ES2267428T3 - Proceso y dispositivo para la fabricacion de articulos en forma de cuerpo hueco a partir de plastico termoplastico mediante soplado por aspiracion. - Google Patents
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Abstract
Proceso para la fabricación de artículos en forma de cuerpo hueco (21) a partir de plástico termoplástico mediante soplado por aspiración, que comprende una herramienta (8) compuesta por dos mitades de molde (7a, 7b) móviles en una posición de abertura y en una posición de cierre bloqueable, a la que se asigna al menos en la parte inferior una corredera (24, 25) que cierra la cavidad del artículo (20), un dispositivo de aspiración (23) conectado a la herramienta (8) en la parte inferior y al menos una cabeza de extrusión (2) que pone a disposición un tubo de preforma (6) que se alimenta con un material de plástico de al menos una extrusora (4), caracterizado porque el proceso de extrusión de la formación de preforma se desacopla del proceso de soplado por aspiración, de modo que simultáneamente con el soplado de aspiración de una preforma introducida en la herramienta para formar un artículo acabado, se extrusiona la siguiente preforma correspondiente y la alimentación de la preforma se lleva a cabo de manera sincronizada al proceso de aspiración.
Description
Proceso y dispositivo para la fabricación de
artículos en forma de cuerpo hueco a partir de plástico
termoplástico mediante soplado por aspiración.
La presente invención trata de un proceso y de
un dispositivo para la fabricación de artículos en forma de cuerpo
hueco a partir de plástico termoplástico mediante soplado por
aspiración, que comprende una herramienta compuesta por dos mitades
de molde móviles en una posición de abertura y en una posición de
cierre bloqueable, a la que se asigna al menos debajo una corredera
que cierra la cavidad del artículo en la parte inferior, un
dispositivo de aspiración conectado a la herramienta en la parte
inferior y al menos una cabeza de extrusión que pone a disposición
un tubo de preforma que se alimenta con un material de plástico de
al menos una extrusora. Este tipo de proceso y de dispositivo se
conoció por los comunicados técnicos Krupp ("Technische
Mitteilungen Krupp"), nº. 2, diciembre de 1998, páginas 47 a
53.
En el proceso de aspiración, el tubo de preforma
se extrusiona directamente de la cabeza de extrusión o de la cabeza
de coextrusión en la herramienta cerrada o a través de la
herramienta de soplado cerrada, donde éste se desliza a la posición
final en un colchón de aire creado por el dispositivo de soplado,
colocado en la parte inferior de la herramienta. Después del
cierre, comienza el verdadero proceso de soplado. La máquina de
soplado por aspiración ofrece más ventajas, en comparación con las
máquinas de moldeo por soplado convencionales, como se conocen, por
ejemplo, por la DE 37 22 340 A1. Ya que el tubo de preforma se
aspira en la herramienta de soplado cerrada, no puede producirse
ningún aplastamiento indeseado. Ya que, como consecuencia, el
artículo de soplado por aspiración no tiene costuras de soldadura,
se requiere principalmente la fuerza de cierre sólo para mantener
cerrada la herramienta de soplado contra las fuerzas generadas por
la presión de soplado del dispositivo de aspiración. De ese modo,
para la unidad de cierre, resulta un consumo de energía
significativamente más bajo y se suprime un control costoso del
cierre con reguladores de velocidad y de posición que se necesitan
en las máquinas de moldeo por soplado conocidas, si no en la
tecnología de procedimiento para una formación óptima de las
costuras de
soldadura.
soldadura.
Por tanto, aunque los gastos técnicos sean
considerablemente menores y este tipo de máquina de soplado por
aspiración sea más económica, debe utilizarse una cabeza acumuladora
más cara y costosa debido al funcionamiento discontinuo, puesto que
el tubo de preforma debe expulsarse tan rápidamente (pocos segundos)
como lo exija el soplado por aspiración posterior. Por tanto, la
cabeza acumuladora muestra al menos una zona de almacenamiento en
la que se guarda primero el material necesario para la fabricación
de un tubo de preforma y después se monta a presión o se expulsa
con un pistón a través de la boquilla. Los problemas y las
dificultades que resultan de este tipo de cabezas acumuladoras y
que han conducido a numerosos desarrollos, se conocen claramente por
la DE 36 20 144 A1 y la DE 36 35 334 A1.
Por la EP-A2-0
893 230 se conoció que una máquina de moldeo por soplado puede
incluirse en un proceso de fabricación completamente automático
cuando la preforma en forma de tubo se retira de una cabeza
acumuladora mediante un brazo de un robot colocador de seis ejes,
en caso necesario, programable libremente y se introduce en la
cavidad según el contorno fijado por la cavidad del moldeo por
soplado.
Por la DE-B-1
163 000 se conoce un brazo formado por dos cámaras en forma
semicircular que se coloca en la circunferencia exterior de la
preforma cuando está cerrado. En el interior de las cámaras, puede
generarse una presión baja.
La función de la invención se basa en conseguir
un proceso y un dispositivo de un tipo común con los que pueda
facilitarse y mejorarse el soplado por aspiración del artículo en
forma de cuerpo hueco.
Esta función se soluciona con un proceso según
la reivindicación 1, de modo que el proceso de extrusión de la
formación de preforma se desacopla del proceso de soplado por
aspiración, de modo que simultáneamente con el soplado de
aspiración de una preforma introducida en la herramienta para formar
un artículo acabado, se extrusiona la siguiente preforma
correspondiente y la alimentación de la preforma se lleva a cabo de
manera sincronizada al proceso de aspiración. Por tanto, mientras
la aspiración o el proceso de soplado por aspiración sean
independientes de la fabricación de preformas al desacoplarse,
pueden conseguirse varias ventajas simultáneamente. No sólo puede
trabajarse sin una cabeza acumuladora en el soplado por aspiración,
sino que se combina, como en los moldeos por soplado de 3D, un
proceso de introducción de un robot de 6 ejes con la aspiración, ya
que el funcionamiento aislado permite introducir el brazo del robot
entere el molde de la herramienta y la cabeza de extrusión. Además,
también permite ventajosamente la coextrusión secuencial en la que
se procesan los materiales compatibles entre sí de distinta
rigidez, de lo que resultan diferentes velocidades de expulsión de
la preforma expulsada de forma continua o discontinua. Gracias al
desacoplamiento, el proceso reológico ya no debe ajustarse con el
empuje. Se suprime la adaptación al tiempo de ciclo en la extrusión
discontinua.
Con un dispositivo para llevar a cabo el proceso
según la reivindicación 2, a la cabeza de extrusión se asigna,
según la invención, un alimentador de tubo que retira el siguiente
tubo de preforma extrusionado y que lo conduce a la cavidad del
artículo de manera sincronizada al proceso de aspiración,
simultáneamente al soplado de aspiración de una preforma
introducida en la herramienta para crear un producto acabado.
Mediante el empleo de un alimentador de tubo conocido desde hace
muchas décadas para el moldeo por soplado convencional, que
preferiblemente también puede construirse como un robot de 6 ejes
libremente programable, ahora también en el soplado por aspiración,
permite, de un modo sorprendente, un funcionamiento con una
extrusión o coextrusión continua del tubo de preforma, lo que
facilita el soplado por aspiración de artículos de cuerpo hueco sin
una cabeza acumuladora. Esta máquina de soplado por aspiración
combinada con el alimentador de tubo, pero desacoplada de dicho
alimentador según la invención, puede retirar el tubo de preforma
expulsado, de modo que la cabeza de extrusión o la cabeza de
coextrusión, durante el tiempo que el alimentador de tubo lleva el
tubo de preforma a la herramienta de la máquina de soplado por
aspiración, puede poner a disposición inmediatamente otro tubo de
preforma que se retira también inmediatamente del alimentador de
tubo, que se volvió a llevar a la posición inicial durante este
tiempo.
Según una propuesta de la invención, el
alimentador de tubo puede diseñarse de forma que pueda elevarse y
bajarse. Por tanto, éste puede atravesar la distancia hasta la
cabeza de extrusión o coextrusión colocada en la parte superior de
la herramienta de moldeo por soplado e introducir el tubo de
preforma retirado de la bloquilla de la cabeza en la cavidad del
artículo de la herramienta de moldeo de soplado por aspiración y, a
continuación, volver a llevarlo a la posición de recepción, de modo
que no se impida la salida del tubo de manera continua.
Si el alimentador de tubo está provisto
ventajosamente de medios para cortar, soldar y/o soplar previamente
los tubos de preforma, puede suprimirse, por ejemplo, un dispositivo
de corte por separado para cortar la longitud deseada del tubo de
preforma del tubo expulsado de manera continua. El soplado previo
mediante un mandril de soplado integrado en el alimentador de tubo
permite la colocación del tubo de preforma en la cavidad del
artículo de la herramienta de moldeo por soplado cerrada. De este
modo, incluso puede llevarse a cabo una calibración del
artículo.
En una aplicación preferible del alimentador de
tubo, éste muestra dos brazos que pueden acercarse y alejarse uno
del otro y que se diseñaron con unas cavidades complementarias en
forma de concha, en las que terminan unas boquillas de vacío.
Después de la recepción de un tubo de preforma y del cierre de los
brazos, de modo que éstos sujeten fijamente el tubo de preforma
cortado o aplastado por la cabeza de extrusión o coextrusión, el
extremo del tubo cerrado por el brazo de aspiración puede
ensancharse al admitir las boquillas conectadas a una fuente de
vacío, esto es, aspirar en la pared que limita la cavidad. De este
modo, se consigue la estabilización del extremo del tubo
ensanchado, lo que permite ventajosamente introducir un mandril de
soplado guiado desde el exterior a la cavidad del brazo en esta
parte del tubo de preforma y soplar previamente la preforma.
Otros detalles y ventajas de la invención se
muestran en las reivindicaciones y en la siguiente descripción de
ejemplos de modelo del objeto de la invención que se representan de
forma esquemática en las ilustraciones. En éstas se muestran:
Fig. 1: como detalle de una máquina de moldeo de
soplado por aspiración, una herramienta abierta con una cabeza de
extrusión o coextrusión colocada encima y un alimentador de tubo
preparado para la recepción, antes de la extracción del artículo
acabado desde la herramienta abierta;
Fig. 2: un corte transversal de un modelo de un
alimentador de tubo con dos brazos móviles que se representan en la
posición abierta para la recepción de un tubo de preforma;
Fig. 3: los brazos según la fig.2 en posición
cerrada; y
Fig. 4: el extremo del tubo ensanchado mediante
la introducción de vacío y conectado a los brazos según la fig.
2.
Una máquina de moldeo de soplado por aspiración
3, que no se representa por completo en la figura 1, comprende una
cabeza de extrusión o de coextrusión 2, a la que se conduce el
material de plástico preparado y necesario para la fabricación del
cuerpo hueco soplado por aspiración, como es sabido, mediante una
extrusora y un distribuidor fijado a ésta. La cabeza de extrusión 2
suministra las preformas necesarias para el proceso de soplado por
aspiración en forma de partes de tubo 6 a una herramienta 8 ab
compuesta por dos mitades de molde 7a, 7b que se crea para el
alojamiento del tubo de preforma 6 con una cavidad de artículo 20.
El tubo de preforma 6 se retira de la cabeza de extrusión 2 y se
lleva a la herramienta 8 mediante un alimentador de tubo 10 que
puede elevarse y bajarse en el sentido de la doble flecha 9. Éste
puede presentar medios para cortar, soldar y soplar previamente los
tubos de preforma 6, cuando éstos no deban eliminarse. Las mitades
de moldeo 7a, 7b de la herramienta 8 se colocan en una unidad de
cierre, que no se muestra, que puede admitir el cilindro de
cierre.
El soplado por aspiración se describe más
detalladamente mediante la herramienta 8 representada en la figura
1, que, sin embargo, aquí ya se muestra con las herramientas
abiertas 7a, 7b para la extracción del artículo acabado 21. Para el
alojamiento de una nueva preforma después de extraer el artículo
acabado, se cierra el molde de soplado o la herramienta 8 y se
activa un dispositivo de aspiración 23 conectado a la herramienta 8
mediante un adaptador 22 en la parte inferior. Además de la
aspiración utilizada para la preforma 6 que acaba de suministrarse,
puede soplarse el aire del soplado previo en el tubo de preforma 6.
El proceso de aspiración se soporta por la admisión ajustada según
corresponda de la preforma 6 con un brazo. A continuación, el
alimentador de tubo 10 vuelve a llevarse a la posición inicial. Tan
pronto como se guíen las correderas 24 ó 25, colocadas en el
ejemplo de modelo en la parte superior y en la parte inferior de la
herramienta 8, para cerrar la cavidad del artículo 20, se
desconecta el aire de soplado previo y se produce el desmolde del
tubo de preforma 6 para crear el artículo acabado 21 mediante aire
de soplado a través de agujas de soplado o de mandriles de soplado
del dispositivo de aspiración 23. Cuando se haya creado y enfriado
el artículo acabado 21, las mitades de moldeo 7a, 7b se abren, como
se muestra en la ilustración de la figura 1, de modo que el
artículo acabado 21 quede suelto para que pueda extraerse, por
ejemplo, mediante un brazo de extracción o una máscara. Desde allí,
el artículo acabado 21 puede continuar transportándose a las
siguientes estaciones, por ejemplo, para el estampado y para el
enfriamiento posterior.
La cabeza de extrusión o coextrusión 2 está
colocada en una línea a distancia, en la parte superior de la
herramienta 8. Para un nuevo proceso de soplado por aspiración,
después de la extracción posterior del artículo acabado 21, el
alimentador de tubo 10, que puede elevarse y bajarse, retira el
siguiente tubo de preforma 6, expulsado de forma continua o
discontinua durante el soplado por aspiración del artículo fabricado
previamente y sin una extrusión influida por el proceso de soplado
por aspiración, de la boquilla de la cabeza 2 y lo baja
directamente a la herramienta 8 que se encuentra en la parte
inferior y que ya se cerró de nuevo para el nuevo soplado por
aspiración.
Las figuras 2 a 4 muestran un modelo de un
alimentador de tubo 10, que, en este caso, se creó con dos brazos
móviles 10a, 10b, en varias posiciones de funcionamiento, es decir,
en la recepción de un tubo de preforma 6 desde la cabeza de
extrusión o coextrusión 2: antes de la próxima introducción de la
preforma en la herramienta 8. Estos brazos suben según la figura 2
y permanecen preparados para la recepción debajo de la cabeza de
extrusión o coextrusión 2. En los lados orientados entre sí, los
brazos 10a, 10b incluyen orificios o cavidades 26a, 26b en forma de
media concha, que terminan a través de conductos de alimentación 29
en boquillas de vacío 27 conectadas a un generador de vacío, que no
se representa. Además, se asigna al brazo 10a un mandril o una
aguja de soplado 28 que puede introducirse con su extremo afilado en
la cavidad 26 del brazo formada por los orificios parciales 26a,
26b.
Al cerrarse los brazos 10a, 10b del alimentador
de tubo 10, el tubo de preforma 6 se corta o aplasta con los bordes
30 adelantados (consulte la figura 2) de los brazos 10a, 10b. El
tubo de preforma cuelga libremente hacia abajo a través de los
brazos, según la figura 3, para introducirlo en la herramienta 8
(consulte la figura 1). La admisión de las boquillas de vacío 27 no
sólo causan un efecto que soporta, como un apoyo, el tubo de
preforma 6 en los brazos 10a, 10b, sino especialmente el
ensanchamiento del extremo del tubo cerrado, como se muestra en la
figura 4. De este modo, el extremo del tubo ensanchado experimenta
una estabilización que favorece el empuje del mandril de soplado 28
a través del revestimiento del tubo. A continuación, la preforma 6
puede soplarse
previamente.
previamente.
Claims (7)
1. Proceso para la fabricación de artículos en
forma de cuerpo hueco (21) a partir de plástico termoplástico
mediante soplado por aspiración, que comprende una herramienta (8)
compuesta por dos mitades de molde (7a, 7b) móviles en una posición
de abertura y en una posición de cierre bloqueable, a la que se
asigna al menos en la parte inferior una corredera (24, 25) que
cierra la cavidad del artículo (20), un dispositivo de aspiración
(23) conectado a la herramienta (8) en la parte inferior y al menos
una cabeza de extrusión (2) que pone a disposición un tubo de
preforma (6) que se alimenta con un material de plástico de al menos
una extrusora (4), caracterizado porque el proceso de
extrusión de la formación de preforma se desacopla del proceso de
soplado por aspiración, de modo que simultáneamente con el soplado
de aspiración de una preforma introducida en la herramienta para
formar un artículo acabado, se extrusiona la siguiente preforma
correspondiente y la alimentación de la preforma se lleva a cabo de
manera sincronizada al proceso de aspiración.
2. Dispositivo para la fabricación de artículos
en forma de cuerpo hueco (21) a partir de plástico termoplástico
mediante soplado por aspiración, que comprende una herramienta (8)
compuesta por dos mitades de molde (7a, 7b) móviles en una posición
de abertura y en una posición de cierre bloqueable, a la que se
asigna al menos en la parte inferior una corredera (24,25, 25) que
cierra la cavidad del artículo (20), un dispositivo de aspiración
(23) conectado a la herramienta (8) en la parte inferior y al menos
una cabeza de extrusión (2) que pone a disposición un tubo de
preforma (6) que se alimenta con un material de plástico de al menos
una extrusora (4), caracterizado porque a la cabeza de
extrusión (2) se asigna un alimentador de tubo (10) que retira el
siguiente tubo de preforma (6) extrusionado y que lo conduce a la
cavidad del artículo (20) de manera sincronizada al proceso de
aspiración, simultáneamente al soplado de aspiración de una preforma
introducida en la herramienta para crear un producto
acabado.
acabado.
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque el alimentador de tubo (10) puede
elevarse y bajarse.
4. Dispositivo según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque el alimentador de tubo (10) está
provisto de medios para cortar, soldar y soplar previamente los
tubos de preforma (6).
5. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque el alimentador de tubo (10) está
diseñado como un robot de 6 ejes.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque el alimentador de tubo (10)
muestra dos brazos (10a, 10b) que pueden acercarse y alejarse uno
del otro y que se diseñaron con unas cavidades complementarias en
forma de concha (26a, 26b), en las que terminan unas boquillas de
vacío (27).
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado por un mandril de soplado (28) guiado desde el
exterior a la cavidad (26) del brazo.
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