ES2738491T3 - Molde de inyección de una preforma de plástico - Google Patents

Abstract

Un molde (9') de inyección de una preforma de plástico, que comprende una primera parte (12) y una segunda parte (13), fijadas entre sí, y una tercera parte (14), en donde la tercera parte (14) está provista de una cavidad (41') de moldeo que define un eje (Y'), y está adaptada para estar integralmente fijada a una primera superficie de un elemento de soporte del molde, en donde la segunda parte (13) está dispuesta entre la tercera parte (14) y la primera parte (12), y puede deslizar a lo largo de dicho eje (Y') para cerrar o abrir la cavidad (41') de moldeo, en donde la primera parte (12) comprende una barra longitudinal (55) apta para deslizar a lo largo de dicho eje (Y'), a través de una segunda superficie del elemento de soporte, opuesta y separada de la primera superficie, en donde la segunda parte (13) está provista de - una jaula de guía deslizante para guiar el deslizamiento, que comprende una primera placa (18), provista de un orificio pasante a través del cual puede deslizar la barra longitudinal (55), y configurada para hacer tope sobre dicha segunda superficie del elemento de soporte; una estructura (18") de base; barras (16', 16", 16"', 16iv) de guía paralelas, fijadas por un primer extremo de las mismas a dicha primera placa (18) y fijadas por un segundo extremo de las mismas a la estructura (18") de base, - un conjunto (19) capaz de deslizar dentro de dicha jaula de guía deslizante, fijado por un primer extremo del mismo a dicha barra longitudinal (55), y que comprende en un segundo extremo del mismo un mandril (59) capaz de deslizar dentro de la estructura (18") de base y que define un primer componente complementario de la cavidad (41') de moldeo, que delimita la forma interior de la preforma, en donde la estructura (18") de la base está provista de dos medios anillos (66', 66") y está configurada para definir, junto con el mandril (59), un sistema de levas para abrir o cerrar los dos medios anillos (66', 66") que definen, cuando están cerrados, un segundo componente complementario de la cavidad (41') de moldeo que define la forma exterior de una zona de cuello de la preforma, caracterizado por que la tercera parte (14) está adaptada para su fijación integral a dicha primera superficie por medio de un primer acoplamiento (64') de bayoneta, proporcionado en un bastidor (21) de soporte y que coopera con un trinquete (65) dispuesto en la base de la cavidad (41') de moldeo, por que el conjunto (19) está fijado a la barra longitudinal (55) por medio de un segundo acoplamiento (15) de bayoneta, y por que se proporciona al menos una extensión (220) que puede añadirse o retirarse para el cambio de formato, para que las preformas a moldear tengan una longitud o formato diferentes, estando dispuesta dicha al menos una extensión (220) entre el segundo acoplamiento (15) de bayoneta y el conjunto (19), y/o estando dispuesta en la barra longitudinal (55).

Description

DESCRIPCIÓN

Molde de inyección de una preforma de plástico

Campo de la invención

[0001] La presente invención se refiere a un molde de inyección para una máquina giratoria para moldear preformas fabricadas con material termoplástico, p. ej. PET, por inyección y compresión, destinadas a la fabricación de recipientes de grado alimenticio, especialmente botellas.

Estado de la técnica

[0002] La producción de un gran número de recipientes termoplásticos, en particular de botellas, es un proceso que, partiendo de la materia prima, generalmente tereftalato de polietileno o PET, permite obtener recipientes acabados incluso con formas especialmente complejas que se adaptan a las necesidades más variadas del mercado, y que son particularmente ligeras y fuertes incluso cuando se ven sometidas a fuertes presiones a temperatura ambiente. La transición del PET en estado bruto, en forma de gránulos, al recipiente de plástico puede llevarse a cabo mediante un proceso de una etapa o mediante un proceso de dos etapas, según se desee.

[0003] El proceso de una etapa se lleva a cabo utilizando una única planta en la que la transición del PET desde los gránulos a la preforma, mediante una etapa de inyección en moldes, y la transición de la preforma al recipiente de plástico, mediante una etapa de estiramiento por soplado, se produce de manera continua sin permitir que la preforma se enfríe completamente hasta la temperatura ambiente. Así, la preforma aún conserva parte del calor latente que queda de la etapa de inyección, con un ahorro considerable de energía, ya que las preformas requieren menos calor para volver a la temperatura de soplado adecuada respecto a los casos en que deben calentarse partiendo desde la temperatura ambiente.

[0004] En su lugar, se lleva a cabo lo que se conoce como proceso de dos etapas en dos plantas que, generalmente pero no necesariamente, están separadas: una planta lleva a cabo la primera parte del proceso de fabricación de recipientes, con la transición del PET en gránulos a la preforma, es decir, lleva a cabo la etapa de inyectar las preformas de PET en moldes de inyección. La segunda parte del proceso, que transforma la preforma en el recipiente final en un soplador utilizando la técnica de estirado y soplado, que generalmente se usa en la actualidad para insuflar recipientes de PET, se lleva a cabo en la segunda planta. El proceso de dos etapas también se puede llevar a cabo en la misma planta, lo que incluye inyectar las preformas e insuflarlas en botellas, pero las dos operaciones se llevan a cabo en dos momentos diferentes. Tras la inyección se dejan enfriar las preformas para que alcancen la temperatura ambiente. A continuación, cuando haya que transformar las preformas en recipientes acabados, en particular en botellas, deberán calentarse en hornos apropiados para hacerlos volver a la temperatura requerida para el proceso de soplado habitual del termoplástico usado, o necesario para el estirado y soplado, si se usa PET.

[0005] Una de las razones por las que resulta preferible una planta integrada de una etapa es que este tipo de planta garantiza una mejor calidad del producto acabado, con un menor consumo de energía, como se mencionó anteriormente. La mejor calidad del producto acabado viene dada por la posibilidad de modificar los parámetros de producción a tiempo real, adaptándolos a las necesidades de fabricación de los recipientes de manera rápida y efectiva. Adicionalmente, en una planta integrada de una etapa, se puede detectar inmediatamente un error de fabricación de una preforma, lo que permite corregir las fallas de la misma y/o del recipiente acabado.

[0006] En cambio, en las plantas de dos etapas, una falla que se produzca en las preformas durante la operación de inyección podría detectarse con un retraso que comprometa la producción de varios días. Además, la falta de continuidad entre las dos etapas impide que se almacene toda la información del ciclo de vida de las preformas, por lo que el paso de estiramiento-soplado se producirá sin conocer las características exactas de las preformas procesadas en un momento dado. No menos importante es el problema que resulta de la contaminación de las preformas cuando no se transforman inmediatamente las mismas en recipientes finales, en caso de que estén destinadas a contener un producto de calidad alimentaria, comprometiendo así la vida útil del mismo.

[0007] Hoy en día, se prefiere también el moldeo por soplado porque resulta particularmente adecuado para fabricar cuerpos huecos con una forma compleja y muchas entalladuras. El soplado tiene la gran ventaja de permitir la producción de recipientes con un cuerpo que es mucho más ancho que la boca, tal como botellas y petacas. Adicionalmente, se prefiere frente al moldeo rotacional porque el ciclo de producción, es decir el tiempo del ciclo, es más corto. El soplado es un proceso de producción particularmente rápido y eficiente adaptado a la producción masiva de recipientes, tales como botellas de resina termoplástica, y en particular de PET para bebidas, para los cuales el mercado demanda cifras de fabricación particularmente elevadas. Los tiempos de ciclo cortos permiten distribuir el costo de la planta en un número muy alto de piezas, lo que permite alcanzar tasas de producción incluso del orden de varias decenas de miles de recipientes por hora, en las plantas de soplado más grandes. Un elemento clave desde el punto de vista económico es, por lo tanto, el costo de la materia prima, p. ej. PET, PE, PPE, PP y, por lo tanto, la reducción de la cantidad de material utilizado para fabricar un solo recipiente resulta crucial.

[0008] Uno de los problemas que aún deben superarse en la fabricación en plantas de una etapa es su baja tasa de producción en comparación con las plantas de dos etapas, porque la primera parte del proceso de fabricación de recipientes, que es el proceso de inyección de preformas en moldes de múltiples cavidades, hoy en día lo más común, es más lenta que la segunda parte del proceso de fabricación, que es el proceso de estiramiento y soplado, por lo que la última operación, en la que ya pueden alcanzarse capacidades de producción muy altas, debe ejecutarse con capacidades de producción que sean más bajas que la capacidad máxima, para mantenerla al mismo nivel que la del molde de inyección de preformas.

[0009] Una variante de la técnica descrita, que parece más prometedora desde el punto de vista de la capacidad de producción y la calidad de las preformas producidas, es el uso de la tecnología de compresión e inyección que requiere menos energía para funcionar y un menor tonelaje de prensado para comprimir el molde de preformas. Otra ventaja de este proceso es que somete el material termoplástico a una tensión menor, lo que permite fabricar recipientes finales con paredes muy delgadas, al tiempo que garantiza una alta calidad de los recipientes. Si se utiliza una plataforma rotatoria para implementar el ciclo de producción de inyección y compresión, en lugar de un ciclo alternativo habitual de las prensas de inyección, es más fácil integrar la máquina de moldeo de preformas con un soplador giratorio para insuflar los recipientes, si se utiliza una planta integrada de una etapa.

[0010] Para aumentar la capacidad de producción de una máquina de moldeo, también es necesario reducir el tiempo de inactividad en las operaciones de reemplazo y mantenimiento de algunos elementos, tales como por ejemplo los elementos del molde para la fabricación de recipientes, que deberán reemplazarse a la hora de fabricar botellas de diferentes formato y tamaño. El documento WO2011161649 describe una planta de fabricación de botellas de PET que comprende una etapa de inyección y compresión para fabricar preformas, a la que sigue una planta de estiramiento y soplado de las preformas para fabricar botellas acabadas. A pesar de que el documento WO2011161649 permite aumentar la velocidad de producción de una preforma mediante el uso de accionadores electromecánicos o neumáticos, que permiten reducir los tiempos de producción, no resuelve ningún problema derivado de la necesidad de reemplazar regularmente algunas piezas cuando sea necesario para cambiar el formato de la botella a fabricar, o para llevar a cabo un mantenimiento rutinario o complementario, lo que ralentiza el proceso de fabricación porque estas operaciones son laboriosas. Así, puede comprenderse la necesidad de proporcionar nuevas máquinas de inyección rotacional para preformas termoplásticas, en particular fabricadas con PET, para cumplir con la demanda del mercado a la hora de aumentar la productividad y reducir el costo de las preformas sin reducir su calidad. Por lo tanto, se han buscado soluciones para aumentar la velocidad de una máquina de inyección y compresión de preformas sin que disminuya la calidad de las preformas fabricadas. Adicionalmente, también puede observarse la necesidad de aumentar la automatización y reducir los tiempos de mantenimiento en las máquinas de inyección y compresión de recipientes termoplásticos. Aún mayor es la necesidad de aumentar la automatización de una máquina de compresión e inyección para recipientes termoplásticos, y de reducir el tiempo de inactividad para cambiar el formato y para el mantenimiento rutinario y suplementario, sin aumentar la complejidad del diseño ni los costos de construcción.

Sumario de la invención

[0011] El objetivo de la presente invención es proporcionar un molde de inyección adecuado para una máquina giratoria para moldear preformas termoplásticas, en particular preformas de PET, que contribuya a aumentar la productividad global de la planta de fabricación de preformas.

[0012] Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un aparato de compresión e inyección de alta productividad, que comprende un carrusel giratorio provisto de módulos de moldeo con al menos dos moldes de inyección.

[0013] La presente invención pretende lograr los objetivos mencionados anteriormente por medio de un molde de inyección de una preforma de plástico de acuerdo con la reivindicación 1.

[0014] Un segundo aspecto de la presente invención se refiere a un aparato de compresión e inyección para fabricar preformas de plástico, que, de acuerdo con la reivindicación 12, tiene un eje vertical Y de rotación y comprende:

- una base de soporte fija,

- un carrusel giratorio que gira alrededor del eje Y de rotación con respecto a la base de soporte fija,

- una pluralidad de moldes dispuestos a lo largo de una periferia del carrusel giratorio, estando agrupada dicha pluralidad de moldes en módulos de moldeo de al menos dos moldes cada uno,

en donde cada molde es un molde de acuerdo con la reivindicación 1.

[0015] Un aspecto adicional de la invención se refiere a un método para ensamblar un molde de inyección de una preforma de plástico que, de acuerdo con la reivindicación 13, comprende los siguientes pasos:

a) fijar integralmente la primera parte a la segunda parte del molde, enganchando la barra longitudinal al conjunto, en deslizamiento por dentro de la jaula de guía deslizante, por medio del segundo acoplamiento de bayoneta,

b) fijar integralmente la tercera parte del molde a dicha primera superficie de un elemento de soporte enganchando a dicha primera superficie un trinquete, dispuesto en la base de la cavidad de moldeo, por medio del primer acoplamiento de bayoneta.

[0016] En virtud de las características del molde de inyección de la invención, puede hacerse un carrusel giratorio que contenga los moldes de inyección de preformas en grupos de dos, tres o cuatro, ofreciendo las siguientes ventajas:

- un tiempo de ciclo mecánico reducido para abrir y cerrar el molde de inyección y compresión;

- reducción del tiempo de inactividad por cambio de formato;

- un mejor centrado del mandril del molde en la cavidad de moldeo, con el resultado de que se mejora la concentricidad de la preforma moldeada;

- liberación de deformaciones causadas por expansiones térmicas y por las restricciones mecánicas habituales de estructuras de múltiples cavidades;

- mayores tasas de producción de recipientes, debido a que el carrusel se puede girar a velocidades de rotación más altas, con respecto a las plantas que tienen moldes dispuestos de una manera diferente, en virtud de la junta giratoria innovadora para la distribución de resina fundida;

- posibilidad de utilizar sistemas robotizados para desmontar y montar la máquina, o subgrupos de la misma, en virtud de la modularidad de la arquitectura del aparato;

- la posibilidad de obtener preformas de alta calidad y reducir los residuos de fabricación, en virtud de la precisión de dosificación de la resina proporcionada por el aparato al dispensar la resina en cada molde.

[0017] La ventaja general resultante es una mayor tasa de productividad por hora de preformas de mejor calidad.

[0018] Las reivindicaciones dependientes describen realizaciones preferidas de la invención que forman parte integrante de la presente descripción.

Breve descripción de los dibujos

[0019] Otras características y ventajas de la presente invención se harán evidentes a la luz de la descripción detallada de realizaciones preferidas, pero no exclusivas, de un aparato de compresión e inyección, ilustrado a modo de ejemplo no limitativo, con la ayuda de los dibujos adjuntos, en los cuales:

La Fig. 1 es una vista esquemática en planta de una planta de fabricación de preformas termoplásticas, en la que se proporcionan moldes de acuerdo con la invención;

La Fig. 2 es una vista axonométrica parcial de la planta de la Fig. 1;

La Fig. 2a es una vista lateral parcial de la planta de la Fig. 1;

La Fig. 3 es una vista en sección a lo largo de un plano axial de un componente de la planta de la Fig. 1;

La Fig. 3a es una vista en sección ampliada del componente de la Fig. 3;

La Fig. 3b es una vista axonométrica de un detalle ampliado del componente de la Fig. 3a;

La Fig. 4 es una vista axonométrica de un módulo de moldeo que comprende moldes de acuerdo con la invención;

La Fig. 5 es una vista en sección lateral del módulo de moldeo de la Fig. 4;

La Fig. 6 es una vista axonométrica de partes de un molde de acuerdo con la invención;

La Fig. 7a es una vista en sección del molde de la Fig. 6, en una primera posición operativa;

La Fig. 7b es una vista en sección del molde de la Fig. 6, en una segunda posición operativa;

Las Figs. 8 y 9 son vistas axonométricas de parte del módulo de moldeo de la Fig. 4, en dos posiciones operativas diferentes;

Las Figs. 10 y 11 son vistas axonométricas de un elemento ampliado de las partes del molde de la Fig. 6, en dos posiciones operativas diferentes;

Las Figs. 12a, 12b, 13a y 13b son vistas en sección de un bloque de inyección de material termoplástico incorporado en la planta de la Fig. 1, en las diversas posiciones operativas;

Las Figs. 14, 15, 16 y 17 son vistas en sección de un molde de acuerdo con la invención, en diferentes posiciones operativas.

[0020] Los mismos números de referencia y letras en las figuras se refieren a los mismos miembros o componentes.

Descripción detallada de una realización preferida de la invención.

[0021] Se describe a continuación una realización preferida de un aparato de compresión e inyección para recipientes de resina termoplástica, con referencia particular a las figuras mencionadas anteriormente.

[0022] La Fig. 1 es una vista esquemática en planta de una planta de inyección y compresión de tipo rotacional, para recipientes de material termoplástico, habitualmente preformas de PET para la producción de botellas u otros recipientes para uso alimentario o no alimentario.

[0023] En este diagrama, el aparato de compresión e inyección está asociado con un dispositivo 51 de enfriamiento de preformas, p. ej. con un transportador 50 en estrella, provisto de pinzas 4, para transferir las preformas desde un carrusel giratorio 2 hasta el dispositivo 51 de enfriamiento. Tal configuración es habitual en una planta de fabricación de recipientes del tipo de dos etapas. Los expertos en la materia apreciarán que, sin apartarse del alcance de la invención, en lugar del dispositivo 51 de enfriamiento de preformas, se puede asociar una máquina de soplado con el aparato de compresión e inyección, con los correspondientes dispositivos accesorios del tipo conocido en la técnica, tales como ruedas de transferencia, enfriamiento y/o acondicionamiento de preformas, hornos de calentamiento, etc. Si es necesario, se pueden insertar en la planta otras máquinas, que se utilicen por ejemplo para etiquetar los recipientes y llenarlos con el producto deseado.

[0024] Adicionalmente, pueden disponerse varios componentes de la planta en una posición relativa del plano, ya sea alineados o agrupados con los ejes de rotación que idealmente forman un triángulo o, más en general, un polígono para adaptarse a las necesidades de ocupación de espacio del lugar donde esté instalada la planta.

[0025] La planta de la Fig. 1 comprende al menos una extrusora 1, de tipo conocido, cuya función es plastificar el polímero transformándolo del estado granular sólido al estado fluido, con la ayuda de energía proporcionada por calentadores específicos y por fuerzas de fricción que se generan debido a la acción del tornillo de extrusión, produciendo así resina fundida.

[0026] La planta también comprende el carrusel giratorio 2 para el moldeo por inyección y compresión de preformas, que puede girar alrededor de un eje vertical Y.

[0027] Un dispositivo 3 de distribución para distribuir la resina fundida producida por la extrusora 1 hasta cada molde, dispuesto en la periferia exterior del carrusel 2, está situado entre la extrusora 1 y el carrusel giratorio 2. Dado que el aparato de compresión e inyección está configurado como un carrusel giratorio 2, el caudal de la resina fundida a suministrar deberá ser casi constante a lo largo del tiempo, de modo que deberá usarse una extrusora 1 capaz de generar un caudal constante.

[0028] Con referencia particular a la Fig. 2, el carrusel giratorio 2 comprende un disco inferior horizontal 20 y un disco superior 22 paralelo al disco inferior. Ambos discos 20 y 22 comparten el mismo eje Y de rotación, formando un conjunto con la forma ideal de un tambor. Una pluralidad de moldes 9’, 9”, 9”’ de inyección y compresión están dispuestos a lo largo de la periferia del tambor, teniendo los moldes una forma sustancialmente alargada y definiendo cada uno de ellos un eje vertical Y’ de deslizamiento (Fig. 4) de los medios moldes, en paralelo al eje Y de rotación del carrusel 2, y pudiendo girar, por ejemplo, en la dirección de la flecha F (Fig. 2) o, si es necesario, en la dirección opuesta.

[0029] El disco inferior 20 y el disco superior 22 están unidos entre sí por los módulos 9 de moldeo para contribuir a formar la estructura de soporte de carga del carrusel 2, que tiene una alta rigidez y, por lo tanto, es capaz de soportar las altas cargas que se generan durante el proceso de inyección y compresión. El número de moldes de inyección y compresión se define durante la etapa de diseño del aparato de compresión e inyección, de acuerdo con los criterios relacionados con la tasa de productividad prevista de la planta de fabricación de recipientes de preformas y/o acabados.

[0030] Por razones de claridad de la descripción en la Fig. 2 solo se muestran dos módulos 9 de moldeo, cada uno con tres moldes 9’, 9”, 9”’ de inyección y compresión, pero se entiende que toda la periferia del carrusel 2 está ocupada por los moldes 9’, 9”, 9”’, perfectamente iguales entre sí y divididos en una serie de módulos 9 que es tres veces menor que el número de moldes.

[0031] En particular, la solución de la Fig. 2 muestra una realización con módulos 9 de moldeo con tres moldes 9’, 9”, 9”’ a lo largo de la superficie periférica del carrusel 2; sin embargo, se pueden hacer módulos con una cantidad de moldes diferente a tres sin apartarse del alcance de la protección de la invención. Estas soluciones no se muestran en las figuras porque los expertos en la materia podrán entenderlas fácilmente.

[0032] Un dispositivo 3 de distribución de resina fundida, que se muestra con mayor detalle en las Figuras 3, 3a y 3b, está situado en el medio del carrusel 2 en el disco inferior 20. El dispositivo 3 de distribución permite transferir la resina fundida desde el conducto 10 de alimentación individual de la extrusora fija 1, hasta la pluralidad de módulos 9 de moldeo que giran junto con el carrusel 2.

[0033] El dispositivo 3 de distribución está provisto ventajosamente de una junta giratoria, que comprende:

- una estructura fija 3’ provista centralmente de un elemento fijo longitudinal 23, que se extiende a lo largo del eje Y, en la que se proporciona un canal 11 pasante de resina fundida que tiene un diámetro apropiado, compatible con el caudal necesario de resina fundida, entre 28 y 42 mm, preferentemente 32 mm;

- y una estructura móvil 3”, que a su vez comprende:

- un primer elemento giratorio central 25, dispuesto en la parte superior del dispositivo 3 de distribución, por encima de dicho elemento fijo longitudinal 23, e integral con el disco inferior 20 del carrusel 2;

- un segundo elemento giratorio central 102, sustancialmente en forma de campana (Fig. 3b), dispuesto debajo del primer elemento giratorio 25 e integral con el mismo, provisto de una cavidad pasante central, que tiene una forma cilíndrica, atravesado por la porción superior del elemento fijo central 23.

[0034] Se proporciona un canal pasante 11’ de resina fundida en el primer elemento giratorio 25, que tiene el mismo diámetro que el canal pasante 11 en un primer extremo del mismo y se comunica con este último. Los canales pasantes 11 y 11’ están dispuestos a lo largo del eje Y del carrusel 2; siendo el canal pasante 11 considerablemente más largo que el canal pasante 11’. Dicho canal pasante 11’ está provisto, en cambio, en un segundo extremo del mismo con un abocardado para la conexión a una pluralidad de canales laterales radiales 52, situados nuevamente dentro de dicho primer elemento giratorio 25.

[0035] Dado que, durante la rotación del carrusel giratorio 2, la resina fundida tiende a salir parcialmente del espacio entre la estructura fija 3’ y la estructura móvil 3” cuando la resina pasa desde el canal 11 al canal 11’, un sello laberíntico 24 asegura ventajosamente la estanqueidad de la resina fundida entre dicha estructura fija 3’ y dicha estructura móvil 3”.

[0036] El sello laberíntico 24 se encuentra en el espacio entre la superficie interior 101 de la cavidad pasante cilíndrica, en el centro del segundo elemento giratorio 102 (Fig. 3b), integral con el primer elemento giratorio 25, y la superficie exterior del elemento longitudinal fijo 23. Una ranura helicoidal 103 de inicio simple o múltiples, p. ej. con dos o cuatro inicios, está situada ventajosamente en la superficie interior 101. La ranura 103 en espiral es una ranura helicoidal que tiene la hélice inclinada en la dirección opuesta a la rotación de los elementos giratorios 25 y 102, y por lo tanto de todo el carrusel 2, de modo que el movimiento relativo giratorio de las espirales con respecto al elemento longitudinal fijo 23 cree un efecto de bombeo que se oponga a la liberación de resina fundida presurizada, desde el espacio situado entre la estructura fija 3’ y la estructura móvil 3”, presionándola hacia arriba y manteniéndola dentro del propio dispositivo 3 de distribución.

[0037] En particular, dicha hélice inclinada es tal que se opone a la dirección natural de salida del flujo de plástico fundido hacia el hueco, con su movimiento giratorio. Por ejemplo, en el caso de la rotación de la estructura móvil 3” de acuerdo con la dirección F (Fig. 2), la ranura 103 en espiral es una hélice hacia la izquierda. En particular, el espacio entre la estructura fija 3’ y la estructura móvil 3” tiene una forma anular, con sección transversal en forma de L, y está delimitada en un lado por la superficie inferior del primer elemento giratorio 25 y por la superficie superior del elemento fijo longitudinal 23, y en el otro lado está delimitada por la superficie interior 101 del elemento giratorio 102 y por la superficie exterior del elemento longitudinal fijo 23.

[0038] Esta junta giratoria permite la unión giratoria relativa mutua entre el elemento fijo longitudinal 23 y el primer elemento giratorio 25. Por otra parte, el elemento fijo 23 está fijado a un elemento 35 de soporte, que conecta con la estructura de la planta. Un cojinete 26 de empuje está interpuesto entre la estructura móvil superior 3”, que gira alrededor del eje Y, y la estructura fija inferior 3’ del dispositivo 3 de distribución.

[0039] La resina fundida, procedente del conducto 10 de alimentación de la extrusora 1, pasa en secuencia hacia dentro del canal pasante 11, hacia dentro del canal pasante 11’ y hacia dentro de los canales radiales laterales 52. Dichos canales radiales laterales 52 del primer elemento giratorio 25, se comunican a su vez con los respectivos conductos laterales 27 que conectan el primer elemento giratorio 25 a los respectivos módulos 9 de moldeo.

[0040] Cada conducto lateral 27 está provisto de un respectivo canal central 27’, que tiene un diámetro adecuado para alimentar los moldes 9’, 9”, 9”’ de inyección y compresión con una cantidad predeterminada de termoplástico fundido. Unas resistencias eléctricas 38’, 38” y 38”’, adaptadas para mantener la resina fundida a una temperatura correcta de modo que la resina pueda alcanzar los módulos 9’, 9”, 9”’a la temperatura de diseño para el moldeo de preformas, están ventajosamente dispuestas a lo largo de los diversos conductos que la resina fundida atraviesa dentro del dispositivo 3 de distribución.

[0041] Cada canal central 27’ de los conductos laterales 27 está conectado a un colector 28 (Figuras 12a, 12b, 13a, 13b), presente en el bloque 29 de inyección, que, mediante un circuito de canalización apropiado, se comunica con las respectivas cavidades 41’, 41”, 41”’ de moldeo dispuestas en el correspondiente módulo 9 de moldeo.

[0042] Aunque en esta parte de la descripción se hace referencia por brevedad a un solo módulo 9 de moldeo, provisto de tres moldes 9’, 9”, 9”’ y, en detalle, a un solo molde 9’, debe comprenderse que todos los moldes y los módulos de moldeo que se incluyen en el carrusel giratorio 2 tienen las mismas características funcionales y estructurales, a menos que se especifique lo contrario. En la realización mostrada en este caso, la pluralidad de módulos 9 de moldeo es un número igual a un tercio del de las cavidades 41’, 41”, 41”’ de moldeo.

[0043] Así, el módulo 9 de moldeo se describe en mayor detalle con referencia en particular a las Figuras 4 y 5. El módulo 9 de moldeo comprende un elemento de soporte, p. ej. en forma de bastidor 21 con una estructura muy sólida, rígida y sustancialmente en forma de C, que está fijada integralmente en la parte superior de la misma al disco superior 22 y, en la parte inferior de la misma, al disco inferior 20. Su rigidez permite crear un contraste entre las fuerzas de reacción producidas por las fuerzas asociadas con la operación de moldeo por inyección y compresión. Tres moldes 9’, 9”, 9”’, que son mutuamente iguales y forman el módulo 9, están fijados en la parte abierta del bastidor 21, orientados en dirección radial hacia el exterior del carrusel 2.

[0044] El molde 9’, objeto de la presente invención, consta de tres partes: la parte superior 12, la parte central 13 y la parte inferior 14.

[0045] Por razones de claridad, la parte superior 12 es convencionalmente la parte del molde 9’ que permanece conectada al bastidor 21 del módulo 9 durante las operaciones de mantenimiento corrientes o las operaciones de cambio de formato de la cavidad 41’ de moldeo. La parte central 13 es convencionalmente la parte del molde 9’ que puede reemplazarse con una operación relativamente sencilla y rápida, cuando deba reemplazarse por razones de desgaste o cambio de formato de las preformas a fabricar. Durante las operaciones de moldeo corrientes, la parte central 13 permanece fija e integral en bloque con la parte superior 12, y ambas partes 12 y 13 se mueven juntas a lo largo de la dirección D (Fig. 5) para cerrar y abrir la cavidad 41 ’ de moldeo.

[0046] Convencionalmente, la parte inferior 14 es la parte del molde 9’ fijada integralmente al bastidor 21 que no se mueve durante las operaciones de moldeo corrientes, y que puede reemplazarse mediante una operación relativamente sencilla y rápida cuando necesite reemplazarse la cavidad 41’ de moldeo por razones de desgaste o cambio de formato de las preformas a fabricar.

[0047] La parte superior 12 comprende una barra longitudinal 55 que se desliza verticalmente en una guía de tipo orificio de la parte superior del bastidor 21, y es integral en su extremo superior con una corredera 53 que puede deslizar en la dirección de la flecha D a lo largo de la guía 54, fijada integralmente a dicha parte superior del bastidor 21. La barra 55 incluye una rueda 230, o elemento equivalente, que actúa a modo de empujador capaz de seguir una superficie de leva (no mostrada), que controla el movimiento vertical de la parte superior 12 y la parte central 13 del molde 9’ durante la operación de moldeo.

[0048] Una cuña 57 de bloqueo y desbloqueo para bloquear o desbloquear la barra 55, controlada por un accionador neumático 58, permite mantener la parte superior 12 y la parte central 13 fijas en una posición descendida (Fig. 14), actuando sobre una rueda adicional 56 situada en la barra 55, durante el paso de moldeo de la preforma. Cuando la cuña 57 se retrae del asiento específico en la barra 55, bajo la acción del accionador neumático 58 (véase la posición en las Figuras 5, 15, 16 y 17), permite el deslizamiento vertical de la parte superior 12 y la parte central 13 para llevar a cabo otros pasos del ciclo de moldeo, que se describen a continuación.

[0049] La parte central 13 comprende (Figuras 6, 7a, 7b):

- un acoplamiento 15 de bayoneta para la unión a la parte superior 12, a fin de permitir un acoplamiento y desacoplamiento rápidos de la parte central 13 con respecto a la parte superior 12, p. ej. durante las operaciones de cambio de formato de preformas;

- una jaula de guía deslizante constituida por cuatro barras 16’, 16”, 16”’, 16iv, asociada a unos respectivos resortes 200 de retorno y fijada en la parte superior a una primera placa 18 y, en la parte inferior, a una estructura 18” de base, estando provista la primera placa 18 de un orificio pasante central 210 a través del cual pasa la barra 55, estando conectada la barra en su extremo inferior al acoplamiento 15 de bayoneta situado dentro de la jaula de guía, permitiendo un movimiento deslizante relativo entre el acoplamiento 15 de bayoneta y la primera placa 18;

- un cilindro 19, tal como un cilindro neumático u otro cilindro equivalente, que tiene una cavidad interna, que define una cámara en la que se aloja un pistón 49, estando dicho cilindro 19 fijado por un extremo superior del mismo al acoplamiento 15 de bayoneta, posiblemente con un extensión 220 interpuesta, y estando provisto en su extremo inferior de una parte plana, p. ej. en la forma de una segunda placa 18’, que coincide preferentemente con el mismo extremo inferior plano del propio cilindro 19, que desliza a lo largo de las cuatro barras 16’, 16”, 16”’, 16iv; estando dichos resortes 200 de retorno, helicoidales y coaxiales a dichas barras, fijados en un primer extremo de los mismos a la primera placa 18 y, en su segundo extremo, a la segunda placa 18’, ya sea integralmente con el cilindro 19 o perteneciendo a parte del mismo, que puede moverse en paralelo con respecto a la primera placa 18;

- un mandril o núcleo 59, fijado integralmente al pistón 49, que forma un componente complementario a la cavidad 41 ’ de moldeo para completar el molde de la preforma, delimitando la forma interior de la preforma; - unas levas 8’, 8”, fijadas integralmente al elemento 59’ de guía del mandril 59, externas y coaxiales a este último; - comprendiendo la estructura 18” de base, a la cual están fijadas las cuatro barras 16’, 16”, 16”’, 16iv, un sistema de dos palancas laterales (o brazos oscilantes) 67’, 67”, articuladas en unos respectivos pasadores 68’, 68” de la estructura 18” de base, y sobre las cuales están fijados las respectivos taqués 69’ , 69” que siguen a las levas 8’, 8”; controlando dichas palancas 67’, 67” la apertura y el cierre de dos medios labios o medios anillos 66’, 66” (Figuras 7a y 7b) que definen, cuando están cerca (Fig. 7a ), un anillo que define la cavidad negativa que moldea la zona del cuello de la preforma, permitiendo completar el cierre de la cavidad 41’ de moldeo cuando debe moldearse la preforma.

[0050] Un resorte 63, dentro del cilindro 19, produce un ligero empuje sobre el mandril 59 para generar el llenado regular de la cavidad 41 ’ de moldeo con la resina fundida, durante un primer paso de moldeo. El acoplamiento 15 de bayoneta, que se muestra con mayor detalle en las Figuras 10 y 11, comprende un manguito 60 dispuesto alrededor de una base 61 de trinquete con una restricción que permite la rotación angular del mismo alrededor del eje Y’, pero es integral en la dirección paralela al eje Y’ con la base 61 de trinquete. El manguito 60 está provisto de unos dientes 62’, 62”, 62”’, dirigidos hacia el interior de la cavidad del mismo, que están conformados para insertarse en las correspondientes ranuras longitudinales de la barra longitudinal 55 y deslizar hacia dentro de una ranura anular de dicha barra longitudinal 55, con una rotación relativa de aproximadamente 60° entre la barra 55 y el manguito 60 en la dirección de la flecha R. De este modo, es posible unir y separar rápidamente la parte central 13 de la parte superior 12 del molde 9’ para llevar a cabo operaciones de montaje/desmontaje, o para cambiar el formato de las preformas.

[0051] La parte inferior 14 del molde 9’ comprende la cavidad 41’ de moldeo y un segundo acoplamiento 64’ de bayoneta (Figuras 8, 9), proporcionado en el bastidor 21 de soporte, que coopera con un correspondiente trinquete 65 (Figuras 6, 7a) dispuesto en la base 41’ de la cavidad. De este modo, se asegura la rapidez de reemplazo de la cavidad 41 ’ para el mantenimiento o para el cambio de formato.

[0052] Vale la pena señalar que, para garantizar un cambio de formato que comprenda un mayor número de longitudes de preformas, la barra 55 debe estar provista de al menos una extensión, que puede agregarse o quitarse para alcanzar la longitud necesaria. Alternativamente, o en combinación, dicha al menos una extensión 220 puede estar dispuesta entre el acoplamiento 15 de bayoneta y el cilindro 19 (Figuras 6 y 7).

[0053] Cuando se abre la cavidad 41’, la parte central 13 se aleja de la parte inferior 14, hacia arriba, en la dirección indicada por D. Una vez que la primera placa 18 hace tope, por medio de un tope 17, preferentemente de caucho, contra la parte superior del bastidor 21 en forma de C, se eleva adicionalmente la barra 55 por medio de la superficie de leva que actúa sobre la rueda 230, moviendo así hacia arriba el mandril 59 y, por consiguiente, las levas 8’, 8”, mediante un movimiento relativo con respecto a la placa perforada 18, que en ese momento permanece estacionaria junto con la estructura 18” de base, y, por lo tanto, junto con los puntos 68’, 68” de apoyo que mantienen las palancas o los brazos oscilantes 67’, 67” a la misma distancia predeterminada con respecto a la placa perforada 18.

[0054] El movimiento relativo de las levas 8’, 8” y las palancas 67’, 67” separa entre sí los dos medios anillos 66’, 66” (Figura 7b), en virtud del hecho de que los taqués 69’, 69” de las palancas 67’, 67” siguen el perfil de las levas 8’, 8”, liberando el cuello de la preforma, que puede extraerse del mandril 59 utilizando unas pinzas específicas proporcionadas en el transportador 50 de transferencia en estrella. Los resortes 201 de retorno (Fig. 7a) mantienen los taqués 69’, 69” en contacto con las levas 8’, 8”. La descripción hecha para el molde 9’ se repite de manera similar para los moldes 9” y 9’” del módulo 9 de moldeo, y se omite por razones de brevedad de la descripción.

[0055] El bloque 29 de inyección se describe con mayor detalle con referencia a las Figuras 12a, 12b y 13a, 13b, que muestran los pasos de carga de la dosis de resina y los pasos de llenado de la cavidad 41” de moldeo con la dosis de resina para cada ciclo de moldeo, respectivamente. Aunque se hace referencia a una cavidad 41” de moldeo, resulta evidente que el bloque 29 tiene otras dos cavidades 41’y 41”’ de moldeo, perfectamente iguales a la cavidad 41”, con los mismos componentes accesorios descritos para la cavidad 41” y que se llenan al mismo tiempo.

[0056] La resina se inyecta en la cavidad 41” de moldeo mediante el empuje de un pistón 39 que desliza en el respectivo inyector dispensador 34, conectado a la cámara caliente 30. El pistón 39 se acciona mediante un cilindro neumático 33, que se controla a su vez mediante una válvula (no mostrada en las figuras). Cuando sea necesario, se proporcionan unos medios de calentamiento apropiados, p. ej. unas bandas resistivas, para mantener la resina a la temperatura de diseño en las diversas partes del bloque 29 de inyección.

[0057] En la parte superior de la cámara caliente 30 está dispuesta una boquilla 31 de inyección, con un eje vertical Y’ de la misma, y también se calienta mediante una resistencia eléctrica, p. ej. de tipo banda. Dicha boquilla 31 de inyección permite que la dosis de material fundido pase a la cavidad 41” de moldeo a través del orificio 42. Preferentemente, dicho orificio 42 tiene un diámetro de 3-5 mm, preferentemente de 4 mm.

[0058] La cámara caliente 30 está atravesada por un primer conducto 70 conectado al colector 28, que recibe la resina de uno o más conductos laterales 27. Este primer conducto 70 se comunica con un segundo conducto 71, también dentro de la cámara caliente 30, y que conecta el tanque 72 del inyector dispensador 34 con el conducto 73 de inyección de la boquilla 31 de inyección. El orificio 42 se abre o cierra durante las operaciones, por medio de un obturador 32.

[0059] Ventajosamente, se proporciona un mecanismo con un solo accionador para la operación de llenado de la respectiva cavidad de moldeo y la operación de llenado del respectivo dispensador 34, para cada cavidad 41’, 41”, 41”’ de moldeo de cada módulo 9. Sin embargo, en esta realización solo existe una electroválvula que controla los tres cilindros neumáticos 33 y, de este modo, las tres cavidades 41’, 41”, 41”’ de moldeo de cada módulo 9 llevan a cabo el mismo paso de cada ciclo de trabajo al mismo tiempo. El mecanismo que activa la conmutación entre la etapa de llenado del dispensador 34 y la etapa de llenado de la cavidad de moldeo puede ser una válvula 36, p. ej. de tipo carrete u obturador, capaz de abrir o cerrar el paso de resina fundida desde el conducto 70 hacia el tanque 72 para llenar el inyector dispensador 34. Dicha válvula 36 se acciona por medio de un dispositivo 37 de accionamiento, dispuesto en un primer extremo de la válvula 36. El obturador 32 está conectado integralmente a un segundo extremo de la válvula 36, opuesto al primer extremo. El dispositivo 37 de accionamiento, la válvula 36 y el obturador 32 están dispuestos longitudinalmente y, preferentemente, a lo largo de un mismo eje Y’.

[0060] El dispositivo 37 de accionamiento comprende dos cámaras cilindricas separadas 74, 75 provistas de unos respectivos pistones 76, 77 integrados entre si. La cámara cilindrica inferior 75 está provista de dos conductos 78, 79 de entrada/salida de aire comprimido.

[0061] Se proporciona una tuerca anular 44 de ajuste de la posición de la placa 43 de tope del pistón 40 de doble efecto, para ajustar con precisión el peso de la dosis de resina fundida, también a la centésima de gramo, en la parte inferior de la cámara cilindrica del cilindro neumático 33 del inyector dispensador 34. La posición de dicha placa 43 de tope puede ajustarse individualmente para una mejor calibración de la preforma.

[0062] El pistón 40 de doble efecto del cilindro neumático 33 se acciona mediante una combinación de presiones y contrapresiones generadas por el aire comprimido introducido en la cámara superior 45 y en la cámara inferior 46, y por la resina fundida procedente de la extrusora 1 por medio del canal 70 de la cámara caliente 30. Durante el paso de cargar la resina en el dispensador, correspondiente al descenso del pistón 40 a lo largo de la dirección mostrada por la flecha G, la presión de la resina fundida empujada por el extrusor hacia dentro del tanque 72 opera el pistón 39 y prevalece con respecto a la combinación de las presiones de aire comprimido introducidas en la cámara superior 45, ajustadas de manera apropiada en un intervalo de 10 a 40 bar, y al interior de la cámara inferior 46, siempre conectada al circuito de aire, preferentemente a 40 bar. Durante el paso de inyectar la resina fundida, que corresponde a una elevación del pistón 40 a lo largo de la dirección indicada por G, el aire comprimido a alta presión, preferentemente a 40 bar, trabaja en la cámara inferior 46, procedente del accesorio 48 de entrada, mientras que la cámara superior 45 del mismo cilindro 33 está conectada por medio de una válvula de control al circuito de recuperación de aire de baja presión (0-8 bar), por medio del accesorio 47 de salida.

[0063] El movimiento coordinado de la válvula 36, del obturador 32 y del inyector dispensador 34, asi como la calibración de la placa 43 de tope, permite dosificar la cantidad de resina fundida que se necesita introducir en la cavidad 41” de moldeo de manera precisa de acuerdo con el diseño de la preforma a fabricar. El movimiento coordinado del bloque de inyección se activa mediante el uso de electroválvulas, accionadas por sistemas programables.

[0064] En particular, la válvula 36 se abre por medio del dispositivo 37 de accionamiento, dejando el conducto 70 abierto, cuando el pistón 39 del inyector dispensador 34 está en posición avanzada, como se muestra en la Figura 12a. La apertura de la válvula 36, por medio de su desplazamiento hacia arriba, determina el cierre del orificio 42 de la boquilla 31 de inyección por medio del obturador 32, y una retracción del pistón 40 de doble efecto del inyector dispensador 34 bajo la acción del frente de resina fundida presurizada procedente de la cámara caliente 30, y que llena el tanque 72.

[0065] Una vez que el pistón 40 de doble efecto alcanza la placa 43 de tope, se completa la etapa de carga y el inyector dispensador 34 queda listo para inyectar la dosis en la cavidad 41” de moldeo, tan pronto como se imparta la respectiva señal de control.

[0066] La etapa de inyección incluye el cierre de la válvula 36, por medio de un desplazamiento hacia abajo de la misma determinado por el dispositivo 37 de accionamiento, y la apertura simultánea del obturador 32, que se mueve hacia abajo liberando asi la sección de salida de la boquilla 31 (Fig. 13a), es decir el orificio 42, y el subsiguiente movimiento de inyección del dispensador 34 por medio del pistón 40 de doble efecto (Fig. 13b). La válvula 36 se cierra durante el avance del pistón 39 del inyector dispensador 34 y, por lo tanto, la resina fundida se ve forzada a pasar a través del conducto 71 y el conducto 73 de inyección para alcanzar el interior de la cavidad 41 ” de moldeo.

[0067] Cada conducto lateral 27 está provisto de dos juntas esféricas 203 (Figura 3a) en los extremos, por medio de las cuales está conectado al colector 28 por un lado y al elemento giratorio 25 por el otro lado, para permitir compensar los desplazamientos relativos entre el disco inferior 20 y el elemento giratorio 25 del dispositivo de distribución, principalmente debido a expansiones térmicas, por medio de un desplazamiento giratorio. En una vista en planta superior (no mostrada), el conducto lateral 27 no está alineado de manera precisa en dirección radial con respecto al eje Y de rotación, sino que está dispuesto ligeramente desplazado con respecto al eje Y, es decir que idealmente el eje ideal del conducto 27 nunca interseca el centro de rotación del carrusel 2, pero la linea ideal que define pasa a una distancia predeterminada con respecto a este centro. Esta disposición (mostrada en la Fig. 2) permite tener en cuenta las expansiones térmicas del conducto lateral 27, tanto en sentido radial como vertical. Tal disposición, como se explicó anteriormente, es la misma para cada conducto lateral 27 de cada módulo 9 de moldeo del carrusel 2. En una variante alternativa, cada módulo 9 de moldeo puede incluir tantos conductos laterales 17 como los moldes del módulo.

[0068] De acuerdo con una variante preferida del carrusel giratorio 2, el extrusor 1 actúa como una bomba volumétrica para proporcionar el caudal de resina fundida requerido a una presión de salida, preferentemente entre 50 bar y 200 bar. Dicha presión es suficiente para mover la resina fundida dentro de toda la canalización interna del dispositivo 3 de distribución, del conducto lateral 27 de cada módulo 9 de moldeo, de las respectivas cámaras calientes 30, considerando que el canal 11 de paso individual en el dispositivo 3 de distribución pueda alimentar tres inyectores dispensadores en cada ciclo de moldeo, en cada módulo 9 de moldeo.

[0069] Una temperatura de mantenimiento preferida de la resina fundida dentro de las diversas canalizaciones es 270 °C, y se asegura por medio de resistencias eléctricas controladas que están dispuestas en los puntos donde sea necesario. Dada esta temperatura de trabajo de la resina, el dispositivo 3 de distribución se enfría con agua para mantener la temperatura del cojinete 26 de empuje a menos de 80 °C. Adicionalmente, todo el sistema de distribución de resina está preferentemente recubierto externamente con un material aislante, para limitar la pérdida de calor no deseada y mejorar la eficiencia energética de toda la planta.

[0070] El transportador 50 de transferencia en estrella transfiere las preformas fabricadas, por medio de una pluralidad de pinzas 4 fijadas al transportador 50 de transferencia en estrella, secuencialmente desde el carrusel giratorio 2 al dispositivo 51 de enfriamiento de preformas, donde se enfrían o se acondicionan térmicamente (Fig. 1).

[0071] El proceso de moldeo comprende una secuencia de pasos que se llevan a cabo al mismo tiempo en las tres cavidades 41 ’, 41 ”, 41 ”’ de moldeo del módulo 9.

[0072] El primer paso (Fig. 14) es el paso de moldear las preformas, durante el cual se lleva a cabo un movimiento hacia abajo de la barra 55 en la dirección D, que controla el mandril 59. El molde 9’ queda bloqueado por la cuña neumática 57, y en la cámara 94 de compensación del cilindro 19 se inserta aire a alta presión, en el orden de 30-35 bar. Así, la resina fundida dentro de la cavidad 41 ’ se ve sometida a la presión de mantenimiento, que depende de la relación entre las áreas de la cámara 94 de compensación y el mandril 59. El enfriamiento térmico se lleva a cabo con agua refrigerada que se extiende por los conductos proporcionados con este fin en los elementos de molde en contacto con la resina, es decir la cavidad 41’, el mandril 59 y los medios anillos 66’, 66”. Durante este paso, la recuperación del volumen debido a la variación de la densidad por el efecto térmico se lleva a cabo también mediante el descenso del mandril 59, causado por el aire a alta presión en la cámara 94 de compensación. De hecho, tal cámara 94 de compensación se presuriza para permitir la etapa de compresión, a fin de compensar la contracción de la resina fundida en la cavidad 41 ’ de moldeo durante la etapa de enfriamiento de la preforma.

[0073] Durante este paso, la válvula 36 de carrete situada dentro de la cámara caliente 30 se abre para permitir el llenado del tanque 72 con la resina fundida.

[0074] El segundo paso (Fig. 15) es el paso de abrir el molde y sigue al ciclo de enfriamiento y mantenimiento de la preforma P. Para extraer la preforma de la cavidad 41 ’, se desbloquea el molde 9’ retrayendo la cuña neumática 57 y elevando la barra 55 a lo largo de la dirección D. La carrera de apertura requerida siempre es constante, y preferentemente de 300-400 mm, p. ej. 330 mm, y no depende del tipo de preforma moldeada.

[0075] Al mismo tiempo, el inyector dispensador 34 deberá haber completado su carga para el siguiente ciclo, y la resina fundida se mantiene en una contrapresión de aproximadamente 10 bar, debido al empuje del cilindro neumático 33 que controla el inyector. Al final de este segundo paso, la primera placa 18 entra en contacto con la parte superior del bastidor 21: un posterior levantamiento de la barra 55 supone una señal de control de apertura de los medios anillos 66’, 66”.

[0076] El tercer paso (Fig. 16), definido como el primer paso de extracción de la preforma, proporciona el desprendimiento de la preforma P con respecto al mandril 59 mediante el accionamiento de los medios anillos 66’, 66” que sostienen el cuello de la preforma mientras la despegan del mandril 59, unas pocas fracciones de segundo antes de que los medios anillos 66’, 66” se separen entre sí en el siguiente paso.

[0077] El cuarto paso (Fig. 17), definido como el segundo paso de extracción de la preforma, proporciona el desprendimiento de los medios anillos 66’, 66” entre sí, y la caída de la preforma P en el espacio definido entre los brazos cerrados 90’, 90” de la pinza 4, situada debajo.

[0078] Estas operaciones de extracción de la preforma P incluyen la sincronización, por medios electromecánicos, del movimiento ascendente del mandril 59 con el movimiento de apertura horizontal de los medios anillos 66’, 66”. Así, cuando se libera la preforma P, queda asegurada la presencia de la pinza 4 (Fig. 15) bajo la preforma. Posteriormente, el desplazamiento de la preforma P por medio de la pinza 4 permite cerrar nuevamente la cavidad 41 ’ al bajar la barra 55 en el siguiente paso.

[0079] En el quinto paso, definido como el paso de cerrar el molde 9’ y de llenar la cavidad 41’ de moldeo, se completa el cierre del molde 9’ mediante el movimiento de descenso de la barra 55, acompañado por la inserción del mandril 59 y la unión de los medios anillos 66’, 66”, que se acoplan con el cono de entrada de la cavidad 41’. Una vez que se ha completado el cierre de la cavidad 41’, se inserta la cuña neumática 57 en la posición de bloqueo del molde 9’, generando una fuerza de aproximadamente 2-3 t según las necesidades; esta fuerza se ajusta variando la presión del aire insertado en el accionador neumático 58.

[0080] Este quinto paso corresponde al que se muestra en la Fig. 14, pero sin la presencia de resina fundida en el molde.

[0081] Una vez que se ha asegurado el cierre del molde 9’, se abre el obturador 32 de la boquilla 31 por medio del dispositivo 37 de accionamiento. El conducto 70 se cierra con la válvula 36, al mismo tiempo que se abre el obturador 32. Así, la cavidad 41 ’ de moldeo se llena mediante el vaciado del tanque 72. La resina fundida entra en la cavidad 41’, empujada por el pistón 40 de doble efecto, imparte un empuje ascendente al mandril 59, que se retrae porque en ese momento se ve sujeto en su posición por un resorte 63 de carga (Fig. 7a) de fuerza limitada, de aproximadamente 200 N. El ciclo de moldeo de la preforma se completa y comienza el primer paso descrito anteriormente, con la introducción de aire a alta presión en la cámara 94 de compensación.

[0082] El movimiento giratorio de las distintas ruedas de la planta se sincroniza por medios electromecánicos, siendo necesaria una precisión de sincronización muy alta para que las pinzas 4 estén en la posición correcta de recogida de las preformas P procedentes de los moldes 9’, 9”, 9”’. La realización principal incluye la extracción de las preformas P por parte de las pinzas 4 secuencialmente desde cada molde, en secuencia, mientras que la inyección de resina fundida en el molde se produce en grupos de tres, siendo muy corto el tiempo de desajuste entre la apertura de la primera cavidad de moldeo de un módulo y la apertura de la tercera cavidad de moldeo del mismo módulo y, por lo tanto, insignificante de cara a una mayor o menor permanencia en el molde y de la solidificación de la preforma.

[0083] En particular, en un sector circular del carrusel giratorio 2, p. ej. con un ángulo de aproximadamente 60° en el centro, se proporcionan unos medios de elevación y descenso (no mostrados) de las barras 55 de los moldes 9’, 9”, 9”’, que entran en dicho sector circular durante la rotación del carrusel 2 con respecto al eje Y. En la entrada de dicho sector circular, se eleva una barra 55 del molde 9’ por medio de la rueda o el empujador 230 (Fig. 4), que sigue una superficie de leva de dichos medios de elevación y descenso de la barra, a lo largo de la dirección D. Dicha superficie de leva está configurada para controlar un movimiento vertical hacia arriba de la barra 55 en la entrada de dicho sector circular, primero, y luego un movimiento vertical hacia abajo de la barra 55 en la salida de dicho sector circular. El segundo paso para abrir el molde 9’ (Figura 15), el tercer paso (Fig. 16) y el cuarto paso (Fig. 17) para extraer la preforma P del molde 9’ se llevan a cabo durante la pasada del molde 9’ a lo largo del arco de circunferencia que delimita dicho sector circular.

[0084] En la realización descrita, donde el módulo 9 de moldeo consiste en tres moldes 9’, 9”, 9”’, cada ciclo de moldeo se aplica a un módulo y se moldean tres preformas al mismo tiempo. Cuando el módulo 9 de moldeo pasa por el sector circular anteriormente mencionado, tres pinzas 4 del transportador 50 de transferencia en estrella (Fig. 1) entran secuencialmente en el espacio de apertura entre la parte central 13 y la parte inferior 14 de los tres correspondientes moldes 9’, 9”, 9”’, para agarrar las respectivas preformas P y transferirlas posteriormente al dispositivo 51 de enfriamiento.

[0085] Todos los pasos se controlan mediante levas apropiadas (no todas ellas mostradas), diseñadas para implementar los movimientos requeridos de todos los componentes del molde.

[0086] El paso de enfriar las preformas P, por medio del dispositivo 51 de enfriamiento, se proporciona al final de las operaciones de moldeo.

[0087] En una realización preferida, pero no exclusiva, el número de módulos 9 de moldeo está entre 24 y 32, estando el número total de los moldes 9’, 9”, 9”’ entre 72 y 96, proporcionando tres moldes para cada módulo.

[0088] En la Fig. 1, el extrusor 1, el carrusel giratorio 2, el transportador 50 de transferencia en estrella y el dispositivo 51 de enfriamiento están dispuestos sustancialmente en planta, a lo largo de un eje longitudinal. Alternativamente, tales componentes pueden estar dispuestos de manera que en planta definan una configuración en forma de L, o una configuración en forma de Z. En todos los casos, para reemplazar la parte central 13 de los moldes, el brazo 240 de un robot 250 puede actuar en al menos uno de los dos lados libres de los cuatro lados del carrusel giratorio 2, para desacoplar los acoplamientos 15 de bayoneta de las respectivas barras 55 de los moldes de un módulo 9 de moldeo.

[0089] Para permitir este desacoplamiento, en al menos uno de los dos lados libres del carrusel giratorio 2 se proporciona ventajosamente un sistema de elevación de barras 55, p. ej. de tipo neumático, configurado para elevar las tres barras 55 de los tres moldes que se proporcionan juntos en el módulo 9 de moldeo. Una vez que se han levantado las barras 55 y, por lo tanto, una vez que se han abierto los moldes para liberar la parte central 13 con respecto a la parte inferior 14 que contiene la cavidad de moldeo, es posible reemplazar la parte central 13 con otra que tenga, por ejemplo, una extensión 220 de diferente longitud. Los elementos y características ilustrados en las diversas realizaciones preferidas de la invención pueden combinarse, sin apartarse del alcance de protección de la invención.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un molde (9’) de inyección de una preforma de plástico, que comprende una primera parte (12) y una segunda parte (13), fijadas entre sí, y una tercera parte (14),

en donde la tercera parte (14) está provista de una cavidad (41’) de moldeo que define un eje (Y’), y está adaptada para estar integralmente fijada a una primera superficie de un elemento de soporte del molde, en donde la segunda parte (13) está dispuesta entre la tercera parte (14) y la primera parte (12), y puede deslizar a lo largo de dicho eje (Y’) para cerrar o abrir la cavidad (41 ’) de moldeo,

en donde la primera parte (12) comprende una barra longitudinal (55) apta para deslizar a lo largo de dicho eje (Y’), a través de una segunda superficie del elemento de soporte, opuesta y separada de la primera superficie,

en donde la segunda parte (13) está provista de

- una jaula de guía deslizante para guiar el deslizamiento, que comprende una primera placa (18), provista de un orificio pasante a través del cual puede deslizar la barra longitudinal (55), y configurada para hacer tope sobre dicha segunda superficie del elemento de soporte; una estructura (18”) de base; barras (16’, 16”, 16”’, 16iv) de guía paralelas, fijadas por un primer extremo de las mismas a dicha primera placa (18) y fijadas por un segundo extremo de las mismas a la estructura (18”) de base,

- un conjunto (19) capaz de deslizar dentro de dicha jaula de guía deslizante, fijado por un primer extremo del mismo a dicha barra longitudinal (55), y que comprende en un segundo extremo del mismo un mandril (59) capaz de deslizar dentro de la estructura (18”) de base y que define un primer componente complementario de la cavidad (41 ’) de moldeo, que delimita la forma interior de la preforma,

en donde la estructura (18”) de la base está provista de dos medios anillos (66’, 66”) y está configurada para definir, junto con el mandril (59), un sistema de levas para abrir o cerrar los dos medios anillos (66’, 66”) que definen, cuando están cerrados, un segundo componente complementario de la cavidad (41’) de moldeo que define la forma exterior de una zona de cuello de la preforma,

caracterizado por que

la tercera parte (14) está adaptada para su fijación integral a dicha primera superficie por medio de un primer acoplamiento (64’) de bayoneta, proporcionado en un bastidor (21) de soporte y que coopera con un trinquete (65) dispuesto en la base de la cavidad (41’) de moldeo,

por que el conjunto (19) está fijado a la barra longitudinal (55) por medio de un segundo acoplamiento (15) de bayoneta,

y por que se proporciona al menos una extensión (220) que puede añadirse o retirarse para el cambio de formato, para que las preformas a moldear tengan una longitud o formato diferentes,

estando dispuesta dicha al menos una extensión (220) entre el segundo acoplamiento (15) de bayoneta y el conjunto (19), y/o estando dispuesta en la barra longitudinal (55).

2. Un molde de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho sistema de levas comprende al menos una leva (8’, 8”), fijada fuera del mandril (59), y dos brazos oscilantes (67’, 67”) que pivotan sobre unos respectivos pasadores (68’, 68”) de la estructura (18”) de base, y sobre los cuales están fijados unos respectivos taqués (69’, 69”) que siguen la al menos una leva (8’, 8”).

3. Un molde de acuerdo con la reivindicación 2, en donde se proporcionan unos resortes (201) de retorno para mantener el contacto de los taqués (69’, 69”) de los brazos oscilantes (67’, 67”) con al menos una leva (8’, 8”).

4. Un molde de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el conjunto comprende un cilindro (19) que está provisto de una cámara (94), en la que está alojado un pistón (49) al que está fijado integralmente el mandril (59), y está fijado por un primer extremo del mismo a dichos segundos medios (15) de acoplamiento rápido, y en un segundo extremo del mismo está provisto de una parte plana (18’), que desliza a lo largo de las barras (16’, 16”, 16”’, 16iv) de guía en paralelo a la primera placa (18).

5. Un molde de acuerdo con la reivindicación 4, en donde se proporcionan resortes (200) de retorno, fijados por un primer extremo de los mismos a la primera placa (18) y fijados por un segundo extremo de los mismos a la parte plana (18’) del cilindro (19).

6. Un molde de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, en donde se proporciona un resorte (63) dentro del cilindro (19), para generar un empuje en el mandril (59) cuando se llena la cavidad (41 ’) de moldeo con el plástico fundido.

7. Un molde de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el segundo acoplamiento (15) de bayoneta comprende un manguito (60) dispuesto alrededor de una base (61) de trinquete, con una restricción que permite su rotación angular alrededor del eje (Y’), y es integral con la base (61) de trinquete en la dirección paralela al eje (Y’).

8. Un molde de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el manguito (60) está provisto de unos dientes (62’, 62”, 62”’) dirigidos hacia el interior de la cavidad del mismo, y conformados para su inserción en unas correspondientes ranuras longitudinales de la barra longitudinal (55) y para deslizar hacia dentro de una ranura anular de dicha barra longitudinal (55), con una rotación relativa de aproximadamente 60° entre la barra (55) y el manguito (60).

9. Un molde de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la tercera parte (14) está provista de un trinquete (65), dispuesto en la base de la cavidad (41 ’) de moldeo, que puede cooperar con el primer acoplamiento (64’) de bayoneta proporcionado en dicha primera superficie del elemento de soporte.

10. Un molde de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la barra longitudinal (55) está provista de un elemento (230) de empuje adaptado para seguir una superficie de leva, que controla el movimiento a lo largo del eje (Y’) de la primera parte (12) y de la segunda parte (13) del molde (9’), durante la operación de moldeo.

11. Un molde de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde se proporciona una cuña (57) para bloquear la barra longitudinal (55), estando controlada dicha cuña por un accionador neumático (58) de desbloqueo y adaptada para su inserción o retirada con respecto a un asiento apropiado, proporcionado en dicha barra longitudinal.

12. Un aparato de inyección y compresión para fabricar preformas de plástico, que tiene un eje vertical (Y) de rotación, que comprende

- una base de soporte fija,

- un carrusel giratorio (2), que gira alrededor del eje (Y) de rotación con respecto a la base de soporte fija, - una pluralidad de moldes (9’, 9”, 9’”) dispuestos a lo largo de una periferia del carrusel giratorio (2), estando dicha pluralidad de moldes (9’, 9”, 9’”) agrupados en módulos (9) de moldeo de al menos dos moldes cada uno,

en donde cada molde (9’, 9”, 9’”) es un molde de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11.

13. Un método para ensamblar un molde de inyección de una preforma de plástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende los siguientes pasos:

a) fijar integralmente la primera parte (12) con la segunda parte (13) del molde (9’), enganchando la barra longitudinal (55) al conjunto (19) que desliza por dentro de la jaula de guía deslizante, por medio del segundo acoplamiento (15) de bayoneta,

b) fijar integralmente la tercera parte (14) del molde (9’) a dicha primera superficie de un elemento (21) de soporte, enganchando un trinquete (65), dispuesto en la base de la cavidad (41’) de moldeo, a dicha primera superficie mediante el primer acoplamiento (64’) de bayoneta.