to a first embodiment of the present invention, with the base plate in a closed position;
  • Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of the apparatus of Fig. 1, with the base plate in an open position;
  • Fig. 3 is a schematic cross-sectional view of the apparatus of Fig. 1, with the base plate in an open position and the ejector element performing an ejection maneuver of the preform;
  • Fig. 4 is a schematic cross-sectional view of an apparatus for injection molding of preforms according to a second embodiment of the present invention, with the base plate in a closed position;
  • Figs. 5 to 10 are schematic cross-sectional views of the apparatus of Fig. 4 in different phases of a cycle of molding, cooling and ejection of the preform;
  • Figs. 11 and 12 are schematic plan views of components associated with a fixed part and a mobile part, respectively, of an apparatus according to a variant of the second embodiment shown in Figs. 4 to 10;
  • Fig. 13 is a schematic plan view of components associated with a fixed part and a moving part, respectively, of an apparatus for injection molding of preforms according to another variant of the second embodiment;
  • Fig. 14 is a partial cross-sectional view, enlarged, taken along line XIV of Fig. 13;
  • Figs. 15A and 15B are partial cross-sectional views, enlarged, taken along line XV of Fig. 13, in two different phases of a cycle of molding, cooling and ejection of preforms;
  • Fig. 16 is a schematic cross-sectional view of the apparatus of Fig. 13 in a phase of said cycle; and Figs. 17 and 18 are schematic plan views of components associated with a fixed part and a mobile part, respectively, of an apparatus for injection molding of preforms according to a third embodiment of the present invention.
  • Figs. 1 to 3 describes a first embodiment of the apparatus of the invention that responds to its simplest expression, and is adapted to produce preforms P comprising, according to the illustrated example, a test tube-shaped body, with a neck and a mouth.
  • the apparatus of this first embodiment comprises a hot injection channel 1, to which is attached a cavity block 2 containing an injection cavity 10 in connection with said hot channel 1.
  • the said injection cavity 10 defines a first part of a mold of the preform P corresponding to an outer surface of said body in the form of a specimen.
  • Said hot runner 1 and the cavity block 2 constitute a fixed part 20 connected to a fixed plate of an indexing machine (not shown).
  • This fixed part 20 of the apparatus has an associated neck holder plate 3 on which some injection half-necks 9a, 9b are mounted.
  • Said neck holder plate 3 is provided with a small movement to approach or move away from the cavity block 2 and said injection half-necks 9a, 9b are provided with movements to approach or move away from each other.
  • the injection half-necks 9a, 9b are adapted to adopt a closed position next to the mouth of said injection cavity 10 (Fig. 1) defining a second part of said mold of the preform P during the operation of injection, and to open afterwards (Fig. 2), making a combined opening movement symbolized by the arrows Ma, to allow the extraction of the molded preform P.
  • the said second part of the mold of the preform P, defined by said injection half-necks 9a, 9b corresponds to an outer surface of said neck, and usually includes a configuration to form a thread thread and / or an annular shoulder in said outer surface of the neck of the preform P.
  • the apparatus further comprises a mobile part 30 fixed to a mobile plate of said injection machine.
  • This mobile part 30 is formed by a base plate 6 to which a punch 7 is configured to define a third part of the mold of the preform P corresponding to an inner surface of both the body in the form of a specimen and the neck of the preform.
  • Said base plate 6 is mounted in a mobile, guided manner, and is actuated to move in a first direction D1 between a closed position, shown in Fig. 1, in which said punch 7 is inserted in the injection cavity 10, and an open position, shown in Fig. 2, in which the punch 7 is extracted from said injection cavity 10.
  • the apparatus is adapted to perform an injection operation of a molten plastic material (for example, an ethylene polyterephthalate (PET) for molding the preform P inside the mold defined when the base plate 6 is in the closed position and a subsequent cooling operation of the preform P in the same injection cavity 10 before the base plate 6 enters its open position.
  • a molten plastic material for example, an ethylene polyterephthalate (PET)
  • PET ethylene polyterephthalate
  • the cavity block is generally provided with a circuit for a cooling fluid (not shown).
  • the mobile part 30 of the apparatus further comprises an ejector element 8 associated with said punch 7, which constitutes the characteristic element of the apparatus in accordance with the present invention.
  • Said ejector element 8 is in the form of a bushing arranged around the punch 7 and comprises an extreme annular surface 12 which defines, when the base plate 6 is in the closed position (Fig. 1), a quarter of the mold of the preform P that substantially corresponds to an extreme annular part around said mouth of the preform P.
  • the ejector element 8 is connected to an ejector plate 4 guided and actuated to move the ejector element 8 along the punch 7 in a reciprocating movement. while the base plate 6 is in said open position (Fig. 3) in order to eject the preform P from the punch 7.
  • the cavity block 2 includes any operative number of injection cavities 10 and the base plate 6 carries an equal number of punches 7, the operating cycle being carried out jointly for all of them analogously to the one described above in relation to Figs. 1 to 3 for a single injection cavity 10 and a single punch 7.
  • each punch 7 has its own ejector element 8 associated, and all ejector elements 8 are attached to a single common ejector plate 4.
  • these four basic elements are: the injection cavity 10, which forms the outer part of the body of the preform P; the punch 7, which forms the inner part of the preform P; the injection half-necks 9a, 9b, which make up the outer part of the neck of the preform P; Y the ejector element 8, which forms the upper front part of the mouth of the preform P.
  • the novelty is the ejector element 8, which is used after the injection for the expulsion of the preform P of the punch 7.
  • the cooling operation is completed in a cavity of cooling 11a, 11b different from the injection cavity 10.
  • the preforms P produced comprise a test-shaped body, with a neck and a mouth.
  • the apparatus comprises a fixed part 20 attached to a fixed plate of an injection machine (not shown) and a part mobile 30 fixed to a mobile plate of said machine (Fig. A).
  • the fixed part 20 is composed of a hot injection channel 1 to which a block of cavities 2 containing at least one injection cavity 10 which defines a first part of a mold cavity in which a preform P will be formed is attached. during an injection operation.
  • the cavity block 2 has an associated neck holder plate 3 that supports two injection half-necks 9a and 9b adapted to close together with the mouth of the injection cavity 10 to form a second part of the preform, and to open.
  • the injection cavity 10 is interposed between two cooling cavities 11a and 11b adapted to cool the exterior of the preform P by means of a circuit for a cooling fluid (not shown) in an operation of cooling after the injection operation.
  • the mobile part 30 comprises a guided base plate 6 operated to move in a first direction D1 between a closed position, shown in Figs. 4, 6 and 10, and an open position, shown in Figs. 5, 7, 8 and 9.
  • a punch plate 5 is mounted to which two punches 7a, 7b are fixed.
  • the said punch plate 5 is adapted and actuated to be moved on the base plate 6 in a second direction D2 transverse to the first direction Dl During operation of the apparatus, a control device controls in combination some movements of the base plate 6 in the first direction D1 and of the punch plate 5 in the second direction D2 to alternately introduce the punches 7a, 7b into the injection cavity 10 and in one of the two cooling cavities 11a, 11b, as will be described in greater detail below.
  • Each punch 7a, 7b has associated a respective ejector element 8a, 8b analogous to the ejector element 8 described above in relation to the first embodiment, and each ejector element 8a, 8b is connected to a respective ejector plate 4a, 4b independently operated to effect a reciprocating movement of the ejector element 8a, 8b along its respective punch 7a, 7b while the base plate 6 is in said open position in order to eject the preform P.
  • the mold cavity is made up of four basic elements, which in this case are: injection cavity 10; semi-injection necks 9a and 9b; and, in turn, one and the other punch 7a, 7b and the ejector element 8a, 8b associated therewith.
  • the operation of the apparatus according to the second embodiment is as follows.
  • the cycle begins, for example, with the apparatus in the position shown in Fig. 5, where the base plate 6 is in the open position and the punch plate 5 is in one of its two possible positions, which we will call here " lower position "in relation to the views shown in the figures.
  • a first punch 7a of the two punches 7a, 7b is bare and facing the injection cavity 10, next to which the two injection half-necks 9a, 9b are closed, while the second punch 7b is facing one of the cooling cavities, which we will call here "lower cooling cavity 11b" in relation to the views shown in the figures.
  • On this second punch 7b is a preform P not yet sufficiently cooled from a previous injection operation.
  • the base plate 6 is moved to its closed position shown in Fig. 6 without changing the position of the punch plate 5, where the first punch 7a is introduced to the injection cavity 10 so that The mold cavity of the preform P is completed by the joint cooperation of surfaces of the injection cavity 10, the injection half-necks 9a, 9b, the first punch 7a and a first ejector element 8a of the two elements ejectors 8a, 8b, which is associated with the first punch 7a.
  • a molten plastic material from the hot injection channel 1 is injected into the mold cavity to form a first preform P.
  • the second punch 7b with the corresponding preform P arranged on it, it has been introduced into said lower cooling cavity 11b where cooling of the preform P to a is completed.
  • the base plate 6 initiates a movement towards its open position at the same time as the neck holder plate 3 and the injection half-necks 9a, 9b synchronously perform a combined opening movement symbolized by the arrows Ma.
  • the injection half-necks 9a, 9b help to drag the preform P together with the first punch 7a, until it is completely open to allow the complete extraction of the first punch 7a and the demoulding of the preform P of the injection cavity 10.
  • the second punch 7b is simply extracted from the lower cooling cavity 11b with the preform P sufficiently cooled thereon.
  • the neck holder plate 3 and the injection half-necks 9a, 9b perform a combined closing movement symbolized by the arrows Mc, so that the injection half-necks 9a, 9b return to their initial closed position.
  • the punch plate 5 is moved, by means of a hydraulic or motorized mechanism, on the base plate 6 to the position shown in Fig. 8, in which the first punch 7a, which carries the pre-injected P preform , and hot, it is faced with the upper cooling cavity 11a while the second punch 7b, which carries the preformed P cooled, is faced with the injection cavity 10.
  • the second ejector element 8b is displaced by its respective ejector plate 4b in a reciprocating motion along the second punch 7b to eject the Ia preformed P cooled, so that the second punch 7b is now naked and facing the injection cavity 10.
  • the base plate 6 is moved back to the closed position, as shown in Fig. 10, so that the first punch 7a, which carries the pre-injected P hot and freshly introduced into the upper cooling cavity 11a, and the second punch 7b, naked, is inserted into the injection chamber 10 in such a way that the mold cavity of the preform P is completed by the joint cooperation of surfaces of the injection cavity 10, of the injection half-necks 9a, 9b, of the second punch 7b and of the second ejector element 8b.
  • the hot preform P is cooled in the upper cooling cavity 11a Ia while a new preform P is injected on the second punch 7b in the injection cavity 10.
  • control device controls the movements of the ejector plates 4a, 4b to eject the preform P only from that punch 7a, 7b that has been extracted from a cooling cavity 11a, 11b, not acting, however, in the punch 7a, 7b which makes the transition from the injection cavity 10 to one of the cooling cavities 11a, 11b.
  • Figs. 11 and 12 show schematic plan views of the fixed part 20 and the moving part 30 of an apparatus according to a variant of this second embodiment.
  • the block of cavities 2 includes a row of a number of injection cavities 10 that is arranged between two rows of the same number of cooling cavities 11a, 11b each.
  • rows of two elements are shown, said rows could be of any operative number of elements.
  • the base plate 6 is shown on which the punch plate 5 is mounted, which carries a number of punches 7a, 7b double the number of cavities of injection cavities 10.
  • the punches 7a, 7b are divided in two rows arranged at a distance equal to the distance between the injection cavities 10 and the cooling cavities 11a, 11 b.
  • the operating cycle is performed jointly for all elements analogously to that described above in relation to Figs. 4 to 10 for a single injection cavity 10 arranged between two cooling cavities 11a, 11b and two punches 7a, 7a, except that in this variant, each punch 7a, 7b has associated its own ejector element 8a, 8b, and all the ejector elements 8a associated with the punches 7a of one of the rows are connected to a first common ejector plate 4a, and all the ejector elements 8b associated to the punches 7b of the other of the rows are connected to a second common ejector plate 4b .
  • the first and second ejector plates 4a, 4b are independently operated and controlled.
  • the fixed part of the apparatus comprises a number of cavity blocks 2, each including a row of injection cavities 10.
  • the cavity blocks 2 are alternately interposed between the same number plus one of cooling blocks, each of which includes a row of cooling cavities 11a, 11b.
  • a number n of rows of injection cavities 10 are alternately interposed with a number n + 1 of rows of cooling cavities 11a, 11b (Fig. 16), the two rows of the row ends of cooling cavities being.
  • both the injection cavities 10 and the cooling cavities 11a, 11b formed in separate blocks are shown, in a preferred embodiment both the injection cavities 10 and the cooling cavities 11a, 11b are formed in a same block and arranged in respective rows interposed alternately in the manner described in relation to Fig. 16.
  • the mobile part comprises the base plate 6 on which the punch plate 5 is mounted, which carries a number 2n of rows of punches 7a, 7b, that is, a number of rows of punches 7a, 7b double the number of rows of injection cavities 10.
  • the punch plate 5 is adapted and operated to be moved on the base plate 6 in a second direction D2 transverse to the first direction D1 to alternately face the rows of punches 7a, 7b to the rows of cavities of injection 10 and the rows of cooling cavities 11a, 11b. All ejector elements 8a, 8b associated with the punches 7a, 7b of each of the rows are connected to a common ejector plate 4a, 4b, independently operated and controlled.
  • an independent ejector plate 4a, 4b for each row of punches 7a, 7b.
  • the movements of the base plate 6 in the first direction D1 are activated in combination with the movements of the punch plate 5 in the second direction D2 to cyclically and alternately introduce the rows of punches 7a, 7b into the rows of injection cavities 10 and in the rows of cooling cavities 11a, 11b.
  • An actuation plate 50 is associated with the base plate 6 and actuated to move in the first direction D1 in relation thereto.
  • the drive plate 50 is provided with first selector elements 51 that cooperate with second selector elements 52 mounted on the base plate 6 to mechanically select which of the ejector plates 4a, 4b are to be dragged by the drive plate 50 and which are to be retained next to the punch plate 5 depending on the position of the ejector plates 4a, 4b in relation to the base plate 6 in the second direction D2.
  • the first selector elements 51 are adapted to be coupled to the ejector plates 4a, 4b that must be dragged, thereby linking them to the actuation plate 50, while the second selector elements 52 are adapted to retain the ejector plates 4a, 4b that do not they must be displaced next to the punch plate 5 when the punch plate 5 moves cyclically in the direction D2 to alternately change the rows of punches 7a, 7b from their positions facing the rows of injection cavities 10 and the rows of cavities cooling 11a, 11b.
  • the movements of the punch plate 5 in the second are address D2 those that alternately couple and decouple the ejector plates 4a, 4b with the first and second selector elements 51, 52.
  • the drive plate 50 defines a frame inside which the ejector plates 4a, 4b move in the second direction D2.
  • the first selector elements 51 comprise pairs of parallel fins 53 formed in the actuation plate 50 and extending into said frame from opposite edges thereof (see also Fig. 13). Between each pair of fins 53 a groove 54 adapted to receive a flange 55 formed on the corresponding edge of each ejector plate 4a, 4b is defined. Thus, when the ejector plate 4a, 4b is moved in the second direction D2, the tab 55 is inserted in the slot 54, or leaves it.
  • the fins 53 are capable of dragging the ejector plates 4a, 4b bringing the corresponding ejector elements 8a, 8b to an ejection position ( Fig. 16).
  • Each of said tabs 55 has a cavity 59 adapted to receive an elastically loaded finger 56 inserted, for example, by a spring 57. Said finger 56 is mounted in a cavity of the actuation plate 50 so that it can be moved in relation to the drive plate 50 in the direction D1.
  • the finger 56 is attached to an appendix 60 passed through an opening of the actuation plate 50 so that said appendix is pressed by the base plate 6 when the actuation plate 50 is in its retracted position (Fig. 15A). With this, the finger 56 is pushed against the force of the spring 57 out of its coupling with the cavity 59 of the flange 55 and the ejector plate 4a, 4b is free to move in the direction D2.
  • the spring 57 pushes the finger 57 into the cavity 59 and the appendix 60 protrudes from the drive plate 50.
  • the fingers 56 have the function of retaining the tabs 55 in the correct position in relation to the grooves 54 of the drive plate 50, which is especially necessary when the base plate 6 is installed in a vertical arrangement.
  • the second selector elements 52 are shown in greater detail, which comprise retaining nails 58 attached to the base plate 6 and housed in gaps of the actuation plate 50, such that said retention nails 58 they protrude into the frame defined by the actuation plate 50 to be placed above the flanges 55 of the ejector plates 4a, 4b when the ejector plates 4a, 4b are displaced in the second direction D2.
  • the drive plate 50 moves in the first direction D1 (Fig.
  • first and second selector elements 51, 52 admit multiple variants in relation to the embodiments shown.
  • the first selector elements 51 are alternated with the second selector elements 52, the selector elements located at both ends of the base plate being 6 second selector elements 52.
  • Figs. 13 to 16 are shown some of the ejector plates 4a retained by the second selector elements 52 and others of the ejector plates 4b, alternated, coupled to the first selector elements 51.
  • the punch plate 5 will be moved in the second direction D2, whereby the ejector plates 4a previously retained by the second selector elements 52 will be coupled to the first selector elements 51 and the ejector plates 4b previously coupled to the first selector elements 51 will be retained by the second selector elements 52, and so on.
  • Figs. 17 and 18 show schematic plan views of the fixed part 20 and the moving part 30 of an apparatus according to a third embodiment.
  • the cavity block 2 shown in Fig. 17 includes a group of injection cavities 10 arranged according to a matrix of, for example, a number of rows by a number of columns.
  • This group of injection cavities 10 is arranged between two groups of cavities of cooling 11a, 11b, each formed by the same number of rows and the same number of columns as the group of injection cavities 10.
  • two-row matrices are shown by two columns of elements , said matrices could be of any operational number of rows and columns.
  • Fig. 17 two-row matrices are shown by two columns of elements , said matrices could be of any operational number of rows and columns.
  • the base plate 6 is shown on which the punch plate 5 is mounted, which carries a number of punches 7a, 7b double the number of injection cavity cavities 10.
  • the punches 7a, 7b are divided in two groups, each group being the same number of rows and the same number of columns as the group of injection cavities 10, both groups being separated by a distance equal to the distance between the groups of the injection cavities 10 and the groups of cooling cavities 11a, 11b.
  • the operating cycle is carried out jointly for all elements in a manner analogous to that described above in relation to Figs.
  • each punch 7a, 7b has its own ejector element 8a, 8b associated , and all the ejector elements 8a associated with the punches 7a of one of the groups are attached to a first common ejector plate 4a, and all the ejector elements 8b associated to the punches 7b of the other of the groups are attached to a second ejector plate 4b common.
  • the first and second ejector plates 4a, 4b are independently operated and controlled.
  • the fixed part of the apparatus comprises a number of groups of injection cavities alternated with groups of cooling cavities, the two groups of the ends being groups of cooling cavities .
  • the mobile part comprises a number of groups of punches double the number of groups of injection cavities. All the ejector elements associated with the punches of each of the groups of punches are connected to a common ejector plate, independently operated and controlled.

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Abstract

Comprende un canal caliente (1) de inyección; un bloque de cavidades (2) conteniendo al menos una cavidad de inyección (10) en conexión con dicho canal caliente (1); unos semi-cuellos de inyección (9a, 9b) montados sobre una placa porta-cuellos (3); al menos un punzón (7) asociado a una placa base (6) accionada para desplazarse en una primera dirección (D1) entre una posición cerrada, en Ia que dicho punzón (7) está introducido en dicha cavidad de inyección (10), y una posición abierta, en Ia que el punzón (7) está extraído de dicha cavidad de inyección (10). El punzón (7) tiene asociado un elemento expulsor (8) configurado para definir una parte del molde de Ia preforma y conectado a una placa expulsora (4) accionada para desplazar el elemento expulsor (8) en vaivén en dicha primera dirección (D1) para expulsar Ia preforma (P) del punzón (7).

Description

APARATO PARA MOLDEO DE INYECCIÓN DE PREFORMAS
Sector de Ia técnica
La presente invención concierne á un aparato para moldeo de inyección de preformas que comprende un elemento expulsor de las preformas que tiene una superficie que contribuye a formar Ia cavidad del molde de Ia preforma. El aparato está adaptado para realizar ciclos de inyección-enfriamiento-expulsión de las preformas, y según su modo de realización es útil tanto para ciclos en los que Ia inyección y el enfriamiento se realizan en Ia propia cavidad de inyección como para ciclos en los que Ia inyección y el enfriamiento se realizan por separado en una cavidad de inyección y una cavidad de enfriamiento, respectivamente.
Estado de Ia técnica anterior Son bien conocidos aparatos para moldeo de inyección de preformas, siendo tales preformas unos cuerpos huecos de un material plástico, por ejemplo de tereftalato de polietileno (PET), en forma de probeta, provistos de un cuello, opcionalmente con un fileteado de rosca exterior y una valona anular, y una boca. Las preformas están destinadas a Ia posterior fabricación de botellas de plástico por soplado del cuerpo en forma de probeta, en cuyo proceso el cuello y Ia boca resultan inalterados. Un aparato de tipo simple comprende básicamente una parte fija con un canal caliente de inyección, con un bloque de cavidades conteniendo al menos una cavidad de inyección en conexión con dicho canal caliente, donde dicha cavidad de inyección define una primera parte de un molde de dicha preforma. Asociada al bloque de cavidades se encuentra una placa porta-cuellos sobre Ia que están montados unos semi-cuellos de inyección adaptados para cerrarse junto a Ia embocadura de dicha cavidad de inyección definiendo una segunda parte de dicho molde de Ia preforma, y para abrirse. En una parte móvil, el aparato comprende una placa base que tiene asociado al menos un punzón configurado para definir . una tercera parte del molde de Ia preforma. Esta placa base está accionada para desplazarse en una primera dirección entre una posición cerrada, en Ia que dicho punzón está introducido en dicha cavidad de inyección, y una posición abierta, en Ia que el punzón está extraído de dicha cavidad de inyección. Durante el paso de la posición cerrada a Ia posición abierta, los mencionados semi-cuellos de inyección cooperan en Ia extracción de Ia preforma. En estos aparatos simples, Ia inyección y el enfriamiento de Ia preforma se realizan en Ia propia cavidad de inyección.
Con el fin de disminuir Ia duración del ciclo de inyección-enfriamiento- expulsión de las preformas, actualmente se utilizan aparatos en los que Ia inyección y el enfriamiento se realizan por separado en una cavidad de inyección y una cavidad de enfriamiento, respectivamente. Este tipo de aparatos utiliza un molde con varias cavidades fijado a una prensa de inyección vertical u horizontal y un dispositivo externo para el enfriamiento de las preformas inyectadas. Un tal dispositivo de enfriamiento de las preformas es necesario cuando se desea reducir el tiempo de ciclo de producción, ya que las preformas necesitan un largo tiempo de enfriamiento debido a sus gruesas paredes, y un enfriamiento realizado íntegramente en el molde de inyección proporcionaría un ciclo excesivamente largo. Así, una parte del tiempo total de enfriamiento se realiza en el molde y otra parte (generalmente superior) se realiza externamente en un dispositivo diseñado especialmente para tal fin.
En Ia práctica existen muchos y muy diversos diseños de estos dispositivos de enfriamiento, tanto de accionamiento horizontal como vertical, buscando siempre Ia forma de acoplamiento a Ia prensa de inyección. La patente IT-A-1317242, de Cantoni, describe un procedimiento para Ia fabricación de preformas que utiliza un molde de inyección con varias cavidades para Ia inyección y dos placas de enfriamiento, cada una con igual número de cavidades de enfriamiento que el de inyección. Las placas de enfriamiento están situadas una a cada lado del molde de inyección y dos juegos de punzones están montados sobre un soporte móvil que se desplaza alternadamente entre dos posiciones. En una primera posición uno de los juegos de punzones está en relación con las cavidades de inyección mientras el otro juego de punzones está en relación con las cavidades enfriamiento de una primera placa, mientras que, en una segunda posición, el juego de punzones que estaba en relación con las cavidades de inyección pasa a situarse en relación con las cavidades de enfriamiento de Ia segunda placa y el juego de punzones que estaba en relación con las cavidades enfriamiento de Ia primera placa pasa a situarse en relación con las cavidades de inyección.
Las patentes EP-A-0673748, US-A-4201535, y US-A-4472131 describen variantes de aparatos para el moldeo de inyección de preformas que realizan alternadamente operaciones inyección y enfriamiento en cavidades separadas. En Ia citada patente US-A-4472131 , los moldes para las porciones del cuello de las preformas están constituidos en dos mitades que se abren por medios mecánicos para permitir Ia expulsión de Ia preforma. Axialmente en el interior del punzón está dispuesto un vastago desplazado por un dispositivo de levas para abrir una válvula de paso en un conducto de aire a presión. El extremo del vastago, cuando es desplazado, sobresale del extremo del punzón para efectuar un empuje inicial de Ia preforma, y un flujo de aire a presión que sale por el extremo del punzón termina Ia expulsión de Ia preforma. Este dispositivo de expulsión resulta complejo y costoso. Otro dispositivo de expulsión de las preformas conocido comprende un doble juego de semi-cuellos, uno para Ia inyección y el otro para Ia expulsión. Sin embargo, este dispositivo resulta antieconómico ya que los semi-cuellos son elementos de gran complejidad y elevado coste constructivo.
Un objetivo de Ia presente invención es el de contribuir a paliar los anteriores inconvenientes mediante un aparato para moldeo de inyección de preformas provisto de un sistema para Ia expulsión de las preformas que sea simple y eficaz, y construido mediante elementos de fácil mecanización y bajo coste constructivo.
Exposición de Ia invención
La presente invención contribuye a alcanzar los anteriores y otros objetivos aportando un aparato para moldeo de inyección de preformas, del tipo que comprende, según un ejemplo de realización básico, un canal caliente de inyección; un bloque de cavidades conteniendo al menos una cavidad de inyección en conexión con dicho canal caliente, definiendo dicha cavidad de inyección una primera parte de un molde de dicha preforma; una placa porta- cuellos sobre Ia que están montados unos semi-cuellos de inyección adaptados para cerrarse junto a Ia embocadura de dicha cavidad de inyección definiendo una segunda parte de dicho molde de Ia preforma, y para abrirse; una placa base que tiene asociado al menos un punzón configurado para definir una tercera parte del molde de Ia preforma, estando dicha placa base accionada para desplazarse en una primera dirección entre una posición cerrada, en Ia que dicho punzón está introducido en dicha cavidad de inyección, y una posición abierta, en Ia que el punzón está extraído de dicha cavidad de inyección. El aparato de Ia presente invención está caracterizado porque comprende además un elemento expulsor asociado a dicho punzón y configurado para definir una cuarta parte del molde de Ia preforma, estando dicho elemento expulsor conectado a una placa expulsora accionada para desplazar el elemento expulsor en dicha primera dirección con el fin expulsar Ia preforma del punzón.
La presente invención aporta otros ejemplos de realización más complejos, en los que las operaciones inyección y enfriamiento realizan respectivamente en cavidades de inyección y enfriamiento separadas, con un doble juego de punzones dotados de desplazamientos alternados. Una característica común a todos los ejemplos de realización de Ia presente invención es que Ia cavidad del molde, y por consiguiente Ia geometría de Ia preforma, está definida por cuatro elementos básicos del aparato, a saber: Ia cavidad de inyección, que conforma Ia parte exterior del cuerpo de Ia preforma; los semi-cuellos de inyección, que conforman Ia parte exterior del cuello de Ia preforma; el punzón, que conforma Ia parte interior de Ia preforma; y el elemento expulsor, que conforma Ia parte superior frontal de Ia boca de Ia preforma. Hay que señalar que todos los moldes de preforma del estado de Ia técnica conforman Ia cavidad del molde mediante sólo tres elementos del aparato, a saber: Ia cavidad de inyección; los semi-cuellos; y el punzón.
Por consiguiente, Ia característica novedosa del aparato de Ia presente invención es el sistema de expulsión que incluye el mencionado elemento expulsor, el cual cumple con dos propósitos. El primero es facilitar Ia expulsión y caída de Ia preforma, sobretodo en preformas difíciles de expulsar con los dispositivos del estado de Ia técnica por tener algún perfil complicado en Ia zona del cuello. El segundo es proporcionar una significativa reducción de costes de fabricación, puesto que los elementos expulsores en forma de casquillo de Ia presente invención son unas piezas de fácil mecanización y bajo coste constructivo, la incorporación de los cuales evita tener que disponer un doble juego de semi-cuellos, como en algunos de los sistemas actuales, con el consiguiente ahorro, dado que los semi-cuellos son uno de los elementos de mayor complejidad y elevado coste constructivo de los que componen un aparato de moldeo por inyección de preformas de este tipo.
Breve descripción de los dibujos
Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de Ia siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
Ia Fig. 1 es una vista esquemática en sección transversal de un aparato para moldeo de inyección de preformas de acuerdo con un primer ejemplo de realización de Ia presente invención, con Ia placa base en una posición cerrada;
Ia Fig. 2 es una vista esquemática en sección transversal del aparato de Ia Fig. 1 , con Ia placa base en una posición abierta;
Ia Fig. 3 es una vista esquemática en sección transversal del aparato de Ia Fig. 1 , con Ia placa base en una posición abierta y el elemento expulsor efectuando una maniobra de expulsión de Ia preforma;
Ia Fig. 4 es una vista esquemática en sección transversal de un aparato para moldeo de inyección de preformas de acuerdo con un segundo ejemplo de realización de Ia presente invención, con Ia placa base en una posición cerrada; las Figs. 5 a 10 son vistas esquemáticas en sección transversal del aparato de Ia Fig. 4 en diferentes fases de un ciclo de moldeo, enfriamiento y expulsión de Ia preforma; las Figs. 11 y 12 son vistas esquemáticas en planta de unos componentes asociados a una parte fija y a una parte móvil, respectivamente, de un aparato de acuerdo con una variante del segundo ejemplo de realización mostrado en las Figs. 4 a 10;
Ia Fig. 13 es una vista esquemática en planta de unos componentes asociados a una parte fija y a una parte móvil, respectivamente, de un aparato para moldeo de inyección de preformas de acuerdo con otra variante del segundo ejemplo de realización; Ia Fig. 14 es una vista parcial en sección transversal, ampliada, tomada a Io largo de Ia línea XIV de Ia Fig. 13; las Figs. 15A y 15B son vistas parciales en sección transversal, ampliadas, tomadas a Io largo de Ia línea XV de Ia Fig. 13, en dos fases diferentes de un ciclo de moldeo, enfriamiento y expulsión de preformas;
Ia Fig. 16 es una vista esquemática en sección transversal del aparato de Ia Fig. 13 en una fase de dicho ciclo; y las Figs. 17 y 18 son vistas esquemáticas en planta de unos componentes asociados a una parte fija y a una parte móvil, respectivamente, de un aparato para moldeo de inyección de preformas de acuerdo con un tercer ejemplo de realización de Ia presente invención.
Descripción detallada de unos ejemplos de realización
A Io largo de Ia siguiente descripción se han utilizado las mismas referencias numéricas para designar elementos análogos en los diferentes ejemplos de realización.
Haciendo referencia en primer lugar a las Figs. 1 a 3 se describe un primer ejemplo de realización del aparato de Ia invención que responde a su expresión más simple, y está adaptado para producir unas preformas P que comprenden, según el ejemplo ilustrado, un cuerpo en forma de probeta, con un cuello y una boca.
El aparato de este primer ejemplo de realización comprende un canal caliente 1 de inyección, al que está unido un bloque de cavidades 2 que contiene una cavidad de inyección 10 en conexión con dicho canal caliente 1. La mencionada cavidad de inyección 10 define una primera parte de un molde de Ia preforma P correspondiente a una superficie exterior de dicho cuerpo en forma de probeta. El mencionado canal caliente 1 y el bloque de cavidades 2 constituyen una parte fija 20 unida a un plato fijo de una máquina ¡nyectora (no mostrada). Esta parte fija 20 del aparato tiene asociada una placa porta-cuellos 3 sobre Ia que están montados unos semi-cuellos de inyección 9a, 9b. La citada placa porta-cuellos 3 está dotada de un pequeño movimiento para acercarse o alejarse del bloque de cavidades 2 y dichos semi-cuellos de inyección 9a, 9b están dotados de unos movimientos para acercarse o alejarse el uno del otro. Con estos movimientos combinados, los semi-cueilos de inyección 9a, 9b están adaptados para adoptar una posición cerrada junto a Ia embocadura de dicha cavidad de inyección 10 (Fig. 1) definiendo una segunda parte de dicho molde de Ia preforma P durante Ia operación de inyección, y para abrirse después (Fig. 2), efectuando un movimiento combinado de apertura simbolizado por las flechas Ma, para permitir Ia extracción de Ia preforma P moldeada. La mencionada segunda parte del molde de Ia preforma P, definida por dichos semi-cuellos de inyección 9a, 9b, corresponde a una superficie exterior de dicho cuello, y habitualmente incluye una configuración para conformar un fileteado de rosca y/o un resalte anular en dicha superficie exterior del cuello de Ia preforma P.
El aparato comprende además una parte móvil 30 fijada a un plato móvil de dicha máquina inyectora. Esta parte móvil 30 está formada por una placa base 6 a Ia que está unido un punzón 7 configurado para definir una tercera parte del molde de Ia preforma P correspondiente a una superficie interior tanto del cuerpo en forma de probeta como del cuello de Ia preforma. La mencionada placa base 6 está montada de manera móvil, guiada, y está accionada para desplazarse en una primera dirección D1 entre una posición cerrada, mostrada en Ia Fig. 1 , en Ia que dicho punzón 7 está introducido en Ia cavidad de inyección 10, y una posición abierta, mostrada en Ia Fig. 2, en Ia que el punzón 7 está extraído de dicha cavidad de inyección 10. En este primer ejemplo de realización, el aparato está adaptado para realizar una operación de inyección de un material plástico fundido (por ejemplo, un poli-tereftalato de etileno (PET)) para moldear Ia preforma P en el interior del molde definido cuando Ia placa base 6 está en Ia posición cerrada y una subsiguiente operación de enfriamiento de Ia preforma P en Ia misma cavidad de inyección 10 antes de que Ia placa base 6 pase a su posición abierta. Para ello, el bloque de cavidades está generalmente provisto de un circuito para un fluido de refrigeración (no mostrado). Cuando Ia preforma P se enfría se contrae ligeramente, de manera que Ia preforma P permanece sujeta al punzón 7 cuando Ia placa base 6 se sitúa en Ia posición abierta (Fig. 2).
La parte móvil 30 del aparato comprende además un elemento expulsor 8 asociado a dicho punzón 7, que constituye el elemento característico del aparato de acuerdo con Ia presente invención. El mencionado elemento expulsor 8 tiene Ia forma de un caequillo dispuesto alrededor del punzón 7 y comprende una superficie anular extrema 12 que define, cuando Ia placa base 6 está en Ia posición cerrada (Fig. 1), una cuarta parte del molde de Ia preforma P que corresponde substancialmente a una parte anular extrema alrededor de dicha boca de Ia preforma P. El elemento expulsor 8 está conectado a una placa expulsora 4 guiada y accionada para desplazar el elemento expulsor 8 a Io largo del punzón 7 en un movimiento de vaivén efectuado mientras Ia placa base 6 está en dicha posición abierta (Fig. 3) con el fin expulsar Ia preforma P del punzón 7. Mientras se efectúa Ia operación de expulsión, los semi-cuellos de inyección 9a, 9b se cierran de nuevo, efectuando un movimiento combinado de cierre simbolizado por las flechas Mc en Ia Fig. 3, y cuando el elemento expulsor 8 ha regresado a su posición inicial, Ia placa base 6 está lista para ser situada de nuevo a Ia posición cerrada, con el punzón 7 introducido de nuevo en Ia cavidad de inyección 10 (Fig. 1), con el fin de iniciar un nuevo ciclo de inyección- enfriamiento-expulsión de una preforma P.
De acuerdo con una variante (no mostrada) de este primer ejemplo de realización, el bloque de cavidades 2 incluye cualquier número operativo de cavidades de inyección 10 y Ia placa base 6 lleva un número igual de punzones 7, efectuándose el ciclo de funcionamiento conjuntamente para todos ellos de manera análoga a Ia descrita más arriba en relación con las Figs. 1 a 3 para una única cavidad de inyección 10 y un único punzón 7. En esta variante, cada punzón 7 tiene asociado su propio elemento expulsor 8, y todos los elementos expulsores 8 están unidos a una única placa expulsora 4 común. Hay que señalar que, a diferencia de los aparatos del estado de Ia técnica, en los que Ia cavidad del molde está definida por sólo tres elementos básicos, una característica relevante de Ia presente invención, común a todos los ejemplos de realización, es que Ia cavidad del molde, y por consiguiente Ia geometría de la preforma P, está definida por cuatro elementos básicos. Tal como se ha descrito más arriba, estos cuatro elementos básicos son: Ia cavidad de inyección 10, que conforma Ia parte exterior del cuerpo de Ia preforma P; el punzón 7, que conforma Ia parte interior de Ia preforma P; los semi-cuellos de inyección 9a, 9b, que conforman Ia parte exterior del cuello de Ia preforma P; y el elemento expulsor 8, que conforma Ia parte superior frontal de Ia boca de Ia preforma P. La novedad es el elemento expulsor 8, el cual es utilizado posteriormente a Ia inyección para Ia expulsión de Ia preforma P del punzón 7.
Con referencia ahora a las Figs. 4 a 10 se describe un segundo ejemplo de realización del aparato de Ia invención, en el que, con el propósito de reducir Ia duración del ciclo de inyección-enfriamiento-expulsión de Ia preforma P, Ia operación de enfriamiento se completa en una cavidad de enfriamiento 11a, 11b diferente de Ia cavidad de inyección 10. Al igual que en el ejemplo de realización anterior, las preformas P producidas comprenden un cuerpo en forma de probeta, con un cuello y una boca.
De acuerdo con este segundo ejemplo de realización, y de manera análoga a Ia descrita más arriba en relación con el primer ejemplo de realización, el aparato comprende una parte fija 20 unida a un plato fijo de una máquina inyectora (no mostrada) y una parte móvil 30 fijada a un plato móvil de dicha máquina (Fig. A). La parte fija 20 se compone de un canal caliente de inyección 1 al que está unido un bloque de cavidades 2 que contiene al menos una cavidad de inyección 10 que define una primera parte de una cavidad de molde en Ia que será conformada una Ia preforma P durante una operación de inyección. El bloque de cavidades 2 tiene asociada una placa porta-cuellos 3 que soporta dos semi-cuellos de inyección 9a y 9b adaptados para cerrarse junto a Ia embocadura de Ia cavidad de inyección 10 para conformar una segunda parte de Ia preforma, y para abrirse.
Sin embargo, en este segundo ejemplo de realización, Ia cavidad de inyección 10 está interpuesta entre dos cavidades de enfriamiento 11a y 11b adaptadas para enfriar el exterior de Ia preforma P mediante un circuito para un fluido de refrigeración (no mostrado) en una operación de enfriamiento posterior a Ia operación de inyección. La parte móvil 30 comprende una placa base 6 guiada accionada para desplazarse en una primera dirección D1 entre una posición cerrada, mostrada en las Figs. 4, 6 y 10, y una posición abierta, mostrada en las Figs. 5, 7, 8 y 9. Sobre Ia placa base 6 está montada una placa de punzones 5 a Ia que están fijados dos punzones 7a, 7b. La mencionada placa de punzones 5 está adaptada y accionada para ser desplazada sobre Ia placa base 6 en una segunda dirección D2 transversal a Ia primera dirección Dl Durante el funcionamiento del aparato, un dispositivo de control controla en combinación unos movimientos de Ia placa base 6 en Ia primera dirección D1 y de Ia placa de punzones 5 en Ia segunda dirección D2 para introducir alternadamente los punzones 7a, 7b en Ia cavidad de inyección 10 y en una de las dos cavidades de enfriamiento 11a, 11b, tal como se describirá en mayor detalle más abajo. Cada punzón 7a, 7b tiene asociado un respectivo elemento expulsor 8a, 8b análogo al elemento expulsor 8 descrito más arriba en relación con el primer ejemplo de realización, y cada elemento expulsor 8a, 8b está conectado a una respectiva placa expulsora 4a, 4b accionada independientemente para efectuar un movimiento de vaivén del elemento expulsor 8a, 8b a Io largo de su respectivo punzón 7a, 7b mientras Ia placa base 6 está en dicha posición abierta con el fin de expulsar Ia preforma P.
Nótese que en este segundo ejemplo de realización, al igual que en el primero, Ia cavidad del molde está conformada por cuatro elementos básicos, que en este caso son: cavidad de inyección 10; semi-cuellos de inyección 9a y 9b; y, alternadamente, uno y otro punzón 7a, 7b y el elemento expulsor 8a, 8b asociado al mismo.
El funcionamiento del aparato de acuerdo con el segundo ejemplo de realización es el siguiente. El ciclo se inicia, por ejemplo, con el aparato en Ia posición mostrada Ia Fig. 5, donde Ia placa base 6 está en Ia posición abierta y Ia placa de punzones 5 se encuentra en una de sus dos posibles posiciones, que denominaremos aquí "posición inferior" en relación con las vistas mostradas en las figuras. En esta posición, un primer punzón 7a de los dos punzones 7a, 7b está desnudo y enfrentado a Ia cavidad de inyección 10, junto a Ia cual los dos semi-cuellos de inyección 9a, 9b están cerrados, mientras que el segundo punzón 7b está enfrentado a una de las cavidades de enfriamiento, que denominaremos aquí "cavidad de enfriamiento inferior 11b" en relación con las vistas mostradas en las figuras. Sobre este segundo punzón 7b se encuentra una preforma P aún no suficientemente enfriada procedente una operación de inyección previa.
A continuación, Ia placa base 6 es desplazada a su posición cerrada mostrada en Ia Fig. 6 sin variar Ia posición de Ia placa de punzones 5, donde el primer punzón 7a es introducido a Ia cavidad de inyección 10 de manera tal que Ia cavidad del molde de Ia preforma P queda completada por Ia cooperación conjunta de unas superficies de Ia cavidad de inyección 10, de los semi-cuellos de inyección 9a, 9b, del primer punzón 7a y de un primer elemento expulsor 8a de los dos elementos expulsores 8a, 8b, el cual está asociado con el primer punzón 7a. Cuando se ha alcanzado esta posición se procede a inyectar un material plástico fundido procedente del canal caliente de inyección 1 al interior de Ia cavidad del molde para conformar una primera preforma P. Al mismo tiempo, el segundo punzón 7b, con Ia correspondiente preforma P dispuesta sobre el mismo, ha sido introducido a dicha cavidad de enfriamiento inferior 11b donde se completa el enfriamiento de Ia preforma P hasta un. nivel deseado.
Seguidamente, tal como se muestra en Ia Fig. 7, Ia placa base 6 inicia un desplazamiento hacia su posición abierta al mismo tiempo que Ia placa porta- cuellos 3 y los semi-cuellos de inyección 9a, 9b efectúan sincronizadamente un movimiento combinado de apertura simbolizado por las flechas Ma. En este inicio de movimiento, los semi-cuellos de inyección 9a, 9b ayudan a arrastrar Ia preforma P junto con el primer punzón 7a, hasta quedar totalmente abiertos para permitir Ia extracción completa del primer punzón 7a y el desmoldeo de Ia preforma P de Ia cavidad de inyección 10. Por su parte, y al mimo tiempo, el segundo punzón 7b es extraído simplemente de Ia cavidad de enfriamiento inferior 11b con la preforma P suficientemente enfriada sobre el mismo.
Tal como se muestra en Ia Fig. 8, una vez Ia placa base 6 está en Ia posición abierta, Ia placa porta-cuellos 3 y los semi-cuellos de inyección 9a, 9b efectúan un movimiento combinado de cierre simbolizado por las flechas Mc, con Io que los semi-cuellos de inyección 9a, 9b vuelven a su posición cerrada inicial. A continuación o simultáneamente, Ia placa de punzones 5 es desplazada, mediante un mecanismo hidráulico o motorizado, sobre Ia placa base 6 hasta Ia posición mostrada en Ia Fig. 8, en Ia que el primer punzón 7a, que lleva Ia preforma P recién inyectada, y caliente, es enfrentado a Ia cavidad de enfriamiento superior 11a a Ia vez que el segundo punzón 7b, que lleva Ia preforma P enfriada, es enfrentado a Ia cavidad de inyección 10.
A continuación, tal como se muestra en Ia Fig. 9, el segundo elemento expulsor 8b es desplazado por su respectiva placa expulsora 4b en un movimiento de vaivén a Io largo del segundo punzón 7b para expulsar Ia preforma P enfriada, con Io que el segundo punzón 7b queda ahora desnudo y enfrentado a Ia cavidad de inyección 10.
Finalmente, Ia placa base 6 es desplazada de nuevo a Ia posición cerrada, como muestra Ia Fig. 10, con Io que el primer punzón 7a, que lleva Ia preforma P recién inyectada y caliente se introduce en Ia cavidad de enfriamiento superior 11a, y el segundo punzón 7b, desnudo, es insertado a Ia cámara de inyección 10 de manera tal que Ia cavidad del molde de Ia preforma P queda completada por Ia cooperación conjunta de unas superficies de Ia cavidad de inyección 10, de los semi-cuellos de inyección 9a, 9b, del segundo punzón 7b y del segundo elemento expulsor 8b. Así, Ia preforma P caliente se van enfriando en Ia cavidad de enfriamiento superior 11a Ia mientras se inyecta una nueva preforma P sobre el segundo punzón 7b en Ia cavidad de inyección 10.
A partir de este momento se repiten los pasos anteriormente descritos, de forma alternada. Hay que señalar que el dispositivo de control controla los movimientos de las placas expulsoras 4a, 4b para expulsar Ia preforma P sólo de aquel punzón 7a, 7b que ha sido extraído de una cavidad de enfriamiento 11a, 11b, no actuando, en cambio, en el punzón 7a, 7b que hace Ia transición desde Ia cavidad de inyección 10 a una de las cavidades de enfriamiento 11a, 11b.
En las Figs. 11 y 12 se muestran unas vistas esquemáticas en planta de Ia parte fija 20 y Ia parte móvil 30 de un aparato de acuerdo con una variante de este segundo ejemplo de realización. Haciendo referencia a Ia Fig. 11 , el bloque de cavidades 2 incluye una hilera de un número de cavidades de inyección 10 que está dispuesta entre dos hileras de igual número de cavidades de enfriamiento 11a, 11b cada una. Obviamente, aunque en el ejemplo ¡lustrado en Ia Fig. 11 se muestran hileras de dos elementos, dichas hileras podrían ser de cualquier número operativo de elementos. En Ia Fig. 12 se muestra Ia placa base 6 sobre Ia que está montada Ia placa de punzones 5, Ia cual lleva un número de punzones 7a, 7b doble al número de cavidades de cavidades de inyección 10. Los punzones 7a, 7b están divididos en dos hileras dispuestas a una distancia igual a Ia distancia entre las cavidades de inyección 10 y las cavidades de enfriamiento 11a, 11 b. El ciclo de funcionamiento se realiza conjuntamente para todos los elementos de manera análoga a Ia descrita más arriba en relación con las Figs. 4 a 10 para una única cavidad de inyección 10 dispuesta entre dos cavidades de enfriamiento 11a, 11b y dos punzones 7a, 7a, excepto en que en esta variante, cada punzón 7a, 7b tiene asociado su propio elemento expulsor 8a, 8b, y todos los elementos expulsores 8a asociados a los punzones 7a de una de las hileras están unidos a una primera placa expulsora 4a común, y todos los elementos expulsores 8b asociados a los punzones 7b de Ia otra de las hileras están unidos a una segunda placa expulsora 4b común. Las primera y segunda placas expulsoras 4a, 4b están accionadas y controladas independientemente.
De acuerdo con otra variante del segundo ejemplo de realización mostrada en las Figs. 13 a 16, Ia parte fija del aparato comprende un número de bloques de cavidades 2, cada uno incluyendo una hilera de cavidades de inyección 10. Los bloques de cavidades 2 están interpuestos alternadamente entre igual número más uno de bloques de enfriamiento, cada uno de los cuales incluye una hilera de cavidades de enfriamiento 11a, 11b. Así, un número n de hileras de cavidades de inyección 10 quedan interpuestas alternadamente con un número n+1 de hileras de cavidades de enfriamiento 11a, 11b (Fig. 16), siendo las dos hileras de los extremos hileras de cavidades de enfriamiento. Aunque en Ia Fig. 16 se muestran las cavidades de inyección 10 y las cavidades de enfriamiento 11a, 11b formadas en bloques separados, en un ejemplo de realización preferido tanto las cavidades de inyección 10 como las cavidades de enfriamiento 11a, 11b están formadas en un mismo bloque y dispuestas en respectivas hileras interpuestas alternadamente del modo descrito en relación con Ia Fig. 16.
La parte móvil comprende Ia placa base 6 sobre Ia que está montada Ia placa de punzones 5, Ia cual lleva un número 2n de hileras de punzones 7a, 7b, es decir, un número de hileras de punzones 7a, 7b doble del número de hileras de cavidades de inyección 10. La placa de punzones 5 está adaptada y accionada para ser desplazada sobre Ia placa base 6 en una segunda dirección D2 transversal a Ia primera dirección D1 para enfrentar alternadamente las hileras de punzones 7a, 7b a las hileras de cavidades de inyección 10 y a las hileras de cavidades de enfriamiento 11a, 11b. Todos los elementos expulsores 8a, 8b asociados a los punzones 7a, 7b de cada una de las hileras están unidos a una placa expulsora 4a, 4b común, accionada y controlada independientemente. En otras palabras, hay una placa expulsora 4a, 4b independiente para cada hilera de punzones 7a, 7b. Los movimientos de Ia placa base 6 en Ia primera dirección D1 son accionados en combinación con los movimientos de Ia placa de punzones 5 en Ia segunda dirección D2 para introducir cíclica y alternadamente las hileras de punzones 7a, 7b en las hileras de cavidades de inyección 10 y en las hileras de cavidades de enfriamiento 11a, 11b. Una placa de accionamiento 50 está asociada a Ia placa base 6 y accionada para desplazarse en Ia primera dirección D1 en relación con Ia misma. Para efectuar Ia expulsión de las preformas P, sólo las placas expulsoras 4a, 4b asociadas a aquellos punzones 7a, 7b que han sido extraídos de las cavidades de enfriamiento 11a, 11b son arrastradas selectivamente por un desplazamiento de dicha placa de accionamiento 50, mientras que las placas expulsoras 4a, 4b asociadas a aquellos punzones 7a, 7b que han sido extraídos de las cavidades de inyección 10 son retenidas junto a Ia placa de punzones 5.
Para ello, tal como se muestra mejor en las Figs. 13, 14, 15A y 15B, Ia placa de accionamiento 50 está provista de unos primeros elementos selectores 51 que cooperan con unos segundos elementos selectores 52 montados en Ia placa base 6 para seleccionar mecánicamente cuáles de las placas expulsoras 4a, 4b van a ser arrastradas por Ia placa de accionamiento 50 y cuáles van a ser retenidas junto a Ia placa de punzones 5 en función de Ia posición de las placas expulsoras 4a, 4b en relación con Ia placa base 6 en Ia segunda dirección D2. Los primeros elementos selectores 51 están adaptados para acoplarse a las placas expulsoras 4a, 4b que deben ser arrastradas, vinculándolas con ello a Ia placa de accionamiento 50, mientras que los segundos elementos selectores 52 están adaptados para retener las placas expulsoras 4a, 4b que no deben ser desplazadas junto a Ia placa de punzones 5 cuando Ia placa de punzones 5 se desplaza cíclicamente en Ia dirección D2 para cambiar alternadamente las hileras de punzones 7a, 7b de sus posiciones enfrentadas a las hileras de cavidades de inyección 10 y a las hileras de cavidades de enfriamiento 11a, 11b. Así, son los movimientos de Ia placa de punzones 5 en Ia segunda dirección D2 los que acoplan y desacoplan alternadamente las placas expulsoras 4a, 4b con los primeros y segundos elementos selectores 51, 52.
En las Flgs. 15A y 15B se muestran en mayor detalle los primeros elementos selectores 51. La placa de accionamiento 50 define un marco en el interior del cual se desplazan las placas expulsoras 4a, 4b en Ia segunda dirección D2. Los primeros elementos selectores 51 comprenden unos pares de aletas 53 paralelas formadas en Ia placa de accionamiento 50 y que se extienden hacia el interior de mencionado marco desde unos bordes opuestos del mismo (véase también Ia Fig. 13). Entre cada par de aletas 53 está definida una ranura 54 adaptada para recibir una pestaña 55 formada en el borde correspondiente de cada placa expulsora 4a, 4b. Así, cuando Ia placa expulsora 4a, 4b es desplazada en Ia segunda dirección D2 Ia pestaña 55 se introduce en Ia ranura 54, o Ia abandona. Cuando Ia pestaña 55 está en Ia ranura 54 y Ia placa de accionamiento 50 se desplaza en Ia primera dirección D1, las aletas 53 son capaces de arrastrar las placas expulsoras 4a, 4b llevando los correspondientes elementos expulsores 8a, 8b a una posición de expulsión (Fig. 16). Cada una de las mencionadas pestañas 55 tiene una cavidad 59 adaptada para recibir insertado un dedo 56 cargado elásticamente, por ejemplo, por un muelle 57. El mencionado dedo 56 está montado en una cavidad de Ia placa de accionamiento 50 de manera que puede ser desplazado en relación con Ia placa de accionamiento 50 en Ia dirección D1. El dedo 56 está unido a un apéndice 60 pasado a través de una abertura de Ia placa de accionamiento 50 de manera que dicho apéndice es presionado por Ia placa base 6 cuando Ia placa de accionamiento 50 está en su posición retraída (Fig. 15A). Con ello, el dedo 56 es empujado contra Ia fuerza del muelle 57 fuera de su acoplamiento con Ia cavidad 59 de Ia pestaña 55 y Ia placa expulsora 4a, 4b es libre de moverse en Ia dirección D2. Cuando Ia placa de accionamiento 50 se separa de Ia placa base (Fig. 15B)1 el muelle 57 empuja el dedo 57 al interior de Ia cavidad 59 y el apéndice 60 sobresale de Ia placa de accionamiento 50. Los dedos 56 tienen Ia función de retener las pestañas 55 en Ia posición correcta en relación con las ranuras 54 de Ia placa de accionamiento 50, Io que es especialmente necesario cuando Ia placa base 6 está instalada en una disposición vertical. En Ia Fig. 14 se muestran en mayor detalle los segundos elementos selectores 52, los cuales comprenden unas uñas de retención 58 unidas a Ia placa base 6 y alojadas en unos huecos de Ia placa de accionamiento 50, de manera que dichas uñas de retención 58 sobresalen hacia dentro del marco definido por Ia placa de accionamiento 50 para colocarse por encima de las pestañas 55 de las placas expulsoras 4a, 4b cuando las placas expulsoras 4a, 4b son desplazadas en Ia segunda dirección D2. Así, cuando Ia placa de accionamiento 50 se desplaza en Ia primera dirección D1 (Fig. 16) sólo las placas expulsora 4a, 4b que tienen sus pestañas 55 insertadas en las ranuras 54 entre las aletas 53 de los primeros elementos selectores 51 son desplazadas, mientras que las placas expulsoras 4a, 4b que tienen sus pestañas 55 bajo las uñas 58 de los segundos elementos selectores 52 son retenidas junto a Ia placa de punzones 5. Obviamente, los primeros y segundos elementos selectores 51 , 52 admiten múltiples variantes en relación con los ejemplos de realización mostrados.
Los primeros elementos selectores 51 están alternados con los segundos elementos selectores 52, siendo los elementos selectores situados en ambos extremos de Ia placa base 6 segundos elementos selectores 52. En las Figs. 13 a 16 se muestran unas de las placas expulsoras 4a retenidas por los segundos elementos selectores 52 y otras de las placas expulsoras 4b, alternadas, acopladas a los primeros elementos selectores 51. Sin embargo, en una fase posterior del ciclo, Ia placa de punzones 5 será desplazada en Ia segunda dirección D2, con Io que las placas expulsoras 4a previamente retenidas por los segundos elementos selectores 52 pasarán a acoplarse a los primeros elementos selectores 51 y las placas expulsoras 4b previamente acopladas a los primeros elementos selectores 51 pasarán a quedar retenidas por los segundos elementos selectores 52, y así sucesivamente.
En las Figs. 17 y 18 se muestran unas vistas esquemáticas en planta de Ia parte fija 20 y Ia parte móvil 30 de un aparato de acuerdo con un tercer ejemplo de realización. El bloque de cavidades 2 mostrado en Ia Fig. 17 incluye un grupo de cavidades de inyección 10 dispuestos según una matriz de, por ejemplo, un número de hileras por un número de columnas. Este grupo de cavidades de inyección 10 está dispuesto entre dos grupos de cavidades de enfriamiento 11a, 11b, cada uno formado por igual número de hileras e igual número de columnas que el grupo de cavidades de inyección 10. Obviamente, aunque en el ejemplo ilustrado en Ia Fig. 17 se muestran matrices de dos hileras por dos columnas de elementos, dichas matrices podrían ser de cualquier número operativo de hileras y columnas. En Ia Fig. 18 se muestra Ia placa base 6 sobre Ia que está montada Ia placa de punzones 5, Ia cual lleva un número de punzones 7a, 7b doble al número de cavidades de cavidades de inyección 10. Los punzones 7a, 7b están divididos en dos grupos, siendo cada grupo de igual número de hileras e igual número de columnas que el grupo de cavidades de inyección 10, estando ambos grupos separados por una distancia igual a Ia distancia entre los grupos de las cavidades de inyección 10 y los grupos de cavidades de enfriamiento 11a, 11b. El ciclo de funcionamiento se realiza conjuntamente para todos los elementos de manera análoga a Ia descrita más arriba en relación con las Figs. 4 a 10 para una única cavidad de inyección 10 dispuesta entre dos cavidades de enfriamiento 11a, 11b, y dos punzones 7a, 7a, excepto en que en este ejemplo de realización, cada punzón 7a, 7b tiene asociado su propio elemento expulsor 8a, 8b, y todos los elementos expulsores 8a asociados a los punzones 7a de uno de los grupos están unidos a una primera placa expulsora 4a común, y todos los elementos expulsores 8b asociados a los punzones 7b del otro de los grupos están unidos a una segunda placa expulsora 4b común. Las primera y segunda placas expulsoras 4a, 4b están accionadas y controladas independientemente.
De acuerdo con una variante de este tercer ejemplo de realización (no mostrada), Ia parte fija del aparato comprende un número de grupos de cavidades de inyección alternados con grupos de cavidades de enfriamiento, siendo los dos grupos de los extremos grupos de cavidades de enfriamiento. La parte móvil comprende un número de grupos de punzones doble del número de grupos de cavidades de inyección. Todos los elementos expulsores asociados a los punzones de cada uno de los grupos de punzones están unidos a una placa expulsora común, accionada y controlada independientemente.
Un experto en Ia materia será capaz de introducir variaciones y modificaciones en los ejemplos de realización mostrados y descritos sin salirse del alcance de Ia presente invención según está definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Aparato para moldeo de inyección de preformas, del tipo que comprende: - un canal caliente (1) de inyección;
- un bloque de cavidades (2) conteniendo al menos una cavidad de inyección (10) en conexión con dicho canal caliente (1), definiendo dicha cavidad de inyección (10) una primera parte de un molde de dicha preforma (P); - una placa porta-cuellos (3) sobre Ia que están montados unos semi- cuellos de inyección (9a, 9b) adaptados para cerrarse junto a Ia embocadura de dicha cavidad de inyección (10) definiendo una segunda parte de dicho molde de Ia preforma (P), y para abrirse;
- una placa base (6) que tiene asociado al menos un punzón (7) configurado para definir una tercera parte del molde de Ia preforma
(P), estando dicha placa base (6) accionada para desplazarse en una primera dirección (D1) entre una posición cerrada, en Ia que dicho punzón (7) está introducido en dicha cavidad de inyección (10), y una posición abierta, en Ia que el punzón (7) está extraído de dicha cavidad de inyección (10), caracterizado porque comprende además un elemento expulsor (8) asociado a dicho punzón (7) y configurado para definir una cuarta parte del molde de Ia preforma (P), estando dicho elemento expulsor (8) conectado a una placa expulsora (4) accionada para desplazar el elemento expulsor (8) en dicha primera dirección (D1) con el fin expulsar Ia preforma (P) del punzón (7).
2.- Aparato, de acuerdo con Ia reivindicación 1 , caracterizado porque dicha placa expulsora (4) está accionada para desplazar el elemento expulsor (8) a Io largo del punzón (7) en un movimiento de vaivén efectuado mientras Ia placa base (6) está en dicha posición abierta.
3.- Aparato, de acuerdo con Ia reivindicación 2, caracterizado porque el elemento expulsor (8) tiene Ia forma de un casquillo dispuesto alrededor del punzón (7).
4.- Aparato, de acuerdo con Ia reivindicación 3, caracterizado porque el elemento expulsor (8) en forma de casquillo tiene una superficie anular extrema (12) que define dicha cuarta parte del molde de Ia preforma (P).
5.- Aparato, de acuerdo con Ia reivindicación 4, caracterizado porque Ia preforma (P) comprende un cuerpo en forma de probeta, con un cuello y una boca, y porque Ia cuarta parte del molde de Ia preforma (P), definida por dicha superficie anular extrema (12) del elemento expulsor (8), corresponde substancialmente a una parte anular extrema alrededor de dicha boca de Ia preforma (P).
6.- Aparato, de acuerdo con Ia reivindicación 5, caracterizado porque dicha primera parte del molde de Ia preforma (P), definida por Ia cavidad de inyección (10), corresponde a una superficie exterior de dicho cuerpo en forma de probeta; dicha segunda parte del molde de Ia preforma (P), definida por dichos semi-cuellos de inyección (9a, 9b), corresponde a una superficie exterior de dicho cuello; y dicha tercera parte del molde de Ia preforma (P), definida por el punzón (7), corresponde a una superficie interior tanto del cuerpo en forma de probeta como del cuello.
7.- Aparato, de acuerdo con Ia reivindicación 6, caracterizado porque Ia segunda parte del molde de Ia preforma (P) incluye una configuración para conformar un fileteado de rosca en dicha superficie exterior del cuello.
8.- Aparato, de acuerdo con un cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha cavidad de inyección (10), que es al menos una, está interpuesta entre dos cavidades de enfriamiento (11a, 11b), y porque comprende dos de dichos punzones (7a, 7b) fijados a una placa de punzones (5) adaptada y accionada para ser desplazada sobre Ia placa base (6) en una segunda dirección (D2) transversal a Ia primera dirección (D1), estando uno de dichos elementos expulsores (8a, 8b) asociado a cada uno de los punzones (7a, 7b) y conectado a una respectiva placa expulsora (4a, 4b) accionada independientemente, estando unos movimientos de Ia placa base (6) y de dicha placa de punzones (5) controlados en combinación para introducir alternadamente los punzones (7a, 7b) en dicha cavidad de inyección (10) y en una de dichas cavidades de enfriamiento (11a, 11b), y estando unos movimientos de las placas expulsoras (4a, 4b) controlados para expulsar Ia preforma (P) sólo de aquel punzón (7a, 7b) que ha sido extraído de una cavidad de enfriamiento (11 a, 11 b).
9.- Aparato, de acuerdo con un cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicho bloque de cavidades (2) incluye un número de dichas cavidades de inyección (10) y está interpuesto entre dos bloques de enfriamiento que incluyen, cada uno, igual número de cavidades de enfriamiento (11a, 11b), y porque comprende un número doble de dichos punzones (7a, 7b) fijados a una placa de punzones (5) adaptada y accionada para ser desplazada sobre Ia placa base (6) en una segunda dirección (D2) transversal a Ia primera dirección (D1), estando uno de dichos elementos expulsores (8a, 8b) asociado a cada uno de los punzones (7a, 7b) y conectados por grupos de igual número a dos placas expulsoras (4a, 4b) accionadas independientemente, estando unos movimientos de Ia placa base (6) y de dicha placa de punzones (5) accionados en combinación para introducir alternadamente los punzones (7a, 7b) en dichas cavidades de inyección (10) y en las cavidades de enfriamiento (11a, 11b) de uno de dichos bloques de enfriamiento, y estando unos movimientos de las placas expulsoras (4a, 4b) controlados para expulsar Ia preforma (P) sólo de aquellos punzones (7a, 7b) que han sido extraídos de las cavidades de enfriamiento (11a, 11b).
10.- Aparato, de acuerdo con un cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque comprende un número n de hileras de cavidades de inyección (10) interpuestas alternadamente entre un número n+1 de hileras de cavidades de enfriamiento (11a, 11b), y porque comprende un número 2n de hileras de dichos punzones (7a, 7b), estando los punzones (7a, 7b) fijados a una placa de punzones (5) adaptada y accionada para ser desplazada sobre Ia placa base (6) en una segunda dirección (D2) transversal a Ia primera dirección (D1), estando una hilera de dichos elementos expulsores (8a, 8b) asociada a cada una de las hileras de punzones (7a, 7b), estando dichas hileras de elementos expulsores (8a, 8b) conectadas a unas respectivas placas expulsoras (4a, 4b) accionadas independientemente, estando unos movimientos de Ia placa base (6) y de dicha placa de punzones (5) accionados en combinación para introducir alternadamente las hileras de punzones (7a, 7b) en las hileras de cavidades de inyección (10) y en las hileras de cavidades de enfriamiento (11a, 11b), estando dispuesta una placa de accionamiento (50) accionada para desplazarse en Ia primera dirección (D1) y unos primeros elementos selectores (51) unidos a Ia placa de accionamiento (50) adaptados para seleccionar y acoplarse mecánicamente con las placas expulsoras (4a, 4b) asociadas a aquellos punzones (7a, 7b) que han sido extraídos de las cavidades de enfriamiento (11a, 11b) para expulsar las preformas (P), y unos segundos elementos selectores (52) montados en Ia placa base (6) para seleccionar y retener mecánicamente las placas expulsoras (4a, 4b) asociadas a aquellos punzones (7a, 7b) que han sido extraídos de las cavidades de enfriamiento (11a, 11b) en función de Ia posición de las placas expulsoras (4a, 4b) sobre Ia placa base (6) en Ia segunda dirección (D2).
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