ES2222815A1 - Aparato para la fabricacion de preformas por moldeo. - Google Patents

Abstract

Aparato para la fabricación de preformas por moldeo. El aparato comprende un conjunto de bloque de inyección portador de alineaciones de cavidades de inyección de preformas intercaladas entre alineaciones de cavidades de enfriamiento, un bloque de punzones portador de una placa portapunzones con un número de punzones doble al de las alineaciones de cavidades de inyección del bloque de inyección, y un conjunto de placa intermedia corredera portadora de los cuellos de sujeción de las preformas, con disposición de elementos para apertura y cierre de las correderas y poseyendo un sistema de guías verticales con respecto a las placas de inyección y de punzones dotadas de guías para la salida de las preformas, en cuyos extremos quedan dispuestos sendos elementos de estrella giratoria u otro sistema de descarga para la salida de las preformas.

Description

Aparato para la fabricación de preformas por moldeo.

La presente invención se refiere a un aparato para la fabricación de preformas por moldeo que aporta sensibles ventajas sobre lo actualmente conocido.

Actualmente, la producción de preformas de PET se realiza mediante moldeo por inyección, utilizando un molde de varias cavidades, fijado a una prensa de, inyección vertical u horizontal y un dispositivo externo para el enfriamiento de las preformas.

Este dispositivo de enfriamiento de las preformas es necesario para poder reducir el tiempo de ciclo de producción, ya que las preformas debido a sus gruesas paredes necesitan un tiempo largo de enfriamiento y de realizarlo íntegramente en el molde de inyección el ciclo sería excesivamente largo. Así en el tiempo total de enfriamiento una parte se realiza en el molde y otra parte (generalmente superior) se realiza externamente en un dispositivo especial.

En la práctica existen muchos y muy diversos diseños de estos dispositivos de enfriamiento, tanto de accionamiento horizontal como vertical, buscando siempre la forma de acoplamiento a la prensa de inyección.

La presente invención describe un aparato de inyección de preformas en el cual mediante un nuevo diseño se ha integrado el sistema de enfriamiento de manera que se utilizan elementos comunes para la fase de inyección y para la fase de enfriamiento.

En efecto se trata de un sistema integrado ya que sería imposible separar la estación de inyección de la estación de enfriamiento, ya que forman un único mecanismo y participan de los mismos accionamientos.

Las ventajas de este sistema respecto del generalmente utilizado son la sencillez de manejo y puesta en marcha ya que no existen dispositivos periféricos y la reducción de costes del equipo.

La aplicación práctica prevista con este nuevo desarrollo está orientada a aquellas producciones de preformas cuyas cantidades sean pequeñas y medianas ya que existe una limitación física en el tamaño del molde. Por otra parte en estas producciones pequeñas o medianas es difícil amortizar los costes de inversión de un equipo de preformas con dispositivo exterior de enfriamiento por lo cual el nuevo sistema se convierte en una opción rentable.

La presente invención está destinada especialmente a la producción de preformas de material PET (polietilén-tereftalato) para la fabricación de botellas y envases por estirado-soplado.

Mediante el nuevo aparato objeto de la presente invención se solucionan dos de los principales problemas técnicos existentes en los moldes convencionales; y que les obliga a ser complementados por un manipulador externo de enfriamiento y descarga a la cinta de transporte:

A.

Por un lado se soluciona el problema del enfriamiento de las preformas, al disponer de ciclo alternativo, que le permite enfriar las preformas durante el ciclo de inyección, y durante el ciclo siguiente (en total dos ciclos), con lo cual se consigue bajar su temperatura lo suficiente como para poder ser transportadas en la cinta de transporte y apilarlas sin sufrir problemas de deformación o soldadura entre sí.

B.

En segundo lugar soluciona el problema de la caída de las preformas tras ser expulsadas, dado que éstas bajan deslizándose por un sistema de rampas que el aparato dispone, manteniéndose posicionadas y distanciadas unas de otras hasta ser liberadas (de una en una), de forma que no se producen golpes ni contactos entre sí durante la descarga. Estos golpes y contactos producirían marcas en las preformas, visibles posteriormente en las botellas, no siendo luego aptas para su uso, dado el elevado grado de limpieza y brillo requerido en estos artículos.

Gracias a estas dos soluciones se elimina la necesidad de utilizar un manipulador exterior entre el molde y la cinta de transporte, lo cual genera una doble ventaja sobre los sistemas tradicionales.

1) La supresión del manipulador, que al ser un dispositivo externo, requiere para su funcionamiento de una instalación aparte y de un interfaz para su accionamiento coordinado con la máquina inyectora y el molde. De esta forma, aparte del espacio ocupado se añaden dificultad de manejo y posibles averías en el sistema, que paralizan el funcionamiento, reduciendo la eficiencia y rendimiento del sistema.

2) El manipulador, sus elementos de fijación a la máquina y sus protecciones (mamparas, puertas de acceso, etc.) constituyen un elemento de coste muy considerable para el sistema. Con la presente invención, se reduce el coste total del sistema en gran medida.

Aparte de estas dos ventajas, el hecho de que el molde según el nuevo diseño es totalmente autónomo genera un grado de libertad sin precedentes a la hora de poder cambiar el molde de máquina sin necesidad de adaptar otro manipulador, o cambiar de número de cavidades sin tener que cambiar los elementos del manipulador, diseñados específicamente para cada modelo de preforma, para cada número de cavidades y para cada distribución (distancia entre los centros de las preformas en el molde, que es variable).

La presente invención se basa fundamentalmente en la constitución de un aparato que puede ser designado simplemente con la expresión habitual de "molde" que se compone de un bloque de inyección, un bloque de punzones y un conjunto de placa expulsora en disposición intermedia, comportando correderas y rampas de descarga, disponiéndose en el bloque de inyección cavidades para moldeo y cavidades para enfriamiento, y presentando el bloque de punzones capacidad de desplazamiento transversal con respecto al bloque de inyección para permitir la entrada y salida de los punzones con respecto a las cavidades de inyección del bloque de inyección y una posibilidad de desplazamiento longitudinal para permitir a cada ciclo de inyección la introducción de una preforma recién moldeada en el interior de una cavidad de enfriamiento.

La placa expulsora va asociada a un conjunto de rampas de descarga sobre las que se desplazan las preformas al ser expulsadas permitiendo que desciendan ordenadamente hasta su descarga final.

Para su mejor comprensión se adjuntan, a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos representativos de una realización de la presente invención.

La figura 1 muestra esquemáticamente una sección parcial del aparato objeto de la presente invención, mostrando los elementos principales en posición de inyección y de enfriamiento.

La figura 2 muestra una vista en planta del bloque de inyección.

La figura 3 muestra una vista en planta del bloque de punzones.

Las figuras 4 y 5 son sendas vistas esquemáticas demostrativas de las posiciones de correderas cerradas y abiertas.

La figura 6 muestra una vista en planta de las rampas de salida con los dispositivos de estrella asociados.

Tal como se observa en las figuras el aparato comprende esencialmente tres elementos fundamentales como se pueden apreciar en la figura 1. El primero de ellos consiste en el bloque de inyección (1), el segundo en el bloque de punzones (2), y el tercero en el conjunto de la placa expulsora (3).

El bloque de inyección comprende un canal caliente de Inyección (4), las cavidades de inyección (5), (5')... y las cavidades de enfriamiento (6), (6'), (6'')... así como las placas en la que están fijados dichos elementos. Las cavidades de inyección están destinadas a recibir el material PET mediante las correspondientes toberas (7), (7') conformando las preformas en el moldeo entre las cavidades de inyección correspondientes y los punzones asociados al bloque de punzones (2) y que en el caso representado se han indicado con los numerales (8) y (8').

El bloque de inyección va fijado al plato fijo de la máquina de inyectar y no tiene movimiento.

El bloque de punzones (2) está compuesto por los punzones, tal como los indicados con los numerales (8) y (8'), que están destinados a conformar la parte interna de la preforma, y la placa portapunzones (9) sobre la que van fijados los punzones, así como una placa base (10) sobre la que se desplaza la placa portapunzones y el dispositivo de accionamiento, que permite desplazar una placa sobre otra, por ejemplo, un cilindro o motor hidráulico.

El bloque de punzones (2) va fijado al plato móvil de la máquina de inyección que tiene movimiento de apertura y cierre.

La placa expulsora (3) está situada entre los bloques, de inyección (1) y de punzones (2) y se compone de cuellos (11) que son los elementos que conforman la parte superior externa de la preforma normalmente dotada de rosca u otra forma, cuyos cuellos están realizados en dos mitades. En la propia placa expulsora quedan asociadas las correderas (12) que son los elementos donde van fijados los cuellos y que les confieren el movimiento de apertura y cierre. Una placa de soporte de correderas (13) permite el desplazamiento de las correderas por medio de un dispositivo de accionamiento hidráulico y asimismo el conjunto de rampas de descarga que se describirán más adelante y sobre las que se desplazan las preformas al ser expulsadas, permitiendo su descenso hasta su descarga final.

La placa expulsora se encuentra situada entre el bloque de inyección (1) y el bloque de punzones (2) y va fijada al bloque de punzones (2) mediante guías deslizantes que permiten separarse del bloque de punzones.

Para realizar este movimiento, la placa (13) puede ir conectada al accionamiento expulsor de la máquina inyectora o puede disponer de un accionamiento independiente tal como cilindros hidráulicos.

La disposición en planta de los elementos indicados se aprecia en la figura 2, observándose las alineaciones de cavidades de inyección (5) y (5') y las cavidades de enfriamiento (6), (6') y (6'') van dispuestas en alineaciones intercaladas con las cavidades de inyección. Las cavidades de enfriamiento figurarán siempre en una línea más que las cavidades de inyección, de manera que las dos líneas exteriores serán siempre cavidades de enfriamiento. La distancia entre las líneas de cavidades de moldeo y de enfriamiento será constante.

En la figura 3 se aprecia una vista en planta del bloque de punzones en el que se aprecian en el caso concreto que se ha representado cuatro alineaciones que en la figura se han representado con los numerales (14), (14'), (14'') y (14'''). Dado que los punzones y su placa de fijación van dotados de movimiento de desplazamiento lateral, éstos pueden estar localizados en dos posiciones distintas, habiéndose representado solamente una de ellas a efectos de simplicidad.

En cada posición la mitad de los punzones coincide con la posición de las cavidades de inyección y la otra mitad coincide con la posición de las cavidades de enfriamiento.

En las figuras 4 y 5 se observan vistas de la placa expulsora, en la primera de ellas con las correderas cerradas y en la segunda con las correderas abiertas.

La placa expulsora (13) dispone de correderas posicionadas entre cada línea de cavidades más dos posiciones exteriormente a las líneas extremas. Estas correderas (12) llevan fijados los cuellos (11) coincidiendo en posición con las cavidades de inyección.

En el caso de las correderas cerradas, los cuellos de inyección están cerrados mientras que en la posición de correderas abiertas los cuellos de inyección están abiertos.

En el lado opuesto a cada cuello de inyección las correderas disponen de un rebaje que se ajusta a la forma del punzón de manera que cuando las correderas están cerradas los cuellos de inyección se ajustan con unos punzones y cuando las correderas están abiertas, los rebajes se ajustan con los otros punzones.

En la misma placa expulsora se sitúan las rampas de descarga representadas de forma más detalla en la figura 6, en las que se han representado con los numerales (15), (15') y (15''), observándose la disposición de las estrellas giratorias (16), (16'), (16'') u otros sistemas de descarga en los extremos de salida de dichas rampas para permitir la extracción individual y ordenada de las diferentes preformas fabricadas tales como (17), (17')...

De manera más detallada, tal como es de ver cada línea de cavidades de refrigeración coincide con la línea de rebajes de las correderas, en las cuales las preformas (17), (17') ... son expulsadas.

En estas líneas, las correderas llevan unidos unos raíles, que en posición de correderas abiertas, coinciden con el perfil de la boca de la preforma, caracterizada por el anillo de estirado. Dichos raíles quedan dispuestos por pares en cada una de las rampas de descarga (15), (15'), (15'')...

Al quedar las preformas (17), (17')... liberadas por el accionamiento de la placa expulsora (3), quedan guiadas por estos raíles y al caer por efecto de la gravedad, las preformas bajan por estos raíles de forma ordenada y el único punto de contacto entre ellas sería el exterior de la anilla de estirado, no pudiendo entrar en contacto entre sí por la zona donde la preforma aún se encuentra a una temperatura elevada y pudiera resultar marcada.

Al final de las correderas, los raíles continúan fijados sobre un suplemento de la placa expulsora (3), pero en esta zona no existe movimiento de apertura y cierre con: Lo cual los raíles siempre están en contacto con el perfil de la preforma. La longitud de este tramo de raíles es tal que pueden almacenar todas las preformas por los raíles, primero lo hacen por el tramo de raíles fijado a las correderas y posteriormente por el tramo de raíles fijos situados sobre el suplemento de la placa expulsora.

En el extremo inferior de estos raíles existe una "estrella" (16), (16'), (16'')... dotada de movimiento circular que permite liberar las preformas de una en una (secuencialmente) en función de la velocidad de rotación con la que es accionada. En total existen tantas estrellas como rampas o raíles de descarga y todas van accionadas con el mismo movimiento circular.

La velocidad de rotación de estas estrellas (16), (16'), (16'') debe ser tal que todas las preformas de cada línea (almacenadas en el raíl) puedan ser liberadas en el transcurso de un ciclo de trabajo del molde, con lo cual el intervalo de tiempo entre la caída de 2 preformas es suficiente para que no se acumulen en la cinta de transporte sobre la que caen ya que el movimiento de esta cinta va retirando las preformas que caen sobre ella dejando lugar a las siguientes en caer.

Así el conjunto de rampas de caída queda descrito corno raíles sobre corredera (A), raíles fijos, suplemento de la placa expulsora y estrella de descarga.

Como se comprenderá, aparte de las ruedas de estrella, se podría utilizar cualquier otro sistema de descarga.

El ciclo de trabajo comienza con la máquina inyectora en posición de cierre y por lo tanto los tres elementos básicos de molde, bloque de cavidades, bloque de punzones y placa expulsora en contacto entre sí. Las correderas están en posición cerrada.

En esta posición se inyecta el material plástico fundido (PET) que conformará la pieza (preforma) por medio de la cavidad de inyección, el punzón y el cuello.

Una vez introducido el material fundido, se mantiene cerrado el molde mientras los circuitos de refrigeración de punzones y cavidades enfrían parcialmente la preforma recién inyectada.

Una vez suficientemente fría la preforma, el molde abre, separándose el bloque de punzones y la placa expulsora por un lado, del bloque de cavidades por otro lado.

En medio de esta apertura, las correderas abren (pos. Abierta) y la placa expulsora es accionada, con lo que queda quieta mientras el bloque de punzones sigue separándose.

En esta parte de la apertura, las preformas recién inyectadas pasan a través de los cuellos, que están separados, quedando liberadas de ellos y sólo en contacto con los punzones que las siguen refrigerando.

Cuando la apertura del molde es total, los punzones, en su placa de fijación se desplazan de su posición actual (por ejemplo posición derecha) a su nueva posición (por ejemplo posición izquierda).

En esta nueva posición, el molde empieza a cerrarse, mientras las correderas son accionadas a posición cerrada.

De nuevo el molde vuelve a estar cerrado, pero este segundo ciclo, las preformas inyectadas en el ciclo anterior quedan introducidas en las cavidades de enfriamiento, y los otros punzones, que no llevan preforma, quedan introducidos en cavidades de inyección, listo para iniciar un nuevo ciclo de inyección.

En este segundo ciclo las preformas siguen siendo enfriadas por los punzones y por las cavidades de enfriamiento durante todo el tiempo de molde cerrado.

En el momento de abrir, el bloque de punzones y la placa de expulsión se separan de la cavidad, y las correderas vuelven a abrirse, pero esta vez los rebajes de las correderas se ajustan con los punzones justo por debajo de las preformas.

Cuando la placa expulsora es accionada y se separa del bloque de punzones, las preformas son expulsadas de los punzones por medio de las correderas.

Cuando la máquina ha abierto en su totalidad, las preformas quedan liberadas y caen por efecto de la gravedad, a través de las rampas de descarga.

Todo cuanto no afecte, altere, cambie o modifique la esencia del aparato descrito, será variable a los efectos de la presente invención.

Claims (6)

1. Aparato para la fabricación de preformas por moldeo, caracterizado por comprender un conjunto de bloque de inyección portador de alineaciones de cavidades de inyección de preformas intercaladas entre alineaciones de cavidades de enfriamiento, un bloque de punzones portador de una placa portapunzones con un número de punzones doble al de las alineaciones de cavidades de inyección del bloque de inyección, y un conjunto de placa intermedia corredera portadora de los cuellos de sujeción de las preformas, con disposición de elementos para apertura y cierre de las correderas y poseyendo un sistema de guías verticales con respecto a las placas de inyección y de punzones dotadas de guías para la salida de las preformas, en cuyos extremos quedan dispuestos sendos elementos de estrella giratoria u otro sistema de descarga para la salida ordenada una a una de las preformas antes de su llegada a la cinta transportadora.

2. Aparato para la fabricación de preformas por moldeo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el bloque de inyección está compuesto por el canal caliente de inyección, cavidades de inyección que conforman la parte externa de las preformas, cavidades de enfriamiento que enfrían las preformas y placas de fijación de dichos elementos, estando fijado el bloque al plato de la máquina de inyectar.

3. Aparato para la fabricación de preformas por moldeo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el bloque de punzones comprende los punzones que forman la parte interna de la preforma, la placa portapunzones de fijación de aquéllos, la placa base sobre la cual se desplaza lateralmente la placa portapunzones y el dispositivo de accionamiento destinado a desplazar una placa sobre otra mediante cilindro o motor hidráulico, estando fijado dicho bloque de punzones al plato móvil de la máquina inyectora para su movimiento de apertura y cierre.

4. Aparato para la fabricación de preformas por moldeo, según la reivindicación 1, caracterizado porque la placa expulsora situada entre el bloque de inyección y el bloque de punzones comprende los cuellos o elementos para conformar la parte superior externa de la preforma realizados en dos mitades; las correderas, que son los elementos donde van fijados los cuellos y que les confieren el movimiento de apertura y cierre, una placa de soporte de correderas sobre la que se desplazan éstas por medio de un dispositivo de accionamiento y un conjunto de rampas de descarga sobre las que se desplazan las preformas en su expulsión, permitiendo que desciendan ordenadamente sobre la cinta transportadora.

5. Aparato para la fabricación de preformas por moldeo, según la reivindicación 4, caracterizado porque la placa expulsora situada entre el bloque de inyección y el bloque de punzones va fijada al bloque de punzones por medio de guías deslizantes que permiten separarse del bloque de punzones, mediante conexión al accionamiento expulsor de la máquina inyectora o con accionamiento independiente.

6. Aparato para la fabricación de preformas por moldeo, según la reivindicación 1, caracterizado porque las cavidades de enfriamiento están dispuestas en alineaciones intercaladas con las cavidades de inyección disponiéndose una línea más que de cavidades de inyección de forma que las dos líneas exteriores son siempre cavidades de enfriamiento.