WO2020263068A1

WO2020263068A1 - Mecanismo rotolineal para maquinas formadoras de articulos de vidrio

Info

Publication number: WO2020263068A1
Application number: PCT/MX2019/000076
Authority: WO
Inventors: Víctor TIJERINA RAMOS
Original assignee: Vitro, S.A.B. De C.V.
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2020-12-30
Also published as: JP2022540021A; EP4406920A2; US12012351B2; US20220267185A1; CN114829308A; EP3992158B1; EP3992158A4; MX2021016096A; EP3992158A1; JP7473569B2; EP4406920A3

Abstract

La presente invención se refiere a un mecanismo roto lineal para una máquina formadora de artículos de vidrio adaptado para ser conectado a un brazo porta embudo, un brazo de obturador, un brazo para una cabeza de soplado o un mecanismo similar, para efectuar simultáneamente un movimiento axial y radial a cada uno de dichos brazos de una primera posición para el formado de los artículos a una segunda posición fuera del proceso de formado de los mismos.

Description

MECANISMO ROTOLINEAL PARA MAQUINAS FORMADORAS DE ARTICULOS

DE VIDRIO.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a mecanismos utilizados en una máquina formadora de artículos de vidrio y, más particularmente a un mecanismo rotolineal para una máquina formadora de artículos de vidrio, el cual puede ser adaptado para conectársele a un brazo porta embudo, un brazo de obturador, un brazo para una cabeza de soplado o un mecanismo similar.

DESCRIPCIÓN DEL ARTE RELACIONADO.

Los artículos de vidrio tales como los envases de vidrio, son normalmente producidos en máquinas formadoras de artículos de vidrio del tipo que pueden incluir múltiples secciones formadoras individuales similares, mediante los procesos soplo-soplo y prensa-soplo, para fabricación de envases de boca ancha y boca angosta, tales como botellas. vasos y otros artículos de vidrio. Esto son producidos en las máquinas formadoras conocidas como Series Έ”," F",“SF" de tecnología Neumática,

Servo-neumática y Pulí servo.

En el proceso de fabricación de los envases mediante el proceso soplo-soplo o prensa soplo, el vidrio en forma de gotas, se introduce en un molde de parison o preformado en la estación de formado del parison, en donde, dependiendo del proceso, la gota se asienta mediante un proceso de soplado o vacío a la parte inferior del molde de parison, para formar la corona del envase. Después, una vez formada la corona del envase, se efectúa un contra soplo para formar un parison o preforma del envase.

Posteriormente, la preforma del envase se transfiere mediante un mecanismo de inversión, con un movimiento de 180 grados de dicho molde de parison, a un molde de soplado final de la estatión de formado o soplo final, en donde se da la forma final al envase. Finalmente, el envase recién formado es trasladado por un mecanismo de una banda transportadora a un homo de templado de donde después es decorado o empacado.

Durante la secuenda de formado del parison, existen mecanismos similares que se mueven con un movimiento vertical (ascendente y descendente) y radial hada la izquierda y hada la derecha usando una leva mecánica, para el posidonamlento en la línea de preformado del envase, por ejemplo, para el proceso soplo-soplo del formado de parison del envase, se tiene un mecanismo de embudo el cual se posiciona sobre el molde para guiar la gota hada la cavidad del premolde. Después, de que se entrega la gota de vidrio, se posiciona un mecanismo obturador (sobre el embudo), para efectuar un soplo de asentamiento y asegurar que la gota de vidrio se asiente en la parte inferior del molde formando la corona vidrio del envase, así como, asegurar un contacto uniforme del vidrio con las paredes del molde de partson.

Una vez efectuado el asentamiento, el mecanismo obturador y el mecanismo de embudo se retiran de la parte superior del molde y, nuevamente ingresa el mecanismo obturador para posicionarse con un movimiento vertical y radial sobre la parte superior del molde para el formado de la base del envase. Dicha base se forma mediante un contra soplo que ingresa por la parte inferior del molde en donde se forma la corona de dicho envase por el pistón moldura.

Ya formado el parison, éste se transfiere mediante un mecanismo de inversión, y lo deposita en un molde de soplo final para el formado final del envase. Un mecanismo de cabeza de soplo se postciona mediante un movimiento roto-lineal sobre la parte superior del molde, para darle la forma final al envase.

Como se puede observar del proceso anterior, tanto el mecanismo de embudo, mecanismo obturador y mecanismo de cabeza de soplo se mueven con movimientos roto-lineales alternados -de acuerdo a la secuencia de formado del envase— de una primera posición para el formado del envase a una segunda posición fuera del proceso de formado del envase.

Por ejemplo, la patente norteamericana No. 3383193 asignada a Maul

Brothers está relacionada con un aparato para formar artículos de vidrio huecos en donde, un obturador es llevado a una posición operativa hacía un extremo de una cavidad de un molde por medio de la intercooperación de una leva, un mecanismo seguidor de leva, de un pasador telescópico y arreglo de orificios. El pasador y orificios absorben las vibraciones y prolongan la vida del aparato.

La patente norteamericana No. 5928400 asignada a Emhart Industries muestra una estructura de montaje para usar en una máquina de formadora de artículos de vidrio para mover un miembro operativo, tal como un embudo, un obturador o una cabeza de soplado, entre posiciones operativas y separadas. La máquina comprende una flecha de operación vertical y una flecha de soporte paralela y, la estructura de montaje comprende un primer eslabón montado de manera ajustable en la flecha de operación y un segundo eslabón montado de manera deslizante en la flecha de soporte. Los dos eslabonamientos son plvotados a un cabezal y forman un eslabonamiento paralelo con él. Una llave y una chaveta, mantiene el primer enlace en una relación angular deseada con la flecha operativa. El cabezal está provisto de un dispositivo liberable mediante el cual el miembro operativo se puede asegurar a al cabezal en una relación angular deseada.

Sin embargo, mediante el incremento del número de estaciones formadoras, se incrementa consecutivamente el número de moldes formadores y de equipo que lo rodea (ya sea para cavidad sencilla o múltiple), incrementando a su vez el costo de operación de la máquina.

Tradicionalmente, un mecanismo de transferencia consiste principalmente de: una cabeza de soplo o una cabeza obturadora o un embudo, que son acoplados por medio de un brazo a un extremo superior de un vástago de pistón. El vástago de pistón está acoplado por su parte intermedia a un pistón, el cual se mueve con un movimiento ascendente o descendente dentro de un cilindro. El conjunto de cilindro-pistón siendo acoplado a la estructura de la máquina. Una tapa cierra la parte superior del cilindro, sobresaliendo el vástago de pistón por encima de la tapa. El vástago de pistón que tiene el brazo es acoplado en su extremo superior a un soporte para rotar sobre su propio eje en dicho soporte.

En el extremo inferior del vástago del pistón se conecta un seguidor de leva, el cual a su vez es acoplado a un alojamiento cilindrico que tiene formada una ranura de leva de traslado o traslación. El seguidor de leva está en contacto con los lados de la ranura de la leva.

Por lo tanto, cuando el vástago del pistón se mueve hacía arriba (por el movimiento del pistón), el brazo del mecanismo se moverá con un movimiento lineal haría arriba y luego se moverá hacía adentro con un movimiento angular hasta postcionarse por encima de un molde. En este punto, la cabeza de soplo u cualquier otro elemento baja con un movimiento vertical para realizar una fundón de sopiado o formado y, posteriormente. una vez terminada la etapa correspondiente, se mueve verticalmente haría arriba para separarse del molde, y regresa con un movimiento angular hada afuera. Esto es, durante el proceso de formado, el brazo sigue la trayectoria angular haría adentro y haría fuera por medio del vástago de pistón y seguidor de leva, a través de la trayectoria de la ranura de leva de traslado que está formada en el alojamiento cilindrico.

El conjunto cilindro-pistón es en algunos casos del tipo que utiliza cilindros neumáticos los cuales cuentan con una camisa herméticamente cerrada en cuyo interior se encuentra un émbolo que divide el interior de la camisa en dos cámaras aisladas sobre las que actúa el aire comprimido. Al introducir aire comprimido a una determinada presión por una de sus tomas de una de sus cámaras, éste ejerce una fuerza sobre el émbolo produciendo su desplazamiento lineal a lo largo de toda su carrera llevando al émbolo a su posición contraria.

Sin embargo, aun cuando ya existen mecanismos para el formado de los artículos, algunos siguen utilizando el concepto de cilindro-pistón para mover un vástago hacía arriba y hacia abajo, combinándolo con un movimiento angular. Para ello, requieren de una serie de válvulas y puertos de entrada para introducir flujos de aire a la cámara del cilindro, el uso de resortes como apoyo para regresar las válvulas a su posición original, así como, el uso de levas para proveer para provocar el movimiento angular.

No obstante lo anterior, uno de los principales problemas de este tipo de mecanismos es que, debido a su constante movimiento, las piezas se van desgastando provocando que, aunque en forma leve, una desincronización en el movimiento del brazo que provoca ligeros golpeteos durante el acoplamiento de la cabeza de soplo, obturador, etc., sobre el molde.

Además, es deseable que este tipo de mecanismos sea de fácil construcción y que sea fácilmente reparable, de tal manera que desempeñe adecuadamente sus posiciones de acuerdo al ciclo de formado de la máquina.

También, es importante comentar que los mecanismos rotolineales están montados sobre la parte superior de un bastidor de soporte, limitando la operación de los sistemas de enfriamiento.

Por ello, buscando simplificar los mecanismos ya conocidos y lograr una mejor eficiencia en su desempeño, así como mejorando la eficiencia en su mantenimiento, al hacer estándar los mecanismos que realizan tareas similares, y equipándolos solo con sus instrumentos específicos para realizar sus tareas del mismo, reduciendo lo más posible el costo de equipamiento de una máquina, el número de mecanismos y partes "SKLT (stock-keeping unit) en almacén, y simplicidad en el montaje de los instrumentos específicos de mecanismos y aparatos comunes, la presente invención se refiere a un mecanismo rotolineal que puede ser usado para el embudo guía, el obturador y la cabeza de soplo, en un arreglo izquierdo o derecho para cualquiera de ellos.

Además, usando este tipo de mecanismos se beneficia de los últimos avances tecnológicos que permite una amortiguación de movimiento optimizada. Este tipo de mecanismo permite movimientos de traslación y rotación de los brazos de embudo, obturador o cabeza de soplo. El ángulo de rotación se puede ajustar en +/- 0.1°, por lo que se confiere al mecanismo con una gran flexibilidad y variedad de funciones. Esto nos permite tener un mecanismo de embudo, obturador y cabeza de soplo, que fabrica productos optimizados en todas las conexiones de la moldura que el mismo interviene.

Además, debido a su arreglo, es posible colocar el mecanismo rotolineal sobre la parte superior de la estructura de la máquina.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN.

Es por lo tanto un objetivo principal de la presente invención. proporcionar un mecanismo rotolineal para máquinas formadoras de artículos de vidrio, que puede ser fácilmente adaptable para operar una cabeza de soplo, obturador o embudo, en un proceso de formado de artículos de vidrio mediante el proceso soplo-soplo, prensa-soplo y prensa directa

Es un objetivo adicional de la presente invención, proporcionar un mecanismo rotolineal para máquinas formadoras de artículos de vidrio, que puede ser ajustado fácilmente de acuerdo a las diferentes alturas de los artículos a producir. Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un mecanismo rotolineal para máquinas formadoras de artículos de vidrio, que reduce el número de piezas de fabricación y por consecuencia su costo de fabricación.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un mecanismo rotolineal para máquinas formadoras de artículos de vidrio, que elimina las vibraciones de giro del brazo de cabeza de soplo, obturador o embudo evitando el mal funcionamiento del mismo.

Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un mecanismo rotolineal para máquinas formadoras de artículos de vidrio, que mediante el uso de un doble seguidor de leva se asegura un contacto continuo sobre la pista de la leva, logrando una mayor vida útil, por repartir la carga inercial en los dos seguidores y por tanto, una mayor precisión en el movimiento del brazo de cabeza de soplo, obturador o embudo, por consiguiente alargando la vida útil del mismo.

Es otro objetivo adicional de la presente invención, es que tipo de mecanismo rotolineal puede ser montado en la parte superior de la máquina, proporcionando una visión y acceso a todos los elementos y mecanismos que están montados sobre la sección, mejorando su eficiencia de operación de la máquina.

Es objetivo adicional de la presente invención es que, si éste es montado por la superior de la máquina, se aprovecha al máximo el desempeño de los sistemas de enfriamiento de moldes incrementando las velocidades de máquina. Un objetivo adicional de la presente invención es que, con el arreglo del montaje superior de los mecanismos roto-lineales, se logran longitudes cortas de los brazos utilizados en el equipo variable de la máquina formadora de envases, evitando la deflexión de brazos y por consiguiente el mal funcionamiento en la conexión de los elementos mecánicos con la moldura.

Estos y otros objetivos de la presente invención serán evidentes a los expertos en el ramo, de la siguiente descripción detallada de la misma.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS.

La figura 1 es una vista en perspectiva convencional del mecanismo rotolineal para máquinas formadoras de artículos de vidrio, de conformidad con la presente invención;

La figura 2 es una vista en corte a lo largo de la línea A-AA de la figura

1, del mecanismo rotolineal para máquinas formadoras de artículos de vidrio;

La figura 3 es una vista en perspectiva convencional, mostrando una primera sección en detalle de la parte interna del mecanismo rotolineal de la presente invención;

La figura 4 es una vista en perspectiva convencional, mostrando una segunda sección en detalle de la parte interna del mecanismo rotolineal de la presente invención; y,

La figura 5 es una vista en perspectiva convencional, en detalle, mostrando un seguidor de leva del mecanismo rotolineal de la presente invención. BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Para una mejor comprensión de la invención, solo se describirá el mecanismo rotolineal 10 para máquinas formadoras de artículos de vidrio. sin mostrar su acoplamiento sobre una cabeza de soplo, obturador o embudo.

Como se muestra en la figura 1, el mecanismo rotolineal 10 para una máquina formadora de artículos de vidrio se usa principalmente para mover simultáneamente una flecha 12, con un movimiento axial, así como, un brazo

14 con un movimiento radial hacía la izquierda o hacía la derecha. Dicha flecha 12 siendo conectado a dicho brazo 14. El brazo 14 siendo un brazo porta embudo, un brazo de obturador o un brazo para una cabeza de soplado de dicha máquina formadora, el cual se mueve entre una posición de formado de artículos y una posición fuera de ella. La flecha 12 teniendo un pasaje hueco SH el cual se forma desde la parte superior hasta aproximadamente la mitad de la longitud total de la misma. También incluye un resorte (no mostrado] ubicado en flecha 12 para efectos de seguridad en caso de ausencia de corriente eléctrica, al comprimirse la fuerza almacenada del resorte, permite trasladar la flecha en posición hacia arriba y evitar algún accidente o choque.

Haciendo ahora referencia en detalle a cada una de las partes del mecanismo rotolineal 10 de la presente invención, se muestra un alojamiento cilindrico 16 que tiene un extremo superior abierto 18 y un extremo inferior abierto 20. Una estructura de soporte 22 que tiene un pasaje axial 24, dicha estructura de soporte 22 se acopla por su parte inferior 26 al extremo superior 18 del alojamiento cilindrico 10. La flecha 12 siendo ubicada dentro del alojamiento 16; el extremo superior 28 de la flecha 12 incluyendo un anillo o secdón anular 30 de un diámetro mayor, para deslizarse sobre la superficie interna del alojamiento 16 entre una posidón superior y una posición inferior delimitada por el extremo superior 18 y el extremo inferior 20 del alojamiento 16. La flecha 12 sobresaliendo en su parte inferior 32 más allá del extremo inferior 20 del alojamiento cilindrico 16.

Un servomotor o actuador rotollneal o motor de pasos 34 que tiene una sección de flecha 36, dicho servomotor 34 siendo ubicado sobre la parte superior de la estructura de soporte 22. Una flecha o tomillo de bolas recirculante 38 que tiene un extremo superior 40 conectado a la sección de flecha 36 del servomotor 34 y un extremo Inferior 42. Dicho tomillo 38 siendo ubicado verticalmente dentro del pasaje hueco SH de la flecha 12 para rotar sobre su propio eje con un movimiento rotacional hacia la izquierda o hada la derecha. Una tuerca 44 del tomillo de bolas 38 siendo acoplada fijamente en el anillo o sección anular 30 de la flecha 12 para convertir el movimiento rotacional del tomillo 38, hada la izquierda o hada la derecha a un movimiento lineal hacía arriba o hacia abajo de la flecha 12. El tomillo 38 es acoplado en la estructura de soporte 22 mediante baleros 46, los cuales están ubicados en el pasaje axial 24 en dicha estructura de soporte 22.

En la parte inferior del alojamiento dlíndrico 16 se ubica una camisa o cubierta de leva 48, la cual está acoplada en el extremo inferior 20 del alojamiento 16. Dentro de la cubierta de leva 48 se ubica fijamente una leva de tambor 50 que tiene un perfil de leva cilindrica o axial 52. En aproximadamente la parte media de la flecha 12 se acoplan un par de seguidores de leva 54. La flecha 12 se ubica a través de la leva de tambor 50. Los seguidores de leva 54 se ubican en contacto continuo sobre la pista del perfil de la leva 52, del tambor 50. El perfil de la leva 52, teniendo un tramo curvo 52A para provocar un desplazamiento angular o giro a la flecha 12, hacía la izquierda o hacía la derecha en aproximadamente o alrededor de 47° y un tramo recto 52B para generar un movimiento ascendente o descendente de la misma flecha 12 para acoplarse o desacoplarse sobre la parte superior de un molde (no mostrado). La ventaja de utilizar dos seguidores de leva 54 es asegurar un contacto continuo sobre la pista de la leva, eliminando vibraciones en el giro y dando una mayor durabilidad al repartir la carga inercial en los dos seguidores.

Como se puede ver de lo anterior, se ha descrito un mecanismo rotolineal 10 que puede ser utilizado con un brazo de embudo, brazo de un obturador o mecanismo de cabeza de soplo, el cual puede ser ubicado en la parte inferior de una máquina I.S. o puede ser montada sobre una viga de soporte superior (no mostrada) de la misma máquina de manera que, dicho mecanismo rotolineal 10 podrá hacer oscilar los brazos de dos diferentes maneras.

Tomando como ejemplo el movimiento de un brazo 14 de un embudo (no mostrado), cuando el mecanismo rotolineal 10 es ubicado en la parte inferior o base de la máquina I.S., una vez que se cierra un molde de formado, el servomotor 34 mueve el tomillo 38 con un movimiento rotacional (hacía la izquierda o hacía la derecha según la posición del mecanismo) y la flecha 12 se va moviendo con giro de aproximadamente 47° de acuerdo con el tramo curvo 52A de la leva 52, hasta poslclonarse por encima de un molde. En este punto, la flecha 12 y el brazo 14 acoplado en un extremo de la flecha

12 baja con un movimiento vertical hacía abajo (debido al perfil o tramo recto 52B de la leva 52) para generar un movimiento ascendente o descendente y permitir el paso de una gota de vidrio de un embudo hacía el molde. Posteriormente, una vez terminada su etapa correspondiente, el brazo 14 se mueve verticalmente hacía arriba para separarse del molde, y regresa con un movimiento angular hacía afuera. Esto es, durante el proceso de formado, el brazo 14 sigue la trayectoria angular hacía adentro y hacía fuera por medio de la flecha 12 y seguidor de leva 54, a través de la trayectoria de la ranura de leva de traslado 52 que está formada en la leva de tambor 50.

Si el mecanismo rotolineal 10 es ubicado en la parte superior o en la viga de soporte de una máquina I.S., una vez que se cierra un molde de formado, el servomotor 34 mueve el tomillo 38 con un movimiento rotacional (hada la izquierda o hada la derecha según la posidón del mecanismo) y, después, la flecha 12 se mueve hacia abajo, hasta posicionar un brazo portaembudo (no mostrado) por encima de un molde. En este punto, un embudo (no mostrado) y brazo 14 baja con un movimiento vertical hacía abajo para permitir el paso de una gota de vidrio hacía el molde. Posteriormente, una vez terminada su etapa correspondiente, la flecha 12 (y su correspondiente brazo 14) se mueve verticalmente hacía arriba para separarse del molde, y regresa con un movimiento angular hacía afuera.

Por lo anterior, aun cuando se ha descrito una modalidad específica de un mecanismo rotolineal 10 para ser utilizado en brazos de mecanismos de embudo, obturador o de cabeza de soplo de una máquina formadora de artículos de vidrio, se deberá comprender que este tipo de mecanismo puede utilizarse en cualquier equipo que tenga una secuencia de movimiento similar y, por lo tanto, será evidente para los expertos en el ramo, que muchas otras características o mejoras pudieran ser realizadas, las cuales podrán ser consideradas dentro del campo determinado por las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1.· Un mecanismo rotolineal para una máquina formadora de artículos de vidrio adaptado para ser conectado a un brazo porta embudo, un brazo de obturador, un brazo para una cabeza de soplado o un mecanismo similar para efectuar simultáneamente un movimiento axial y radial a cada uno de dichos brazos de una primera posición para el formado de los artículos a una segunda posición fuera del proceso de formado de los mismos, el mecanismo rotolineal caracterizado por:

un primer alojamiento (16) que tiene un extremo superior abierto y un extremo inferior abierto;

una primera flecha (12) teniendo un extremo superior y un extremo inferior, dicha primera flecha (12) ubicado alineadamente en la parte interna del primer alojamiento para deslizarse internamente en dicho primer alojamiento, entre una primera posición y una segunda posición, dicha primera flecha incluyendo un pasaje hueco (SH) desde su extremo superior hasta aproximadamente la mitad de la longitud total del mismo; dicha primera flecha (12) sobresaliendo en su parte inferior más allá del extremo inferior abierto del primer alojamiento; el brazo porta embudo, brazo de obturador, o brazo para una cabeza de soplado siendo acoplado en el extremo inferior de la primera flecha (12);

medios seguidores de leva acoplados a la periferia externa de la primera flecha (12), dichos medios seguidores de leva ubicados en y por debajo del extremo inferior abierto del primer alojamiento; medios actuadores lineales (38) acoplados en el pasaje hueco de la primera flecha (12), para convertir un movimiento de rotación en un movimiento lineal dichos medios actuadores lineales teniendo un extremo superior y un extremo inferior;

medios de impulsión (34) acoplados al extremo superior de los medios actuadores lineales, para proveer un movimiento rotacional a dichos medios actuadores hacía la izquierda o hacía la derecha y mover la primera flecha (12) entre dicha primera posición y dicha segunda posición dentro del primer alojamiento; y.

un segundo alojamiento (48) conectado fijamente a la parte inferior abierta del primer alojamiento (16), dicho segundo alojamiento (48) incluyendo un perfil de leva, dichos medios seguidores de leva siendo ubicados en contacto continuo sobre el perfil de leva para provocar un desplazamiento angular de la primera flecha (12) y de dichos brazos, hacía la izquierda o hacía la derecha durante el movimiento ascendente o descendente de dicha primera flecha (12).

2.- El mecanismo rotolineal para una máquina formadora de artículos de vidrio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de impulsión (34) es un servomotor.

3.- El mecanismo roto lineal para una máquina formadora de artículos de vidrio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de impulsión (34) es un motor de pasos.

4.- El mecanismo roto lineal para una máquina formadora de artículos de vidrio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de impulsión (34) es un cilindro neumático lineal.

4.- El mecanismo rotolineal para una máquina formadora de artículos de vidrio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo alojamiento está cubierto por una cubierta de leva (48).

5.- El mecanismo rotolineal para una máquina formadora de artículos de vidrio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios seguidores de leva es un doble seguidor de leva (54).

6.- El mecanismo rotolineal para una máquina formadora de artículos de vidrio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios actuadores lineales (38) es un tomillo de bolas.