ES2352665T3 - Moldeo de artículos de plástico. - Google Patents
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Abstract
Equipo de moldeo para su uso en un método para moldear artículos de plástico en el que se moldea por inyección una preforma (30) en una cavidad de moldeo por inyección y la preforma moldeada por inyección se moldea por soplado en una cavidad de moldeo por soplado, comprendiendo dicho equipo de moldeo una serie de cavidades (16) de moldeo por inyección y una serie de cavidades (18) de moldeo por soplado generalmente alargadas, que tienen cada una, una región (20) de cuello, definiéndose cada una de las cavidades en cada una de las series por al menos dos partes de molde separables en un sentido respectivo de separación de molde, en el que los sentidos de separación de molde de dichas cavidades (16) de moldeo por inyección y de dichas cavidades (18) de moldeo por soplado definen cada uno, un sentido común de separación de molde, mediante lo cual, en uso, el equipo de moldeo puede abrirse en el sentido común de separación de molde para liberar tanto las preformas (30) moldeadas por inyección como los productos (26) moldeados por soplado, en el que las cavidades (18) de moldeo por soplado se disponen con sus ejes longitudinales extendiéndose de manera generalmente perpendicular al sentido común de separación de molde, y con sus regiones (20) de cuello dispuestas adyacentes a la periferia del equipo de moldeo para ser externamente accesibles de manera transversal con respecto al eje de dicho movimiento de apertura y cierre.
Description
Moldeo de artículos de plástico.
La presente invención se refiere a un método y a
un aparato para producir artículos de plástico tales como envases de
plástico huecos (botellas, frascos, tazas, baldes, etc.) mediante
moldeo por inyección por soplado por estiramiento o moldeo por
inyección por soplado, y en particular, pero no exclusivamente, a
métodos y aparatos tales que utilizan un equipo combinado de moldeo
por inyección-soplado y una máquina de moldeo por
inyección.
Máquinas de moldeo por soplado por estiramiento
y equipos de moldeo para la producción de envases de plástico
huecos están comercialmente disponibles. En el "procedimiento de
dos fases", se usa una máquina de moldeo por inyección para
moldear preformas que se enfrían hasta temperatura ambiente y se
almacenan para uso posterior. Independientemente, una máquina de
moldeo por soplado por estiramiento usa esas preformas, las
recalienta hasta una temperatura de
soplado-estiramiento, las estira y las moldea por
soplado en equipos de moldeo por soplado hasta la forma requerida
del envase. Se han desarrollado máquinas de muchas cavidades para
tasas de alta producción con este "procedimiento de dos
fases", que son prohibitivamente costosas para los procesadores
que requieren producciones inferiores. Además, este "procedimiento
de dos fases" no es muy adecuado para envases con formas
asimétricas (por ejemplo, ovalados) o con amplias abertura de cuello
(frascos).
En el "procedimiento de una fase" las dos
fases de moldear por inyección las preformas y
soplarlas-estirarlas para dar lugar a envases, se
logran dentro de una máquina que usa equipos de moldeo específicos
de la máquina. Las preformas se moldean en un equipo de moldeo por
inyección, se enfrían hasta su temperatura promedio de
soplado-estiramiento en este equipo de moldeo y
después el equipo de moldeo se abre y las preformas se transfieren
o bien a una estación de acondicionamiento para el acondicionamiento
de temperatura adicional o directamente a una estación de
soplado-estiramiento en la que se estiran y se
soplan en equipos de moldeo por soplado para dar lugar a la forma
de envase final. Los envases formados se llevan entonces a otra
estación en la que se liberan o eyectan. Estas máquinas emplean
comúnmente mecanismos de sujeción de inyección vertical y giratorios
para transferir los productos entre estaciones.
Las máquinas de una fase son muy adecuadas para
tasas bajas de producción y para envases con formas asimétricas o
con amplias aberturas de cuello. El procedimiento de una fase tiene
menor consumo de energía que el procedimiento de dos fases debido a
que elimina la necesidad de enfriar completamente las preformas y
recalentarlas para el soplado-estiramiento.
Las máquinas de una fase tienen varias
estaciones (inyección, acondicionamiento,
soplado-estiramiento, eyección del envase) y
utilizan complejos y costosos mecanismos para transferir las
preformas entre estaciones. Además, comúnmente tienen mecanismos de
sujeción separados para la apertura y el cierre de los equipos de
moldeo por inyección (sujeción vertical) y los equipos de moldeo
por soplado (sujeción horizontal). Los equipos de moldeo usados en
máquinas de una fase son costosos, entre otras razones, debido a que
algunos componentes de moldeo, como los formadores de cuello o los
núcleos de inyección, deben duplicarse varias veces, dado que son
necesarios varios equipos para transportar las preformas de
estación a estación. Además, estos costosos equipos de moldeo son
específicos de máquina y no pueden usarse en otras máquinas. En
vista de estos factores, las máquinas de una fase requieren una
alta inversión de capital por unidad de rendimiento de
producción.
Las desventajas de las máquinas de una fase
incluyen:
- -
- la necesidad de complejos mecanismos de transferencia de preformas,
- -
- la necesidad de mecanismos de sujeción separados para inyección y soplado,
- -
- la duplicación de los componentes de moldeo, y
- -
- las tasas relativamente bajas de producción.
\vskip1.000000\baselineskip
Se han efectuado algunos intentos para usar un
mecanismo de sujeción para equipos de moldeo tanto por inyección
como por soplado. En estos intentos (por ejemplo, Marcus Paul,
documento US4376090), aunque se ha incorporado el equipo de moldeo
por soplado dentro de las mismas placas de sujeción que el moldeo
por inyección, el movimiento de estas placas de sujeción se usa
para colocar las preformas en las cavidades de soplado en lugar de
abrir y cerrar el molde por soplado, debido a que los moldes de
soplado están orientados con su plano de separación perpendicular a
las placas de sujeción en lugar de paralelos. Esto necesita el uso
de mecanismos separados para abrir y cerrar los moldes de soplado.
Además, algunos de estos intentos (por ejemplo, Pereira, documento
WO 03/068483) han colocado entre las placas de sujeción, no sólo los
moldes, sino también el mecanismo de estiramiento. Esto requiere
que la unidad de sujeción tenga una gran distancia entre sus placas
para albergar el mecanismo de estiramiento, requiriendo una unidad
de sujeción construida especialmente, eliminando así la posibilidad
de usar una máquina de moldeo por inyección convencional o
típica.
La complejidad de los mecanismos de
transferencia de preformas y la cantidad de costosa duplicación de
las partes de molde están relacionadas con el número de estaciones
de procesamiento o posiciones de producto presentes dentro de la
máquina o de las placas de sujeción. Los intentos convencionales por
eliminar algunas de las desventajas de las máquinas de una fase,
proponen el uso de un mínimo de tres de tales estaciones o
posiciones, dando como resultado o bien complejos mecanismos de
transferencia o bien la duplicación de las partes de molde, o
ambos. Adicionalmente, tales intentos no han tenido éxito en ofrecer
un aumento en las tasas de rendimiento de las máquinas
comercialmente disponibles de una fase.
En esta memoria descriptiva, las expresiones
"moldeo por inyección-soplado (estiramiento)" y
similares, se usan para describir un procedimiento en el cual se
forma un artículo mediante el moldeo por inyección de una preforma
y después el moldeo por soplado de dicha preforma con una etapa
opcional de estiramiento. La expresión "línea de separación"
se usa en el sentido usual para describir una línea a lo largo de la
cual se encuentran las partes de molde cuando la unidad de sujeción
se cierra o se separan cuando la unidad de sujeción se abre.
La expresión "sentido de separación de
molde" se usa para designar un sentido en el cual las partes
complementarias de un molde pueden separarse para abrir el molde o
pueden unirse para cerrar el molde. Se apreciará que puede
definirse una cavidad de moldeo sólo por dos mitades de molde, o
puede ser un molde combinado con tres o más cavidades de moldeo que
pueden moverse unas en relación con las otras, por ejemplo,
definiendo los lados y la base de la cavidad de moldeo. Cuando
existen sólo dos partes, el molde tiene comúnmente sólo un sentido
de separación de molde, pero con más de dos partes hay un número
correspondientemente mayor de sentidos de separación de molde. En
general, aunque no exclusivamente, el sentido de separación de molde
referido será el sentido de separación de las dos partes más grandes
del molde.
El documento
GB-A-1152795 da a conocer una
disposición realizada de una serie de cavidades de formación de
forma intermedia dispuestas en un plano, y una serie de cavidades de
moldeo por soplado en un plano separado hacia delante. En esta
disposición, las cavidades de formación de forma intermedia se abren
en el sentido de separación de molde que es perpendicular a los
sentidos de separación de molde de las cavidades de moldeo por
soplado.
El documento
EP-A-0703058 da a conocer una
disposición combinada que comprende un molde de preforma sobre un
molde primario. Ninguno de los moldes es una cavidad de moldeo por
inyección, dado que ambos son cavidades de moldeo por soplado. Tras
el soplado inicial de una forma intermedia en el interior del molde
de preforma, el molde de preforma se abre y el molde primario se
interpone entre las mitades separadas del molde de preforma. Esta
disposición requiere una sujeción de alcance extendido especial y un
sistema de conexión y guía separado para el molde primario. Los
moldes de preforma y primario se utilizan uno después del otro y se
abren para liberar una preforma y un producto final en diferentes
fases. El equipo de moldeo no se abre para liberar al mismo tiempo
las preformas moldeadas por inyección y los productos moldeados por
soplado.
El documento
EP-A-0703057 da a conocer una
disposición en la que se proporciona una cavidad de moldeo por
soplado de preforma interna que puede interponerse entre las placas
de una cavidad de moldeo por soplado primaria externa. No existe
descripción de una serie de cavidades de moldeo por inyección y una
serie de cavidades de moldeo por soplado, ni de una disposición en
la cual el equipo de moldeo se abra para liberar al mismo tiempo los
artículos moldeados por inyección y moldeados por soplado.
En consecuencia, existe la necesidad de un
aparato y un método que posean las ventajas del procedimiento de
una fase en lo que se refiere a menores requerimientos de energía y
de capacidad para manejar formas asimétricas o cuellos amplios,
pero que no requiera la costosa duplicación del equipo (unidades de
sujeción, partes de molde) y una alta inversión en maquinaria
construida especialmente. También existe la necesidad de un equipo
de moldeo que pueda montarse en tipos convencionales de máquinas de
moldeo por inyección y que haga uso de los accionadores de platina
existentes para abrir y cerrar tanto las cavidades de moldeo por
inyección como las cavidades de moldeo por
soplado.
soplado.
Las realizaciones preferidas de esta invención
proporcionan un método de una fase y un aparato para el moldeo por
inyección por soplado (estiramiento) de envases de plástico, que
utiliza una única unidad de sujeción (una estación) para abrir y
cerrar tanto los moldes de inyección como de soplado.
Las realizaciones preferidas usan sólo un equipo
combinado de moldeo por inyección-soplado como una
única estación en la única unidad de sujeción, con sólo dos tipos
de colocación de preforma/envase dentro del mismo (colocación de
inyección y colocación de soplado-estiramiento)
eliminando así complejos mecanismos de transferencia de preformas y
eliminando también la duplicación de las partes de molde.
Las realizaciones preferidas poseen la ventaja
de que dicho molde combinado de inyección-soplado
tiene una construcción tal que puede usarse en cualquier máquina de
moldeo por inyección típica con una unidad de sujeción
suficientemente grande como para albergarlo, dando así una
flexibilidad de producción adicional a su usuario.
En realizaciones preferidas, dicho molde
combinado de inyección-soplado tiene una
construcción modular de manera que pueden producirse diferentes
envases en el mismo molde combinado cambiando sólo algunas partes de
molde como las cavidades de soplado, núcleos de inyección, cavidades
de inyección o formadores de cuello.
En realizaciones preferidas, el método puede
implementarse o bien utilizando una máquina de moldeo por inyección
convencional de bajo coste o una máquina de moldeo por inyección de
bajo coste específicamente adaptada.
En realizaciones preferidas, los envases
producidos pueden eyectarse de manera ordenada de forma que, si es
necesario, puede proporcionarse un sistema de transporte (cinta
transportadora, transportador de aire, etc.), para entregar los
envases para almacenamiento o procesamiento adicional, incluyendo el
llenado en línea de los envases.
Las realizaciones preferidas proporcionan un
procedimiento que puede producir envases que no tienen
necesariamente un anillo de soporte de cuello justo debajo del área
de cuello.
Otro beneficio de las realizaciones preferidas
es que el procedimiento puede implementarse usando una máquina de
moldeo por inyección totalmente eléctrica, en caso de requerirlo por
criterios de sanidad y limpieza, por ejemplo, para aplicaciones de
productos alimenticios y farmacéuticas.
En las realizaciones preferidas, dicho método y
aparato requerirán una inversión de capital sustancialmente menor
y/o proporcionarán tasas de rendimiento más altas que los métodos
actuales de una fase, mientras mantienen la calidad requerida del
envase.
Por consiguiente, en un aspecto de esta
invención, se proporciona un equipo de moldeo para su uso en un
método para moldear artículos de plástico en el que se moldea por
inyección una preforma en una cavidad de moldeo por inyección y la
preforma moldeada por inyección se moldea por soplado en una cavidad
de moldeo por soplado, comprendiendo dicho equipo de moldeo una
serie de cavidades de moldeo por inyección y una serie de cavidades
de moldeo por soplado, definiéndose cada una de las cavidades en
cada una de las series, por al menos dos partes de molde separables
en un sentido respectivo separación de molde, en el que los sentidos
de separación de molde de dichas cavidades de moldeo por inyección
y de dichas cavidades de moldeo por soplado definen un sentido
común de separación de molde mediante lo cual, en uso, el molde
puede abrirse en el sentido común de separación de molde para
liberar las preformas moldeadas por inyección y los productos
moldeados por soplado.
En esta disposición, las cavidades de moldeo por
inyección y las cavidades de moldeo por soplado se disponen con sus
líneas de separación seleccionadas de tal manera que existe un
sentido común de separación de molde. De esta manera, no sólo
pueden formarse las preformas en las cavidades de moldeo por
inyección durante el mismo ciclo en el que las preformas anteriores
se moldean por soplado en las cavidades de moldeo por soplado, sino
que también puede usarse un sólo movimiento para abrir ambos
conjuntos de cavidades. Además, la fuerza de cierre de la única
unidad de sujeción, que puede usarse para abrir/cerrar las
cavidades, se utiliza para resistir tanto la presión de inyección
en las cavidades de moldeo por inyección como la presión de soplado
en las cavidades de moldeo por soplado, manteniendo todas las
cavidades cerradas de manera segura. En muchas situaciones, la
línea de separación es coplanar, en cuyo caso las líneas de
separación tanto de las cavidades de moldeo por inyección como de
las cavidades de moldeo por soplado son paralelas entre sí y
perpendiculares al sentido de separación de molde. También se
apreciará que algunas cavidades de molde pueden definirse por dos
mitades de cavidad principales, y una parte de base separada. En
estas y otras cavidades de molde de múltiples partes, las
referencias en el presente documento al molde que se abre para
liberar el producto, significan que al menos dos partes del molde
se han separado de manera que el producto puede descargarse del
molde con un movimiento adicional de la otra parte o partes del
molde, si se requiere.
Aunque pueden formarse, numerosas formas
diferentes de artículos moldeados por soplado usando el equipo de
moldeo, en una disposición particularmente preferida, las cavidades
de moldeo por soplado son generalmente alargadas, con los ejes
longitudinales de las cavidades de moldeo por soplado extendiéndose
de manera generalmente perpendicular al sentido de separación de
molde. La orientación de los ejes longitudinales de las cavidades
de moldeo por soplado perpendicular al sentido común de separación
de molde puede proporcionar una disposición compacta y reducir la
distancia por la cual las partes del equipo de moldeo deben
separarse para permitir la retirada del artículo moldeado por
soplado.
Son posibles numerosas configuraciones
diferentes para disponer las cavidades de moldeo por soplado y las
cavidades de moldeo por inyección. En una disposición, las cavidades
de moldeo por soplado se disponen en una disposición en uno o ambos
lados o en la parte superior y/o inferior del equipo de moldeo, con
los cuellos de las cavidades de moldeo por soplado dispuestos
adyacentes a la periferia del equipo de moldeo. Esto proporciona la
ventaja de que los cuellos de las cavidades de moldeo por soplado
son accesibles en sentido transversal del equipo de moldeo. Esta es
una característica muy importante debido a que permite colocar
medios de estiramiento adecuados fuera del área de sujeción e
introducir las cavidades de manera transversal. Como resultado, la
distancia entre las placas de sujeción de muchas máquinas de moldeo
por inyección típicas es suficiente para alojar los moldes y
mecanismos requeridos. Si los medios de estiramiento se colocan en
el área de sujeción con sus ejes de movimiento paralelos en lugar
de transversales al sentido de separación de molde, entonces se
requerirán unidades de sujeción construidas especialmente, con una
distancia mucho más larga entre las placas de sujeción.
Las cavidades de moldeo por inyección pueden
disponerse en la serie generalmente central en el equipo de
moldeo.
moldeo.
Convenientemente, cada cavidad de moldeo por
inyección puede alinearse con una cavidad de moldeo por soplado
respectiva, de manera que puede moverse un grupo de preformas
moldeadas por inyección en un único sentido desde las cavidades de
moldeo por inyección hasta las cavidades de moldeo por soplado
asociadas. En otras disposiciones, las cavidades de moldeo por
inyección pueden desviarse con respecto a sus cavidades de moldeo
por soplado
respectivas.
respectivas.
En una disposición, las cavidades de moldeo por
soplado se disponen como un grupo de un número (n) preestablecido
de filas (o columnas) de un número (m) preestablecido de cavidades
en un lado del equipo de moldeo, y como un grupo generalmente
simétrico de dicho número (n) preestablecido de filas (o columnas)
de (m) cavidades en un lado opuesto del equipo de moldeo, estando
dirigidos los cuellos de las cavidades de moldeo por soplado hacia
fuera en los bordes de los equipos de moldeo, y las cavidades de
moldeo por inyección se disponen entre los dos grupos de cavidades
de moldeo por soplado y se disponen en una serie rectangular de (2 n
x m) cavidades, siendo n un entero mayor que o igual a 1. En esta
disposición, por tanto, cada fila (o columna) de cavidades de
moldeo por soplado en el borde del equipo de moldeo se asocia con
una fila (o columna) alineada de cavidades de moldeo por inyección
hacia el centro del equipo de moldeo.
Si se requiere, puede haber dos filas (o
columnas) de cavidades de moldeo por soplado en cada lado del equipo
de moldeo, estando apiladas o separadas las filas (o columnas) en el
sentido del sentido común de separación de molde.
En otra disposición, las cavidades de moldeo por
soplado pueden disponerse en dos filas (o columnas) de cavidades
con una separación igual, una a cada lado del equipo de moldeo,
estando las filas (o columnas) desplazadas una con respecto a la
otra por la mitad de la separación entre cavidades, y estando
dispuestas las cavidades de moldeo por inyección en una sola fila
(o columna) generalmente en el centro entre las cavidades de moldeo
por soplado y estando cada una alineada con una cavidad respectiva
de moldeo por soplado.
Se prefiere que el equipo de moldeo sea un
artículo combinado que comprende dos porciones de cuerpo principales
y una pluralidad de componentes modulares, amovibles o
reemplazables, del equipo de moldeo. Los componentes modulares del
equipo de moldeo pueden incluir uno o más de los siguientes: núcleos
de inyección, formadores de cuello por inyección, cavidades de
inyección y cavidades de soplado.
En otro aspecto, la invención proporciona un
aparato de moldeo por inyección para el moldeo por inyección por
soplado (estiramiento) de artículos de plástico, comprendiendo dicho
aparato:
- un equipo de moldeo que comprende una serie de cavidades de moldeo por inyección y una serie de cavidades de moldeo por soplado, estando definida cada una de las cavidades en cada una de las series por al menos dos partes de molde separables en un sentido respectivo de separación de molde, en el que los sentidos de separación de molde de dichas cavidades de moldeo por inyección y de dichas cavidades de moldeo por soplado definen un sentido común de separación de molde, mediante lo cual, en uso, el molde puede abrirse en el sentido común de separación de molde para liberar las preformas moldeadas por inyección y los productos moldeados por soplado;
- medios de inyección para inyectar materiales de plástico en dichas cavidades de moldeo por inyección para producir dichas preformas moldeadas por inyección;
- medios de apertura de molde para abrir y cerrar dicho equipo de moldeo en uso para permitir la liberación de preformas las moldeadas por inyección y los productos moldeados por soplado;
- medios de transferencia de preformas para transferir las preformas moldeadas por inyección desde las cavidades de moldeo por inyección hasta las cavidades de moldeo por soplado; y
- medios de moldeo por soplado asociados con dichas cavidades de moldeo por soplado y que pueden operarse para moldear por soplado las preformas moldeadas por inyección dentro de las mismas.
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Preferiblemente, el aparato de moldeo por
inyección comprende dos medios de platina enfrentados montados en
una estructura de base, en el que una primera parte, o serie de
partes, de dicho equipo de moldeo, se sujeta a uno de dichos medios
de platina y una segunda parte, o serie de partes, de dicho equipo
de moldeo se sujeta al otro de dichos medios de platina, incluyendo
además el aparato medios impulsores de platina para efectuar un
movimiento lineal relativo de dichas partes de molde entre una
posición cerrada y una posición abierta, para servir así como dichos
medios de apertura de molde.
Preferiblemente, las cavidades de moldeo por
soplado incluyen regiones de cuello dispuestas adyacentes al borde
del equipo de moldeo y externamente accesibles de manera transversal
con respecto al eje de dicho movimiento de apertura y cierre. Los
medios de moldeo por soplado preferiblemente se disponen
generalmente de manera transversal a dicho equipo de moldeo y
pueden operarse para aplicar presión de moldeo por soplado a través
de dicha región de cuello. Tales medios de moldeo por soplado pueden
incluir dispositivos denominados núcleos de soplado, a través de
los cuales se introduce aire a alta presión en las preformas en las
cavidades de soplado.
Cuando el aparato va a utilizarse para formar
artículos mediante moldeo por inyección por soplado por
estiramiento, el aparato incluye preferiblemente un medio de
estiramiento alargado, tal como una varilla, que puede operarse
para introducirse en uso de manera transversal en la cavidad dentro
de una preforma mantenida en una cavidad de moldeo por soplado, para
aplicar una fuerza de estiramiento antes o durante el moldeo por
soplado.
En realizaciones particulares, el aparato de
moldeo por inyección puede incluir una serie de medios de núcleo de
inyección y una serie de medios formadores de cuello por inyección.
En una disposición, el número de medios de núcleo de moldeo por
inyección es igual al número de cavidades de moldeo por inyección.
En otras disposiciones, el número de medios de núcleo de moldeo por
inyección es igual a un múltiplo entero del número de cavidades de
moldeo por inyección.
De manera similar, el número de medios
formadores de cuello por inyección puede ser igual al número de
cavidades de moldeo por inyección, o puede ser un múltiplo entero
del mismo.
Cuando los medios formadores de cuello son
iguales en número a las cavidades de moldeo por inyección, la serie
de medios formadores de cuello puede operarse en uso para transferir
las preformas moldeadas por inyección desde la serie de cavidades
de moldeo por inyección a lo largo de al menos parte del trayecto
hasta la serie de cavidades de moldeo por soplado.
El aparato puede incluir medios de transferencia
de preformas para transferir en uso las preformas moldeadas por
inyección hasta las cavidades de moldeo por soplado desde al menos
parte del trayecto a lo largo de la trayectoria desde las cavidades
de moldeo por inyección. Los medios de transferencia de preformas
pueden comprender cualquier serie adecuada pero, normalmente
comprenden una serie de medios de agarre de cuello para acoplarse
en uso al cuello de una preforma. Los medios de agarre de cuello
pueden agarrar el cuello interna o externamente.
Cuando el aparato de moldeo por inyección
incluye un medio de estiramiento alargado, incluye preferiblemente
medios de accionamiento para introducir y retirar dicho medio de
estiramiento alargado hacia y desde las cavidades de moldeo por
soplado, pudiéndose operar adicionalmente el medio de accionamiento
posiblemente para aplicar movimiento para mover dichas preformas
desde dichas cavidades de moldeo por inyección hasta dichas
cavidades de moldeo por soplado y/o transferir dichos productos
moldeados por soplado desde dichas cavidades de moldeo por
soplado.
En otro aspecto, esta invención proporciona un
método para moldear por soplado artículos de plástico, que comprende
las etapas de:
- proporcionar un equipo de moldeo que comprende una serie de cavidades de moldeo por inyección y una serie de cavidades de moldeo por soplado, estando definida cada una de las cavidades en cada una de las series por al menos dos partes de molde separables en un sentido respectivo de separación de molde, en el que los sentidos de separación de molde de dichas cavidades de moldeo por inyección y de dichas cavidades de moldeo por soplado definen un sentido común de separación de molde, mediante lo cual, en uso, el molde puede abrirse en el sentido común de separación de molde para liberar las preformas moldeadas por inyección y los productos moldeados por soplado;
- colocar una pluralidad de preformas previamente moldeadas por inyección en dichas cavidades de moldeo por soplado;
- cerrar dicho equipo de moldeo;
- formar preformas moldeadas por inyección utilizando dichas cavidades de moldeo por inyección;
- estirar y/o moldear por soplado dichas preformas moldeadas por inyección en dichas cavidades de moldeo por soplado;
- abrir dicho equipo de moldeo para liberar las preformas moldeadas por inyección y dichos productos moldeados por soplado, y
- transferir dichas preformas moldeadas por inyección a dichas cavidades de moldeo por soplado.
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En un aspecto preferido, en cada período entre
el cierre de molde y la apertura de molde, se forman una pluralidad
de preformas moldeadas por inyección en las cavidades de moldeo por
inyección y se moldean por soplado una pluralidad de preformas
moldeadas por inyección, previamente formadas, en dichas cavidades
de moldeo por soplado.
Las diversas realizaciones de molde combinado de
inyección-soplado ilustradas en el presente
documento comprenden un conjunto de moldes que pueden montarse de
manera conjunta o separada sobre las placas de la unidad de sujeción
de una máquina de moldeo por inyección. Este conjunto de moldes
consiste en un molde de inyección con cavidades para el moldeo de
preformas, y moldes de soplado con cavidades para moldear por
soplado las preformas dando lugar a envases. La forma novedosa de
disponer las cavidades de soplado en relación con las cavidades de
inyección y las placas de sujeción, permite adaptar el máximo
número de cavidades dentro de las placas de sujeción, maximizando
así la tasa de producción, y también permite el uso de una máquina
de moldeo por inyección de bajo coste convencional, que también
podría ser una máquina totalmente eléctrica.
En estas realizaciones, las líneas de separación
de los moldes de soplado se colocan paralelas con la línea de
separación del molde de inyección y paralelas también a las placas
de sujeción. De esta manera, la apertura y el cierre de las placas
de sujeción logran la apertura y cierre de las cavidades tanto de
inyección como de soplado de manera simultánea. De esta manera, la
fuerza de sujeción de la unidad de sujeción mantiene ambos moldes
de inyección y de soplado cerrados de manera segura frente a la
presión de inyección y la presión de soplado. Esta disposición
significa también que la línea central de los envases (o cavidades
de soplado) es perpendicular a la línea central de las preformas (o
cavidades de inyección) y paralela a las placas de sujeción, lo que
permite que el espesor total de molde (distancia entre las placas de
sujeción) sea relativamente pequeño incluso para envases altos, a
fin de que el equipo de moldeo pueda ajustarse en máquinas de moldeo
por inyección convencionales. Esta orientación novedosa de las
cavidades de soplado también significa que el mecanismo de
estiramiento puede colocarse fuera del área de sujeción sin que
suponga ningún requerimiento adicional en cuanto al tamaño de la
unidad de sujeción de una máquina de moldeo por inyección
convencional. Los intentos existentes para usar una máquina de
moldeo por inyección para producir envases moldeados por soplado por
estiramiento, han colocado el medio de estiramiento dentro de las
placas de sujeción, dando como resultado el requerimiento de
máquinas construidas especialmente debido a la necesidad de una
distancia muy larga entre las placas de sujeción para albergar el
medio de estiramiento.
En un equipo de moldeo combinado típico, puede
existir una, dos o cuatro filas verticales de cavidades de
inyección para preformas, colocadas en el centro de las placas de
sujeción. Con placas de sujeción de las máquinas de moldeo por
inyección cuadradas o casi cuadradas, esta disposición vertical de
las cavidades de inyección dejaría espacio en cada lado del molde
de inyección disponible para las cavidades de soplado. Se coloca el
mismo número de cavidades de soplado que de cavidades de inyección,
la mitad en un lado y la mitad en el otro lado de las cavidades de
inyección. Las cavidades de soplado pueden disponerse de manera que
los cuellos de los envases están hacia los bordes externos de las
placas de sujeción, dirigidos hacia los lados, hacia arriba o hacia
abajo, a fin de que las varillas de estiramiento, si se emplean,
pueden entrar en las cavidades desde los lados, la parte superior o
la parte inferior de la unidad de sujeción. Normalmente, las
cavidades de soplado pueden disponerse con los cuellos de los
envases dirigidos hacia los lados de la sujeción, y las bases de
los envases dirigidas hacia el centro de la sujeción hacia las
cavidades de inyección. Aunque no se
prefiere, es posible colocar las cavidades de inyección y de soplado de manera asimétrica en las placas de sujeción.
prefiere, es posible colocar las cavidades de inyección y de soplado de manera asimétrica en las placas de sujeción.
El equipo combinado de moldeo por
inyección-soplado podría ser de un diseño modular,
con partes intercambiables tales como núcleos de inyección,
formadores de cuello por inyección, placas (o alojamientos) de
cavidad de inyección, cavidades de inyección o cavidades de
soplado, a fin de poder producir diversas formas/tamaños de envase
utilizando el mismo equipo de moldeo. La disposición de las
cavidades en el equipo de moldeo puede determinar el diámetro del
cuello, el diámetro y la altura del cuerpo máximos del envase, pero
dentro de estas limitaciones pueden producirse diversas formas y
tamaños de envase. Como resultado, cada equipo de moldeo tendría
flexibilidad para producir una variedad de envases sin un excesivo
coste de moldeo. También podrían utilizarse sólo unos pocos equipos
de moldeo convencionales, teniendo cada uno una configuración
específica de disposiciones de cavidades, para cubrir la mayoría de
las formas y tamaños de envase.
Con los ejemplos del método de la presente
invención descritos más adelante, en un ciclo de producción típico,
cuando se abre la unidad de sujeción de la máquina, hay envases
listos para retirarse de los moldes de soplado y hay también
preformas listas, que deben transferirse desde las cavidades de
inyección hasta las cavidades de soplado listos para soplarse dando
lugar a envases en el siguiente ciclo. Estos movimientos se efectúan
mientras que el equipo de moldeo está en posición la abierta o
mientras que se abre y se cierra. Tras cerrar la unidad de
sujeción, se inyecta el siguiente conjunto de preformas y también se
soplan los envases a partir de las preformas recién colocadas en
las cavidades de soplado. Las preformas no se enfrían completamente
como en el procedimiento de 2 fases, sino que se enfrían sólo hasta
la temperatura de estiramiento/soplado como en el procedimiento de
1 fase, de manera que pueden transferirse directamente a las
cavidades de soplado. Durante el tiempo de transferencia desde las
cavidades de inyección a las de soplado, sería posible, en caso
necesario, acondicionar adicionalmente la temperatura de las
preformas.
Más adelante se describen diversos métodos
alternativos de transferencia de preformas y de retirada de envases,
de los cuales, la mayoría no requiere duplicación de las partes de
molde como núcleos de inyección o formadores de cuello por
inyección. A diferencia de la técnica relacionada, el equipo
combinado de moldeo descrito más adelante, puede contener solo un
formador de cuello y un núcleo por cada cavidad de producción,
minimizando el coste y la complejidad del moldeo. La duplicación de
formadores de cuello de moldeo por inyección puede preferirse en
casos en que el envase que va a producirse debe carecer de anillo de
cuello (anillo de soporte), pero incluso en estos casos puede no
necesitarse la duplicación de formador de cuello.
Existen numerosas formas mediante las cuales
puede lograrse la transferencia de preformas desde las cavidades de
inyección hasta las de soplado, que pueden clasificarse en dos tipos
de métodos de transferencia de preformas, como sigue:
- 1)
- Métodos en los que sólo hay un conjunto de formadores de cuello, que liberan las preformas y vuelven a su posición en el molde de inyección para el siguiente ciclo. En tales casos, las preformas se mantienen en su posición de soplado-estiramiento, no mediante los formadores de cuello por inyección, sino mediante otros dispositivos de sujeción de cuello y/o la porción de cuello de los moldes de soplado. (Denominados métodos de transferencia de preformas de tipo 1).
- 2)
- Métodos en los que la preforma se mantiene en la posición de soplado-estiramiento (en el molde de soplado) mediante los formadores de cuello por inyección. En tales casos, los formadores de cuello transportan la preforma desde la cavidad de inyección hasta la cavidad de soplado sin liberarla, de manera que se necesitan varios conjuntos de formadores de cuello. (Denominados métodos de transferencia de preformas de tipo 2).
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Los métodos de tipo 1 pueden variar dependiendo
de lo lejos que llevan los formadores de cuello a las preformas
antes de liberarlas a fin de regresar a su posición en el molde de
inyección. Existen dos variaciones básicas de los métodos de
transferencia de preformas de tipo 1 que pueden usarse en las
realizaciones ilustradas:
- a)
- los formadores de cuello transportan las preformas parte del trayecto o todo el trayecto hasta su posición de soplado-estiramiento, las liberan y después vuelven al molde de inyección para el siguiente ciclo;
- b)
- los formadores de cuello no se alejan de su posición de moldeo por inyección, sino que sólo se abren para liberar las preformas sobre otro dispositivo como un brazo robótico, que las transportará hasta su posición de soplado-estiramiento. Mientras se encuentran en este dispositivo, las preformas podrían experimentar acondicionamiento de temperatura adicional si es necesario.
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En las dos variaciones anteriores de métodos de
transferencia de preformas de tipo 1, las preformas pueden
mantenerse en la posición de soplado-estiramiento
mediante elementos de sujeción de cuello, que sujetan las preformas
desde la superficie interna del cuello, de una manera similar a la
usada en máquinas de moldeo por soplado por estiramiento del
"procedimiento de dos fases". Alternativamente, las preformas
pueden mantenerse en la posición de
soplado-estiramiento mediante los núcleos de soplado
(los dispositivos que introducen el aire de soplado en las
cavidades de soplado), de una manera similar a la usada en el
"procedimiento de una fase". Adicionalmente, cuando se cierra
el molde de soplado, la porción de cuello puede sujetar las
preformas desde la parte externa del cuello, alrededor del anillo
de soporte o alrededor de las roscas de cuello de las preformas. En
este último caso, no es necesario incorporar
un anillo de soporte de cuello en el diseño de la preforma debido a que se sujeta a partir de las roscas de cuello.
un anillo de soporte de cuello en el diseño de la preforma debido a que se sujeta a partir de las roscas de cuello.
Además, en las dos variaciones anteriores de los
mecanismos de transferencia de preformas de tipo 1, la presente
invención proporciona la retirada de los envases listos cuando el
molde se abre, moviendo los elementos de sujeción de cuello que los
sujetan. Los elementos de sujeción de cuello pueden mover los
envases listos fuera del molde, liberarlos y después moverse hasta
su posición para tomar el siguiente conjunto de preformas que se
han moldeado por inyección en el ciclo anterior. Alternativamente,
para ahorrar tiempo, podría haber dos conjuntos de elementos de
sujeción de cuello, uno que retira los envases y los libera o los
entrega a un sistema de transporte y uno que toma el nuevo conjunto
de preformas que se han moldeado por inyección en el ciclo
anterior.
Otra alternativa es emplear un mecanismo de
retirada de envases independiente, que pueda introducir, agarrar los
envases, retirarlos de los elementos de sujeción de cuello o núcleos
de soplado, alejarlos de las cavidades y liberarlos o entregarlos a
un medio de transporte.
Los métodos de tipo 2 pueden variar dependiendo
de cuántos conjuntos de formadores de cuello se utilicen. Existen
dos variaciones básicas de mecanismos de transferencia de preformas
de tipo 2 que pueden usarse en las realizaciones ilustradas:
- a)
- con dos conjuntos de formadores de cuello que intercambian posiciones entre las cavidades de inyección y de soplado en cada ciclo. El conjunto que está en las cavidades de soplado liberaría los envases listos y después se colocaría en el molde de inyección para el ciclo siguiente. El conjunto que está en el molde de inyección no liberaría las preformas sino que las transportaría hasta las cavidades de soplado y permanecería allí para el siguiente ciclo.
- b)
- con tres conjuntos de formadores de cuello que intercambian posiciones entre las cavidades de inyección, las cavidades de soplado y la posición de entrega/eyección del envase o la posición de acondicionamiento adicional de temperatura.
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Habiéndose descrito todos los métodos diferentes
para la retirada de los envases listos, existe la posibilidad de
simplemente eyectar los envases, o entregarlos de una manera
ordenada a un sistema de transporte (como un cinta transportadora o
transportador de aire), o llevar a cabo operaciones adicionales en
los envases como llenarlos. Estas operaciones adicionales podrían
separarse del procedimiento de producción de envases o podrían
incorporarse en el mismo. En el primer caso, por ejemplo, los
envases podrían liberarse de los formadores de cuello o elementos
de sujeción de cuello, entregarse a un sistema de transporte que los
lleva hasta una máquina de llenado para llenado en línea. En el
segundo caso, el llenado podría ser una estación adicional del
aparato descrito, uniéndose a la máquina de moldeo por inyección de
manera que los envases se llenan antes de liberarse y
transportarse. Los envases podrían aún sujetarse por medio de los
formadores de cuello o los elementos de sujeción de cuello mientras
se llenan. En este caso, puede necesitarse un conjunto adicional de
formadores de cuello o elementos de sujeción de cuello.
En realizaciones en las que se estira la
preforma, también puede proporcionarse un mecanismo para mover las
varillas de estiramiento dentro y fuera de las cavidades de soplado
a fin de lograr la orientación lateral del material. Además, se
proporciona un dispositivo, comúnmente denominado núcleo de soplado,
para permitir la entrada de aire en las cavidades de soplado. Tales
mecanismos de estiramiento y soplado serían similares a los usados
en las máquinas existentes de "una fase" o de "dos
fases".
Existen varios movimientos requeridos para los
métodos para la transferencia de preformas, retirada de envases,
entrega de envases (si es necesario), estiramiento (si es necesario)
y soplado. Estos movimientos pueden lograrse de muchas maneras,
incluyendo cualquier combinación de las siguientes (en orden de
preferencia):
- -
- mediante el movimiento de las placas de sujeción de la máquina;
- -
- mediante el movimiento del eyector de la máquina;
- -
- mediante accionadores neumáticos o hidráulicos;
- -
- mediante motores eléctricos o hidráulicos.
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Es preferible cuando se utiliza uno de los modos
anteriores, lograr tantos movimientos requeridos como sea posible.
Por ejemplo, el movimiento necesario para retirar los envases
terminados y para transferir las preformas hasta la posición de
soplado, puede ser paralelo al movimiento de la varilla de
estiramiento de manera que pueden usarse el(los)
mismo(s) activador(es) para llevar a cabo estos movimientos. Los mecanismos de movimiento pueden colocarse dentro del equipo de moldeo y/o fijarse al molde y/o montarse en un bastidor unido a la máquina y/o montarse en una estructura independiente.
mismo(s) activador(es) para llevar a cabo estos movimientos. Los mecanismos de movimiento pueden colocarse dentro del equipo de moldeo y/o fijarse al molde y/o montarse en un bastidor unido a la máquina y/o montarse en una estructura independiente.
El equipo combinado de moldeo por
inyección-soplado descrito más adelante así como los
mecanismos asociados, puede montarse en/sobre la unidad de sujeción
de una máquina de moldeo por inyección convencional, minimizando la
inversión en maquinaria. Comúnmente, las unidades de sujeción de
tales máquinas son horizontales, pero también pueden utilizarse
máquinas convencionales con sujeciones verticales. La presente
invención también se amplía a una máquina de moldeo por inyección
modificada con una unidad de sujeción redimensionada (con placas de
sujeción más grandes, que albergan espesores de molde más grandes
y/o más cavidades, y posiblemente con fuerza de sujeción ajustada)
y/o una unidad de inyección redimensionada, para garantizar que el
dimensionamiento relativo de estos componentes de una máquina de
moldeo por inyección se seleccionen preferiblemente por el presente
método para maximizar el rendimiento y minimizar el consumo de
energía. Dependiendo de los mecanismos para el estiramiento,
retirada de envases y transferencia de preformas, puede ser
beneficioso ajustar la secuencia de programación de la máquina de
moldeo por inyección a fin de optimizar mejor el procedimiento.
Todas estas modificaciones y ajustes de las máquinas de moldeo por
inyección convencionales se consideran menores y no se espera que
tengan mucho impacto en el coste de la máquina. Además, la presente
invención proporciona estaciones adicionales para utilizarse para
más operaciones en los envases listos, como llenado, tapado,
aplicación de asas, etiquetado, etc.
Aunque la invención se ha descrito
anteriormente, se amplía a cualquier combinación inventiva de las
características explicadas anteriormente o en la siguiente
descripción.
La invención puede llevarse a cabo de diversas
maneras y, a modo de ejemplo únicamente, se describirán ahora sus
realizaciones específicas en detalle, haciendo referencia a los
dibujos adjuntos.
Las figuras 1 a 5 ilustran las diversas maneras
en que pueden disponerse las cavidades dentro de la unidad de
sujeción de una máquina de moldeo por inyección en las realizaciones
de esta invención, en las que:
La figura 1 ilustra una disposición de cavidades
de un equipo combinado de moldeo por
inyección-soplado según esta invención, con dos
filas de cavidades de preforma.
La figuras 2(a), 2(b) y
2(c) son vistas en alzado respectivas, en tres variantes de
una disposición de cavidades de un equipo combinado de moldeo por
inyección-soplado según esta invención, con una fila
de cavidades de preforma.
La figuras 3(a) y 3(b) son vistas
en alzado y en planta, respectivamente. de una disposición de
cavidades de un equipo combinado de moldeo por
inyección-soplado según esta invención, con cuatro
filas de cavidades de preforma.
La figuras 4(a) y 4(b) son vistas
en alzado respectivas de una disposición de cavidades de un equipo
combinado de moldeo por inyección-soplado según esta
invención, específica para cuatro cavidades de inyección y cuatro
cavidades de soplado.
La figura 5 es una vista en alzado de una
disposición de cavidades de un equipo combinado de moldeo por
inyección-soplado según esta invención, específica
para dos cavidades de inyección y dos cavidades de soplado.
La figuras 6 a 13 ilustran las diversas maneras
en que puede lograrse la transferencia de preformas desde las
cavidades de inyección hasta las de soplado y la retirada de los
envases listos de las cavidades de soplado en las realizaciones de
esta invención, en las que:
La figuras 6(a) y 6(b) son vistas
en planta y en alzado, respectivamente, de los componentes
principales de un equipo combinado de moldeo por
inyección-soplado según esta invención, mostrándolos
en una posición abierta.
La figuras 7(a) a (f) son vistas en
planta de un equipo combinado de moldeo por
inyección-soplado según esta invención, con
elementos de sujeción de preforma, en diversas fases durante un
ciclo de producción.
La figuras 8(a) a (f) son vistas en
planta de un equipo combinado de moldeo por
inyección-soplado según esta invención, sin
elementos de sujeción de preforma, en diversas fases durante un
ciclo de producción.
La figuras 9(a) a (f) son vistas en
planta de un equipo combinado de moldeo por
inyección-soplado según esta invención, con una
disposición de transferencia de preformas con brazo robótico, en
diversas fases durante un ciclo de producción.
La figuras 10(a) a (f) son vistas en
planta de un equipo combinado de moldeo por
inyección-soplado según esta invención, con dos
conjuntos de elementos de sujeción de cuello, en diversas fases
durante un ciclo de producción.
La figuras 11(a) a (f) son vistas en
planta de un equipo combinado de moldeo por
inyección-soplado según esta invención, con entrega
de preformas desde el lado de cavidad del molde de inyección, en
diversas fases durante un ciclo de producción.
La figuras 12(a) a (d) son vistas en
planta de un equipo combinado de moldeo por
inyección-soplado según esta invención, con
movimientos comunes de varillas de estiramiento en diversas fases
durante un ciclo de producción.
La figuras 13(a) a (f) son vistas en
planta de un equipo combinado de moldeo por
inyección-soplado según esta invención, con dos
conjuntos de formadores de cuello, en diversas fases durante un
ciclo de producción.
La figuras 14 a 20 ilustran la implementación de
un posible método de transferencia de preformas en el caso de una
disposición de cavidades con dos filas de cavidades de preforma y la
transferencia de preformas sin usar los elementos de sujeción de
preforma en realizaciones de esta invención, en las que:
La figuras 14(a) y 14(b) son
vistas en perspectiva respectivas de las diversas partes del equipo
combinado de moldeo en la posición abierta.
La figura 15 es una vista en perspectiva del
mecanismo de transferencia de preformas.
La figuras 16(a), 16(b) y
16(c) son vistas en perspectiva respectivas de los mecanismos
de soplado por estiramiento y de retirada de envases.
La figura 17 es una vista en perspectiva de
todos los mecanismos al final de la fase de apertura de molde del
ciclo de producción.
La figura 18 es una vista en perspectiva de
todos los mecanismos durante el inicio de la fase de apertura de
molde del ciclo de producción.
La figura 19 es una vista en perspectiva de
todos los mecanismos hacia el final de la fase de apertura de molde
del ciclo de producción.
La figura 20 es una vista en perspectiva de
todos los mecanismos al inicio de la fase de cierre de molde del
ciclo de producción.
La figuras 21(a) a 21(d) son
vistas en alzado respectivas de una realización del equipo combinado
de moldeo por inyección-soplado que comprende dos
cavidades de inyección y dos cavidades de soplado, en diversas fases
en el ciclo de producción.
En las disposiciones descritas a continuación,
un equipo combinado de moldeo está compuesto por mitades 10 de
molde combinado, que están montadas una en cada placa 12 de sujeción
de la máquina (o platina), respectivamente, de una máquina de
moldeo por inyección. Las placas de sujeción están conectadas
mediante cuatro tirantes 14 de manera convencional.
Puede utilizarse una variedad de diferentes
disposiciones de cavidades en el equipo combinado de moldeo de la
presente invención, dando preferencia a las disposiciones simétricas
para una carga uniforme de presión de la unidad de sujeción.
Una disposición preferida de este tipo se
ilustra en la figura 1, en la que hay dos filas verticales de
cavidades 16 de preforma dispuestas en el centro en la placa 12 de
sujeción de la máquina. El número de cavidades de preforma por fila
mostrado en la figura 1 es sólo un ejemplo. Podría haber más o menos
cavidades por fila, dependiendo del diámetro de cuello máximo del
envase, el rendimiento de producción requerido y el tamaño de la
unidad de sujeción de la máquina que va a usarse. Esta disposición
de cavidades generalmente sería la más adecuada para tasas de
producción de diversos envases de tamaño medio en el intervalo de
0,5 a 2,0 litros. Las líneas centrales de las cavidades 16 de
preforma son perpendiculares a las placas 12 de sujeción como es
común en moldes de preforma convencionales. Se prefiere que la
altura total (H) de cada fila de los moldes por soplado no exceda
el espacio vertical entre los tirantes 14 de la unidad de sujeción
de la máquina, a fin de facilitar los cambios de equipos de moldeo
y los movimientos para el mecanismo de transferencia de
preformas.
Por cada cavidad 16 de preforma hay una cavidad
18 de soplado correspondiente a la que se transferirá la preforma
moldeada por inyección para el soplado-estiramiento.
Las cavidades 18 de soplado correspondientes a la fila izquierda de
cavidades de preforma se disponen en una fila y se colocan a la
izquierda de esta fila de cavidades de preforma, siendo paralelas
las líneas centrales (y las líneas de separación) de las cavidades
18 de soplado con las placas 12 de sujeción. Por consiguiente, las
cavidades 18 de soplado correspondientes a la fila derecha de las
cavidades 16 de preforma se disponen en una fila y se colocan a la
derecha de esta fila de cavidades de preforma. Las cavidades de
inyección y también las de soplado en la figura 1 se enumeran de 1 a
12 de manera que hay una cavidad de inyección y una cavidad de
soplado con el mismo número. Estas son cavidades correspondientes,
por lo que la preforma de una cavidad de inyección marcada con un
cierto número se transferirá a la cavidad de soplado marcada con el
mismo número, para el soplado-estiramiento en el
siguiente ciclo. Esta es una disposición preferida de las cavidades
correspondientes para facilitar la transferencia de preformas, pero
puede utilizarse una disposición correspondiente diferente.
En la figura 1, los cuellos 20 de los envases se
muestran cerca del borde del equipo de moldeo, que está cerca del
borde de la placa 12 de sujeción. Esta posición de cuello permite
que las varillas de estiramiento (no mostradas) entren en las
cavidades de soplado desde el lado, de manera que el mecanismo de
estiramiento está fuera del área de placa de sujeción, permitiendo
utilizar todo el área para las cavidades. Esta posición de cuello
también permite producir una altura máxima de envase en el equipo de
moldeo. Si la altura del envase fuera menor que la ilustrada en la
figura 1, sería posible colocar la posición de cuello lejos del
borde de la placa de sujeción y más cerca de las cavidades de
preforma. Sin embargo, la posición de cuello preferida es la
mostrada cerca del borde, de manera que puede utilizarse el mismo
equipo de moldeo con los mismos movimientos de transferencia de
preformas para envases de diversas alturas cambiando sólo algunas
partes de molde y sin un cambio mayor de los movimientos de
transferencia de preformas.
Otra disposición preferida de cavidades se
ilustra en la figura 2 y consiste en sólo una fila vertical de
cavidades 16 de preforma. En esta disposición, el número de
cavidades 16 de preforma será preferiblemente uniforme, de manera
que la mitad de ellas corresponderá a las cavidades 18 de soplado en
un lado de la fila de cavidades 16 de preforma y la otra mitad
corresponderá a cavidades 18 de soplado en el otro lado. En la
primera variante ilustrada en la figura 2(a) con ocho
cavidades de preforma, las preformas de las cavidades 1, 3, 5 y 7
se transferirán a las cavidades de soplado correspondientes en un
lado y las preformas de las cavidades 2, 4, 6 y 8 se transferirán a
las cavidades de soplado correspondientes en el otro lado. En esta
primera variante de esta disposición de cavidades (una fila de
cavidades de preforma), la distancia entre las cavidades de
preforma es normalmente, pero no necesariamente, la mitad de la
distancia entre las cavidades de soplado, de manera que durante la
transferencia de preformas, no es necesario cambiar la distancia
entre las preformas. La segunda variante ilustrada en la figura
2(b) es similar a la primera variante, pero con las
cavidades 18 de soplado dispuestas en alturas ligeramente diferentes
a fin de alinearse con sus cavidades 16 de preforma
correspondientes para una transferencia de preformas más fácil.
Puede ser conveniente utilizar las variantes primera y segunda de
esta disposición de cavidades cuando el diámetro del cuerpo del
envase es grande en relación con el diámetro del cuello, o cuando la
altura del envase es grande.
En la tercera variante ilustrada en la figura
2(c) con seis cavidades 16 de preforma, las preformas de las
tres cavidades superiores numeradas 1, 2 y 3 se transferirán a las
cavidades 18 de soplado correspondientes en un lado y las preformas
de las tres cavidades inferiores 4, 5 y 6 se transferirán a las
cavidades 18 de soplado correspondientes en el otro lado de las
cavidades 16 de preforma. En esta tercera variante, la distancia
entre las cavidades 16 de preforma será normalmente, pero no
necesariamente igual a la distancia entre las cavidades 18 de
soplado, para facilitar la transferencia de preformas. Esta tercera
variante sería muy adecuada para la producción de envases con
cuellos de diámetro grande.
La figuras 3(a) y (b) ilustran otra
disposición de cavidades preferida con cuatro filas de cavidades 16
de preforma y dos filas de cavidades 18 de soplado en cada lado de
las cavidades 16 de preforma, apiladas lado a lado como se ilustra
en la figura 3(b), estando todos los cuellos de envase en el
borde del equipo de moldeo dirigidos hacia fuera, como en las dos
disposiciones de cavidades anteriores. Esta disposición de cavidades
es la más adecuada para su uso para envases de pequeño tamaño o
cuando se requieren tasas de producción más altas. En esta
disposición, las líneas 17 de separación de las cavidades 16 de
preforma son paralelas con las líneas 19 de separación de las
cavidades 18 de soplado, y el sentido de separación de molde es el
mismo para todas las cavidades de molde. En este caso, un mecanismo
separado (no mostrado) coordina la apertura de ambas filas de
cavidades 18 de soplado en cada lado de las cavidades 16 de
preforma.
En la figura 4 se ilustran dos variantes de una
posible disposición de cavidades adicional, específicamente para
cuatro cavidades de preforma y cuatro cavidades de soplado. En el
primer caso, ilustrado en la figura 4(a), la fila de
cavidades 16 de preforma permanece vertical, pero las cavidades 18
de soplado se disponen verticalmente en lugar de horizontalmente,
de manera que las varillas de estiramiento tendrán que entrar en
las cavidades desde arriba y desde abajo (no desde los lados). En el
segundo caso, ilustrado en la figura 4(b), las cavidades 16
de preforma se disponen horizontalmente en lugar de verticalmente y
las cavidades 18 de soplado están en una disposición horizontal.
Las disposiciones ilustradas en la figura 4 serían útiles para
tasas de producción relativamente bajas cuando sólo se necesitan
pocas cavidades, y para envases grandes (de más de 2 litros) y
altos.
La figura 5 ilustra una disposición de cavidades
posible adicional, específicamente para dos cavidades de preforma y
dos cavidades de soplado, que puede ser particularmente útil para
tasas bajas de producción o para tamaños grandes de envase. En el
ejemplo ilustrado en la figura 5, se colocan dos cavidades 16 de
inyección en el centro en las placas de sujeción una verticalmente
sobre la otra, mientras que las cavidades 18 de soplado están una a
cada lado de las cavidades 16 de preforma y orientadas verticalmente
de manera que el medio de estiramiento y soplado puede acoplarse a
los cuellos de preforma desde arriba. Alternativamente, las
cavidades podrían colocarse con orientaciones horizontales en lugar
de verticales.
Las cinco disposiciones de cavidades posibles
descritas anteriormente son sólo ejemplos de las disposiciones de
cavidades que pueden usarse con la presente invención. Todas tienen
las cavidades dispuestas dentro de la unidad de sujeción de una
máquina normal de moldeo por inyección, siendo los ejes de las
cavidades de preforma perpendiculares a las placas de sujeción y
siendo los ejes de las cavidades de soplado paralelos a las placas
de sujeción, de manera que todas las cavidades de preforma, así como
las cavidades de soplado, se abren y cierran simultáneamente con el
movimiento de la placa de sujeción móvil, dado que comparten
sentidos comunes de apertura y cierre de molde. Además, en todos
los casos, las cavidades pueden montarse en las placas de sujeción
juntas o algunas cavidades (por ejemplo, las cavidades de soplado)
pueden montarse separadas de las otras cavidades (por ejemplo, las
cavidades de preforma).
Al aplicar la presente invención utilizando
cualquiera de las disposiciones de cavidades ilustradas en la
figuras 1-5 o cualquier otra disposición de
cavidades de esta invención, pueden usarse diversas formas para
retirar los envases listos del equipo combinado de moldeo y para
transferir las preformas de las cavidades de inyección a las
cavidades de soplado. Las personas familiarizadas con la técnica del
moldeo por soplado por estiramiento, y/o de automatización y/o de
robótica podrían diseñar mecanismos para lograr estos movimientos
en una variedad de formas. A modo de ejemplo únicamente, se
describen más adelante varias formas posibles de retirar los
envases listos y transferir las preformas de las cavidades de
inyección a las cavidades de soplado, con referencia a la figuras 6
a 13. Las descripciones se basan en una configuración de cavidades
con dos filas de cavidades de preforma, tal como se ilustra en la
figura 1 a modo de ejemplo, pero pueden aplicarse total o
parcialmente a cualquier configuración de cavidades según
esta
invención.
invención.
La figura 6 ilustra los componentes principales
de un equipo combinado de moldeo con la disposición de cavidades de
la figura 1 (dos filas de cavidades de preforma), que muestra el
equipo de moldeo en una vista en planta (figura 6(a))
y una vista lateral (figura 6(b)) en la posición abierta. Algunos componentes de molde están fijos a la placa 31 estacionaria de la unidad de sujeción, mientras que otros componentes están fijos a la placa 32 móvil de la unidad de sujeción. Cuatro tirantes 33 guían comúnmente el movimiento de la placa 32 móvil de la unidad de sujeción. La parte del molde por inyección del equipo combinado de moldeo es similar a los moldes por inyección utilizados en la técnica relacionada. Una placa 34 de canal caliente distribuye el material de plástico a las cavidades y lo mantiene fundido a alta temperatura, listo para inyectarse en el siguiente ciclo. Una serie de cavidades 35 hembra está previsto con canales a su alrededor para hacer circular un fluido para llevar la temperatura de la preforma al nivel deseado. Una serie complementaria de núcleos 36 macho que actúan conjuntamente con las cavidades 35 hembra, también puede tener fluido que circula a su través para el control de la temperatura. Una serie de formadores 37 de cuello está dispuesta en dos filas verticales, rodeando cada una a un núcleo macho, formando cada fila de formadores 37 de cuello una única unidad que puede moverse independientemente a fin de entregar las preformas que sujeta en una cierta posición y que también puede abrirse a fin de liberar las preformas. Los formadores 37 de cuello también pueden tener fluido circulando a su través para el control de la temperatura.
y una vista lateral (figura 6(b)) en la posición abierta. Algunos componentes de molde están fijos a la placa 31 estacionaria de la unidad de sujeción, mientras que otros componentes están fijos a la placa 32 móvil de la unidad de sujeción. Cuatro tirantes 33 guían comúnmente el movimiento de la placa 32 móvil de la unidad de sujeción. La parte del molde por inyección del equipo combinado de moldeo es similar a los moldes por inyección utilizados en la técnica relacionada. Una placa 34 de canal caliente distribuye el material de plástico a las cavidades y lo mantiene fundido a alta temperatura, listo para inyectarse en el siguiente ciclo. Una serie de cavidades 35 hembra está previsto con canales a su alrededor para hacer circular un fluido para llevar la temperatura de la preforma al nivel deseado. Una serie complementaria de núcleos 36 macho que actúan conjuntamente con las cavidades 35 hembra, también puede tener fluido que circula a su través para el control de la temperatura. Una serie de formadores 37 de cuello está dispuesta en dos filas verticales, rodeando cada una a un núcleo macho, formando cada fila de formadores 37 de cuello una única unidad que puede moverse independientemente a fin de entregar las preformas que sujeta en una cierta posición y que también puede abrirse a fin de liberar las preformas. Los formadores 37 de cuello también pueden tener fluido circulando a su través para el control de la temperatura.
Los movimientos de los formadores 37 de cuello
(tanto laterales como giratorios) se logran en una realización
mediante el movimiento de apertura de la unidad de sujeción o del
eyector de máquina, y/o mediante mecanismos y accionadores
incorporados en el equipo de moldeo o montados en la máquina o en
una estructura de soporte. Esta disposición en la que el conjunto
único de formadores de cuello se alejan de sus posiciones en el
molde de inyección y después regresan a tiempo para el siguiente
ciclo, está en marcado contraste con la técnica anterior. En el
caso del procedimiento de "dos fases" de la técnica anterior,
los formadores de cuello no se alejan de sus posiciones excepto
para abrirse para liberar las preformas. En el caso de los
procedimientos de "una fase" de la técnica anterior. los
formadores de cuello se alejan y no regresan para el siguiente
ciclo, sino que se reemplazan por otro conjunto de formadores de
cuello.
A cada lado del molde de inyección se encuentra
una fila de cavidades de soplado, que consisten en un conjunto de
mitades 38 de cuerpo fijadas a un lado de la placa 31 fija, un
conjunto de mitades 39 de cuerpo fijadas al lado de la placa 32
móvil y una fila de cavidades 40 de base. Cada una de las dos filas
de cavidades 40 base puede tener fluido circulando a través de
ellas para enfriar, y también tiene la posibilidad de alejarse de
las mitades 38 y 39 de cuerpo de molde de soplado para liberar el
fondo de los envases para retirar los envases. Todas las mitades 38
y 39 de cuerpo de molde de soplado se enfrían mediante fluido
circulante, ya sea en las propias mitades de cuerpo o en las placas
41 de soporte de molde de soplado. Las placas 41 de soporte de
molde de soplado están soportadas a su vez por placas 42 de
separación, para cubrir el espacio entre los moldes 38/39 de
soplado y las placas 31/32 de sujeción. Este espacio existe debido a
que comúnmente el grosor de molde del molde 34/37 de inyección es
más grande que el de los moldes 38/39 de soplado.
En el ejemplo del equipo combinado de moldeo
ilustrado en la figura 6 existen dos conjuntos de elementos 43 de
sujeción de cuello, estando cada conjunto unido a una placa 44 de
elementos de sujeción de cuello, que puede moverse para facilitar
la retirada de los envases y la transferencia de las preformas. Para
cada cavidad de soplado hay dos elementos 43 de sujeción de cuello,
cada uno en lados opuestos de la placa 44 de elementos de sujeción
de cuello que los sujeta. Cuando el conjunto de moldeo se encuentra
en su posición cerrada, el elemento de sujeción de cuello en el
interior del molde puede operarse para sujetar y formar un sello con
el interior del cuello de la preforma que va a
soplarse-estirarse en el envase, mientras que el
elemento de sujeción de cuello en el exterior del molde puede
operarse para formar un sello con el mecanismo que suministra aire
de soplado, es decir el núcleo de soplado. Los movimientos de la
placa 44 de elementos de sujeción de cuello (tanto laterales como
giratorios) se logran preferentemente mediante los movimientos de
apertura y cierre de la unidad de sujeción y del eyector de la
máquina, pero también podría lograrse mediante mecanismos y
accionadores incorporados en el equipo de moldeo o montados en la
máquina o en una estructura de soporte.
El equipo combinado de moldeo ilustrado en la
figura 6 está previsto para su uso en los métodos de transferencia
de preformas que tienen solo un conjunto de formadores 37 de cuello
(métodos de transferencia de preformas Tipo 1). En el caso de los
métodos de transferencia de preformas Tipo 2, en los que pueden
existir dos o más conjuntos de formadores 37 de cuello, los
elementos 43 de sujeción de cuello y las placas 44 de elementos de
sujeción de cuello en la figura 6 se reemplazarán por un conjunto
adicional de formadores 37 de cuello.
Con fines de ilustración, los envases mostrados
en los dibujos son botellas, aunque la presente invención puede
utilizarse para la producción de envases huecos en general,
incluyendo botellas, frascos, tazas y baldes. También puede
utilizarse una variedad de materiales de plástico en bruto
incluyendo PET, PEN, polipropileno, poliestireno, policarbonato,
etc.
La posible operación de una realización del
equipo combinado de moldeo utilizada en un ejemplo de la presente
invención se ilustra en la figura 7, que muestra diversas vistas en
planta del equipo combinado de moldeo en varias etapas durante un
ciclo de producción. A las partes similares a las de la realización
de la figura 6 se les dan números de referencia similares y no se
describirán de nuevo.
La figura 7(a) muestra el equipo de
moldeo en posición cerrada. Mientras se encuentra en esta posición
tienen lugar las siguientes operaciones. La unidad de inyección de
la máquina de moldeo por inyección inyecta el material de plástico
fundido en las cavidades 35 de inyección del molde, a través de la
placa 34 de canal caliente. El fluido que circula en los núcleos 36
y las cavidades 35 del molde de inyección llevan a estas preformas
recién inyectadas a la temperatura deseada para el
soplado-estiramiento en el siguiente ciclo. El
mecanismo 28 de estiramiento y soplado mostrado esquemáticamente en
líneas punteadas se mueve a su lugar, y los núcleos 45 de soplado
se acoplan con los elementos 43 de sujeción de preforma vacíos
produciendo un sello hermético y las varillas 51 de estiramiento
comienzan a estirar las preformas que se inyectaron en el ciclo
previo y ahora se encuentran en la posición de
soplado-estiramiento en las cavidades de soplado.
Mientras tiene lugar el estiramiento, así como después de
completarse, se sopla aire en las preformas a través de los núcleos
45 de soplado para soplarlas contra la cavidad 38-40
de moldeo por soplado de manera que adoptan la forma correcta de
envase. El fluido de enfriamiento que circula en las cavidades de
soplado o en las placas 41 de soporte de la cavidad de soplado,
enfría los envases recién soplados. El aire se libera entonces de
las cavidades de soplado a través de los núcleos 45 de soplado, las
varillas 51 de estiramiento se retraen y el mecanismo 28 de
estiramiento y soplado sale. A continuación, las cavidades 40 de
base de envase pueden salir para liberar el fondo de los envases de
manera que los envases puedan moverse libremente fuera del molde de
soplado cuando se abre el equipo de moldeo.
El mecanismo 28 de estiramiento y soplado se
muestra sólo en las figuras 7(a) y (d), pero por motivos de
claridad se omitió en las figuras 7(b), (c), (e) y (f). En la
operación de esta realización de la presente invención, el mecanismo
28 de estiramiento y soplado no se mueve con la apertura y cierre
del molde, sino que es estacionario y puede fijarse a la máquina y/o
al molde y/o a una estructura de soporte.
Al final de la fase de "cierre de molde"
del ciclo de producción (justo antes del punto en el que el equipo
de moldeo comienza a abrirse), existen preformas 30 en las cavidades
35, 36 de inyección a una temperatura adecuada listas para
transferirse a las cavidades de soplado para el
soplado-estiramiento, y existen envases 26 acabados
en las cavidades 38-40 de soplado listos para
retirarse.
\newpage
La figura 7(b) muestra el equipo de
moldeo en una posición parcialmente abierta durante la fase de
apertura del molde. Durante esta parte temprana de la fase de
apertura del molde, los formadores 37 de cuello y los elementos 43
de sujeción de cuello se alejan de la placa 31 de sujeción fija,
pero no siguen exactamente el movimiento de la placa de sujeción
móvil (a diferencia de otros componentes del molde como los núcleos
36 de inyección). Los formadores 37 de cuello y los elementos 43 de
sujeción de cuello se mueven en paralelo al movimiento de la placa
32 de sujeción móvil, pero se mueven sólo parcialmente hacia afuera,
de manera que permanecen en el espacio abierto entre las partes
fijas y móviles del equipo de moldeo. Esto es necesario a fin de
facilitar los movimientos de transferencia de preformas y de
retirada de envases. En esta posición, los envases se encuentran
fuera de las mitades 38-39 de moldeo por soplado y
las preformas 30 (aún sujetadas por los formadores 37 de cuello) han
despejado tanto las cavidades 35 hembra como los núcleos 36
macho.
La figura 7(c) muestra el equipo de
moldeo en una posición parcialmente abierta durante (pero hacia el
final de) la fase de apertura de molde. Durante el movimiento de la
placa 32 de sujeción móvil desde la posición de la figura
7(b)
hasta la de la figura 8(c), las placas 44 de elementos de sujeción de cuello han girado y se han alejado de la placa 31 de sujeción fija. Esto ocasiona que los envases 26 giren hacia el exterior del molde, dejando el área dentro del molde libre para que las preformas 30 se transfieran a su posición de soplado-estiramiento. Al mismo tiempo, durante el movimiento de la placa 32 de sujeción móvil desde la posición de la figura 7(b) hasta la posición de la figura 7(c), las filas de formadores 37 de cuello se han alejado más de la placa 31 de sujeción fija mientras se mueven también hacia el exterior del equipo de moldeo y giran, a fin de alcanzar una posición para la entrega de las preformas 30 a los elementos 43 de sujeción de cuello para el soplado-estiramiento.
hasta la de la figura 8(c), las placas 44 de elementos de sujeción de cuello han girado y se han alejado de la placa 31 de sujeción fija. Esto ocasiona que los envases 26 giren hacia el exterior del molde, dejando el área dentro del molde libre para que las preformas 30 se transfieran a su posición de soplado-estiramiento. Al mismo tiempo, durante el movimiento de la placa 32 de sujeción móvil desde la posición de la figura 7(b) hasta la posición de la figura 7(c), las filas de formadores 37 de cuello se han alejado más de la placa 31 de sujeción fija mientras se mueven también hacia el exterior del equipo de moldeo y giran, a fin de alcanzar una posición para la entrega de las preformas 30 a los elementos 43 de sujeción de cuello para el soplado-estiramiento.
La figura 7(d) muestra el equipo de
moldeo cuando acaba de alcanzar la posición totalmente abierta. De
la posición de la figura 7(c) a la posición de la figura
7(d), las placas 44 de elementos de sujeción de cuello con
los envases 26 listos han continuado moviéndose y girando, de manera
que los envases 26 se encuentran fuera del molde listos para su
eyección y los elementos 43 de sujeción de cuello, en el otro lado
de las placas 44 de elementos de sujeción de cuello, están
dirigidos hacia dentro del molde listos para recibir las preformas.
La rotación combinada de las placas 44 de elementos de sujeción de
cuello desde el inicio de la apertura del molde hasta la posición
de la figura 7(d) es de 180 grados. Las filas de formadores
37 de cuello que sujetan las preformas 30 también han continuado
moviéndose y girando, de manera que se encuentran alineadas con los
elementos 43 de sujeción de cuello sobre los cuales entregarán las
preformas que sujetan. La rotación combinada de los formadores 37
de cuello desde el inicio de la apertura del molde hasta la posición
de la figura 7(d) es de 90 grados. Pueden efectuarse tantos
movimientos como sea posible para transferir las preformas y retirar
los envases durante las etapas de apertura y cierre del molde del
ciclo de producción, de manera que se minimiza el tiempo necesario
para completar estos movimientos mientras el equipo de moldeo espera
en la posición abierta, y en consecuencia el tiempo del ciclo.
La figura 7(e) muestra el equipo de
moldeo en la posición completamente abierta justo antes del inicio
de la fase de cierre del molde. El equipo de moldeo permanece
abierto entre las posiciones de las figuras 7(d) y (e).
Durante este tiempo, los envases 26 deben eyectarse y las preformas
30 deben transferirse desde los formadores 37 de cuello hasta los
elementos 43 de sujeción de cuello correspondientes. Esto puede
lograrse como sigue:
a) Los formadores 37 de cuello que sujetan las
preformas 30 y los elementos 43 de sujeción de cuello
correspondientes vacíos se mueven unos hacia otros (o bien los
elementos de sujeción hacia los formadores o bien los formadores
hacia los elementos de sujeción) hasta que las preformas 30 se
acoplan a los elementos 43 de sujeción de cuello y se sujetan en
posición.
b) Los formadores 37 de cuello se abren,
liberando así las preformas 30.
c) Los formadores 37 de cuello y los elementos
43 de sujeción de cuello se alejan unos de los otros, en el
movimiento inverso de a) anteriormente indicado, dejando las
preformas 30 en los elementos 43 de sujeción de cuello.
d) Los formadores 37 de cuello ahora vacíos se
cierran y se encuentran listos para regresar a su posición de moldeo
por inyección.
\vskip1.000000\baselineskip
Después de completar el conjunto de movimientos
anterior, la posición es como se muestra en la figura 7(e) y
puede iniciar la fase de cierre de molde.
La figura 7(f) muestra el equipo de
moldeo en una posición parcialmente cerrada durante la fase de
cierre del molde. Esta posición corresponde con la posición de la
figura 7(b), pero en lugar de encontrarse durante la
apertura del molde se encuentra durante el cierre del molde. Durante
la fase de cierre del molde, los formadores 37 de cuello siguen los
mismos movimientos que siguieron durante la fase de apertura del
molde, pero a la inversa, incluyendo la rotación de 90 grados.
Durante la fase de cierre del molde, las placas 44 de elementos de
sujeción de cuello también siguen los mismos movimientos que
siguieron durante la fase de apertura del molde pero a la inversa,
excepto la rotación de 180 grados. El mecanismo que giró las placas
44 de elementos de sujeción de cuello 180 grados durante la
apertura del molde se desactiva durante el cierre del molde, de
manera que las placas 44 de elementos de sujeción de preforma con
las preformas 30 en ellas no giran sino que sólo se mueven
lateralmente y terminan en la posición correcta para el
soplado-estiramiento cuando el equipo de moldeo se
cierra.
Después de la posición de la figura 7(f),
el equipo de moldeo continúa el cierre hasta alcanzar la posición
mostrada en la figura 7(a), con las cavidades de inyección
vacías y las preformas en los moldes de soplado listas para el
soplado-estiramiento. El siguiente ciclo de
producción puede entonces comenzar.
Existen diversas variantes de la operación de la
realización preferida que acaba de describirse, que utiliza sólo un
conjunto de formadores de cuello (siendo aquí el número de
formadores de cuello igual al número de cavidades de moldeo por
inyección y al número de cavidades de moldeo por soplado). Estas
variantes utilizan diferentes maneras de transferir las preformas
desde las posiciones de inyección hasta las de
soplado-estiramiento y de retirar los envases
terminados.
La figura 8 ilustra la operación de tal
variante, en la cual no existen elementos 43 de sujeción de
preforma, sino que en su lugar los núcleos 45 de soplado se
configuran de tal manera que pueden sujetar las preformas 30 de una
forma similar a los elementos 43 de sujeción de preforma. En esta
variante, el mecanismo de soplado por estiramiento tiene que
moverse durante la apertura y cierre del molde de manera que
permanece alineado con los formadores de cuello, a fin de facilitar
la transferencia de preformas. Adicionalmente, en esta variante, la
retirada de los envases 26 listos se logra mediante un mecanismo
independiente de retirada de envases (no mostrado), dado que puede
no ser conveniente mover los núcleos 45 de soplado lejos del equipo
de moldeo a fin de retirar los envases 26.
La figura 8(a) muestra el equipo de
moldeo en posición cerrada para el moldeo por inyección de nuevas
preformas y el soplado por estiramiento de las preformas moldeadas
en el ciclo previo para dar envases 26. La figura 8(b)
ilustra el equipo de moldeo en una posición parcialmente abierta
durante la fase de apertura del molde. Durante esta fase y/o
durante parte del tiempo en que el equipo de moldeo permanece
abierto, un mecanismo independiente de retirada de envases (no
mostrado) entra, agarra los envases 26 por sus cuellos, los retira
de los núcleos 45 de soplado y los aleja del equipo de moldeo. En la
figura 8(b) las flechas indican un trayecto posible que
pueden seguir los envases 26 mientras se retiran mediante el
mecanismo independiente de retirada de envases. También durante
esta parte de la fase de apertura del molde, los formadores 37 de
cuello y los núcleos 45 de soplado se alejan de la placa 31 de
sujeción fija así como de la placa 32 de sujeción estacionaria, de
manera que permanecen en el espacio abierto entre las partes fijas y
móviles del equipo de moldeo.
La figura 8(c) ilustra el equipo de
moldeo en una posición parcialmente abierta hacia el final de la
fase de apertura de molde. Los envases 26 listos pueden haberse
retirado ya de los núcleos 45 de soplado en esta fase, mientras que
las filas de formadores 37 de cuello se han movido y girado, a fin
de alcanzar una posición para la entrega de las preformas 30 a los
núcleos 45 de soplado para el soplado por estiramiento en el
siguiente ciclo.
La figura 8(d) muestra el equipo de
moldeo cuando acaba de alcanzar la posición totalmente abierta. En
esta posición, los formadores 37 de cuello que sujetan las
preformas 30 han continuado moviéndose y girando, de manera que se
encuentran alineados con los núcleos 45 de soplado sobre los cuales
entregarán las preformas 30 que sujetan. Los núcleos 45 de soplado,
y en consecuencia, el mecanismo 28 de estiramiento y soplado, deben
permanecer alineados con los formadores 37 de cuello, de manera que
el mecanismo 28 de estiramiento y soplado se mueve durante la
apertura del molde en un movimiento similar al de los formadores de
cuello. Esto contrasta con la variante previa descrita e ilustrada
en la figura 7, en la que el mecanismo de estiramiento y soplado se
encontraba estacionario.
La figura 8(e) muestra el equipo de
moldeo en la posición totalmente abierta justo antes del inicio de
la fase de cierre del molde. En el intervalo de tiempo entre la
figura 8(d) y la figura 8(e), el equipo de moldeo
permanece abierto y las preformas 30 se transfieren desde los
formadores 37 de cuello hasta los núcleos 45 de soplado. Esto se
logra de manera similar a la descrita para la transferencia de las
preformas 30 desde los formadores 37 de cuello hasta los elementos
43 de sujeción de preforma en la variante anterior (figura 7) de
esta realización de la presente
invención.
invención.
La figura 8(f) muestra el equipo de
moldeo en una posición parcialmente cerrada durante la fase de
cierre del molde, con los núcleos 45 de soplado sujetando las
preformas 30 de manera que cuando el equipo de moldeo alcanza la
posición totalmente cerrada las preformas se encontrarán en la
ubicación correcta para el soplado por estiramiento.
La figura 9 ilustra la operación de una variante
en la cual la manera en que los elementos 43 de sujeción de cuello
se mueven para retirar los envases 26 terminados y sujetan las
nuevas preformas 30, es la misma que en la operación de la
realización preferida que acaba de describirse, pero las preformas
30 se alejan del molde 35, 36 de inyección mediante un brazo 46
robótico. La provisión de un brazo 46 robótico que toma las
preformas de sus núcleos de inyección y formadores de cuello, y las
entrega a los elementos de sujeción de cuello, permite que la
temperatura de las preformas 30 se acondicione adicionalmente
mientras se encuentran en el brazo 46 robótico. Este
acondicionamiento puede lograrse, por ejemplo, succionando o
soplando aire a una cierta temperatura a través del brazo robótico
a lo largo de la superficie externa de las preformas. El uso de un
brazo 46 robótico también permite el uso de abrazaderas de cuello en
lugar de elemento de sujeción de cuello. Las abrazaderas de cuello
sujetan la preforma desde el exterior del cuello en lugar de desde
el interior, de manera que pueden agarrar el cuello firmemente
alrededor de las roscas, proporcionando otra manera de eliminar la
necesidad de un anillo de cuello (anillo de soporte). Las
abrazaderas de cuello utilizadas en casos en que se encuentra
presente un anillo de cuello, pueden tener una configuración más
simple en el área de agarre de cuello, sin las roscas.
\newpage
La figura 9 muestra seis vistas en planta en
varias etapas durante el ciclo de producción. No existe ilustración
para el equipo de moldeo en la posición cerrada, sino que la figura
9(a) muestra el equipo de moldeo en una posición
parcialmente abierta durante la fase de apertura, cuando las
preformas 30 permanecen en los núcleos 36 de inyección (a
diferencia de la realización preferida descrita anteriormente,
véanse las figuras 7(b) y (c)), esperando a que el brazo 46
robótico entre en posición.
La figura 9(b) ilustra el equipo de
moldeo en posición totalmente abierta, con el brazo 46 robótico en
su lugar listo para aceptar las preformas 30. El brazo 46 robótico
puede moverse a la posición mostrada desde arriba y para ahorrar
tiempo puede comenzar a moverse incluso antes de que el equipo de
moldeo haya alcanzado la posición totalmente abierta. La figura
9(c) muestra el equipo de moldeo en la misma posición que la
figura 6(b), pero las preformas 30 se encuentran ahora en el
brazo 46 robótico. En el intervalo de tiempo entre las figuras
9(b) y (c), los formadores 37 de cuello se mueven hacia
adelante (preferentemente mediante el eyector de la máquina)
impulsando las preformas 30 fuera de los núcleos 36 y hacia el brazo
46 robótico. Simultáneamente, los formadores 37 de cuello se abren
para liberar las preformas 30 y después se cierran y se mueven de
nuevo a su posición original.
La figura 9(d) ilustra el equipo de
moldeo en una posición totalmente abierta, habiéndose movido los
brazos robóticos para entregar las preformas a los elementos de
sujeción de cuello. Una vez que las preformas 30 se entregan de
manera segura a los elementos 43 de sujeción de cuello, los brazos
46 robóticos se alejan de los elementos 43 de sujeción de cuello y
salen del equipo de moldeo, de manera que puede iniciarse la fase
de cierre. La figura 9(e) muestra el equipo de moldeo
parcialmente cerrado durante la fase de cierre, después de que el
brazo 46 robótico haya salido.
La alternativa de utilizar abrazaderas 48 de
cuello en lugar de elementos 43 de sujeción de cuello se ilustra en
la figura 9(f). La secuencia de operación es la misma,
excepto por el método mediante el cual se transfieren las preformas
30 desde los brazos 46 robóticos hasta los elementos de
sujeción/abrazaderas 48 de cuello. Las abrazaderas 48 se diseñan
para abrirse a fin de liberar los cuellos, de manera similar a los
formadores 37 de cuello. Durante el intervalo de tiempo entre las
figuras 9(c) y (d), las abrazaderas 48 de cuello se abren a
fin de liberar los envases 26 listos y también para estar listas
para recibir el nuevo conjunto de preformas 30. La posición
mostrada en la figura 9(d) corresponde a la ilustración
central de la figura 9(f), cuando el brazo 46 robótico ha
movido las preformas 30 hacia las abrazaderas 48 de cuello. Las
abrazaderas de cuello se cerrarán entonces para sujetar las
preformas y el brazo robótico saldrá.
En otra variante de la operación de la
realización preferida descrita anteriormente (con un conjunto de
formadores 37 de cuello), la manera en que las preformas 30 se
alejan del molde de inyección puede ser una de las ya descritas,
pero la manera en que los elementos 43 de sujeción de cuello se
mueven para retirar los envases 26 terminados y sujetar las nuevas
preformas 30 se logra de manera diferente, tal como se ilustra en la
figura 10. En lugar de tener una placa 44 de elementos de sujeción
de cuello a cada lado del molde, teniendo cada placa 44 de
elementos de sujeción de cuello dos conjuntos de elementos 43 de
sujeción de cuello (un conjunto a cada lado de la placa), existen
dos placas 44a, 44b de elementos de sujeción de cuello a cada lado
del molde, teniendo cada placa 44 de elementos de sujeción de
cuello un conjunto de elementos 43 de sujeción de cuello. Una placa
44a de elementos de sujeción de cuello retira los envases 26
terminados, los eyecta y adopta su posición lista para el siguiente
ciclo, mientras que la otra placa 44b de elementos de sujeción de
cuello, que espera desde el ciclo previo, toma el nuevo conjunto de
preformas 30. De esta manera, la placa 44a de elementos de sujeción
de cuello que retira los envases 26 terminados tiene bastante tiempo
para tomar los envases 26 y entregarlos ya sea a un transportador o
a una posición para un procesamiento adicional (por ejemplo,
llenado).
La figura 10 ilustra esta variante mostrando
seis vistas en planta en varias etapas del ciclo de producción. Las
preformas 30 en este caso se mueven hacia los elementos 43 de
sujeción de cuello mediante los formadores 37 de cuello, aunque
podrían moverse mediante el brazo 46 robótico si se prefiere. La
figura 10(a) ilustra el equipo de moldeo en la posición
cerrada, mientras que la figura 10(b) muestra el equipo de
moldeo en una posición parcialmente abierta durante la fase de
apertura.
La figura 10(c) ilustra que en esta
variante la placa 44a de elementos de sujeción de cuello que sujeta
los envases 26 terminados no utiliza rotación para retirar los
envases, sino que en lugar de ello sólo se mueve lateralmente.
Mientras tanto, los formadores 37 de cuello comienzan a girar a fin
de orientar las preformas 30 correctamente para su transferencia a
la segunda placa 44b de elementos de sujeción de cuello.
La figura 10(d) muestra el equipo de
moldeo cuando acaba de alcanzar la posición totalmente abierta, con
los envases 26 terminados listos para su retirada y los formadores
37 de cuello habiendo completado su rotación y en alineación con
los elementos 43 de sujeción de cuello en la segunda placa 44b de
elementos de sujeción de cuello, que se ha movido en posición, lista
para tomar las preformas 30 de los formadores 37 de cuello.
La figura 10(e) ilustra en equipo de
moldeo en posición totalmente abierta justo antes de comenzar a
cerrarse. En el intervalo de tiempo entre las figuras 10(d)
y (e), tienen lugar los siguientes movimientos:
a) Los formadores 37 de cuello que sujetan las
preformas 30 y el segundo conjunto de elementos 43 de sujeción de
cuello vacío y la placa 44b de elementos de sujeción de cuello se
mueven uno hacia el otro (o bien los elementos de sujeción hacia los
formadores o bien los formadores hacia los elementos de sujeción)
hasta que las preformas 30 se acoplan a los elementos 43 de sujeción
de cuello y se sujetan en posición.
b) Los formadores 37 de cuello se abren;
liberando así las preformas 30.
c) Los formadores 37 de cuello y los elementos
43 de sujeción de cuello se alejan uno del otro, en el movimiento
inverso a a) anteriormente citado, dejando las preformas 30 en los
elementos 43 de sujeción de cuello.
d) los formadores 37 de cuello ahora vacíos se
cierran y se encuentran listos para moverse de nuevo a su posición
de moldeo por inyección.
e) Simultáneamente al movimiento c)
anteriormente citado, los elementos 43 de sujeción de cuello en la
placa 44a de elementos de sujeción de cuello que sujeta los envases
26 terminados, salen, retirando los envases 26.
\vskip1.000000\baselineskip
Los movimientos c) y e) anteriores podrían ser
paralelos y simultáneos, y así, en tales casos pueden lograrse
utilizando el mismo accionador o accionadores.
La figura 10(f) muestra el equipo de
moldeo parcialmente cerrado durante la fase de cierre. Durante el
intervalo de tiempo entre las figuras 10(e) y (f), los
formadores 37 de cuello se han movido de nuevo en posición para el
cierre del molde, efectuando a la inversa sus movimientos durante la
apertura del molde.
Otra variante de la realización de esta
invención que tiene un equipo de moldeo con un conjunto de
formadores de cuello se ilustra en la figura 11. En esta variante,
a diferencia de la manera usual en moldes de preforma de la técnica
anterior, cuando el molde se abre, los formadores 37 de cuello (y
las preformas 30) no se mueven, sino que permanecen estacionarios en
el lado de cavidad del molde.
La figura 11(a) muestra el equipo de
moldeo en posición cerrada, mientras que la figura 11(b)
ilustra el equipo de moldeo en una posición parcialmente abierta
durante la fase de apertura del molde. Durante esta fase y/o
durante parte del tiempo en que el equipo de moldeo permanece
abierto, un mecanismo independiente de retirada de envases (no
mostrado) entra, agarra los envases 26 por sus cuellos, los retira
de los elementos 43 de sujeción de preforma y los aleja del equipo
de moldeo. En la figura 11(b) las flechas indican un trayecto
posible que pueden seguir los envases 26 mientras son retirados por
el mecanismo independiente de retirada de envases.
La figura 11(c) ilustra el equipo de
moldeo en una posición parcialmente abierta hacia el final de la
fase de apertura del molde, mostrando que los formadores 37 de
cuello se encuentran en el lado de cavidad del equipo de moldeo,
sin haberse movido durante la apertura del molde. Los envases 26
listos se han retirado de los elementos 43 de sujeción de preforma,
que se moverán dentro del molde y girarán 90 grados tal como se
ilustra por las flechas. Este movimiento de los elementos 43 de
sujeción de preforma los lleva a una ubicación conveniente para
sujetar las preformas 30 que acaban de moldearse por inyección, tal
como se ilustra por la figura 11(d) que muestra el equipo de
moldeo en la posición abierta.
La figura 11(e) muestra el equipo de
moldeo en la posición totalmente abierta justo antes del inicio de
la fase de cierre del molde. En el intervalo de tiempo entre la
figura 11(d) y la figura 11(e), el equipo de moldeo
permanece abierto y las preformas 30 se transfieren desde los
formadores 37 de cuello hasta los elementos 43 de sujeción de
preforma. Esto se logra de manera similar a la descrita para la
transferencia de preformas 30 desde los formadores 37 de cuello
hasta los elementos 43 de sujeción de preforma en variantes
anteriores de esta realización de la presente invención.
La figura 11(f) muestra el equipo de
moldeo en una posición parcialmente cerrada durante la fase de
cierre del molde, con los elementos 43 de sujeción de preforma que
sujetan las preformas 30 habiéndose movido a su ubicación en el
borde del equipo de moldeo. De esta manera, cuando el equipo de
moldeo alcanza la posición totalmente cerrada, las preformas se
encontrarán en la ubicación correcta para el soplado por
estiramiento.
Otra variante de la realización de esta
invención que tiene un equipo de moldeo con un conjunto de
formadores de cuello se ilustra en la figura 12. En esta variante,
existe un mecanismo 50 común para mover las varillas 51 de
estiramiento, retirar los envases 26 terminados y transferir las
preformas 30 desde los formadores 37 de cuello hasta los elementos
43 de sujeción de cuello.
La figura 12(a) muestra el equipo de
moldeo en la posición abierta, justo al terminar su fase de
apertura. Los siguientes movimientos se llevan a cabo durante la
fase de apertura a fin de alcanzar la posición ilustrada en la
figura 12(a):
a) Las cavidades 40 inferiores de molde de
soplado se alejan de la placa de sujeción fija en un movimiento
paralelo al de la placa 32 de sujeción móvil (en lugar de permanecer
con la placa 31 fija y alejarse de las mitades 38, 39 de cuerpo de
molde de soplado).
b) Los envases 26 terminados siguen el mismo
movimiento que las cavidades 40 inferiores de molde de soplado,
despejando las mitades 38, 39 de cuerpo de molde de soplado.
\newpage
c) Los elementos 43 de sujeción de cuello que
sujetan los envases 26 terminados en el molde de soplado se alejan
de la placa 31 de sujeción fija en un movimiento paralelo al de la
placa 32 de sujeción móvil, pero al mismo tiempo se mueven hacia
afuera. Este movimiento hacia afuera libera los envases 30 y también
permite que los elementos 43 de sujeción de cuello se alejen más de
la placa 31 de sujeción fija a fin de alinearse con los formadores
37 de cuello. Las flechas en la figura 12(a) ilustran el
trayecto seguido por los elementos 43 de sujeción de cuello.
d) Un conjunto de elementos 25 de retención de
envase sigue el movimiento de los envases 26, soportándolos del
cuello de manera que no caigan cuando se liberan de los elementos 43
de sujeción de cuello.
e) Los formadores 37 de cuello se mueven y giran
90 grados, alineando las preformas 30 con los elementos de sujeción
de cuello que las transferirán al soplado por estiramiento.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 12(b) muestra el equipo de
moldeo en la posición abierta, con el mecanismo 50 habiéndose movido
al interior del equipo de moldeo abierto. En esta posición, los
elementos 43 de sujeción de cuello se han impulsado al interior de
los cuellos de preforma y al mismo tiempo otro conjunto de elementos
43 de sujeción de cuello que se encuentra permanentemente fijado al
mecanismo, se ha impulsado al interior de los cuellos de los envases
26 terminados.
La figura 12(c) ilustra el equipo de
moldeo aún abierto justo antes del inicio de la fase de cierre. El
mecanismo 50 fuera salido, llevando con él los envases 26
terminados fuera del molde y devolviendo los elementos 43 de
sujeción de cuello que sujetan las preformas a su posición original
listas para el soplado por estiramiento después de cerrar el equipo
de moldeo. En el intervalo de tiempo entre las figuras 12(b)
y (c), y antes de que el mecanismo comience a salir, los formadores
37 de cuello se abren para liberar las preformas 30 y también los
elementos 25 de retención de envase se retraen para liberar los
envases 26 para su retirada.
La figura 12(d) muestra el equipo de
moldeo en una posición parcialmente cerrada durante la fase de
cierre. Durante el cierre del molde, el mecanismo 50, que sujeta
los envases 26 listos, gira 90 grados, de manera que los envases
pueden liberarse y también a fin de que el mecanismo no golpee el
molde cerrado durante el soplado por estiramiento cuando las
varillas de estiramiento entran para estirar las preformas.
En todas las variantes descritas hasta ahora,
los elementos 43 de sujeción de cuello o los núcleos 45 de soplado
sujetaban las preformas en la posición de soplado por estiramiento
y, durante el estiramiento, las preformas 30 se soportaban en la
porción de cuello de los moldes de soplado mediante un anillo de
cuello (anillo de soporte) incorporado en el diseño de la preforma.
En los casos en que el diseño del envase no permite el uso de un
anillo de cuello (anillo de soporte), todas las variantes
anteriormente descritas son aún aplicables con el siguiente cambio:
los moldes de soplado incorporan una porción de cuello con el diseño
de cuello completo (o cerca del mismo) incluyendo roscas, de manera
que cuando los moldes se cierran alrededor de las preformas,
encerrarán completamente el cuello con las roscas, de manera que en
ausencia de un anillo de cuello (anillo de soporte) la preforma se
soportará por las roscas durante el estiramiento.
La mayoría de las variantes que acaban de
describirse, de la realización con dos filas de cavidades de
preforma, también pueden aplicarse al caso en que se requiere una
fase adicional de acondicionamiento de preforma. En tales casos,
puede situarse una estación de acondicionamiento en cualquier lado
del equipo de moldeo para un acondicionamiento adicional de
temperatura de las preformas entre el moldeo por inyección y el
soplado por estiramiento. Se requeriría entonces un conjunto
adicional de elementos de sujeción de preforma, a fin de que las
preformas recién moldeadas por inyección se transporten por un
conjunto de elementos de sujeción de preforma hacia la estación de
acondicionamiento, mientras que el otro conjunto de elementos de
sujeción de preforma transporta las preformas acondicionadas desde
la estación de acondicionamiento hasta la posición de soplado por
estiramiento. Las operaciones de todas las variantes del equipo de
moldeo descritas hasta ahora son para equipos combinados de moldeo
con un solo conjunto de formadores de cuello. Otra realización
preferida de la presente invención es con un equipo combinado de
moldeo que tiene dos conjuntos de formadores de cuello, que
intercambian posiciones entre las cavidades de inyección y de
soplado. El uso de esta realización preferida puede ser conveniente
cuando el diseño del envase no permite la existencia de un anillo de
cuello (anillo de soporte).
Una posible operación de esta realización
preferida se ilustra en la figura 13, que muestra vistas en planta
de un equipo de moldeo con dos conjuntos de formadores 37a, 37b de
cuello, en varias etapas durante el ciclo de producción. La figura
13(a) ilustra el equipo de moldeo en posición cerrada y la
figura 13(b) muestra el equipo de moldeo en una posición
parcialmente abierta durante la fase de apertura. Estas figuras
muestran que en esta realización preferida las placas 43 de
elementos de sujeción de cuello se reemplazan por formadores 37a de
cuello.
La figura 13(c) ilustra el equipo de
moldeo en una posición parcialmente abierta durante (pero hacia el
final de) la fase de apertura del molde. En el intervalo de tiempo
entre las figuras 13(b) y (c), los formadores 37a de cuello
que sujetan los envases 26 terminados se abrieron y liberaron los
envases terminados, mientras que los formadores 37b de cuello que
sujetan las preformas 30 comenzaron a girar para alinear las
preformas 30 para el siguiente ciclo. Los envases terminados
liberados pueden o bien dejarse caer o bien retirarse mediante
mecanismos independientes de retirada de envases. Una posibilidad es
que entren elementos 43 de sujeción de cuello desde fuera del
molde, se introduzcan en los cuellos de los envases 26 y, cuando se
abren los formadores 37a de cuello, salgan en el sentido mostrado
por las flechas en los envases en la figura 13(c), retirando
los envases. En tal caso, la distancia de apertura de los formadores
37a de cuello debe ser suficientemente grande para permitir que pase
el envase completo.
La figura 13(d) muestra el equipo de
moldeo cuando acaba de alcanzar la posición totalmente abierta. En
el intervalo de tiempo entre las figuras 13(c) y (d), los
formadores 37a de cuello que acaban de liberar los envases
terminados se han cerrado, mientras que los formadores 37b de cuello
que sujetan las preformas 30 han completado su rotación de 90
grados.
La figura 13(e) ilustra el equipo de
moldeo en posición totalmente abierta justo antes de comenzar a
cerrarse. En el intervalo de tiempo entre las figuras 13(d)
y (e), los formadores 37a de cuello vacíos se han movido al
interior del molde de inyección listos para el siguiente ciclo de
inyección, mientras que los formadores 37b de cuello que sujetan
las preformas han salido, listos para la posición de soplado por
estiramiento. La figura 13(f) muestra el equipo de moldeo
parcialmente cerrado durante la fase de cierre.
En otra realización preferida, similar a aquélla
cuya operación acaba de describirse, el equipo de moldeo tiene tres
conjuntos de formadores 37a, 37b, 37c de cuello en lugar de dos. Los
tres conjuntos de formadores de cuello intercambian posiciones
entre el molde de inyección, una estación de acondicionamiento de
preforma justo fuera del molde y los moldes de soplado para el
soplado por estiramiento. Esta disposición puede utilizarse en
casos en que se considera deseable el acondicionamiento de las
preformas después del moldeo por inyección y antes del soplado por
estiramiento.
Las realizaciones preferidas descritas y sus
variantes presentan diversas maneras de transferir las preformas
desde la posición de inyección hasta la posición de soplado por
estiramiento y de retirar los envases terminados. Aunque las
descripciones se han basado en la configuración de cavidades con dos
filas de cavidades de preforma tal como se ilustra en la figura 1 a
modo de ejemplo, pueden aplicarse total o parcialmente a cualquier
configuración de cavidades según esta invención. También pueden
utilizarse combinaciones de movimientos a partir de estas
posibilidades descritas para lograr los resultados deseados. Además,
en todas las posibilidades anteriores, los envases terminados
pueden simplemente eyectarse, o colocarse en un transportador, o
tomarse para operaciones secundarias.
Para todas las variantes de operación posible de
los equipos de moldeo de todas las realizaciones descritas, los
movimientos de los formadores de cuello y los elementos de sujeción
de cuello (tanto laterales como giratorios), así como cualquier
otro movimiento necesario para la transferencia de preformas, la
retirada de envases y el soplado/estiramiento, pueden lograrse
mediante cualquier combinación de los siguientes: el movimiento de
apertura de la unidad de sujeción, el movimiento del eyector de
máquina, accionadores neumáticos y/o hidráulicos y motores
eléctricos y/o hidráulicos. El uso de estos métodos para lograr los
movimientos es conocido por quienes estén familiarizados con la
técnica del diseño de moldes y/o del diseño de máquinas y/o la
automatización y/o la robótica. Se prefiere el máximo uso de
movimientos mecánicos como resultado de la apertura/cierre de la
sujeción y del movimiento del eyector de máquina, dado que estos son
movimientos convencionales de la máquina y minimizarían el coste, el
consumo de energía y el tiempo del ciclo.
Las variantes de la operación de los equipos de
moldeo descritos tienen los cuellos de los envases en los lados del
área de sujeción de manera que las varillas de estiramiento tendrían
que entrar en las cavidades de soplado desde los lados, sin
embargo, los cuellos de los envases también podrían colocarse en la
parte superior y/o inferior del área de sujeción (con la fila o
filas de cavidades de preforma colocadas vertical u
horizontalmente) de manera que las varillas de estiramiento tendrían
que entrar a las cavidades de soplado desde la parte superior y
desde la parte inferior.
En todos los casos, pueden proporcionarse
mecanismos para el estiramiento y soplado de las preformas en los
moldes de soplado. Tales mecanismos serían similares a los
mecanismos de estiramiento y soplado utilizados en la técnica
existente ya sea en las máquinas de moldeo por soplado por
estiramiento del proceso de dos fases o en la estación de
soplado-estiramiento del proceso de una fase. El
diseño de tales mecanismos es conocido por quienes estén
familiarizados con la técnica del moldeo por soplado por
estiramiento.
Debe apreciarse que aunque el equipo combinado
de moldeo descrito en esta especificación puede utilizarse en
procesos de moldeo que utilizan sólo una fase de moldeo por soplado,
se contempla que el equipo de moldeo se utilice principalmente en
procesos de moldeo por soplado por estiramiento que utilizan una
fase de estiramiento además del moldeo por soplado.
Además, adicionalmente al equipo de moldeo y la
máquina de moldeo por inyección, se requerirían diversos mecanismos
para la operación de las realizaciones anteriores, incluyendo un
mecanismo de retirada de envases, un mecanismo de transferencia de
preformas y un mecanismo de soplado por estiramiento. Tales
mecanismos se utilizan comúnmente en máquinas de la técnica
anterior, y la selección y/o diseño de tales mecanismos se encuentra
dentro de la competencia del experto en la técnica de moldeo por
soplado por estiramiento y/o de automatización. Se contempla que
tales mecanismos en la mayoría de los casos formarán parte de,
estarán dentro de o estarán fijados al equipo de moldeo, así como
fijados a o soportados por los tirantes o la placa de sujeción fija,
de la máquina de moldeo por inyección. Sin embargo, se apreciará
que los mecanismos pueden montarse en el molde, la máquina de moldeo
por inyección o cualquier otra estructura adecuada.
\newpage
\global\parskip0.830000\baselineskip
A partir de las diversas disposiciones de
cavidades posibles descritas e ilustradas en las figuras 1 a 5, y
las diversas maneras posibles de lograr la retirada de envases y la
transferencia de preformas descritas e ilustradas en las figuras 7
a 13, se describirá ahora la operación de una realización específica
a modo de ejemplo, para ilustrar la aplicación práctica de la
presente invención. Ésta se basa en una disposición de dos filas de
cavidades tal como se ilustra en la figura 1 con un mecanismo de
transferencia de preformas Tipo 1 (basado en un conjunto de
formadores de cuello). En esta realización, la manera de transferir
las preformas desde las cavidades de inyección hasta la posición de
soplado por estiramiento en las cavidades de soplado es similar a
la variante ilustrada en la figura 8, es decir, sin elementos de
sujeción de cuello.
Las figuras 14(a) y 14(b) ilustran
los componentes principales del equipo de moldeo en posición
abierta, en dos vistas en perspectiva. La figura 14(a)
muestra el lado de cavidad del equipo de moldeo, dirigido hacia la
placa 31 de sujeción estacionaria, mientras que la figura
14(b) muestra el lado de núcleo del equipo de moldeo,
dirigido hacia la placa 32 de sujeción móvil. Algunas partes del
equipo combinado de moldeo se encuentran fijadas a la placa 31
estacionaria, algunas otras partes del equipo combinado de moldeo se
encuentran fijadas a la placa 32 móvil, mientras que las partes
restantes que son los formadores 37 de cuello fijados a las placas
47 de separación de cuello se encuentran libres para moverse
independientemente de las placas 31 y 32 de sujeción. El tirante
33, que bloquearía parcialmente la vista, se muestra cortado por
motivos de claridad.
La disposición de las cavidades 35 hembra del
molde de inyección se encuentra fijada a la placa 31 estacionaria
mientras que una disposición complementaria de núcleos 36 macho que
coopera con las cavidades 35 hembra se encuentra fijada a la placa
32 móvil. Existen dos filas de cavidades de soplado, estando
colocada cada fila en un lado del molde de inyección, que consisten
en mitades 38 de cuerpo de molde y filas de cavidades 40 de base
fijadas a la placa 31 estacionaria, y mitades 39 de cuerpo de molde
fijadas a la placa 32 móvil. Las mitades 38 y 39 de cuerpo de molde
están montadas en placas 41 de soporte, que están sujetas a las
placas 31 y 32 de sujeción mediante placas 42 de separación. Las
filas de cavidades 40 de base pueden acercarse o alejarse respecto
a sus mitades 38 y 39 de cuerpo de molde correspondientes mediante
los accionadores 49a de base.
Los formadores 37 de cuello y las placas 47 de
separación de cuello en las que están montados, no están fijados a
ninguna de las placas 31 y 32 de sujeción, sino que se encuentran
libres para alejarse de la placa 31 estacionaria, pero
independientemente del movimiento de la placa 32 móvil. Tal libertad
de movimiento se requiere para la transferencia efectiva de las
preformas 30, que se sujetan mediante los formadores 37 de cuello.
Debido a que los formadores 37 de cuello y las placas 47 de
separación de cuello en las que están montados, no están fijados a
ninguna de las placas 31 y 32 de sujeción, deben soportarse en una
estructura, que debe poder moverse a fin de situar los formadores
37 de cuello y las placas 47 de separación entre las partes
estacionarias y móviles del equipo de moldeo.
Cada formador de cuello 37 se compone de dos
mitades, que deben separarse abriéndose a fin de liberar la preforma
que sujetan. Cada fila de formadores 37 de cuello está montada en
dos placas 47 de separación, que pueden distanciarse a fin de
separar abriendo los formadores 37 de cuello para liberar las
preformas 30. Como resultado, existen dos pares de placas 47 de
separación, un par para cada una de las dos filas de formadores 37
de cuello. Cada par de placas 47 de separación puede abrirse y
cerrarse por el movimiento de accionadores 49b de separación. Cada
una de las cuatro placas de separación tiene dos accionadores 49b de
separación correspondientes, uno montado en la parte superior y uno
montado en la parte inferior de cada placa 47 de separación,
moviéndose ambos accionadores simultáneamente para lograr el
movimiento de apertura y cierre de las placas de separación. Tales
movimientos se facilitan por el uso de cojinetes lineales, que
consisten en rieles 57 de guía de separación y carros 58a de
separación. Los carros 58a de separación están montados en
extensiones de las placas 47 de separación y están guiados para
deslizarse linealmente a lo largo de los rieles 57 de
separación.
Los movimientos de los elementos 37 de sujeción
de cuello necesarios para transferir las preformas 30 a su posición
de soplado por estiramiento se logran mediante un mecanismo de
transferencia de preformas. La figura 15 ilustra tal mecanismo en
vista en perspectiva, mostrando que puede consistir en dos conjuntos
de componentes idénticos, montados en dos placas 52 de soporte, una
soportada y guiada por los dos tirantes 33 superiores y la otra por
los dos tirantes 33 inferiores. De esta manera, todo el mecanismo
puede moverse en paralelo al movimiento de la placa 31 móvil,
guiada por los tirantes 33, sujetando firmemente los formadores 37
de cuello superior e inferior. Por motivos de claridad, la figura
15 no muestra las placas de sujeción y las partes del equipo de
moldeo fijadas a las placas de sujeción, sino que muestra el
mecanismo de transferencia de preformas habiendo girado los
formadores 37 de cuello que sujetan las preformas 30 noventa grados
después de abrir el molde.
En esta realización, se requieren tres conjuntos
de movimientos para una transferencia de preformas satisfactoria.
En primer lugar, el mecanismo debe poder girar los formadores de
cuello noventa grados, a fin de alinear las preformas 30 con el eje
de las cavidades de soplado. Esto se logra sujetando desde arriba y
desde abajo los conjuntos de formadores de cuello (consistiendo
cada conjunto en una fila de formadores 37 de cuello y sus
correspondientes placas 47 de separación, rieles 57 de separación de
deslizamiento, carros 58a de separación y accionadores 49b de
separación) sobre las varillas 53, que pueden girar. Tales varillas
53 se sujetan a través de alojamientos 54 de cojinete de manera que
se encuentran libres para girar sobre sus ejes, girando así los
conjuntos de formadores de cuello. Los alojamientos 54 de cojinete
están montados en placas 55 deslizantes, que no pueden girar
libremente. Las varillas 53 pueden entonces girar mediante
accionadores 56 de rotación, que están montados sobre pivote en las
placas 55 de deslizamiento correspondientes. Aunque para cada fila
de formadores 37 de cuello podría ser suficiente un accionador 56 de
rotación, se utilizan dos accionadores para cada conjunto de
formadores de cuello en la presente realización, uno en la parte
superior y uno en la parte inferior, para un momento de torsión
aplicado más simétrico.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En segundo lugar, el mecanismo debe poder mover
los conjuntos de formadores de cuello linealmente, en un sentido
perpendicular al sentido de apertura y cierre del molde, a fin de
entregar las preformas a los núcleos de soplado en su ubicación de
soplado por estiramiento. Esto se logra montando las placas 55 de
deslizamiento en sobre cojinetes lineales, que consisten en rieles
57 de deslizamiento y carros 58b de deslizamiento. Adicionalmente,
están montados unos accionadores 59 de deslizamiento en las placas
52 de montaje y conectados a las placas 55 de deslizamiento, de
manera que pueden mover las placas de deslizamiento linealmente
hacia atrás y hacia adelante en el sentido requerido. Esto logra el
movimiento lineal requerido de los conjuntos de formadores de
cuello debido a que están montados en las varillas 53, que están
conectadas a los alojamientos 54 de cojinete, que están montados a
su vez en las placas 55 de deslizamiento. Los accionadores 59 de
deslizamiento deben operar simultáneamente a fin de mantener la
orientación vertical de las placas 47 de separación.
En tercer lugar, las dos placas 47 de
separación, de cada par de placas 47 de separación, deben poder
separarse una de la otra a fin de liberar las preformas 30 una vez
que se han acoplado a los núcleos de soplado. Esto se logra por los
accionadores 49b de separación mostrados en el recuadro ampliado de
la figura 15. Cada uno de estos accionadores 49b de separación
puede montarse en cada uno de los carros 58a de separación, que se
deslizan libremente, y conectarse a una placa 71 que es estacionaria
en relación con los rieles 57 de guía de separación. De esta
manera, cuando se operan los accionadores 49b de separación, mueven
los carros 58a de separación, y en consecuencia las placas 47 de
separación, de manera que abren y cierran los formadores 37 de
cuello para liberar las preformas 30. Para mantener movimientos
paralelos, los ocho accionadores 49b de separación deben operar
simultáneamente. Con estos tres conjuntos de movimientos del
mecanismo de transferencia de preformas, las preformas pueden
entregarse a los núcleos de soplado para el soplado por
estiramiento.
En esta realización, el mecanismo de soplado por
estiramiento y el mecanismo de retirada de envases están montados
juntos y se ilustran en la figura 16, que muestra estos mecanismos
en tres vistas en perspectiva, 16(a), 16(b) y
16(c). Por motivos de claridad, sólo se muestra un conjunto de estos mecanismos en la figura 16, que corresponde a la fila derecha de cavidades de soplado y está montado en una placa 60 vertical de núcleos de soplado, que está soportada a su vez en los dos tirantes 33 derechos. Correspondientemente, existe un segundo conjunto (no mostrado) idéntico (en simetría de espejo) de estos mecanismos para la fila izquierda de cavidades de soplado, que está soportado en los dos tirantes 33 izquierdos. La figura 16(a) muestra los mecanismos después de haber soplado por estiramiento los envases 26 y de haber abierto el molde, pero antes de haber retirado los envases 26. La figura 16(b) muestra los envases 26 una vez retirados del área de moldeo por el mecanismo de retirada de envases, que logró esto mediante un movimiento giratorio de noventa grados. La figura 16(c) muestra la misma posición de la segunda vista, pero vista desde un ángulo diferente, dirigido hacia los núcleos 45 de soplado.
16(c). Por motivos de claridad, sólo se muestra un conjunto de estos mecanismos en la figura 16, que corresponde a la fila derecha de cavidades de soplado y está montado en una placa 60 vertical de núcleos de soplado, que está soportada a su vez en los dos tirantes 33 derechos. Correspondientemente, existe un segundo conjunto (no mostrado) idéntico (en simetría de espejo) de estos mecanismos para la fila izquierda de cavidades de soplado, que está soportado en los dos tirantes 33 izquierdos. La figura 16(a) muestra los mecanismos después de haber soplado por estiramiento los envases 26 y de haber abierto el molde, pero antes de haber retirado los envases 26. La figura 16(b) muestra los envases 26 una vez retirados del área de moldeo por el mecanismo de retirada de envases, que logró esto mediante un movimiento giratorio de noventa grados. La figura 16(c) muestra la misma posición de la segunda vista, pero vista desde un ángulo diferente, dirigido hacia los núcleos 45 de soplado.
El mecanismo de soplado por estiramiento es
similar a los utilizados en la técnica existente, y consiste en una
fila de núcleos 45 de soplado montados en la placa 60 de núcleo de
soplado, una fila correspondiente de varillas 51 de estiramiento
que pasan a través de los núcleos 45 de soplado y fijadas a una
placa 61 de varillas de estiramiento, que se encuentra libre para
moverse linealmente guiada por dos varillas 72 de guía de manera
que puede mover las varillas 51 de estiramiento. Adicionalmente, el
mecanismo de soplado por estiramiento consiste en dos accionadores
62 de estiramiento montados en un bastidor 63 de estiramiento y
conectados a la placa 61 de varillas de estiramiento de manera que,
cuando se operan, las varillas de estiramiento se mueven
linealmente para estirar las preformas longitudinalmente y después
se retraen. El bastidor 63 de estiramiento se encuentra a su vez
rígidamente montado en la placa 60 de núcleos de soplado de manera
que todo el mecanismo de soplado por estiramiento puede moverse
linealmente guiado por las barras 33, en un sentido paralelo al
sentido de apertura y cierre del molde.
Como se muestra en la figura 16, el mecanismo de
retirada de envases se encuentra montado sobre pivote en el
bastidor 63 de estiramiento a través de placas 64 de pivote, que
pueden girar mediante accionadores 65 de retirada de envases, que
también están montados a su vez sobre pivote en el bastidor 63 de
estiramiento. El mecanismo de retirada de envases consiste en una
fila vertical de elementos 66 de agarre de cuello, correspondiendo
cada uno a una cavidad de soplado, montados en una placa 67 de
elementos de agarre. La placa 67 de elementos de agarre puede
moverse linealmente en relación a una placa 68 de retirada, a fin de
liberar los cuellos de envase de los núcleos de soplado, mediante
la operación de accionadores 69 de liberación montados en la placa
67 de elementos de agarre. La placa 68 de retirada está montada en
las placas 64 de pivote de manera que cuando se operan los
accionadores 65 de retirada, todo el mecanismo de retirada de
envases gira noventa grados y los envases 26 listos se alejan del
área del equipo de moldeo. Antes de esta rotación, sin embargo, los
envases 26 deben liberarse de los núcleos 45 de soplado mediante un
movimiento lineal de los envases 26 alejándose de los núcleos 45 de
soplado, que se logra mediante la operación de los accionadores 69
de liberación.
El mecanismo de transferencia de preformas, los
mecanismos de soplado por estiramiento y los mecanismos de retirada
de envases están todos montados en placas guiadas por los tirantes
de la máquina de moldeo por inyección. Estos mecanismos deben
mantenerse alineados entre sí a fin de facilitar las operaciones de
retirada de botellas, transferencia de preformas, estiramiento y
soplado; debido a que sus operaciones se encuentran relacionadas
entre sí y entre sus posiciones relativas. Es conveniente, en
consecuencia, conectar todos estos mecanismos juntos en un bastidor
común, montado en los tirantes de la máquina de moldeo por inyección
de manera que puedan mantenerse alineados y moverse juntos. La
figura 17 ilustra esta disposición, mostrando todos los mecanismos
montados juntos en un bastidor común, que se compone principalmente
de las placas 52 de soporte del mecanismo de transferencia de
preformas y de las placas 60 de núcleos de soplado del mecanismo de
soplado por estiramiento.
Por motivos de claridad, la figura 17 no muestra
la placa de sujeción móvil ni las partes del equipo de moldeo
fijadas a la misma. Los mecanismos ilustrados se encuentran en la
posición al final de la fase de apertura del molde del ciclo de
producción. En esta posición, las preformas recién moldeadas se
sujetan mediante los formadores 37 de cuello y los envases 26
recién soplados por estiramiento se sujetan mediante los núcleos de
soplado. Debe observarse que justo antes de iniciar la apertura del
molde, las filas de cavidades 40 de base de molde de soplado se
retraen alejándose de las mitades 38 de cuerpo de molde de soplado,
de manera que los envases 26 se encuentran libres para alejarse de
las mitades 38 de cuerpo de molde de soplado estacionarias cuando
los mecanismos (y con ellos los envases 26) se mueven. Este
movimiento de los mecanismos se efectúa durante la fase de apertura
del molde, mediante la operación de dos accionadores 70 de bastidor,
que están montados en la placa 31 estacionaria y fijados a las
placas 52 de soporte de transferencia de preformas.
Las figuras 18, 19 y 20 ilustran la operación de
todos los mecanismos en varias etapas durante la fase de apertura
del molde del ciclo de producción, mostrando vistas en perspectiva
desde el mismo punto de vista utilizado para la figura 17. De
manera similar, la placa de sujeción móvil y las partes del equipo
de moldeo fijadas a la misma, no se muestran por motivos claridad.
La figura 18 ilustra la posición de los mecanismos después de
haberse efectuado las siguientes operaciones en el intervalo de
tiempo entre las figuras 17 y 18:
a) Los mecanismos de retirada de envases han
girado noventa grados.
b) Los elementos 66 de agarre en los mecanismos
de retirada de envases se han abierto liberando así los envases.
c) Los elementos 37 de sujeción de preforma han
girado noventa grados, alineando las preformas 30 con los núcleos 45
de soplado.
\vskip1.000000\baselineskip
Adicionalmente, a lo largo del ciclo de
producción, los elementos de sujeción de preforma entregan las
preformas 30 a los núcleos 45 de soplado, tal como se ilustra en la
figura 19. En el intervalo de tiempo entre las figuras 18 y 19, se
han efectuado las siguientes operaciones:
a) Los formadores 37 de cuello se han movido
linealmente hacia sus núcleos 45 de soplado correspondientes, hasta
que los cuellos de las preformas 30 se han acoplado apropiadamente a
los núcleos 45 de soplado.
b) Las dos placas 47 de separación de cuello en
cada uno de los dos pares de placas 47 de separación de cuello, se
han alejado una de la otra, separándose para abrir los formadores 37
de cuello a fin de liberar las preformas 30.
c) Los formadores 37 de cuello se han alejado
linealmente de sus núcleos 45 de soplado correspondientes, dejando
las preformas 30 en los núcleos 45 de soplado.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 20 ilustra los mecanismos cuando todos
los movimientos requeridos durante la fase de apertura del molde
del ciclo de producción se han completado y justo antes de que la
placa móvil comience a cerrar el equipo combinado de moldeo. En el
intervalo de tiempo entre las figuras 19 y 20, se han efectuado las
siguientes operaciones:
a) El mecanismo de retirada de envases ha girado
noventa grados, moviéndose a una posición para sujetar los cuellos
de las preformas 30.
b) Los elementos 66 de agarre en el mecanismo de
retirada de envases se han cerrado, agarrando así los cuellos de las
preformas 30.
c) Los formadores 37 de cuello, que se
encontraban abiertos por separación, se han cerrado ahora.
d) Los formadores 37 de cuello han girado
noventa grados, adoptando la posición correcta para el cierre del
molde.
\vskip1.000000\baselineskip
Alternativamente, pueden omitirse los
movimientos a) y b), en cuyo caso el mecanismo de retirada de
envases permanecerá fuera del área del equipo de moldeo durante la
fase de cierre del molde del ciclo de producción. En este caso, el
mecanismo de retirada de envases tendrá que entrar durante la fase
de apertura del molde del ciclo de producción, girando noventa
grados para alcanzar la posición necesaria para agarrar los envases
26 listos y retirarlos de los núcleos 45 de soplado cuando el molde
se haya abierto.
Una vez alcanzada la posición ilustrada en la
figura 20, el equipo de moldeo puede cerrarse, listo para el
siguiente ciclo. Debe observarse que a fin de ahorrar tiempo,
algunos movimientos de los mecanismos pueden efectuarse total o
parcialmente durante las etapas de cierre del molde y/o de apertura
del molde.
Cuando el molde se cierra, la inyección de
plástico fundido en la cavidad de inyección puede efectuarse,
después de lo cual se deja tiempo para enfriar el plástico fundido
en las cavidades para formar las preformas y llevarlas a una
temperatura adecuada para el soplado por estiramiento. En paralelo a
la inyección y enfriamiento del plástico, tiene lugar el moldeo por
soplado por estiramiento de las preformas moldeadas en el ciclo
previo. Para esto, las cavidades 40 de base de molde se mueven
hacia las mitades 38 y 39 de cuerpo de molde de soplado a fin de
cerrar completamente las cavidades de soplado, las varillas de
estiramiento se mueven linealmente y estiran las preformas, y entra
el aire de soplado a las preformas a través de placas de núcleos de
soplado y los núcleos de soplado, soplándolas entonces para dar
envases que adoptan la forma de las cavidades de soplado. Se deja n
tiempo para enfriar los envases soplados y después se extrae el aire
de soplado de las cavidades y se retraen las varillas de
estiramiento. El equipo de moldeo se encuentra entonces listo para
la fase de apertura de molde del ciclo de producción.
Las descripciones de operación de varias
realizaciones y variantes de la presente invención (ilustradas en
las figuras 6 a 20) se han basado a modo de ejemplo en la
disposición de dos filas de cavidades de preforma tal como se
ilustra en la figura 1. Como ejemplo de la implementación de la
presente invención utilizando una disposición de cavidades
diferente, se describirá ahora brevemente la operación de una
realización basada en dos cavidades de inyección y dos de soplado
tal como se ilustra en la figura 5.
La figura 21 ilustra la operación de una
disposición que comprende dos conjuntos de dos cavidades, mostrando
vistas en alzado en varias etapas durante el ciclo de producción. La
figura 21(a) ilustra el equipo combinado de moldeo al final
de la fase de apertura del molde del ciclo de producción. Las
varillas 51 de estiramiento se han retraído completamente y los
núcleos 45 de soplado se han movido hacia arriba, desacoplándose de
los elementos 43 de sujeción de preforma. Los elementos 43 de
sujeción de preforma sujetan los envases 26 que se soplaron por
estiramiento en el último ciclo de producción, mientras que los
formadores 37 de cuello, montados en placas 47 de separación,
sujetan las preformas 30 que se moldearon por inyección en el último
ciclo de producción. En lugar de que ambos formadores 37 de cuello
se sujeten por un par de placas 47 de separación, cada formador de
cuello tiene su propio par de placas 47 de separación, de manera que
las dos preformas 30 sujetadas por los dos formadores 37 de cuello
pueden girar independientemente y en diferentes sentidos.
En la figura 21(b), adicionalmente a lo
largo de la fase de apertura del molde del ciclo de producción, los
envases 26 listos se han retirado mediante un mecanismo
independiente de retirada de envases (no mostrado). Las placas 47
de separación han girado 90 grados alrededor de un eje vertical, de
tal manera que la preforma superior gira en el sentido opuesto a la
rotación de la preforma inferior. De esta manera los cuellos de las
preformas se dirigen hacia sus respectivas cavidades de moldeo por
soplado, dirigiéndose el cuello de la preforma superior a la
derecha y dirigiéndose el cuello de la preforma inferior a la
izquierda. Las flechas en la figura 21(b) ilustran los
movimientos que podrían efectúan los elementos 43 de sujeción de
preforma a fin de acoplarse a los cuellos de las preformas, es
decir, un movimiento lineal hacia abajo, un movimiento giratorio de
noventa grados alrededor de un eje horizontal y un movimiento
lineal lateral. Estos movimientos llevarán los elementos 43 de
sujeción de cuello a la posición de la figura 21(c).
Al final de la fase de apertura del molde del
ciclo de producción, los elementos 43 de sujeción de cuello deben
regresar a sus posiciones originales, entregando las preformas 30 a
las ubicaciones correctas para el soplado por estiramiento y las
placas de separación deben girar noventa grados para estar listas
para el cierre de molde. Esta posición justo antes de iniciar el
cierre del molde se ilustra en la figura 21(d). En el
intervalo de tiempo entre las figuras 21(c) y (d), tienen
lugar las siguientes operaciones:
a) Las dos placas 47 de separación de cada
elemento 37 de sujeción de cuello se alejan entre sí, para separar
los elementos 37 de sujeción de cuello abriéndolos, liberando las
preformas 30.
b) Los elementos 37 de sujeción de cuello
efectúan de nuevo sus movimientos previos en sentido inverso
entregando las preformas 30 que sujetan a las posiciones correctas
de soplado por estiramiento.
c) Las placas 47 de separación se mueven una
hacia la otra para cerrar los formadores 37 de cuello.
d) Los formadores 37 de cuello y las placas 47
de separación giran noventa grados para adoptar sus posiciones
listas para el cierre de molde.
\vskip1.000000\baselineskip
El equipo de moldeo puede cerrarse entonces, de
manera que mientras se encuentra en posición cerrada el siguiente
conjunto de preformas puede moldearse por inyección mientras que, en
paralelo, los mecanismos de soplado por estiramiento se mueven
hacia abajo para acoplarse a los elementos de sujeción de preforma y
soplar por estiramiento las dos preformas recién colocadas en las
cavidades de soplado para dar envases listos. Después de dejar un
tiempo de enfriamiento, el molde puede abrirse para iniciar el
siguiente ciclo de producción. Debe observarse que en esta
realización de la presente invención, puede utilizarse un bastidor
soportado y guiado por los tirantes, similar al descrito en la
realización previa. Tal bastidor sujetaría los formadores de cuello
con sus placas de separación, los elementos de sujeción de cuello
y, si se desea, posiblemente también los mecanismos de retirada de
envases y los mecanismos de soplado por estiramiento.
Claims (26)
1. Equipo de moldeo para su uso en un método
para moldear artículos de plástico en el que se moldea por inyección
una preforma (30) en una cavidad de moldeo por inyección y la
preforma moldeada por inyección se moldea por soplado en una cavidad
de moldeo por soplado, comprendiendo dicho equipo de moldeo una
serie de cavidades (16) de moldeo por inyección y una serie de
cavidades (18) de moldeo por soplado generalmente alargadas, que
tienen cada una, una región (20) de cuello, definiéndose cada una de
las cavidades en cada una de las series por al menos dos partes de
molde separables en un sentido respectivo de separación de molde, en
el que los sentidos de separación de molde de dichas cavidades (16)
de moldeo por inyección y de dichas cavidades (18) de moldeo por
soplado definen cada uno, un sentido común de separación de molde,
mediante lo cual, en uso, el equipo de moldeo puede abrirse en el
sentido común de separación de molde para liberar tanto las
preformas (30) moldeadas por inyección como los productos (26)
moldeados por soplado, en el que las cavidades (18) de moldeo por
soplado se disponen con sus ejes longitudinales extendiéndose de
manera generalmente perpendicular al sentido común de separación de
molde, y con sus regiones (20) de cuello dispuestas adyacentes a la
periferia del equipo de moldeo para ser externamente accesibles de
manera transversal con respecto al eje de dicho movimiento de
apertura y cierre.
2. Equipo de moldeo según la reivindicación 1,
en el que las cavidades (18) de moldeo por soplado se disponen en
una serie a uno o ambos lados o hacia la parte superior y/o inferior
del equipo de moldeo.
3. Equipo de moldeo según la reivindicación 1 o
la reivindicación 2, en el que las cavidades (16) de moldeo por
inyección se disponen en una serie generalmente central en el equipo
de moldeo.
4. Equipo de moldeo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que cada cavidad (16) de moldeo
por inyección se alinea con una respectiva cavidad (18) de moldeo
por soplado.
5. Equipo de moldeo según la reivindicación 4,
en el que las cavidades (18) de moldeo por soplado se disponen como
un grupo de un número (n) preestablecido de filas (o columnas) de un
número (m) preestablecido de cavidades en un lado del equipo de
moldeo, y como un grupo generalmente simétrico de dicho número (n)
preestablecido de filas (o columnas) de (m) cavidades en un lado
opuesto del equipo de moldeo, estando dirigidos los cuellos de las
cavidades (18) de moldeo por soplado hacia afuera en los bordes de
los equipos de moldeo, y las cavidades (16) de moldeo por inyección
se disponen entre los dos grupos de cavidades (18) de moldeo por
soplado y se disponen en una serie rectangular de (2n x m)
cavidades.
6. Equipo de moldeo según la reivindicación 5,
que comprende al menos dos filas (o columnas) de cavidades (18) de
moldeo por soplado en cada lado de dicho equipo de moldeo, estando
apiladas las filas (o columnas) en el sentido del sentido común de
separación de molde.
7. Equipo de moldeo según la reivindicación 4,
en el que las cavidades (18) de moldeo por soplado se disponen en
dos filas (o columnas) de cavidades con una separación igual, una a
cada lado del equipo de moldeo, estando las filas o columnas
desplazadas una con respecto a la otra por la mitad de la separación
entre cavidades, y estando dispuestas las cavidades (16) de moldeo
por inyección en una sola columna o fila generalmente dispuesta en
el centro entre las cavidades de moldeo y estando cada una alineada
con una respectiva cavidad (18) de moldeo por soplado.
8. Equipo de moldeo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende dos porciones de cuerpo
principales y una pluralidad de componentes modulares, amovibles o
reemplazables, del equipo de moldeo.
9. Equipo de moldeo según la reivindicación 8,
en el que dichos componentes modulares del equipo de moldeo incluyen
uno o más de los siguientes:
- núcleos (36) de inyección,
- formadores (37) de cuello por inyección
- placas (alojamientos) (31-33) de cavidad de inyección
- cavidades (35-36) de inyección y
- cavidades (38-40) de soplado.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Aparato de moldeo por inyección para el
moldeo por inyección por soplado (estiramiento) de artículos de
plástico, comprendiendo dicho aparato:
- un equipo de moldeo que comprende una serie de cavidades (16) de moldeo por inyección y una serie de cavidades (18) de moldeo por soplado generalmente alargadas, que tienen cada una, una región (20) de cuello, estando definida cada una de las cavidades en cada una de las series por al menos dos partes de molde separables en un sentido respectivo de separación de molde, en el que los sentidos de separación de molde de dichas cavidades (16) de moldeo por inyección y de dichas cavidades (18) de moldeo por soplado definen un sentido común de separación de molde, mediante lo cual, en uso, el molde puede abrirse en el sentido común de separación de molde para liberar tanto las preformas (30) moldeadas por inyección como los productos (26) moldeados por soplado; en el que las cavidades (18) de moldeo por soplado se disponen con sus ejes longitudinales extendiéndose de manera generalmente perpendicular al sentido común de separación de molde, y con sus regiones (20) de cuello dispuestas adyacentes al borde del equipo de moldeo para ser externamente accesibles de manera transversal con respecto al eje de dicho movimiento de apertura y cierre;
- medios de inyección para inyectar materiales de plástico en dichas cavidades (16) de moldeo por inyección para producir dichas preformas (30) moldeadas por inyección;
- medios de apertura de molde para abrir y cerrar dicho equipo de moldeo en uso para permitir la liberación de las preformas (30) moldeadas por inyección y los productos (26) moldeados por soplado;
- medios de transferencia de preformas para transferir las preformas moldeadas por inyección desde las cavidades (16) de moldeo por inyección hasta las cavidades (18) de moldeo por soplado;
- medios de moldeo por soplado asociados con dichas cavidades (18) de moldeo por soplado y que pueden operarse para moldear por soplado las preformas (30) moldeadas por inyección dentro de las mismas.
\vskip1.000000\baselineskip
11. Aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 10, que incluye dos medios (31, 32) de platina
enfrentados montados en una estructura de base, en el que una
primera parte, o serie de partes, de dicho equipo de moldeo, se
sujeta a uno de dichos medios de platina y una segunda parte, o
serie de partes, de dicho equipo de moldeo se sujeta al otro de
dichos medios de platina, incluyendo además el aparato medios
impulsores de platina para efectuar un movimiento lineal relativo de
dichas partes de molde entre una posición cerrada y una posición
abierta, para servir como dichos medios de apertura de molde.
12. Aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 10 y la reivindicación 11, en el que dichos medios de
moldeo por soplado se disponen generalmente de manera transversal a
dicho equipo de moldeo y pueden operarse para aplicar presión de
moldeo por soplado a través de dicha región (20) de cuello.
13. Aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 12, que incluye un medio (45) de estiramiento
alargado que puede operarse para introducirse en uso de manera
transversal en la cavidad dentro de una preforma sujetada en una
cavidad (18) de moldeo por soplado, para aplicar así una fuerza de
estiramiento antes o durante el moldeo por soplado.
14. Aparato de moldeo por inyección según
cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, que incluye una serie de
medios de núcleo de inyección y una serie de medios formadores de
cuello por inyección, para actuar conjuntamente con dicha serie de
cavidades (16) de moldeo por inyección.
15. Aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 14, en el que el número de medios de núcleo de moldeo
por inyección es igual al número de cavidades (16) de moldeo por
inyección.
16. Aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 14, en el que el número de medios de núcleo de moldeo
por inyección es un múltiplo entero del número de cavidades (16) de
moldeo por inyección.
17. Aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 14, en el que el número de medios formadores de
cuello por inyección es igual al número de cavidades (16) de moldeo
por inyección.
18. Aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 14, en el que el número de medios formadores de
cuello por inyección es un múltiplo entero del número de cavidades
(16) de moldeo por inyección.
19. Aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 17, en el que la serie de medios formadores de cuello
puede operarse en uso para transferir las preformas (30) moldeadas
por inyección desde la serie de cavidades (16) de moldeo por
inyección a lo largo de al menos parte del trayecto hasta la serie
de cavidades (18) de moldeo por soplado.
20. Aparato de moldeo por inyección según
cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, que incluye medios de
transferencia de preformas para transferir en uso las preformas (30)
moldeadas por inyección hasta las cavidades (18) de moldeo por
soplado desde al menos parte del trayecto a lo largo de la
trayectoria desde las cavidades (16) de moldeo por inyección.
21. Aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 20, en el que dichos medios de transferencia de
preformas comprenden una serie de medios de agarre de cuello para
acoplarse en uso al cuello (20) de una preforma.
22. Aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 13 o cualquier reivindicación dependiente de la
misma, que comprende medios de accionamiento para introducir y
retirar dicho medio (45) de estiramiento alargado hacia y desde las
cavidades (18) de moldeo por soplado, pudiéndose operar
adicionalmente dicho medio de accionamiento para aplicar movimiento
para mover dichas preformas (30) desde dichas cavidades (16) de
moldeo por inyección hasta dichas cavidades (18) de moldeo por
soplado y/o transferir dichos productos (26) moldeados por soplado
desde dichas cavidades (18) de moldeo por soplado.
23. Aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 10 o cualquier reivindicación dependiente de la
misma, que incluye además medios de acondicionamiento térmico para
exponer dichas preformas (30) moldeadas por inyección a una fase de
acondicionamiento térmico después de su moldeo por inyección y antes
de dicho moldeo por soplado.
24. Método para moldeo por soplado de artículos
de plástico, que comprende las etapas de:
- proporcionar un equipo de moldeo que comprende una serie de cavidades (16) de moldeo por inyección y una serie de cavidades (18) de moldeo por soplado generalmente alargadas, que tienen cada una, una región (20) de cuello, estando definida cada una de las cavidades en cada una de las series por al menos dos partes de molde separables en un sentido respectivo de separación de molde, en el que los sentidos de separación de molde de dichas cavidades (16) de moldeo por inyección y de dichas cavidades (18) de moldeo por soplado definen un sentido común de separación de molde mediante lo cual, en uso, el molde puede abrirse en el sentido común de separación de molde para liberar tanto las preformas (30) moldeadas por inyección como los productos (26) moldeados por soplado, en el que las cavidades (18) de moldeo por soplado se disponen con sus ejes longitudinales extendiéndose de manera generalmente perpendicular al sentido común de separación de molde, y con sus regiones (20) de cuello dispuestas adyacentes al borde del equipo de moldeo y externamente accesibles de manera transversal con respecto al eje de dicho movimiento de apertura y cierre;
- colocar una pluralidad de preformas (30) previamente moldeadas por inyección en dichas cavidades (18) de moldeo por soplado;
- cerrar dicho equipo de moldeo;
- formar preformas (30) moldeadas por inyección utilizando dichas cavidades (16) de moldeo por inyección;
- estirar y/o moldear por soplado dichas preformas (30) previamente moldeadas por inyección en dichas cavidades (18) de moldeo por soplado;
- abrir dicho equipo de moldeo para liberar dichas preformas (30) moldeadas por inyección y dichos productos (26) moldeados por soplado, y
- transferir dichas preformas (30) moldeadas por inyección a dichas cavidades (18) de moldeo por soplado.
\vskip1.000000\baselineskip
25. Método según la reivindicación 24, operado
cíclicamente, en el que en cada período entre el cierre del molde y
la apertura del molde, se forman una pluralidad de preformas (30)
moldeadas por inyección en las cavidades (16) de moldeo por
inyección y se moldean por soplado una pluralidad de preformas (30)
moldeadas por inyección, previamente formadas, en dichas cavidades
(38) de moldeo por soplado.
26. Método según la reivindicación 23 o la
reivindicación 24, en el que dichas preformas (30) moldeadas por
inyección se exponen a una fase de acondicionamiento térmico,
después de la liberación del moldeo por inyección de las mismas y
antes de dicho moldeo por soplado.
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