ES2962342T3 - Mejoras en recipientes de doble pared - Google Patents
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- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Un método y aparato para la formación de recipientes de doble pared con la estructura de dos recipientes adyacentes y conectados integralmente que se extienden en la misma dirección con un espacio de aire entre ellos, moldeados por estiramiento y soplado como cuerpos individuales a partir de material termoplástico, y adecuados para la formación en masa. -producción. Se forma una pieza en bruto tubular termoplástica y luego se acondiciona térmicamente. A continuación, la pieza en bruto tubular acondicionada térmicamente se estira mecánicamente longitudinalmente y se forma por soplado hacia afuera mediante presión de gas para adoptar de manera conformable y estirable la pieza en bruto tubular hasta la forma de un primer conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente doble para formar un primer moldeado por soplado y estirado. contenedor conectado integralmente a un segundo contenedor, extendiéndose ambos contenedores en direcciones opuestas. A continuación, se aplica un acondicionamiento térmico adicional para acondicionar aún más, según sea necesario, el segundo recipiente moldeado por soplado y estirado y, si se considera una ventaja, al menos parte del primer recipiente. Luego se proporcionan al menos un pistón de inversión perfilado y un segundo conjunto de cavidades de molde con forma de contenedor dual junto con uno o más dispositivos de estabilidad de pared aplicados a al menos parte de la(s) superficie(s) de pared de uno o ambos de los dos tramos integralmente conectados. recipientes moldeados por soplado, de modo que la(s) segunda(s) pared(es) lateral(es) del recipiente puedan invertirse al menos parcialmente de adentro hacia afuera, mientras que al mismo tiempo la segunda pared inferior del recipiente al menos sustancialmente no se invierta, para que el segundo recipiente se convierta en un un segundo recipiente invertido sustancialmente en imagen especular que se extiende en la misma dirección que el primer recipiente, y se forma un espacio de aire entre el primer recipiente y el segundo recipiente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Mejoras en recipientes de doble pared
Campo de la invención
Esta invención se refiere a un método y aparato para el moldeo por soplado y estirado de recipientes de doble pared, formados como cuerpos individuales a partir de piezas en bruto tubulares de resina termoplástica, y que tienen la estructura de dos recipientes adyacentes y conectados integralmente que se extienden en la misma dirección y con una brecha de aire entre ellos, y más específicamente, a un método y aparato adecuados para la producción en masa a alta velocidad, produciendo recipientes integrales de doble pared con paredes muy delgadas y con grosores de pared muy uniformes.
Antecedentes de la invención
De acuerdo con Wikipedia, un recipiente es "una herramienta básica que consiste en cualquier dispositivo que crea un espacio parcial o totalmente cerrado que puede utilizarse para contener, almacenar y transportar objetos o materiales".
Como se utiliza en este documento, la expresión recipiente se refiere a cualquier receptáculo de estructura interna hueca o cóncava que pueda utilizarse para contener contenido líquido y/o sólido, esté o no destinado por diseño a contener dicho contenido, e incluye al menos; una boca que se abre sustancialmente en el eje radial del recipiente, al menos una pared lateral dispuesta paralela y/o en ángulo con respecto al eje longitudinal del recipiente, y una pared de abajo sustancialmente en el eje radial del recipiente, en donde la pared de abajo puede ser una pared de abajo completamente cerrada que forma el extremo de abajo de un recipiente completamente cerrado, o puede ser una pared de abajo parcialmente cerrada que forma el extremo de abajo de un recipiente parcialmente cerrado. Una pared de abajo parcialmente cerrada es aquella en la que el área de la superficie de la pared de abajo es sustancialmente mayor que el área de la superficie de la pared lateral promedio medida en el mismo plano radial. Como mínimo, una pared de abajo parcialmente cerrada puede ser una sección de reborde engrosada en el extremo de una pared lateral, tal como las características de conexión mecánica y/o de sellado en una pieza en bruto tubular.
Como se utiliza en este documento, un recipiente puede ser un vaso de precipitados, una botella, un cuenco, una cantimplora, un tapón, una jarra, una caja de cartón, una cubierta, una copa, un recipiente de comida rápida, un recipiente de comida, un vaso, una campana, una tapa, un tazón, plato, olla o vasito, o cualquier otro derivado de recipiente que denota un espacio parcial o totalmente cerrado capaz de contener contenido líquido y/o sólido.
Como se utiliza en este documento, la expresión tubular denota un objeto de forma sustancialmente similar a una tubería o a un tubo, en donde el objeto es de naturaleza hueca y de forma sustancialmente cilíndrica, sin embargo, esto no significa por definición que un objeto tubular sea necesariamente redondo o circular. Un objeto tubular puede tener cualquier forma o sección transversal según sea necesario para cualquier aplicación específica y/o diseño de recipiente, incluidos, entre otros, redondos, circulares, ovoides, triangulares, cuadrados, rectangulares, o cualquier combinación de formas geométricas y/o no geométricas o formas de las mismas radial y/o longitudinalmente.
La expresión "recipiente de doble pared con la estructura de dos recipientes adyacentes y conectados integralmente que se extienden en la misma dirección con una brecha de aire entre ellos y formados como un solo cuerpo", tal como se utiliza en este documento, puede igualmente sustituirse por "recipiente integral de doble pared".
La expresión "recipiente dual con la estructura de dos recipientes integralmente conectados que se extienden en direcciones opuestas y formados como un solo cuerpo", tal como se utiliza en este documento, puede igualmente sustituirse por "recipiente dual integral".
La expresión relación de soplado, tal como se utiliza en este documento, puede igualmente sustituirse por relación de expansión y denota la relación entre cualquier tamaño dimensional dado de una pieza en bruto tubular (o trozo tubular) antes de la formación por soplado y el tamaño dimensional respectivo del recipiente una vez formado por soplado.
La expresión "conjunto de cavidades de molde", tal como se utiliza en este documento, denota un molde que normalmente incluye dos mitades de molde sustancialmente similares, sin embargo, como resultará evidente para aquellos versados en la técnica, esto no debe considerarse como una limitación de un conjunto de cavidad de molde para solo dos componentes del molde. Puede haber cualquier número de piezas integrales y/o separadas que formen un conjunto de cavidades de molde.
Cada año se fabrican en todo el mundo innumerables recipientes de bajo coste que son adecuados para la producción en masa. En lo que respecta a los recipientes de bajo coste producidos en masa mediante soplado a partir de material termoplástico, las cuestiones relacionadas con la producción de bajo coste incluyen, entre otras, las siguientes: • Resina plástica termoformable de bajo coste,
Secciones de pared delgadas/peso vacío ligero,
Alta velocidad de producción,
Tamaño pequeño de la línea de producción para permitir instalaciones de producción de celdas pequeñas que >uedan ubicarse adyacentes a los centros de distribución, minimizando así los costes de logística.
Método de producción con base en procesos primarios,
Alto grado de reciclabilidad,
Maximizar la capacidad de apilamiento para minimizar los costes de logística y almacenamiento.
Pequeño número de subcomponentes,
Pequeño número de procesos productivos.
Actualmente, casi todos los recipientes producidos en masa son por naturaleza de pared simple. Las razones principales son que los procesos de producción actuales son incapaces de fabricar recipientes integrales de doble pared, o cualquier método de producción actualmente utilizado que pueda ser capaz de producir recipientes integrales de doble pared da como resultado costes unitarios de producción comercialmente prohibitivos.
A modo de ejemplo; un método actual de producción de copas termoplásticas es mediante termoformado, en donde láminas planas preprocesadas de material termoplástico se calientan hasta la temperatura de reblandecimiento de la resina termoplástica, pero generalmente no por encima de la temperatura de fusión, y luego se aplica presión de gas y/o estiramiento mecánico para formar térmicamente la lámina plana en cavidades de molde con forma de recipiente. Mediante este método, las estructuras de pared simple se pueden formar fácilmente a partir de láminas planas, sin embargo, ninguna variación conocida del proceso de termoformado a partir de láminas planas puede crear de manera viable estructuras completas de doble pared ya que esto requeriría que al menos parte de la estructura de la pared se contrajera efectivamente en lugar de estirarse durante la termoformación y esto es contrario a la base del método de producción.
Como otro ejemplo, algunos recipientes con forma de botella se producen mediante moldeo por extrusión-soplado, en donde tubos de material termoplástico que están por encima de su temperatura de fusión (fundido) se extruyen entre conjuntos de cavidades de molde con forma de recipiente y luego, mientras todavía están en estado fundido, se aplica presión de gas para formar térmicamente la resina termoplástica fundida en las cavidades. Los problemas relacionados con la producción en masa con este proceso son que la extrusión del tubo fundido es muy lenta y, por lo tanto, no se pueden lograr altas velocidades de producción, y mientras está en estado fundido, existe un límite práctico en cuanto a cuán delgadas pueden ser las paredes del recipiente final. Normalmente, en este procedimiento los grosores de pared son sustancialmente superiores a 1 mm, lo que en el caso de recipientes fabricados en serie supone un coste comercial prohibitivo.
Hay un número de razones accionadas por el mercado para un recipiente integral de doble pared con la estructura de dos recipientes integralmente conectados y adyacentes con una brecha de aire entre ellos y formado como un solo cuerpo, que incluyen, entre otros:
• La formación de una copa de café totalmente reciclable,
• La formación de una copa fría que no forma condensación en las paredes exteriores,
• La formación de una copa fría que puede extender la vida útil de la bebida, y
• La formación de un recipiente que prolonga el tiempo que su contenido permanece caliente.
Utilizando como ejemplo el género de las copas dentro del sector de los recipientes internos, y aparte de la solución ampliamente utilizada para copas de café de una funda térmica separada para proteger al usuario de quemarse la mano, la solución típica a la que recurre un usuario cuando aborda cualquiera de estas necesidades es colocar una copa dentro de una copa para formar un "recipiente de doble pared con una brecha de aire". Desde el punto de vista de la producción en masa, esta solución de "copa dentro de una copa", al igual que la funda térmica separada para la copa de café, añade un coste adicional significativo y conduce a un mayor desperdicio, lo que es contraproducente para cualquier requisito de reciclaje.
Para la producción en masa y en todos los tipos de recipientes, una solución rentable radica en la capacidad de formar un recipiente dentro de un recipiente, estructurado de manera que los dos recipientes formen un solo cuerpo, y mediante el cual se forma una brecha de aire entre los dos recipientes integrales y adyacentes.
Breve descripción de la técnica anterior.
La patente U.S. número US 3,182,842A enseña una estructura de recipiente de doble pared producida mediante moldeo por extrusión-soplado, con diversas fases de producción enseñadas, todas las cuales ocurren mientras el recipiente permanece en estado fundido. Sólo cuando se ha formado el recipiente lleno y completo de doble pared se deja que el recipiente se enfríe lo suficiente como para permitir que la resina termoplástica caiga por debajo de su temperatura de fusión y por lo tanto se solidifique.
Como ya se señaló, el moldeo por extrusión-soplado es tipificado por bajas velocidades de producción y productos terminados con paredes sustancialmente gruesas y rara vez, o nunca, como proceso ha sido capaz de producir recipientes producidos en masa de bajo coste, sin embargo, esta era la principal metodología de conformado por soplado de termoplásticos de la época en que se presentó esta patente en 1963. Durante las décadas siguientes, se han obtenido avances significativos en los métodos de producción de conformado por soplado que son más adecuados para estructuras de paredes delgadas.
La patente U.S. número US 3,612,346 muestra una estructura de copa de doble pared producida mediante termoformado a partir de una lámina plana preprocesada, en donde una porción de la lámina plana está formada integralmente en una sección de pared exterior ahusada inversamente que cubre al menos parte de la sección de copa central.
Si bien esta patente enseña principalmente una sección inversamente ahusada de pared lateral doble externa para ayudar con la apilabilidad de copas de máquinas expendedoras, la patente muestra una copa con una pared lateral doble exterior ahusada inversamente que se extiende hacia abajo más allá de la pared de abajo de la sección central de la copa. Como esta patente se basa en copas termoformadas a partir de láminas planas preprocesadas, es poco probable que esta imagen de copa como se muestra se pueda producir como se enseñó, ya que ninguna resina termoplástica conocida puede estirarse con calor en algunas áreas bajo la aplicación de calor y presión (la sección central de la copa) mientras que al mismo tiempo se termocontrae en otras áreas (la pared exterior ahusada inversamente). Incluso si existiera dicha resina termoplástica, la pared lateral doble exterior inversamente ahusada no tendría un grosor de pared uniforme como se representa, sino que tendría un grosor de pared sustancialmente graduado, aumentando el grosor de pared inversamente a la disminución del diámetro radial; como el más delgado adyacente a la orilla para beber de la copa y el más grueso en el borde de abajo.
En el improbable caso de que se pudiera lograr un método de termoformado de esta copa como se enseñó a partir de una lámina plana, la copa resultante tendría un coste prohibitivo como recipiente producido en masa dado que el termoformado en sí mismo no puede formar paredes de copa ultrafinas y el grosor de pared graduado de la pared lateral doble exterior inversamente ahusada impactaría significativamente en el peso vacío final de la copa y, por lo tanto, en el coste unitario de la copa. Como ejemplo, una copa de pared simple de 500 ml para aplicaciones de comida rápida formado por termoformado tiene un grosor de pared típico del orden de 0.35 mm y un peso vacío de copa típica del orden de 13 gramos. Con la adición de una pared lateral doble exterior integral, inversamente ahusada, formada por conformación por contracción a partir de una lámina plana inicial, el peso vacío probable de la copa sería al menos el doble del peso típico actual de la copa.
La patente U.S. número 3,969,060 enseña un método de moldeo por soplado de botellas con base en la deformación de un trozo tubular de material termoplástico. El trozo tiene forma tubular con un solo extremo abierto y se fabrica mediante un proceso de moldeo por inyección independiente. En un momento posterior y aparte del proceso de moldeo por inyección, el trozo tubular se acondiciona térmicamente de modo que su temperatura esté en el rango de ablandamiento térmico pero típicamente muy por debajo de la temperatura de fusión de la resina termoplástica, y una vez acondicionada térmicamente a la temperatura deseada, el trozo tubular se expande hacia afuera bajo presión mecánica y/o de gas para asumir de manera extensible la configuración de cavidad de un conjunto de cavidades de molde externo y de ese modo se forma un producto de botella terminado.
Este proceso, que se enseñó por primera vez aproximadamente en 1976, revolucionó la producción de botellas de paredes delgadas. Cuando una resina termoplástica necesita estar por encima de la temperatura ambiente para su termoformación, también debe enfriarse posteriormente hasta una temperatura ambiente cercana después de su conformación y estos tiempos de calentamiento y enfriamiento impactan en la velocidad general de producción y, por lo tanto, en el coste unitario del producto. Al conformar por soplado muy por debajo de la temperatura de fusión de una resina termoplástica, los tiempos de calentamiento y enfriamiento se reducen significativamente en comparación con el moldeo por extrusión-soplado, por lo que la velocidad de producción general aumenta significativamente. Además, las resinas termoplásticas normalmente se estiran de manera más uniforme cuando están por debajo de su temperatura de fusión, por lo que con la llegada de este proceso se hizo posible una producción confiable de botellas con paredes significativamente más delgadas. Como ventaja adicional, cuanto más delgada sea la pared del producto terminado, más rápido se podrá enfriar el producto hasta alcanzar una temperatura ambiente cercana.
Con la llegada de este proceso, conocido como "moldeo por soplado y estiramiento", el proceso de moldeo por extrusión y soplado prácticamente desapareció en relación con la producción en masa de recipientes con forma de botella.
La patente U.S. número 9,339,979 enseña una copa de barrera térmica de doble pared termoformada como una sola pieza de material termoplástico con al menos una nervadura que mantiene un espacio parcial entre las paredes interior y exterior, y con la copa formada teniendo un espacio de aislamiento sellado. Si bien el proceso de formación de la copa en sí no se enseña más que haciendo referencia a "termoformado", la patente muestra que la copa de barrera térmica de doble pared se forma a partir de un tubo con un primer y segundo extremos abiertos y se forma mediante la aplicación de calor, presión y un molde externo, y muestra copas formadas que tienen grosores de pared de aproximadamente 0.35 mm.
Es bien conocido por aquellos versados en la técnica que cuando una resina termoplástica ablandada térmicamente (pero no fundida) se conforma por soplado radial y longitudinalmente en una cavidad de molde, existe un límite práctico en cuanto a hasta qué punto una resina puede estirarse de manera confiable bajo la aplicación de presión de gas, considerándose que el límite práctico de la relación de soplado es una relación de expansión de 3 veces entre la pieza en bruto tubular inicial antes del conformado por soplado y el producto terminado formado por soplado. Es igualmente bien conocido por aquellos versados en la técnica que antes de formar por soplado una resina termoplástica ablandada térmicamente, ésta puede estirarse mecánicamente longitudinalmente en una proporción típicamente mucho mayor que 3 veces. Esta combinación de estiramiento mecánico y luego formar por soplado de resina termoplástica ablandada térmicamente es la base de la producción actual de recipientes de paredes delgadas.
Para lograr una producción de recipientes de paredes muy delgadas, normalmente se utiliza el moldeo por soplado y estirado en lugar del termoformado. El moldeo por soplado y estirado de una pieza en bruto tubular para obtener un recipiente moldeado por soplado es una combinación de:
• Estiramiento mecánico en una dirección longitudinal - definido en este documento como la relación de estiramiento longitudinal LS y calculado en este documento como L1/L0, donde L1 es la longitud estirada de la pieza en bruto tubular y L0 es la longitud inicial de la pieza en bruto tubular, y
• Estiramiento por presión de gas en una dirección longitudinal y/o radial - definido en este documento como la relación de estiramiento radial RS y calculado en este documento como R1/R0, donde R1 es la circunferencia en cualquier punto después del estiramiento por presión y R0 es la circunferencia inicial respectiva de la pieza en bruto tubular.
• RSmax se define en este documento como el valor más grande de RS que se produce a lo largo de la longitud de la pieza en bruto tubular.
• Estas dos relaciones pueden entonces combinarse en este documento en una relación general de moldeo por soplado y estirado RL calculada como RS/LS, siendo RLmax el RL máximo calculable en cualquier punto a lo largo de la pieza en bruto tubular, calculado en este documento como RSmax/LS.
Principalmente debido a las limitaciones de las propiedades físicas de la resina termoplástica, si RSmax excede significativamente 3, entonces normalmente se produce la ruptura del recipiente durante el conformado por soplado, y cuando hay estiramiento mecánico, LS siempre es mayor que 1. Por lo tanto, para un conformado por soplado viable de recipientes de paredes muy delgadas, RLmax normalmente no debe exceder 3.
En el documento US 9,339,979 no se enseña nada sobre el estiramiento mecánico de la pieza en bruto inicial tubular ablandada térmicamente antes de la conformación por soplado, por lo que, como se enseña, la relación LS es 1. En las figuras proporcionadas, la circunferencia de la pieza en bruto tubular (representada por medio de los puntos de apriete en forma de tubo en las dos paredes de abajo de las copas) en comparación con la circunferencia más grande en el producto de copa formada por soplado (la región de transición entre las dos formas de copa formadas integralmente) representa un RSmax considerablemente mayor que 3. Por lo tanto, sería obvio para aquellos versados en la técnica que la forma de doble copa como se enseña sería, en el mejor de los casos, muy poco práctica de soplar debido a que tanto RSmax como RLmax son significativamente mayores que 3, e incluso si se pudiera moldear por soplado sin un alto porcentaje de ruptura, el producto resultante como se formó no tendría el grosor de pared uniforme representado. Si bien algunas áreas, tal como la región de transición, pueden exhibir propiedades de paredes delgadas, con toda probabilidad otras regiones, tal como las partes de abajo y las paredes laterales adyacentes, estarían lejos de tener paredes delgadas por naturaleza. Considerando únicamente que el documento US 9,339,979 describe copas formadas por soplado que tienen un grosor de pared de aproximadamente 0.35 mm, la copa de barrera térmica de doble pared como se enseña tendría al menos el doble del peso de una copa termoformada de pared simple existente de capacidad volumétrica comparable y, por lo tanto, tendría un coste comercial prohibitivo como recipiente producido en masa.
El documento US2009283608A1 divulga un método para producir un recipiente de doble pared con la estructura de dos recipientes adyacentes y conectados integralmente que se extienden en la misma dirección con una brecha de aire entre ellos según el preámbulo de la reivindicación 1 y un correspondiente aparato de moldeo por soplado y estirado para producir un recipiente de doble pared invertido mecánicamente con la estructura de dos recipientes adyacentes y conectados integralmente que se extienden en la misma dirección con una brecha de aire entre ellos.
El documento JPS5175760A divulga otro método y aparato relevante para producir botellas apilables. El documento JPS5175760A no se relaciona con el moldeo por soplado y estirado,
El objeto de la presente invención es superar algunas de las desventajas de la formación de recipientes integrales de doble pared con la estructura o dos recipientes adyacentes y conectados integralmente con una brecha de aire entre ellos y formados como cuerpos individuales de modo que se vuelvan comercialmente viables como recipientes de paredes delgadas producidos en masa.
Resumen de la invención
Según la presente invención, se proporciona un método según la reivindicación 1 y un aparato según la reivindicación 19.
Una pieza en bruto tubular puede tener sólo un extremo abierto, en cuyo caso el primer conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual puede tener al menos dos mitades de cavidad de molde con forma de recipiente dual separadas que pueden incluir cada una un primer rebaje de cavidad de recipiente con una abertura de boca, paredes laterales y una pared de abajo parcialmente cerrada y todas pueden incluir características de rigidez de pared de radio pequeño y/o características de sellado de brechas de aire al menos parciales, y un segundo rebaje de cavidad en forma de recipiente más pequeño con una abertura de boca, paredes laterales y una pared de abajo completamente cerrada y todas pueden incluir características de rigidez de pared de radio pequeño y/o características de sellado de brechas de aire al menos parciales, con los dos rebajes de cavidad en forma de recipiente extendiéndose en direcciones opuestas entre sí y conectados integralmente.
Una pieza en bruto tubular puede tener un primer y un segundo extremo abierto, en cuyo caso el primer conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual puede incluir en su lugar un primer rebaje de la cavidad del recipiente con una abertura de boca, paredes laterales y una pared de abajo parcialmente cerrada y todas pueden incluir características de rigidez de pared de radio pequeño y/o características de sellado de brechas de aire al menos parciales, y un segundo rebaje de cavidad de recipiente más pequeño con una abertura de boca, paredes laterales y una pared de abajo parcialmente cerrada y pueden incluir todas características de rigidez de pared de radio pequeño y/o características de sellado de brechas de aire al menos parciales, con los dos rebajes de cavidad en forma de recipiente extendiéndose en direcciones opuestas entre sí y conectados integralmente.
Cualquiera que sea el formato de la pieza en bruto tubular, un segundo conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual puede tener dos mitades de cavidad de molde con forma de recipiente dual separadas que pueden incluir cada una al menos un rebaje de pistón de inversión perfilado, un primer rebaje de la cavidad del recipiente con una abertura de boca, paredes laterales y una pared de abajo parcialmente cerrada y todos pueden incluir características de rigidez de pared de radio pequeño y/o características de sellado de brechas de aire al menos parciales, y un segundo rebaje de cavidad en forma de recipiente más pequeño con una abertura de boca, paredes laterales y una pared de abajo parcialmente cerrada y todos pueden incluir características de rigidez de pared de radio pequeño y/o características de sellado de brechas de aire al menos parciales, con los dos rebajes de cavidad en forma de recipiente extendiéndose en direcciones opuestas entre sí y conectados integralmente, y puede incluir uno o más dispositivos para el acondicionamiento térmico del primer y/o segundo recipiente más pequeño moldeado por soplado y estirado y puede incluir vías para la interconexión con al menos una fuente de presión de aire por debajo de la atmosférica.
Debido a que la combinación de la fase de estiramiento mecánico antes de la fase de soplado tiene un LS sustancialmente mayor que 1, la pieza en bruto tubular tiene un RSmax sustancialmente 3 o menos, y estando asistida la segunda inversión del recipiente más pequeño por los dispositivos de estabilidad de la pared y los pistones de inversión perfilados, un recipiente integral de doble pared que tiene la estructura de dos recipientes adyacentes y conectados integralmente que se extienden en la misma dirección con una brecha de aire entre ellos puede formarse como un solo cuerpo adecuado para la producción en masa. La brecha de aire así formada puede ser una brecha de aire parcialmente sellada o abierta.
Se pueden agregar pasos de producción adicionales en cualquier punto de la secuencia, incluidos, entre otros: • El uso de dispositivos de estabilidad de la pared y pistones de inversión perfilados para extender de manera extensible la longitud de la pared lateral del segundo recipiente más pequeño invertido,
• Cortar cualquier parte o partes del recipiente integralmente conectado y/o de la pieza en bruto tubular por cualquier método y por cualquier motivo,
• Convertir cualquier pared de abajo parcialmente cerrada en una pared de abajo completamente cerrada mediante cualquier método y puede resultar en la formación de una brecha de aire completamente cerrada,
• Invertir aún más cualquier característica o sección de pared en cualquier recipiente integralmente conectado por cualquier método y por cualquier motivo puede resultar en la formación de una brecha de aire parcial o totalmente cerrado,
• Agregar una parte o partes adicionales de cualquier forma a cualquiera de los recipientes integralmente conectados por cualquier método y por cualquier motivo y puede resultar en la formación de una brecha de aire parcial o totalmente cerrado,
• Agregar material adicional o materiales de cualquier forma, propiedad o naturaleza a la brecha de aire por cualquier método y por cualquier motivo, incluida la mejora del aislamiento térmico,
• La aplicación de métodos adicionales de conformación/formación para garantizar que el segundo recipiente más pequeño invertido asuma completamente su figura/forma de diseño final.
• Imprimir sobre cualquier superficie de cualquiera de los recipientes integralmente conectados mediante cualquier método.
A medida que las piezas en bruto tubulares acondicionados térmicamente se estiran mediante dispositivos mecánicos y/o de presión de gas para conformarlos por estiramiento a conjuntos de cavidades de molde con forma de recipiente dual, en una o más ubicaciones deben;
• Estar suficientemente sujetos mecánicamente para permitir su estiramiento mecánico, y
• Estar suficientemente sellados para que se pueda aplicar presión de gas en su interior.
Todos los extremos abiertos de la pieza en bruto tubular pueden tener características de sujeción mecánica, y al menos un extremo abierto de la pieza en bruto tubular puede tener características de sujeción de sellado. Normalmente, al menos un extremo abierto de una pieza en bruto tubular será sustancialmente redondo ya que esto proporciona la configuración más segura y eficiente para la unión tanto mecánica como de sellado. Sin embargo, excepto en los extremos abiertos, la forma circunferencial de una pieza en bruto tubular puede ser cualquier combinación de formas geométricas y/o no geométricas, o cualquier cambio o cambios en la circunferencia, según lo previsto por el diseño y con respecto a la expansión de la pieza en bruto tubular de acuerdo con la forma final del recipiente formado por soplado.
Cuando una pieza en bruto tubular se moldea por soplado y estirado en un conjunto de cavidades con forma de recipiente dual, cuanto mayor sea la relación de soplado, más difícil puede ser lograr grosores uniformes de pared del recipiente soplado. Como resultará obvio para los versados en la técnica, sustancialmente en la región media de una pieza en bruto tubular a partir de la cual se moldea por soplado y estirado la parte principal de un recipiente, normalmente se consigue una conformación por soplado sustancialmente uniforme y, por lo tanto, se pueden conseguir fácilmente grosores de pared del recipiente bastante uniformes en esta zona. Sin embargo, en las zonas extremas de una pieza en bruto tubular que típicamente forman aberturas de boca de recipiente y paredes de abajo, cuanto mayor sea la relación de soplado, o en otras palabras, menor será el tamaño de la pieza en bruto tubular inicial con respecto al tamaño final del recipiente, más difícil puede ser conseguir un grosor de pared sustancialmente uniforme en las zonas coincidentes de un recipiente. Por lo tanto, típicamente cuando el tamaño de la pieza en bruto tubular es sustancialmente menor que el tamaño final del recipiente, resultan secciones de pared más gruesas cerca de la abertura de la boca del recipiente y de abajo del recipiente y secciones de pared más delgadas en el medio del recipiente.
Para la producción de muchos artículos de botella, esto no es un problema; sin embargo, para recipientes producidos en masa, la falta de uniformidad del grosor de la pared se traduce directamente en desperdicio de material y, por lo tanto, en un coste unitario del producto comercialmente prohibitivo.
Asegurando que las piezas en bruto tubulares por diseño tengan un RSmax de sustancialmente 3 o menos:
• Las piezas en bruto tubulares tienen así el grosor de pared más fino posible en relación con el recipiente final a moldear por soplado y estirado,
• El grosor de la pared en bruto tubular se reduce aún más mediante la fase de estiramiento mecánico, y
• Cuando comienza la fase de estirado-soplado, las piezas en bruto tubulares se estiran hacia afuera de la manera más uniforme posible.
Como resultado del diseño tubular en bruto, el aparato de proceso y los pasos de producción como se enseñan en este documento, se puede moldear por soplado y estirado un recipiente integral de doble pared con el grosor de pared viable más delgado y un alto grado de uniformidad del grosor de pared, y de este modo se puede formar un recipiente integral de doble pared que sea muy adecuado para la producción en masa. La intención es que el método y el aparato del molde de estirado-soplado alcancen grosores de pared promedio altamente uniformes significativamente menores que 0.35 mm, y preferiblemente entre 0.10 y 0.30 mm.
T eniendo en cuenta el coste de la resina termoplástica y la facilidad de reciclabilidad, la resina termoplástica preferida para utilizar con este método y aparato es el polipropileno (PP); sin embargo, dependiendo de la aplicación de mercado específica del recipiente integral de doble pared, se puede utilizar igualmente cualquier resina termoplástica adecuada.
Una resina termoplástica utilizada por este método y aparato puede ser a base de aceite o de base biológica, clara/transparente, semitransparente u opaca, de su color de resina natural o de cualquier color o combinación de colores para adaptarse a una aplicación, un solo tipo de resina o una mezcla de tipos de resina, o cualquier combinación de los mismos.
El acondicionamiento térmico de la pieza en bruto tubular a la primera temperatura de acondicionamiento térmico y a la segunda temperatura de acondicionamiento térmico puede ser:
• Un aumento de temperatura si, por ejemplo, se forman piezas en bruto tubulares y/o recipientes duales integrales de forma remota en cualquier etapa relevante en una secuencia de formación de recipientes integrales de doble pared y, por lo tanto, es necesario calentarlos hasta alcanzar una temperatura acondicionada térmicamente,
• Una disminución de la temperatura si, por ejemplo, se forman piezas en bruto tubulares y/o recipientes duales integrales adyacentes o integrales a cualquier etapa relevante en una secuencia de formación de recipientes integrales de doble pared y, por lo tanto, es necesario enfriarlos hacia abajo hasta la temperatura de acondicionamiento térmico, • Cualquier combinación de los mismos.
Preferiblemente, la primera temperatura acondicionada térmicamente es del orden de 80 a 100 grados centígrados y la segunda temperatura acondicionada térmicamente es del orden de 60 a 120 grados centígrados. La primera temperatura acondicionada térmicamente puede ser la misma que la segunda temperatura acondicionada térmicamente, o ambas pueden tener temperaturas acondicionadas térmicamente diferentes.
El acondicionamiento térmico, ya sea un aumento de la temperatura o una disminución de la temperatura, se puede aplicar igualmente a una cualquiera o más partes o subpartes del aparato, tal como por ejemplo únicamente:
• Aplicar enfriamiento a una o más regiones en un conjunto de cavidades de molde para ayudar a devolver un recipiente dual integral formado por soplado a temperatura sustancialmente ambiente una vez que una pieza en bruto tubular ha asumido de manera conformable y extensible la forma de un primer conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual,
• Aplicar enfriamiento a un dispositivo de estiramiento mecánico para contrarrestar la acumulación de calor en el dispositivo de estiramiento mecánico que puede conducir a la ruptura de la pieza en bruto tubular de paredes delgadas durante las fases de estiramiento mecánico y/o de formación de soplado con presión de gas.
La conformación por soplado a presión de gas puede comenzar después de completar el estiramiento mecánico longitudinal, o la conformación por soplado a presión de gas puede comenzar antes de completar el estiramiento mecánico longitudinal.
Cuando los recipientes se forman con paredes muy delgadas y un alto grado de uniformidad en el grosor de las paredes, la resistencia estructural del recipiente final puede ser un problema. Cuanto más simple geométricamente sea la forma de la pared curva o cilíndrica en una estructura de recipiente, típicamente menor será la rigidez de la pared y, por lo tanto, menor será la rigidez del recipiente, tal como con paredes de botella de lados rectos o paredes de copa cónicas que típicamente exhiben curvas de gran radio radialmente y tienen una forma sustancialmente lineal longitudinalmente.
Si bien la selección de resinas termoplásticas puede ayudar con la rigidez de la pared, normalmente las resinas termoplásticas más aplicables para recipientes integrales de doble pared, tal como el PP, tienen una rigidez menor en lugar de una mayor. Una forma de aumentar la rigidez de la pared sin afectar el coste de la pieza de producción es introducir formas o formas adicionales de radio pequeño en el diseño de la sección de pared del producto terminado de manera radial y/o longitudinal.
En cuanto al segundo recipiente más pequeño, el requisito de invertir este recipiente desde su posición de moldeado por soplado y estirado que se extiende en una dirección opuesta al primer recipiente a una posición sustancialmente especular en el interior y que se extiende en la misma dirección que el primer recipiente requiere preferiblemente paredes simples de gran radio, como tales formas de pared son fácilmente invertibles (como por ejemplo, invertir una lente de contacto de plástico), dado que incluso cuando están en un estado suavizado por el calor, cuanto más complicada sea la figura/forma geométrica, mayor será la dificultad de la inversión. Por lo tanto, en un segundo rebaje de cavidad de recipiente más pequeño se prefieren paredes de cavidad curvadas compuestas de forma cónica, cilíndrica o de alto radio. Si bien esto puede significar que un segundo recipiente más pequeño invertido exhibe una rigidez relativamente baja, forma el recipiente interior de una estructura de recipiente integral de doble pared y por lo tanto tiene la función principal de contener contenido líquido/sólido, por lo tanto, al igual que con formatos de recipientes comparables, tales como los de bolsa en un recipiente de bolsa en caja, la rigidez tiene poca importancia.
En lo que respecta al primer recipiente, normalmente no es necesario invertir este recipiente y, de nuevo, en comparación con formatos de recipientes comparables, tales como por ejemplo la caja en un recipiente de bolsa en caja, el recipiente exterior de una estructura de recipiente integral de doble pared tiene la función principal de resistencia estructural, por lo tanto, preferiblemente un primer rebaje de la cavidad del recipiente puede incorporar características complejas de la pared de cavidad de radio pequeño como una forma de maximizar la rigidez de las paredes delgadas en un recipiente integral de doble pared moldeado por soplado y estirado.
El propósito principal de una brecha de aire entre recipientes integralmente conectados y adyacentes es proporcionar aislamiento térmico, tanto para mantener caliente el contenido del recipiente, tal como para copas de café, como para mantener frío el contenido del recipiente, tal como para copas y recipientes de comida rápida. Sin embargo, las bebidas frías y calientes normalmente se consumen relativamente rápido, por lo que normalmente no es necesario una brecha de aire completamente cerrada y sellada para que la brecha de aire funcione eficazmente como capa de aislamiento térmico.
La expresión "completamente cerrado" como se enseña en la técnica anterior presupone que un recipiente integral de doble pared debe tener dos paredes de abajo completamente cerradas; sin embargo, cuando un recipiente no está siendo sostenido en la mano de un usuario, normalmente se encuentra sobre una superficie sustancialmente plana o se mantiene en una caja o bandeja de tránsito y, como tal, normalmente hay una superficie al menos sustancialmente plana y totalmente separada debajo y directamente adyacente a la base de un recipiente integral de doble pared, actuando de este modo de forma eficaz como pared de abajo completamente cerrada de un primer recipiente. Por lo tanto, normalmente hay pocos inconvenientes en un primer recipiente que tiene sólo una pared de abajo parcialmente cerrada.
Si bien la forma más simple de un recipiente integral de doble pared formado como resultado del método y aparato enseñados en este documento da como resultado una brecha de aire abierta, hay razones para tener una brecha de aire al menos parcialmente cerrada, particularmente adyacente a la pared de abajo parcialmente cerrada de un primer recipiente, con razones que incluyen la integridad estructural general integral del recipiente de doble pared y la mejora del aislamiento térmico. Como ya se ha caracterizado, un recipiente integral de doble pared es similar a un formato de recipiente de bolsa en caja en donde el segundo recipiente más pequeño invertido sirve como bolsa y el primer recipiente sirve como caja. Como un segundo recipiente más pequeño invertido suele tener paredes delgadas y con pocas o ninguna característica adicional de rigidez de pared, una vez que el contenido líquido/sólido se coloca dentro de la "bolsa" del segundo recipiente más pequeño invertido, existe riesgo de que se mueva libre y adversamente con respecto a la "caja" del primer recipiente. Si bien este movimiento puede no provocar fallas estructurales de ningún tipo, dicho movimiento relativo podría, como mínimo, resultar inquietante para el usuario.
Incorporando en un conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual al menos una o más características complejas de la pared de cavidad de radio pequeño en forma de cambios abruptos/de radio pequeño que se extienden hacia adentro en las primeras paredes con rebaje de la cavidad del recipiente, cualquier movimiento en un segundo recipiente más pequeño invertido con respecto a su primer recipiente puede minimizarse y, por tanto, puede aumentarse la integridad estructural general. La al menos una o más características de pared de cavidad de radio pequeño complejas se presentan en forma de cambios abruptos/de radio pequeño que se extienden hacia adentro en las primeras paredes de rebaje de la cavidad del recipiente pueden dar como resultado que un primer recipiente haga contacto al menos parcial o de manera enganchable con su segundo recipiente más pequeño invertido adyacente en uno cualquiera o más lugares.
Tales al menos una o más características complejas de la pared de cavidad de radio pequeño en forma de cambios de curvatura abruptos/de radio pequeño que se extienden hacia adentro en las primeras paredes del rebaje de la cavidad del recipiente también puede servir para proporcionar una restricción de la brecha de aire en un recipiente integral terminado de doble pared para proporcionar un sellado de la brecha de aire al menos parcial o totalmente cerrado.
Durante el proceso de inversión, no es necesario invertir necesariamente al menos algunas porciones de la pared de abajo de un segundo recipiente más pequeño, por lo tanto, un rebaje de cavidad para una segunda pared de abajo de recipiente más pequeña también puede incluir al menos una o más características complejas de pared de cavidad de radio pequeño en forma de cambios de rebaje de cavidad de curvatura abruptos/de radio pequeño que puede servir como una forma adicional de reducir el movimiento entre recipientes integrales adyacentes en una estructura de recipiente integral de doble pared y/o como una forma adicional de proporcionar restricción de la brecha de aire.
Para formar tales características de pared ventajosas en un recipiente integral de doble pared moldeado por soplado y estirado, un conjunto de cavidades de molde de recipiente dual puede incluir, entre otros:
• Uno o más cambios abruptos/de radio pequeño en la forma de la pared de cavidad y/o forma radial y/o longitudinal o cualquier orientación angular intermedia,
• Uno o más cambios abruptos/de radio pequeño en la forma de la pared de cavidad y/o forma que se extienden a cualquier distancia hacia adentro y/o hacia afuera desde la superficie media de cualquier pared de cavidad,
• Cambios abruptos/de radio pequeño en la forma y/o forma que son continuos y/o discontinuos en cualquier dirección,
• Si se extiende hacia adentro desde la primera pared de cavidad del recipiente, puede extenderse una distancia por diseño de manera que el primer recipiente moldeado por soplado y estirado y su segundo recipiente invertido, cuando están en su forma estructural integral final de recipiente de doble pared que se extiende en la misma dirección entre sí, pueden entrar en contacto de manera táctil, entrar en contacto de manera enganchable o no hacer contacto en uno cualquiera o más lugares, o
• Cualquier combinación de los mismos.
Ejemplos de características complejas de paredes de cavidades de moldes de radio pequeño incluyen, entre otras:
• Cualquier forma de logotipo, diseño gráfico, rotulación, información promocional o similar como parte de una pared de cavidad,
• Cualquier forma o forma geométrica o no geométrica como parte de una pared de cavidad,
• Cualquier cambio abrupto en la altura de la pared de cavidad, tipificado por la formación de una cresta,
• Cualquier cambio abrupto en la altura de la pared de cavidad que regresa igualmente abruptamente a sustancialmente la altura de la pared de cavidad original en el mismo plano tipificado por una nervadura o canal de la cavidad,
• Una forma de rosca elevada o de rebaje de cualquier tipo como parte de una pared de cavidad,
• Cualquier combinación de los mismos, o
• Una característica geométrica compleja de la pared de cavidad en forma de un cambio abrupto/de radio pequeño fácilmente evidente para aquellos versados en la técnica.
Durante la fase de moldeo por soplado y estirado, las piezas en bruto tubulares acondicionadas térmicamente con un solo extremo abierto se expanden hacia afuera mediante presión mecánica y/o de gas de modo que se adapten por estiramiento a la forma de un conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual. Para dichos recipientes integrales de doble pared, un primer conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual normalmente incluye rebajes de cavidad integrales e interconectados que incluyen, entre otros:
• Un rebaje de gran abertura para conexión de enganche mecánica y/o de sellado con el extremo abierto de la pieza en bruto tubular,
• Un primer rebaje de la cavidad del recipiente conectado de manera enganchable que incluye una zona de abertura de la boca, zonas de la pared lateral y una zona de la pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de la pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito.
• Un segundo rebaje de cavidad de recipiente más pequeño conectado de manera enganchable que incluye una zona de abertura de boca, zonas de pared lateral y una zona de pared de abajo completamente cerrada que pueden incluir características de pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito.
• Con los rebajes de cavidad de recipiente más pequeños primero y segundo extendiéndose en direcciones opuestas entre sí.
Alternativamente, durante la fase de moldeo por soplado y estirado, las piezas en bruto tubulares acondicionadas térmicamente con un primer y un segundo extremo abierto se expanden hacia afuera mediante presión mecánica y/o de gas de modo que se adapten por estiramiento a la forma de un conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual. Para dichos recipientes integrales de doble pared, un primer conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual normalmente incluye rebajes de cavidad integrales e interconectados que incluyen, entre otros:
• Un rebaje de gran abertura para una conexión de enganche mecánica y/o de sellado al primer extremo abierto de una pieza en bruto tubular,
• Un primer rebaje de la cavidad del recipiente conectado de manera enganchable que incluye una zona de abertura de la boca, zonas de la pared lateral y una zona de la pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de la pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito.
• Un segundo rebaje de cavidad de recipiente más pequeño conectado de manera enganchable que incluye una zona de abertura de boca, zonas de pared lateral y una zona de pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito.
• Con el primer y segundo rebajes de la cavidad del recipiente más pequeños extendiéndose en direcciones opuestas entre sí,
• Y un rebaje de gran abertura conectado de manera enganchable para una conexión de enganche mecánica y/o de sellado al segundo extremo abierto de una pieza en bruto tubular.
Durante la segunda fase de inversión del recipiente más pequeño, los segundos recipientes más pequeños climatizados se invierten al menos parcialmente del revés. Un segundo conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual normalmente incluye rebajes de cavidad integrales e interconectados que incluyen, entre otros: • Un rebaje de gran abertura para una conexión de enganche mecánica y/o de sellado a la pared de abajo parcialmente cerrada de un primer recipiente,
• Un primer rebaje de la cavidad del recipiente conectado de manera enganchable que incluye una zona de abertura de la boca, zonas de la pared lateral y una zona de la pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de la pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito.
• Un segundo rebaje de cavidad de recipiente más pequeño conectado de manera enganchable que incluye una zona de abertura de boca, zonas de pared lateral y una zona de pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito.
• Con el primer y segundo rebajes de la cavidad del recipiente más pequeños extendiéndose en direcciones opuestas entre sí,
• Y al menos un rebaje de pistón de inversión perfilado unido de manera enganchable, que forma parte de la segunda zona más pequeña de la pared de abajo del recipiente,
• Y puede incluir además,
• Al menos un primer recipiente y/o un segundo dispositivo de acondicionamiento térmico de recipiente más pequeño, y
• Al menos una vía para la interconexión con al menos una fuente de presión de aire por debajo de la atmosférica.
Un segundo rebaje de la cavidad del recipiente más pequeño puede ser ligeramente más pequeño que su primer rebaje de la cavidad del recipiente respectivo, o un segundo rebaje de la cavidad del recipiente más pequeño puede ser sustancialmente más pequeño que su primer rebaje de la cavidad del recipiente respectivo. Un segundo rebaje de la cavidad del recipiente más pequeño puede tener sustancialmente la misma figura/forma que su primer rebaje de la cavidad del recipiente respectivo, o un segundo rebaje de la cavidad del recipiente más pequeño puede tener una figura/forma sustancialmente diferente o totalmente diferente a su primer rebaje de la cavidad del recipiente respectivo. Un conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente pueden ser copias exactas de imagen especular entre sí, o un conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente puede tener diferentes formas de cavidad entre sí.
Para la producción a alta velocidad, normalmente es preferible tener un mayor número de pasos rápidos en una secuencia de producción en lugar de un número menor de pasos lentos, ya que para cualquier secuencia de producción, el rendimiento general de la producción normalmente está determinado por el paso más lento. Por lo tanto, es preferible que el método y el aparato para la producción de recipientes integrales de doble pared para incluir un primer y un segundo conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual para lograr el tiempo de ciclo de secuencia de producción más rápido posible y, por lo tanto, el menor coste de pieza de producción, sin embargo, como resultará evidente para los versados en la técnica, se puede utilizar igualmente un único conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual que combine todas las características y funciones de los dos conjuntos de cavidades de molde con forma de recipiente dual. Alternativamente, se pueden emplear más de dos conjuntos de cavidades de molde con forma de recipiente dual en una secuencia de producción.
Para garantizar la inversión óptima de un segundo recipiente más pequeño, es importante controlar la estabilidad de la pared en la región donde las secciones de pared inversora y no inversora se conectan de manera enganchable:
• Cuando se desee invertir completamente un segundo recipiente más pequeño en una posición de imagen especular completa, la región para el control de la estabilidad de la pared en un conjunto de cavidades de molde de recipiente dual es la región de conexión entre las zonas de abertura de la boca del primer recipiente y los segundos rebajes de la cavidad del recipiente más pequeño,
• Cuando sólo se desea la inversión parcial de un segundo recipiente más pequeño a una posición sustancialmente especular, la región para el control de la estabilidad de la pared en un conjunto de cavidades de molde de recipiente dual se considera necesaria por diseño con respecto a la forma integral final del recipiente de doble pared que se va a formar.
Dondequiera que la región para el control de la estabilidad de la pared esté ubicada dentro de un conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual, es importante mantener la región o regiones de pared moldeadas por soplado y estiramiento relevantes lo más físicamente estables posible para que un segundo recipiente más pequeño pueda invertirse de manera ordenada, con el proceso de inversión siendo:
Comienza empujando de forma inversa con al menos un pistón de inversión perfilado la pared de abajo de un segundo recipiente más pequeño de manera que la pared de abajo permanezca al menos sustancialmente no invertida y se mueva primero en una dirección del eje longitudinal hacia la abertura de la boca,
Seguido de una inversión ordenada de las paredes laterales, progresivamente comenzando desde el extremo de la pared de abajo de las paredes laterales en dirección al extremo de abertura de la boca de las paredes laterales, y Finalmente terminando con la inversión de la abertura de la boca o dondequiera que el diseño pretenda concluir la inversión.
Un pistón de inversión perfilado puede tener cualquier figura/forma necesaria para ayudar en el rango de inversión desde una cara de empuje plana hasta una forma completamente perfilada que se adapta a la forma final de la pared de abajo invertida interior para garantizar de este modo que una segunda pared de abajo de recipiente más pequeña no se invierta al menos sustancialmente. El perfil preferido es una forma totalmente perfilada que se adapta a la forma final de la pared de abajo interior invertida.
Los dispositivos de control de estabilidad de pared dentro de un conjunto de cavidades de molde de recipiente dual incluyen, entre otros:
• Aplicar una presión de aire interior superior a la atmosférica a un conjunto de cavidades de molde de recipiente dual para proporcionar una presión de aire interior superior a la atmosférica a un recipiente dual integral moldeado por soplado y estirado durante la inversión,
• Aplicar una presión de aire inferior a la atmosférica a través de un conjunto de cavidad de molde de recipiente dual configurada a una cualquiera o más superficies exteriores integrales de pared de recipiente dual moldeadas por soplado y estirado en la región o regiones requeridas para el control de la estabilidad de la pared,
• Utilizar al menos una de las aberturas en un conjunto de cavidades de molde de recipiente dual para la inserción de al menos una estructura de soporte de superficie de pared flexible en el interior de un conjunto de cavidades de molde de recipiente dual para proporcionar estabilidad mecánica de la pared contra las superficies interiores relevantes de la pared del recipiente dual integral moldeada por soplado y estirado y/o puede tener al menos una forma de cabeza conformada/formada de esta manera para ayudar con la formación de la figura/forma de inversión final deseada en el punto de intersección de las paredes inversoras y no inversoras,
• Cualquier combinación de los mismos, o
• Cualquier otro control de estabilidad de pared del conjunto de cavidades de molde de recipiente dual evidente para aquellos versados en la técnica.
Actualmente se utiliza una presión de aire superior a la presión atmosférica para el control de la estabilidad de la pared durante la inversión de la misma con botellas moldeadas por soplado y estirado, tal como para la creación de regiones de asa integrales. Sin embargo, normalmente el tamaño volumétrico de la inversión de la pared con respecto al volumen total de la botella formada por soplado es pequeño y, por lo tanto, cualquier diferencial de presión de aire interno que surja como resultado de la inversión de la pared es fácilmente controlable.
Sin embargo, para estructuras de recipientes integrales de doble pared, la diferencia en el volumen interno entre el primer recipiente moldeado por soplado y estirado y el segundo recipiente integral más pequeño se extiende en direcciones opuestas y el recipiente integral final de doble pared donde el primer recipiente y el segundo recipiente más pequeño interior invertido se extienden en la misma dirección es sustancial - y típicamente tiene un diferencial volumétrico de más de 10 veces. Dado que para una producción de alta velocidad el requisito es que la inversión se produzca lo más rápido posible, la acumulación de presión de aire interna entre estos dos volúmenes internos tan diferentes puede ser, en el mejor de los casos, difícil de controlar.
En el caso de que la tasa de cambio de la presión del aire interno pueda controlarse directamente durante la inversión, esto puede ser mediante dispositivos de control neumático de acción rápida tales como reguladores de presión y/o válvulas de alivio. Sin embargo, cuando la tasa de cambio en la presión del aire interna excede la capacidad de los dispositivos neumáticos de acción rápida para controlar de manera confiable, una etapa del aparato de inversión puede incorporar una o más cámaras de presión separadas que se interconectan de manera enganchable con el interior del primer recipiente moldeado por soplado y estirado y el segundo recipiente más pequeño integral de manera que su volumen interno combinado es sustancialmente mayor que el volumen interno mismo del primer recipiente moldeado por soplado y estirado y el segundo recipiente más pequeño integral. De esta manera, cuando se invierte el segundo recipiente más pequeño, el cambio sustancial de volumen interno del recipiente integral de doble pared moldeado por soplado y estirado debido a la inversión da como resultado sólo un pequeño cambio de volumen general en el volumen interno combinado, y por tanto los cambios de presión del aire interno durante la inversión pueden minimizarse y, por tanto, controlarse fácilmente. Puede utilizarse cualquier combinación de dispositivos de control neumático y/o una o más cámaras de presión.
Al menos una de las aberturas en un conjunto de cavidades de molde de recipiente dual se puede utilizar para insertar al menos una estructura de soporte de superficie flexible en el interior de un conjunto de cavidades de molde de recipiente dual con el fin de proporcionar estabilidad de la superficie de la pared interior para el recipiente integral de doble pared moldeado por soplado y estirado durante la inversión. La una o más estructuras de soporte de superficie flexible pueden estar cargadas por resorte mediante cualquier método para hacerlas contactar de forma elástica y enganchable con las superficies de pared interiores relevantes de un recipiente dual integral moldeado por soplado y estirado en las regiones donde se requiere estabilidad de la superficie de la pared. La una o más estructuras de soporte de superficie flexible pueden insertarse y/o retirarse de manera flexible en cualquier punto antes, durante o después de la inversión.
La al menos una estructura de soporte de superficie flexible interior a un conjunto de cavidades de molde de recipiente dual puede incluir una conformación interior del formador para garantizar que la región de transición entre las paredes inversoras y no inversoras se forme según los requisitos de diseño.
Mientras que una o más estructuras de soporte de superficie flexible permanecen en contacto elástico y enganchable con las superficies de las paredes interiores de un recipiente integral de doble pared ahora invertido y por cualquier método, un segundo recipiente más pequeño ahora invertido permanece en un estado acondicionado térmicamente, un pistón de inversión perfilado puede extenderse aún más en la dirección de inversión, provocando así que al menos parte de la pared de abajo y/o las paredes laterales de un segundo recipiente más pequeño ahora parcial o totalmente invertido se alarguen de manera extensible. De este modo se puede aumentar el volumen interno de un segundo recipiente más pequeño, ahora parcial o totalmente invertido, mientras que al mismo tiempo se reduce el grosor de sus paredes laterales. Por lo tanto, para cualquier capacidad volumétrica del recipiente objetivo dada, el peso vacío total final del recipiente integral de doble pared puede reducirse aún más y, por lo tanto, reducirse de manera similar el coste unitario de producción. El estiramiento de pared del segundo recipiente más pequeño puede ocurrir después de la inversión de la pared y/o durante la inversión de la pared. Se puede utilizar el mismo pistón de inversión perfilado para estirar la pared, o se puede utilizar un pistón perfilado separado para estirar la pared lateral.
En el caso de que sea necesario agregar un paso del proceso para convertir al menos una pared de abajo parcialmente cerrada en una pared de abajo completamente cerrada, esto puede ser mediante:
Ajuste a presión de paredes de abajo adicionales de cualquier material adecuado,
Pegado o soldadura de paredes de abajo adicionales de cualquier material adecuado,
Sobremoldeado de paredes de abajo adicionales de sustancialmente el mismo material o cualquier material con propiedades de enlace molecular adecuadas.
Formación de paredes de abajo adicionales mediante la deformación térmica de partes de la pieza en bruto tubular original,
Cualquier combinación de los mismos, o
Agregar paredes de abajo adicionales como sea evidente para aquellos versados en la técnica.
En caso de que sea necesario agregar un paso adicional del proceso para encerrar al menos parcial o completamente una brecha de aire, esto puede ser mediante:
La inversión adicional de cualquier característica de pared existente,
Cualquier forma de proceso de soldadura,
Cualquier forma de proceso de encolado,
La adición de cualquier tipo de compuesto sellador,
La unión de etiquetas adhesivas,
Cualquier combinación de los mismos, o
Cualquier forma de método adicional para sellar fácilmente evidente para aquellos versados en la técnica.
En caso de que sea necesario agregar un paso adicional del proceso para mejorar las propiedades de aislamiento térmico de la brecha de aire, esto puede ser mediante la adición de uno cualquiera o más compuestos aislantes a la brecha de aire en cualquier punto de la secuencia de producción, incluidos, entre otros;
Compuestos gaseosos,
Compuestos líquidos,
Compuestos sólidos, o
Cualquier combinación de los mismos.
Durante la producción, una pieza en bruto tubular puede formarse total y completamente en un recipiente integral de doble pared, o se pueden utilizar uno o más procesos posteriores para cortar partes no deseadas/no utilizadas de una pieza en bruto tubular y/o cortar cualquier parte de pared formada por soplado por cualquier motivo para formar un recipiente integral acabado de doble pared. Como por ejemplo, el área de sujeción mecánica y/o de sellado de una pieza en bruto tubular puede ser al menos sustancialmente cortada en algún punto de una secuencia de producción.
Se puede agregar un paso de proceso adicional para agregar mediante cualquier dispositivo o método una o más características, elementos, paredes o subcomponentes adicionales a un recipiente integral de doble pared. Solo como ejemplo, un recipiente integral de doble pared puede tener un paso de proceso que agrega de forma adjunta en cualquier punto de una secuencia de producción cosas como:
Bases de copa,
Asas para copas,
Piezas integrales de la tapa,
Tallos del vaso,
Artículos promocionales de cualquier tipo,
Cualquier combinación de los mismos, o
Cualquier característica, elemento, pared o subcomponente adicional evidente para aquellos versados en la técnica.
En el caso de que después de la inversión, un segundo recipiente más pequeño invertido no se invierta completamente en la figura/forma deseada, uno o más pasos adicionales del proceso pueden emplear el uso de uno o más dispositivos separados para mejorar la figura/forma invertida final, incluyendo pero no limitado a:
Uno o más formadores de cualquier tipo,
La aplicación de presión de aire interna y/o externa,
Cualquier combinación de los mismos, o
Cualquier método o dispositivo de corrección de figura/formación evidente para aquellos versados en la técnica.
Los pasos del proceso para formar un recipiente integral de doble pared pueden ocurrir como pasos del proceso en línea, como pasos del proceso adyacentes o como pasos del proceso remotos, o cualquier combinación de los mismos. Se prefiere que los pasos del proceso se produzcan en línea y/o adyacentes entre sí. Cada paso del proceso y dispositivo del aparato puede ocurrir una sola vez en una secuencia de producción en cualquier orden, o uno o más pasos del proceso y/o dispositivo del aparato pueden ocurrir múltiples veces, ya sea de forma secuencial o no secuencial, según sea necesario para lograr el rendimiento de producción general más eficiente. Uno o más pasos del proceso como se enseña en este documento pueden combinarse entre sí o separarse en subpasos según sea necesario.
Las principales aplicaciones de mercado para recipientes integrales de doble pared formados como resultado del método y aparato en este documento enseñados incluyen, entre otras:
Como copa y/o tapa para establecimientos minoristas de comida rápida y café,
Como botella o bote para alimentos perecederos,
Como botella o frasco para productos farmacéuticos, químicos y cosméticos,
Como recipiente para comidas rápidas,
Como copa de embalaje secundaria, botella o recipiente para cualquier sector del mercado.
En una primera realización preferida, se proporciona un método y aparato para la producción de recipientes de doble pared con la estructura de dos recipientes adyacentes y conectados integralmente que se extienden en la misma dirección con una brecha de aire entre ellos, moldeados por soplado y estirado como cuerpos individuales a partir de material termoplástico y aptos para la producción en masa. Inicialmente, se forma una pieza en bruto tubular termoplástica con un extremo abierto, en donde su RSmax es sustancialmente 3 o menos para minimizar el grosor de pared tanto de la pieza en bruto tubular como del recipiente integral de doble pared que se va a moldear por soplado y estirado. Se deja que la pieza en bruto tubular se enfríe lo suficiente como para que caiga por debajo de su temperatura de fusión y, por lo tanto, se solidifique. A continuación se acondiciona térmicamente la pieza en bruto tubular hasta una primera temperatura de acondicionamiento térmico dentro del rango de temperaturas de ablandamiento térmicamente pero por debajo de la temperatura de fusión del material termoplástico. Una vez acondicionada térmicamente, la pieza en bruto tubular se estira mecánicamente en la dirección del eje longitudinal con un LS sustancialmente mayor que 1, y soplado hacia afuera mediante presión de gas de modo que RLmax sea menor que 3, y preferiblemente del orden de 1 o menos. El estiramiento mecánico longitudinal combinado con el estiramiento longitudinal y/o radial por presión de gas adopta de manera conformable y estirable la pieza en bruto tubular a la forma de un primer conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual para formar como producto intermedio un recipiente dual integral moldeado por soplado y estirado con la estructura de un primer recipiente y un segundo recipiente más pequeño integralmente conectado, extendiéndose el primer recipiente y el segundo recipiente más pequeño en direcciones opuestas entre sí. A continuación, se aplica un acondicionamiento térmico adicional para acondicionar térmicamente el segundo recipiente más pequeño moldeado por soplado y estirado y, si se considera una ventaja, al menos parte del primer recipiente a una segunda temperatura acondicionada térmicamente. Luego se proporcionan al menos un pistón de inversión perfilado y un segundo conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual junto con uno o más dispositivos de estabilidad de la pared que se aplican al menos a parte de las superficies de pared de uno o ambos de los dos recipientes moldeados por soplado y estirado integralmente conectados, de manera que las segundas paredes laterales del recipiente más pequeño puedan invertirse al menos parcialmente de adentro hacia afuera, mientras que al mismo tiempo la pared de abajo del segundo recipiente más pequeño al menos sustancialmente no se invierte, para que el segundo recipiente más pequeño se convierta en un segundo recipiente más pequeño invertido sustancialmente en imagen especular que se extiende en la misma dirección que el primer recipiente y en su interior. Alternativamente, se puede invertir manualmente un segundo recipiente más pequeño.
Un primer conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual normalmente incluye rebajes de cavidad integrales e interconectados que incluyen, entre otros:
Un rebaje de gran abertura para conexión de enganche mecánica y/o de sellado al extremo abierto de una pieza en bruto tubular,
Un primer rebaje de la cavidad del recipiente conectado de manera enganchable que incluye una zona de abertura de la boca, zonas de la pared lateral y una zona de la pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de la pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito.
Un segundo rebaje de cavidad de recipiente más pequeño conectado de manera enganchable que incluye una zona de abertura de boca, zonas de pared lateral y una zona de pared de abajo completamente cerrada que pueden incluir características de pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito.
Con los rebajes de cavidad de recipiente más pequeños primero y segundo extendiéndose en direcciones opuestas entre sí.
Un segundo conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual normalmente incluye rebajes de cavidad integrales e interconectados que incluyen, entre otros:
Un rebaje de gran abertura para una conexión de enganche mecánica y/o de sellado a la pared de abajo parcialmente cerrada de un primer recipiente moldeado por soplado y estirado,
Un primer rebaje de la cavidad del recipiente conectado de manera enganchable que incluye una zona de abertura de la boca, zonas de la pared lateral y una zona de la pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de la pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito.
Un segundo rebaje de cavidad de recipiente más pequeño conectado de manera enganchable que incluye una zona de abertura de boca, zonas de pared lateral y una zona de pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito.
Con el primer y segundo rebajes de la cavidad del recipiente más pequeños extendiéndose en direcciones opuestas entre sí,
y al menos un rebaje de pistón de inversión perfilado unido de manera enganchable, que forma parte de la segunda zona más pequeña de la pared de abajo del recipiente,
Y puede incluir además,
Al menos un primer recipiente y/o un segundo dispositivo de acondicionamiento térmico de recipiente más pequeño, y
Al menos una vía para la interconexión con al menos una fuente de presión de aire por debajo de la atmosférica.
Debido a que la combinación de la fase de estiramiento mecánico antes de la fase de soplado tiene un LS sustancialmente mayor que 1, la pieza en bruto tubular tiene un RSmax sustancialmente 3 o menos, y estando asistida la segunda inversión del recipiente más pequeño por los dispositivos de estabilidad de la pared y los pistones de inversión perfilados, un recipiente integral de doble pared que tiene la estructura de dos recipientes adyacentes y conectados integralmente que se extienden en la misma dirección con una brecha de aire entre ellos puede formarse como un solo cuerpo adecuado para la producción en masa. La brecha de aire así formada puede ser una brecha de aire parcialmente sellada o abierta.
Se pueden agregar pasos de producción adicionales en cualquier punto de la secuencia, incluidos, entre otros:
• El uso de dispositivos de estabilidad de la pared y pistones de inversión perfilados para extender de manera extensible la longitud de la pared lateral del segundo recipiente más pequeño invertido,
• Cortar cualquier parte o partes del recipiente integralmente conectado y/o de la pieza en bruto tubular por cualquier método y por cualquier motivo,
• Convertir cualquier pared de abajo parcialmente cerrada en una pared de abajo completamente cerrada mediante cualquier método y puede resultar en la formación de una brecha de aire completamente cerrada.
• Invertir aún más cualquier característica o sección de pared en cualquier recipiente integralmente conectado por cualquier método y por cualquier motivo puede resultar en la formación de una brecha de aire parcial o totalmente cerrado.
• Agregar una parte o partes adicionales de cualquier forma a cualquiera de los recipientes integralmente conectados por cualquier método y por cualquier motivo y puede resultar en la formación de una brecha de aire parcial o totalmente cerrado.
• Agregar material adicional o materiales de cualquier forma, propiedad o naturaleza a la brecha de aire por cualquier método y por cualquier motivo, incluida la mejora del aislamiento térmico.
• La aplicación de métodos adicionales de conformación para garantizar que el segundo recipiente más pequeño invertido asuma completamente su figura/forma de diseño final.
• Imprimir sobre cualquier superficie de cualquiera de los recipientes integralmente conectados mediante cualquier método.
En una segunda realización preferida, se proporciona un método y aparato para la producción de recipientes duales con la estructura de dos recipientes adyacentes y conectados integralmente que se extienden en la misma dirección con una brecha de aire entre ellos, moldeados por soplado y estirado como cuerpos individuales a partir de material termoplástico y aptos para la producción en masa. Inicialmente, se forma una pieza en bruto tubular termoplástica con un primer y un segundo extremo abierto, en donde su RSmax es sustancialmente 3 o menos para minimizar el grosor de pared tanto de la pieza en bruto tubular como del recipiente integral de doble pared que se va a moldear por soplado y estirado. Se deja que la pieza en bruto tubular se enfríe lo suficiente como para que caiga por debajo de su temperatura de fusión y, por lo tanto, se solidifique. A continuación se acondiciona térmicamente la pieza en bruto tubular hasta una primera temperatura de acondicionamiento térmico dentro del intervalo de temperaturas de ablandamiento térmicamente pero por debajo de la temperatura de fusión del material termoplástico. Una vez acondicionada térmicamente, la pieza en bruto tubular se estira mecánicamente en la dirección del eje longitudinal con un LS sustancialmente mayor que 1, y soplado hacia afuera mediante presión de gas de modo que RLmax sea menor que 3, y preferiblemente del orden de 1 o menos. El estiramiento mecánico longitudinal combinado con el estiramiento longitudinal y/o radial por presión de gas adopta de manera conformable y estirable la pieza en bruto tubular a la forma de un primer conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual para formar como producto intermedio un recipiente dual integral moldeado por soplado y estirado con la estructura de un primer recipiente y un segundo recipiente más pequeño integralmente conectado, extendiéndose el primer recipiente y el segundo recipiente más pequeño en direcciones opuestas entre sí. A continuación, se aplica un acondicionamiento térmico adicional para acondicionar térmicamente el segundo recipiente más pequeño moldeado por soplado y estirado y, si se considera una ventaja, al menos parte del primer recipiente a una segunda temperatura acondicionada térmicamente. Luego se proporcionan al menos un pistón de inversión perfilado y un segundo conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual junto con uno o más dispositivos de estabilidad de la pared que se aplican al menos a parte de las superficies de pared de uno o ambos de los dos recipientes moldeados por soplado y estirado integralmente conectados, de manera que las segundas paredes laterales del recipiente más pequeño puedan invertirse al menos parcialmente de adentro hacia afuera, mientras que al mismo tiempo la pared de abajo del segundo recipiente más pequeño al menos sustancialmente no se invierte, para que el segundo recipiente más pequeño se convierta en un segundo recipiente más pequeño invertido sustancialmente en imagen especular que se extiende en la misma dirección que el primer recipiente y en su interior. Alternativamente, se puede invertir manualmente un segundo recipiente más pequeño.
Un primer conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual normalmente incluye rebajes de cavidad integrales e interconectados que incluyen, entre otros:
• Un rebaje de gran abertura para una conexión de enganche mecánica y/o de sellado al primer extremo abierto de una pieza en bruto tubular,
• Un primer rebaje de cavidad del recipiente conectado de manera enganchable que incluye una zona de abertura de la boca, zonas de la pared lateral y una zona de la pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de la pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito.
• Un segundo rebaje de cavidad de recipiente más pequeño conectado de manera enganchable que incluye una zona de abertura de boca, zonas de pared lateral y una zona de pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito.
• Con el primer y segundo rebajes de la cavidad del recipiente más pequeños extendiéndose en direcciones opuestas entre sí,
• Y un rebaje de gran abertura conectado de manera enganchable para una conexión de enganche mecánica y/o de sellado al segundo extremo abierto de una pieza en bruto tubular.
Un segundo conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual normalmente incluye rebajes de cavidad integrales e interconectados que incluyen, entre otros:
• Un rebaje de gran abertura para una conexión de enganche mecánica y/o de sellado a la pared de abajo parcialmente cerrada de un primer recipiente moldeado por soplado y estirado,
• Un primer rebaje de cavidad del recipiente conectado de manera enganchable que incluye una zona de abertura de la boca, zonas de la pared lateral y una zona de la pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de la pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito.
• Un segundo rebaje de cavidad de recipiente más pequeño conectado de manera enganchable que incluye una zona de abertura de boca, zonas de pared lateral y una zona de pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito.
• Con el primer y segundo rebajes de la cavidad del recipiente más pequeños extendiéndose en direcciones opuestas entre sí,
• Y al menos un rebaje de pistón de inversión perfilado unido de manera enganchable, que forma parte de la segunda zona más pequeña de la pared de abajo del recipiente,
• Y puede incluir además,
• Al menos un primer recipiente y/o un segundo dispositivo de acondicionamiento térmico de recipiente más pequeño, y
• Al menos una vía para la interconexión con al menos una fuente de presión de aire por debajo de la atmosférica.
Debido a que la combinación de la fase de estiramiento mecánico antes de la fase de soplado tiene un LS sustancialmente mayor que 1, la pieza en bruto tubular tiene un RSmax sustancialmente 3 o menos, y estando asistida la segunda inversión del recipiente más pequeño por los dispositivos de estabilidad de la pared y los pistones de inversión perfilados, un recipiente integral de doble pared que tiene la estructura de dos recipientes adyacentes y conectados integralmente que se extienden en la misma dirección con una brecha de aire entre ellos se puede formar como un solo cuerpo adecuado para la producción en masa. La brecha de aire así formada puede ser una brecha de aire parcialmente sellada o abierta.
Se pueden agregar pasos de producción adicionales en cualquier punto de la secuencia, incluidos, entre otros: • El uso de dispositivos de estabilidad de la pared y pistones de inversión perfilados para extender de manera extensible la longitud de la pared lateral del segundo recipiente más pequeño invertido,
• Cortar cualquier parte o partes del recipiente integralmente conectado y/o de la pieza en bruto tubular por cualquier método y por cualquier motivo,
• Convertir cualquier pared de abajo parcialmente cerrada en una pared de abajo completamente cerrada mediante cualquier método y puede resultar en la formación de una brecha de aire completamente cerrada.
• Invertir aún más cualquier característica o sección de pared en cualquier recipiente integralmente conectado por cualquier método y por cualquier motivo puede resultar en la formación de una brecha de aire parcial o totalmente cerrado.
• Agregar una parte o partes adicionales de cualquier forma a cualquiera de los recipientes integralmente conectados por cualquier método y por cualquier motivo y puede resultar en la formación de una brecha de aire parcial o totalmente cerrado.
• Agregar material adicional o materiales de cualquier forma, propiedad o naturaleza a la brecha de aire por cualquier método y por cualquier motivo, incluida la mejora del aislamiento térmico.
• La aplicación de métodos adicionales de conformación para garantizar que el segundo recipiente más pequeño invertido asuma completamente su figura/forma de diseño final.
• Imprimir sobre cualquier superficie de cualquiera de los recipientes integralmente conectados mediante cualquier método.
Cuando se haya hecho referencia a métodos y/o aparatos como parte de la formación de un recipiente de doble pared con la estructura de dos recipientes adyacentes y conectados integralmente que se extienden en la misma dirección con una brecha de aire entre ellos y formados como un solo cuerpo a partir de una pieza en bruto tubular con un solo extremo abierto, pueden igualmente ser parte de los métodos y/o aparatos en la formación de un recipiente de doble pared con la estructura de dos recipientes adyacentes y conectados integralmente que se extienden en la misma dirección con una brecha de aire entre ellos y formados como un solo cuerpo a partir de una pieza en bruto tubular con un primer y un segundo extremo abierto, y viceversa.
Cuando se ha hecho referencia a un método y aparato que al menos sustancialmente invierte el segundo recipiente más pequeño y no invierte el primer recipiente, igualmente un método y aparato pueden al menos sustancialmente invertir el primer recipiente y no pueden invertir el segundo recipiente más pequeño.
Cuando se ha hecho referencia a un método y aparato en donde el segundo recipiente es más pequeño que el primer recipiente, igualmente un método y aparato pueden tener un primer recipiente que es más pequeño que el segundo recipiente.
Otros aspectos de la invención, que deben considerarse en todos sus aspectos novedosos, resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción, que se proporciona únicamente a modo de ejemplo.
Breve descripción de los dibujos
Los ejemplos de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción que se proporciona a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos que:
La figura 1 muestra una vista en sección transversal tridimensional de una pieza en bruto inicial tubular de resina termoplástica de acuerdo con una primera realización preferida de la presente invención;
La figura 2 muestra una vista tridimensional de al menos parte de un primer conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual de acuerdo con la misma primera realización preferida de la presente invención;
La figura 3 muestra una vista tridimensional de al menos parte de un segundo conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención;
La figura 4 muestra una vista en sección transversal tridimensional de un pistón de inversión perfilado de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención;
La figura 5 muestra vistas tridimensionales de configuraciones alternativas de volumen interno como parte de un control de estabilidad de la pared interior a presión de aire superior a la atmosférica de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención;
La figura 6 muestra una vista tridimensional de una estructura de soporte de superficie flexible interior de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención;
La figura 7 muestra una vista en sección transversal tridimensional de un tercer paso de moldeo por soplado y estirado en una secuencia de producción de un recipiente integral de doble pared de acuerdo con una primera realización preferida de la presente invención;
La figura 8 muestra una vista en sección transversal tridimensional de una estación de trabajo de inversión con dispositivos de control de estabilidad para recipientes primero y segundo más pequeños integrales moldeados por soplado y estirado que se extienden en direcciones opuestas de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención;
La figura 9 muestra una vista en sección transversal tridimensional de una primera fase de un cuarto paso de inversión en una secuencia de producción de un recipiente integral de doble pared de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención;
La figura 10 muestra una vista en sección transversal tridimensional de una segunda fase del cuarto paso de inversión de la figura 9 de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención;
La figura 11 muestra una vista en sección transversal tridimensional de una tercera fase de inversión del cuarto paso de inversión de las figuras 9 y 10 de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención;
La figura 12 muestra una vista en sección transversal tridimensional de una fase final del cuarto paso de inversión de las figuras 9 a 11 de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención;
La figura 13 muestra una vista en sección transversal tridimensional de una pieza en bruto inicial tubular de resina termoplástica de acuerdo con una segunda realización preferida de la presente invención;
La figura 14 muestra una vista tridimensional de al menos parte de una primera disposición de cavidad de molde con forma de recipiente dual de acuerdo con la misma segunda realización preferida de la presente invención; y La figura 15 muestra vistas en sección transversal tridimensionales de configuraciones alternativas de cavidades de molde con forma de recipiente dual de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención.
Descripción detallada
Se apreciará que expresiones tales como "hacia arriba", "hacia abajo", etc., como se utilizan en esta especificación, se refieren a las orientaciones mostradas en los dibujos y a orientaciones obvias para aquellos versados en la técnica. Las expresiones se utilizan para indicar orientaciones relativas, pero no deben considerarse limitantes.
Con referencia a la figura 1, se representa una pieza en bruto tubular de resina termoplástica cerrada en una vista en sección transversal tridimensional de acuerdo con una primera realización preferida de la presente invención.
De acuerdo con la primera realización preferida de la presente invención, una pieza en bruto 1 tubular cerrada puede tener sólo un extremo 2 abierto, y puede optimizarse mediante diseño de modo que su RSmax sea sustancialmente 3 o menos para minimizar el grosor de pared 3 de la pieza en bruto 1 tubular cerrada así como para minimizar el grosor de pared del recipiente dual integral que se va a moldear por soplado y estirado (no representado).
Como las piezas en bruto tubulares acondicionadas térmicamente se estiran mediante presión mecánica y/o de gas para conformarlas por estiramiento a conjuntos de cavidades de molde con forma de recipiente dual, en una o más ubicaciones deben estar las piezas en bruto tubulares;
• Sujetadas mecánicamente lo suficiente como para permitir su estiramiento, y
• Sujetadas herméticamente lo suficiente como para que se pueda ejercer presión en su interior.
Es típico que el extremo 2 abierto de una pieza en bruto 1 tubular cerrada sea sustancialmente redondo (como se muestra), ya que esto proporciona la manera más segura y eficiente de unión mecánica y de sellado. Sin embargo, aparte del extremo 2 abierto, la forma 4 circunferencial puede ser cualquier combinación de formas geométricas y/o no geométricas, o cualquier cambio o cambios en la circunferencia, según lo previsto por el diseño y con respecto a la expansión tubular en bruto de acuerdo con la forma final del recipiente de doble pared que se va a formar.
Para una pieza en bruto 1 tubular cerrada, se puede realizar una sujeción mecánica en un extremo 2 abierto. La sujeción mecánica puede tener la forma de una o más características 5 integrales de sujeción mecánica en un extremo 2 abierto que se interconectan de manera enganchable con disposiciones de tipo abrazadera o tornillo de banco mecánico externo en una disposición de cavidad de molde con forma de recipiente dual (no representada). Tales características 5 de sujeción mecánica en forma de reborde pueden formar posteriormente la pared de abajo parcialmente cerrada de un primer recipiente moldeado por soplado y estirado (no representado).
Para una pieza en bruto 1 tubular cerrada, la sujeción de sellado también se puede realizar en un extremo 2 abierto para que la presión del gas tenga al menos una vía 6 sustancialmente sellada hacia su interior y que se interconecte de manera enganchable con disposiciones de estilo de sellado externo en una disposición de cavidad de molde con forma de recipiente dual (no representada). La sujeción de sellado se incorpora típicamente como parte de las características 5 de sujeción mecánica en un extremo 2 abierto, y puede incluir cualquier combinación de características integrales comunes y/o adicionales para ayudar con el sellado.
La resina termoplástica preferida para una pieza en bruto 1 tubular cerrada es polipropileno (PP); sin embargo, se puede utilizar igualmente cualquier resina termoplástica adecuada. Una resina termoplástica puede ser de base oleosa o biológica, clara/transparente, semitransparente u opaca, de su color natural de resina o de cualquier color o combinación de colores, de un solo tipo de resina o de una combinación de tipos de resina, o cualquier combinación de los mismos.
Con referencia a la figura 2, al menos parte de un primer conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual se representa en una vista tridimensional de acuerdo con la misma primera realización preferida de la presente invención.
De acuerdo con la primera realización preferida de la presente invención, al menos parte de un primer conjunto 7 de cavidades de molde con forma de recipiente dual normalmente incluye rebajes de cavidad integrales e interconectados que incluyen, entre otros:
• Un rebaje de gran abertura para la conexión 8 de enganche mecánica y/o de sellado con el extremo 2 abierto de una pieza en bruto 1 tubular (no representada),
• Un primer rebaje 9 de la cavidad del recipiente conectado de manera enganchable que incluye una zona 10 de abertura de la boca, zonas 11 de pared lateral y una zona 12 de pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito, y donde al menos una pared de abajo parcialmente cerrada pueden ser las características 8 de conexión de enganche mecánica y/o de sellado en el extremo de las paredes 11 laterales,
• Un segundo rebaje 13 de cavidad de recipiente más pequeño, conectado de manera enganchable, que incluye una zona 14 de abertura de boca, zonas 15 de pared lateral y una zona 16 de pared de abajo completamente cerrada que pueden incluir características de pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito,
• Con el primer 9 y el segundo recipiente 13 más pequeño, los rebajes de las cavidades se extienden en direcciones opuestas entre sí y están conectados 17 integralmente.
Ejemplos de características complejas de paredes de cavidades de moldes de radio pequeño incluyen, entre otras:
• Cualquier forma de logotipo, diseño gráfico, rotulación, información promocional o similares 18 como parte de una pared de cavidad,
• Cualquier forma o forma geométrica o no geométrica como parte de una pared de cavidad (no representada), • Cualquier cambio abrupto en la altura 19 de la pared de cavidad, tipificado por la formación de una cresta, • Cualquier cambio abrupto en la altura de la pared de cavidad que regresa igualmente abruptamente sustancialmente a la altura de la pared de cavidad original en el mismo plano 20 tipificado por una nervadura de la cavidad o un canal de la cavidad,
• Una forma de rosca elevada o de rebaje de cualquier tipo como parte de una pared de cavidad (no representada), • Cualquier combinación de los mismos, o
• Una característica geométrica compleja de la pared de cavidad en forma de un cambio abrupto/de radio pequeño fácilmente evidente para aquellos versados en la técnica.
Con referencia a la figura 3, al menos parte de un segundo conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual se representa en una vista tridimensional de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención.
De acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención, al menos parte de un segundo conjunto 21 de cavidades de molde con forma de recipiente dual normalmente incluye rebajes de cavidad integrales e interconectados que incluyen, entre otros:
• Un rebaje de gran abertura para la conexión 22 de enganche mecánica y/o de sellado con la pared de abajo parcialmente cerrada de un primer recipiente moldeado por soplado y estirado (no representado),
• Un primer rebaje 23 de cavidad de recipiente, moldeado por soplado y estirado, conectado de manera enganchable, que incluye una zona 24 de abertura de boca, zonas 25 de pared lateral y una zona 26 de pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito, y donde al menos una pared de abajo parcialmente cerrada pueden ser las características 22 de conexión de enganche mecánica y/o de sellado en el extremo de las paredes 25 laterales,
• Un segundo rebaje 27 de cavidad de recipiente más pequeño, moldeado por soplado y estirado, conectado de forma enganchable, que incluye una zona 28 de abertura de boca, zonas 29 de pared lateral y al menos parte de una zona 30 de pared de abajo parcial o totalmente cerrada que pueden incluir características de pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito,
• Con los rebajes de cavidad del primer recipiente 23 moldeado por soplado y estirado y del segundo recipiente 27 más pequeño moldeado por soplado y estirado que se extienden en direcciones opuestas entre sí y están conectados 31 integralmente,
• Y al menos un rebaje 32 de pistón de inversión perfilado conectado de forma enganchable como parte de la pared 30 de abajo del segundo recipiente 27 más pequeño moldeado por soplado y estirado,
• Y puede incluir además,
• Al menos un primer recipiente 23 moldeado por soplado y estirado y/o un segundo recipiente 27 más pequeño moldeado por soplado y estirado, dispositivo de acondicionamiento térmico, como se representa en forma de al menos un inserto 33 calentador separado con una brecha 34 de aire entre las áreas calentadas y no calentadas de modo que las zonas del inserto 33 calentador de la cavidad puedan calentarse mediante cualquier método conocido, y/o partes de la cavidad puedan permanecer sin calentar según se desee, y
• Al menos una vía 35 para la interconexión con al menos una fuente de presión de aire por debajo de la atmosférica (no representada).
Con referencia a la figura 4, se representa un pistón de inversión perfilado en una vista en sección transversal tridimensional de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención.
De acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención, un pistón 36 de inversión perfilado puede tener cualquier figura/forma necesaria para ayudar a la inversión, que van desde una cara de empuje plana (no representada) hasta una forma completamente perfilada que se adapta a la forma 37 final de la pared de abajo interior invertida para garantizar de este modo que una segunda pared de abajo del recipiente más pequeño, moldeada por soplado y estirado, al menos sustancialmente no se invierta (no se muestra). El perfil preferido es una forma completamente perfilada que se adapta a la forma 37 final de la pared de abajo invertida interior y soporta suficientemente una segunda pared de abajo de recipiente más pequeña moldeada por soplado y estirado durante el proceso de inversión.
Como se muestra, el pistón 36 de inversión perfilado puede tener una rosca 38 con rebaje como una forma posible de unir un pistón 36 de inversión perfilado a un mecanismo de accionamiento de inversión de pared (no representado). Puede haber cualquier número de pistones 36 de inversión perfilados de una o más figuras/formas diferentes en una secuencia de producción. Preferiblemente por simplicidad general y eficiencia, solo hay un pistón 36 de inversión perfilado.
Los dispositivos de control de estabilidad de la pared dentro de un conjunto de cavidades de molde de recipiente dual incluyen, entre otros:
• Aplicar una presión de aire inferior a la atmosférica a través de una cavidad de molde de recipiente dual configurada a una o más superficies exteriores de las paredes del recipiente moldeadas por soplado y estirado en la región o regiones requeridas para el control de la estabilidad de la pared, como se representa en la figura 3 mediante al menos una vía 35 para la interconexión con al menos una fuente de presión de aire por debajo de la atmosférica,
• Aplicar un interior con una presión de aire superior a la atmosférica a un conjunto de cavidades de molde de recipiente dual para proporcionar un interior con una presión de aire superior a la atmosférica a los recipientes moldeados por soplado y estirado durante la inversión (no representado),
• Utilizar al menos una de las aberturas de la característica 22 de conexión de enganche mecánica y/o de sellado en un segundo conjunto 21 de cavidades de molde de recipiente dual para la inserción de al menos una estructura de soporte de superficie de pared flexible interior a un segundo conjunto de cavidades de molde de recipiente dual con el fin de proporcionar estabilidad mecánica de la pared contra superficies de pared de recipiente interiores relevantes moldeadas por soplado y estirado y/o para proporcionar al menos una forma de cabeza conformada/formada de esta manera para ayudar con la formación de la figura/forma de inversión final deseada en el punto de intersección de las paredes inversoras y no inversoras (no representadas),
• Cualquier combinación de los mismos, o
• Cualquier otro control de estabilidad de la pared del conjunto de cavidades de molde de recipiente dual evidente para aquellos versados en la técnica.
Con referencia a la figura 5, se representan en una vista tridimensional configuraciones alternativas de volumen interno como parte de un control de estabilidad de la pared interior con presión de aire superior a la atmosférica de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención.
Para estructuras integrales de recipientes de doble pared, la diferencia en el volumen interno entre el primer recipiente moldeado por soplado y estirado y el segundo recipiente más pequeño integral que se extiende en direcciones 39 opuestas (el volumen de aire dentro de los dos recipientes moldeados por soplado y estirado) y el recipiente final integral de doble pared donde el primer recipiente moldeado por soplado y estirado y el segundo recipiente más pequeño interior invertido se extienden en la misma dirección 40 (la brecha de aire entre los dos recipientes moldeados por soplado y estirado) es sustancial - y típicamente es un diferencial volumétrico de más de 10 veces. Dado que para una producción de alta velocidad el requisito es que la inversión se produzca lo más rápido posible, la acumulación de presión de aire interna entre estos dos volúmenes internos tan diferentes puede ser, en el mejor de los casos, difícil de controlar.
En el caso de que la tasa de cambio de la presión del aire interno pueda controlarse directamente durante la inversión, esto puede ser mediante dispositivos de control neumático de acción rápida tales como reguladores de presión y/o válvulas de alivio (no representadas). Sin embargo, cuando la tasa de cambio en la presión del aire interna excede la capacidad de los dispositivos neumáticos de acción rápida para controlar de manera confiable, una etapa del aparato de inversión puede incorporar una o más cámaras 41 de presión separadas que se interconectan de manera enganchable con los interiores del primer recipiente 39 moldeado por soplado y estirado y un segundo recipiente 40 más pequeño integral de manera que sus volúmenes 42 (=39+41) y 43 (=40+41) internos combinados son sustancialmente mayores que los volúmenes internos individuales del primer recipiente 39 moldeado por soplado y estirado y el segundo recipiente 40 más pequeño integral. De esta manera, a medida que el segundo recipiente más pequeño moldeado por soplado y estirado se invierte desde el volumen 42 interno combinado al volumen 43 interno combinado, el cambio de volumen interno combinado debido a la inversión es pequeño y por lo tanto el cambio de presión de aire interno puede minimizarse y controlarse fácilmente. Puede utilizarse cualquier combinación de dispositivos de control neumático y/o una o más cámaras 41 de presión.
Con referencia a la figura 6, se representa una estructura de soporte de superficie flexible interior en una vista tridimensional de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención.
De acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención, al menos un rebaje de gran abertura para la conexión 22 de enganche mecánica y/o de sellado en un segundo conjunto 21 de cavidades de molde con forma de recipiente dual de la figura 3 se puede utilizar para insertar al menos una estructura 44 de soporte de superficie flexible interior en el interior de un segundo conjunto 21 de cavidades de molde de recipiente dual para proporcionar estabilidad a la superficie de la pared interior de cualquier recipiente moldeado por soplado y estirado (no representado) durante la inversión. La una o más estructuras 44 interiores de soporte de superficie flexible pueden estar cargadas por resorte mediante cualquier método con el fin de contactarlas de forma elástica y de enganche con superficies interiores de pared del recipiente moldeadas por soplado y estiramiento relevantes en cualquier región de superficie interna donde se requiere estabilidad de la superficie de la pared.
Como se representa, una estructura 44 interior de soporte de superficie flexible puede tener al menos un brazo 45 de resorte, y cualquier brazo 45 de resorte puede tener una cabeza 46 conformada, con la forma de cabeza conformada/formada de esta manera para ayudar con la formación de la figura/forma de inversión final deseada en el punto de intersección de las paredes inversoras y no inversoras. Se pueden insertar resortes adicionales en cualquier posición en una estructura 44 de soporte de superficie flexible interior (no representada), y se pueden insertar ventajosamente entre cada cabeza 46 conformada en la brecha 47 entre cabezas. La una o más estructuras 44 interiores de soporte de superficie flexible pueden insertarse y/o retirarse de manera flexible en cualquier punto de una secuencia de producción, ya sea antes, durante o después de la inversión.
Un primer paso en una secuencia de producción de un recipiente integral de doble pared puede ser la formación de una pieza en bruto 1 tubular de la figura 1. Después de su producción, las piezas en bruto 1 tubulares se dejan enfriar lo suficiente como para que caigan por debajo de su temperatura de fusión y, por lo tanto, se solidifiquen. Las piezas en bruto 1 tubulares pueden formarse integralmente con o adyacentes a uno o más pasos de secuencia diferentes, o alternativamente pueden formarse de forma remota a uno o más pasos de secuencia. El método de formación puede ser mediante cualquier proceso adecuado conocido por los versados en la técnica, pero preferiblemente es mediante moldeo por inyección o extrusión.
Un segundo paso en una secuencia de producción de un recipiente integral de doble pared puede ser el acondicionamiento térmico de la pieza en bruto 1 tubular hasta una primera temperatura de acondicionamiento térmico. El acondicionamiento térmico puede realizarse mediante cualquier método de acondicionamiento térmico conocido por los expertos en la técnica, y puede ser parte integral de al menos otro paso de secuencia o un paso de secuencia separado e individual. El acondicionamiento térmico puede ser un aumento de temperatura si, por ejemplo, las piezas en bruto 1 tubulares se forman de forma remota para formar un recipiente integral de doble pared y, por lo tanto, necesitan calentarse hacia arriba hasta la temperatura de formación térmica, o el acondicionamiento térmico puede ser una disminución de la temperatura si, por ejemplo, se forman piezas en bruto 1 tubulares adyacentes o integrales al menos a un paso de secuencia de formación de recipiente integral de doble pared y, por lo tanto, es necesario enfriarlas hacia abajo hasta la temperatura de formación térmica. Preferiblemente, la temperatura promedio de acondicionamiento térmico de la pieza en bruto 1 tubular es del orden de 80 a 100 grados centígrados.
Con referencia a la figura 7, se representa un tercer paso de moldeo por soplado y estirado en una secuencia de producción de un recipiente integral de doble pared en una vista en sección transversal tridimensional de acuerdo con la misma primera realización preferida de la presente invención.
De acuerdo con la primera realización preferida de la presente invención, un tercer paso en una secuencia de producción de un recipiente integral de doble pared puede ser el moldeo 48 por soplado y estirado de una pieza en bruto 1 tubular termoacondicionada. Como se representa en 48a, la pieza en bruto 1 tubular termoacondicionada se carga en un primer conjunto 7 de cavidades de molde con forma de recipiente dual. Como se representa en 48b, un dispositivo 49 luego estira mecánicamente la pieza en bruto 1 tubular termoacondicionada, asistido por características 50 mecánicas y/o de sellado que pueden incluir las características 5 de sujeción mecánica integral de la pieza en bruto 1 tubular de la figura 1 y la conexión 8 de enganche mecánica y/o de sellado del primer conjunto 7 de cavidades de molde con forma de recipiente dual de la figura 2. Como se representa en 48c, luego se aplica presión de gas (no representada) internamente a la pieza en bruto 1 tubular estirada mecánicamente a través de la vía 6 sustancialmente sellada, con la ayuda de las características 50 mecánicas y/o de sellado.
La combinación de estiramiento mecánico y estiramiento a presión de gas conforma la pieza en bruto 1 inicial tubular termoacondicionada a la forma del primer conjunto 7 de cavidades de molde con forma de recipiente dual para formar de este modo un recipiente 51 dual integral moldeado por soplado y estirado con la estructura de un primer recipiente 52 moldeado por soplado y estirado y un segundo recipiente 53 más pequeño integralmente conectado, con el primer recipiente 52 y el segundo recipiente 53 más pequeño extendiéndose en direcciones opuestas entre sí
El estiramiento mecánico de la pieza en bruto 1 tubular termoacondicionada en la dirección del eje longitudinal tiene un LS mayor que 1, y cuando se combina con la relación RS de conformación por soplado en cualquier punto a lo largo de la pieza en bruto tubular, RLmax no debe ser sustancialmente mayor que 3 y preferiblemente debe ser sustancialmente 1 o menos.
La conformación por soplado a presión de gas puede comenzar después de completar el estiramiento mecánico, o la conformación por soplado a presión de gas puede comenzar antes de completar el estiramiento mecánico. El acondicionamiento térmico puede ocurrir por separado del primer conjunto 7 de cavidades de molde con forma de recipiente dual y/o puede ocurrir como parte integral del primer conjunto 7 de cavidades de molde con forma de recipiente dual (no representado).
El acondicionamiento térmico, ya sea un aumento o una disminución de la temperatura, se puede aplicar igualmente a una cualquiera o más partes o subpartes del aparato, tal como por ejemplo únicamente:
• Aplicar enfriamiento a una o más regiones en un conjunto 7 de cavidades de molde con el fin de ayudar a devolver un recipiente 51 dual integral formado por soplado a temperatura sustancialmente ambiente una vez que una pieza en bruto 1 tubular ha asumido de manera conformable y estirable la forma de un primer conjunto 7 de cavidades de molde con forma de recipiente dual,
• Aplicar enfriamiento (no representado) a un dispositivo 49 de estiramiento mecánico para contrarrestar la acumulación de calor del dispositivo 49 de estiramiento mecánico que puede conducir a la ruptura de una pieza en bruto 1 tubular de paredes delgadas durante la fase 48b de estiramiento mecánico y/o la fase 48c de formación de soplado a presión de gas.
Con referencia a la figura 8, se representa una estación de trabajo de inversión con dispositivos de control de estabilidad para un primer y segundo recipientes más pequeños integrales moldeados por soplado y estirado que se extienden en direcciones opuestas en una vista en sección transversal tridimensional de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención.
De acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención, una estación 54 de trabajo de inversión puede incluir uno o más de los siguientes:
• Un segundo conjunto 21 de cavidades de molde de recipiente dual (sustancialmente la mitad del conjunto representado),
• Al menos un método de calentamiento del primer recipiente moldeado por soplado y estirado y/o del segundo recipiente más pequeño, representado como al menos un inserto 33 calentador separado,
• Al menos una vía 35 para la interconexión con al menos una fuente de presión de aire por debajo de la atmosférica (no representada),
• Al menos un pistón 36 de inversión perfilado,
método de movimiento 55 del al menos un pistón 36 de inversión perfilado con respecto al eje longitudinal del segundo conjunto 21 de cavidades de molde de recipiente dual,
• Al menos una estructura 44 interior de soporte de superficie flexible, como se muestra en un estado comprimido elásticamente como resultado de una placa 56 tensora de resorte para permitir que la estructura 44 interior de soporte de superficie flexible se retraiga suave y libremente fuera del interior y/o pase al interior del segundo conjunto 21 de cavidades de molde de recipiente dual a través del rebaje de gran abertura para la conexión 22 de enganche mecánica y/o de sellado,
• Método de movimiento 57 de la placa 56 tensora de resorte longitudinalmente con respecto al menos a una estructura 44 de soporte de superficie flexible interior,
Una estructura para montaje y soporte 58 de movimiento de al menos una estructura 44 de soporte de superficie flexible interior,
• Método de movimiento 59 de la estructura para montaje y soporte 58 de movimiento con respecto al eje longitudinal del segundo conjunto 21 de cavidades de molde de recipiente dual,
• Al menos una cámara 60 de presión integral,
• Y al menos un dispositivo de control neumático (no representado).
Con referencia a la figura 9, se representa una primera fase de un cuarto paso de inversión en una secuencia de producción de un recipiente integral de doble pared en una vista en sección transversal tridimensional de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención.
De acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención, un paso de inversión comienza con la colocación de un recipiente 51 dual integral moldeado por soplado y estirado con la estructura de un primer recipiente 52 y un segundo recipiente 53 más pequeño conectado integralmente extendiéndose en direcciones opuestas entre sí dentro del segundo conjunto 21 de cavidades de molde de recipiente dual de una estación 54 de trabajo de inversión. El recipiente 51 dual integral moldeado por soplado y estirado puede ser de cualquier realización preferida de acuerdo con la presente invención.
La al menos una cualquiera o más partes de un recipiente 51 dual integral moldeado por soplado y estirado que se va a invertir necesitan acondicionarse térmicamente a una segunda temperatura acondicionada térmicamente. El acondicionamiento térmico puede efectuarse mediante cualquier método y puede ocurrir antes de la colocación dentro de la estación 54 de trabajo de inversión y/o después de la colocación dentro de la estación 54 de trabajo de inversión. Como se representa, la estación 54 de trabajo de inversión puede incluir al menos un inserto 33 calentador.
La segunda temperatura de acondicionamiento térmico puede ser igual o diferente a la primera temperatura de acondicionamiento térmico.
Después de la colocación de un recipiente 51 dual integral moldeado por soplado y estirado dentro de la estación 54 de trabajo de inversión, la estructura para montaje y soporte 58 de movimiento se puede mover longitudinalmente hacia el segundo conjunto 21 de cavidades de molde de recipiente dual, moviendo así la al menos una estructura 44 de soporte de superficie flexible interior hacia el interior del recipiente 51 dual integral moldeado por soplado y estirado. La inserción interior de al menos una estructura 44 de soporte de superficie flexible interior puede ser asistida por la placa 56 tensora de resorte que comprime elásticamente la al menos una estructura 44 de soporte de superficie flexible interior de modo que pueda moverse suave y libremente hacia el interior del recipiente 51 dual integral moldeado por soplado y estirado a través del rebaje de gran abertura para la conexión 22 de enganche mecánica y/o de sellado.
Con referencia a la figura 10, se representa una segunda fase del cuarto paso de inversión de la figura 9 en una vista en sección transversal tridimensional de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención.
De acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención, una vez que al menos una estructura 44 de soporte de superficie flexible interior se ha posicionado correctamente en el interior del recipiente 51 dual integral moldeado por soplado y estirado, la placa 56 tensora de resorte puede retirarse hacia atrás con respecto al recipiente 51 dual integral moldeado por soplado y estirado de manera que la estructura 44 interior de soporte de superficie flexible pueda flexionarse elásticamente hacia afuera 61 para conectarse/contactar de manera enganchable con una o más superficies interiores relevantes del recipiente 51 dual integral moldeado por soplado y estirado que puede requerir soporte de inversión.
Al menos una fuente de presión (no representada) puede aplicar una presión 62 superior a la atmosférica en el interior al recipiente 51 dual integral moldeado por soplado y estirado combinados y a la cámara 60 de presión.
Al menos una fuente de presión (no representada) puede aplicar una presión inferior a la atmosférica al exterior del recipiente 51 dual integral moldeado por soplado y estirado en uno cualquiera o más lugares relevantes (no representados).
Con referencia a la figura 11, se representa una tercera fase de inversión del cuarto paso de inversión de las figuras 9 y 10 en una vista en sección transversal tridimensional de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención.
De acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención, una vez que una o más zonas relevantes del recipiente 51 dual integral moldeado por soplado y estirado se han acondicionado térmicamente a una segunda temperatura de acondicionamiento térmico y se han aplicado uno o más métodos cualquiera de control de estabilidad de la pared, al menos un pistón 36 de inversión perfilado puede moverse longitudinalmente 63 con respecto al recipiente 51 dual integral moldeado por soplado y estirado para comenzar la inversión del segundo recipiente 53 más pequeño moldeado por soplado y estirado.
Para garantizar la inversión óptima de un segundo recipiente 53 más pequeño moldeado por soplado y estirado, es importante controlar la estabilidad de la pared en la región donde las secciones de pared inversora y no inversora se conectan de forma enganchable:
• Cuando se desee la inversión total de un segundo recipiente 53 más pequeño moldeado por soplado y estirado en una posición de imagen especular completa, la región para el control de la estabilidad de la pared en un conjunto 21 de cavidades de molde de recipiente dual es la región de conexión entre las zonas 64 de abertura de la boca del primer recipiente 52 moldeado por soplado y estirado y el segundo recipiente 53 más pequeño,
• Cuando sólo se desea la inversión parcial de un segundo recipiente 53 más pequeño moldeado por soplado y estirado en una posición sustancialmente de imagen especular, la región para el control de la estabilidad de la pared en un conjunto 21 de cavidades de molde de recipiente dual se considera necesaria por diseño con respecto a la forma final integral del recipiente de doble pared que se está formando.
Dondequiera que la región para el control de la estabilidad de la pared esté ubicada dentro de un conjunto 21 de cavidades de molde con forma de recipiente dual, es importante mantener las regiones de pared relevantes moldeadas por soplado y estirado tan físicamente estables como sea posible para que un segundo recipiente 53 más pequeño moldeado por soplado y estirado se invierta de manera ordenada, siendo el proceso de inversión:
• Comenzar empujando de forma inversa con al menos un pistón 36 de inversión perfilado en la pared 65 de abajo de un segundo recipiente 53 más pequeño de manera que la pared 65 de abajo permanezca al menos sustancialmente no invertida y se mueve primero en una dirección 63 de eje longitudinal hacia la abertura 64 de boca,
• Seguir una inversión ordenada de las paredes 66 laterales, comenzando progresivamente desde el extremo de la pared de abajo de las paredes laterales en dirección hacia el extremo de abertura 64 de boca de las paredes 67 laterales, y
• Finalizar finalmente con la inversión de la abertura 64 de boca o en cualquier otro lugar donde se pretenda concluir la inversión por diseño.
La al menos una estructura 44 interior de soporte de superficie flexible puede tener al menos una forma de cabeza conformada/formada de esta manera para ayudar con la formación de la figura/forma de inversión final deseada en el punto de intersección de las paredes inversoras y no inversoras, como se muestra únicamente en el ejemplo como las zonas 64 de abertura de la boca.
Uno o más métodos de control de estabilidad de paredes pueden estar operativos en cualquier punto dado dentro de una secuencia de inversión, incluidos, entre otros:
• Al menos una estructura 44 interior de soporte de superficie flexible enganchada o retraída en cualquier punto de la secuencia de manera que, según sea necesario, se flexiona elásticamente hacia afuera 61 para conectarse/contactarse en forma enganchable de ese modo de manera efectiva con una cualquiera o más superficies interiores relevantes del recipiente 51 dual integral moldeado por soplado y estirado,
• Por encima de la presión 62 atmosférica aplicada o desenganchada en cualquier punto de la secuencia,
• Por debajo de la presión atmosférica (no representada) aplicada o desenganchada en cualquier punto de la secuencia, o
• Cualquier combinación de los mismos.
Igualmente, la inversión puede ocurrir sin que se aplique ningún método de control de estabilidad de la pared, como por ejemplo sólo cuando la inversión se realiza manualmente.
Con referencia a la figura 12, se representa una fase final del cuarto paso de inversión de las figuras 9 a 11 en una vista en sección transversal tridimensional de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención.
De acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención, la inversión se ha completado cuando al menos un pistón 36 de inversión perfilado ha alcanzado su posición de diseño final en una dirección 63 longitudinal. En este punto:
• La al menos una estructura 44 interior de soporte de superficie flexible puede retraerse 58 y la placa 56 tensora de resorte puede moverse de modo que una vez más comprima elásticamente la estructura 44 interior de soporte de superficie flexible, o
• Antes de esta retractación, la al menos una estructura 44 interior de soporte de superficie flexible puede permanecer enganchada y el al menos un pistón 36 de inversión perfilado puede continuar moviéndose más en una dirección 63 longitudinal de modo que cualquier pared o paredes invertidas puedan alargarse de manera extensible (no representada).
Para finalizar el cuarto paso de inversión:
• En cualquier punto, cualquier presión 62 superior a la atmosférica puede desengancharse,
• En cualquier punto, cualquier fuente de presión inferior a la atmosférica (no representada) puede desengancharse, • El al menos un pistón 36 de inversión perfilado se puede retraer a su posición inicial (no representado).
Como resultado de que la combinación de la fase de estiramiento mecánico antes de la fase de soplado tiene un LS sustancialmente mayor que 1, la pieza en bruto tubular tiene un RSmax sustancialmente 3 o menos, al menos un conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente dual y los pistones perfilados, se puede formar un recipiente 68 integral de doble pared como un solo cuerpo adecuado para la producción en masa, con la estructura de un primer recipiente 69 y un segundo recipiente 71 más pequeño conectado integralmente y al menos sustancialmente invertido, y por el cual el primer recipiente 69 y el segundo recipiente 71 más pequeño invertido se extienden en la misma dirección entre sí formando de ese modo una brecha 72 de aire abierta o al menos parcialmente sellada entre ellos.
Se pueden agregar pasos de producción adicionales en cualquier punto de la secuencia, incluidos, entre otros: • Cortar cualquier parte o partes del recipiente integralmente conectado y/o de la pieza en bruto tubular por cualquier método y por cualquier motivo,
• Convertir cualquier pared de abajo parcialmente cerrada en una pared de abajo completamente cerrada mediante cualquier método, y puede resultar en la formación de una brecha de aire completamente cerrada.
• Invertir aún más cualquier característica o sección de pared en cualquier recipiente integralmente conectado por cualquier método y por cualquier motivo puede resultar en la formación de una brecha de aire parcial o totalmente cerrada.
• Agregar una parte o partes adicionales de cualquier forma a cualquiera de los recipientes integralmente conectados por cualquier método y por cualquier motivo, y puede resultar en la formación de una brecha de aire parcial o totalmente cerrada.
• Agregar material adicional o materiales de cualquier forma, propiedad o naturaleza a la brecha de aire por cualquier método y por cualquier motivo, incluida la mejora del aislamiento térmico.
• La aplicación de métodos adicionales de conformación/formación para garantizar que el segundo recipiente más pequeño invertido asuma completamente su figura/forma de diseño final.
• Imprimir sobre cualquier superficie de cualquiera de los recipientes integralmente conectados mediante cualquier método.
En situaciones en las que no se requieren velocidades de producción en masa, se puede invertir manualmente un segundo recipiente más pequeño.
Con referencia a la figura 13, se representa una pieza en bruto tubular de resina termoplástica abierta en una vista en sección transversal tridimensional de acuerdo con una segunda realización preferida de la presente invención.
De acuerdo con la segunda realización preferida de la presente invención, una pieza en bruto 73 tubular abierta puede tener un primer extremo 74 abierto y un segundo extremo 75 abierto, y puede optimizarse por diseño de manera que su RSmax sea sustancialmente 3 o menos para minimizar el grosor 76 de pared de la pieza en bruto 73 tubular abierta así como para minimizar el grosor de pared del recipiente integral de doble pared a moldear por soplado y estirado (no representado).
Como las piezas en bruto tubulares acondicionadas térmicamente se estiran mediante presión mecánica y/o de gas para conformarlas por estiramiento a conjuntos de cavidades de molde con forma de recipiente dual, en una o más ubicaciones deben estar las piezas en bruto tubulares;
• Sujetadas mecánicamente lo suficiente como para permitir su estiramiento, y
• Sujetadas herméticamente lo suficiente como para que se pueda ejercer presión en su interior.
Es típico que los extremos 74 y 75 abiertos de una pieza en bruto 73 tubular abierta sean sustancialmente redondos (como se representa), ya que esto proporciona la manera más segura y eficiente de unión mecánica y de sellado. Sin embargo, aparte de los extremos 74 y 75 abiertos, la forma 77 circunferencial puede ser cualquier combinación de formas geométricas y/o no geométricas, o cualquier cambio en la circunferencia, según lo previsto por el diseño y con respecto a la expansión de la pieza en bruto tubular de acuerdo con la forma final del recipiente de doble pared que se va a formar.
Para una pieza en bruto 73 tubular abierta, se puede efectuar la sujeción mecánica en ambos extremos 74 y 75. La sujeción mecánica puede tener la forma de una o más características 78 integrales de sujeción mecánica en uno o ambos extremos abiertos que se interconectan de manera enganchable con un tornillo de banco mecánico externo o disposiciones de tipo abrazadera en una disposición de cavidad de molde con forma de recipiente dual (no representada). Es posible que tampoco haya características 79 de sujeción en uno o ambos extremos abiertos.
Para una pieza en bruto 73 inicial tubular abierta, la sujeción de sellado también se puede efectuar en uno o ambos extremos abiertos para que la presión del gas tenga al menos una vía 6 sustancialmente sellada hacia su interior y que se interconecta de manera enganchable con disposiciones de estilo de sellado externo en una disposición de cavidad de molde con forma de recipiente dual (no representada). La sujeción del sellado normalmente se incorpora como parte de la sujeción mecánica y puede incluir cualquier combinación de características integrales comunes y/o adicionales para ayudar con el sellado.
La resina termoplástica preferida para una pieza en bruto 73 inicial tubular abierta es polipropileno (PP); sin embargo, se puede utilizar igualmente cualquier resina termoplástica adecuada. Una resina termoplástica puede ser de base oleosa o biológica, clara/transparente, semitransparente u opaca, de su color natural de resina o de cualquier color o combinación de colores, de un solo tipo de resina o de una combinación de tipos de resina, o cualquier combinación de los mismos.
Con referencia a la figura 14, al menos parte de una primera disposición de cavidad de molde con forma de recipiente dual se representa en una vista tridimensional de acuerdo con la misma segunda realización preferida de la presente invención.
De acuerdo con la segunda realización preferida de la presente invención, al menos parte de una primera disposición 80 de cavidad de molde con forma de recipiente dual normalmente incluye, pero no se limita a:
• Al menos parte de un primer conjunto 81 de cavidades de molde con forma de recipiente dual con rebajes de cavidad integrales e interconectados que incluyen, entre otros:
• Un rebaje de gran abertura para la conexión 82 de enganche mecánica y/o de sellado que puede conectarse al menos a un extremo abierto de una pieza en bruto 73 tubular abierta,
• Un primer rebaje 83 de la cavidad del recipiente conectado de forma enganchable que incluye una zona 84 de abertura de la boca, zonas 85 de pared lateral y una zona 86 de pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito,
• Un segundo rebaje 87 de cavidad de recipiente más pequeño conectado de forma enganchable que incluye una zona 88 de abertura de boca, zonas 89 de pared lateral y una zona 90 de pared de abajo parcialmente cerrada que pueden incluir características de pared de cavidad de radio pequeño para cualquier propósito,
• Con el primer 83 y el segundo rebajes de cavidad del recipiente 87 más pequeño extendiéndose en direcciones opuestas entre sí y conectados 91 integralmente, y
• Una disposición para ayudar con el estiramiento mecánico de una pieza en bruto 73 tubular abierta que tiene dos extremos abiertos, como se representa en forma de una disposición 92 que puede engancharse de manera sellada y/o mecánica con al menos un extremo 93 abierto de una pieza en bruto 73 tubular abierta mediante cualquier método conocido para ayudar con el estiramiento mecánico de una pieza en bruto tubular abierta climatizada en una dirección 94 del eje longitudinal.
Los pasos del proceso para formar un recipiente integral de doble pared pueden ocurrir como pasos del proceso en línea, como pasos del proceso adyacentes o como pasos del proceso remotos, o cualquier combinación de los mismos. Se prefiere que los pasos del proceso se produzcan en línea y/o adyacentes entre sí.
Cada paso del proceso y dispositivo del aparato tal como se enseña puede ocurrir una sola vez en una secuencia de producción en cualquier orden, o uno o más pasos del proceso y/o dispositivo del aparato pueden ocurrir múltiples veces, éter de forma secuencial o no secuencial según sea necesario para lograr el rendimiento de producción general más eficiente. Uno o más pasos del proceso como se enseña en este documento pueden combinarse entre sí o separarse en subpasos según sea necesario.
Cuando se ha hecho referencia a métodos y/o aparatos como parte de la formación de un recipiente de doble pared moldeado por soplado y estirado con la estructura de dos recipientes adyacentes y conectados integralmente que se extienden en la misma dirección entre sí y con una brecha de aire entre ellos y formado como un solo cuerpo a partir de una pieza en bruto tubular con un solo extremo abierto, igualmente pueden ser parte de los métodos y/o aparatos en la formación de un recipiente de doble pared moldeado por soplado y estirado con la estructura de dos recipientes adyacentes y conectados integralmente extendiéndose en la misma dirección entre sí con una brecha de aire entre ellos y formados como un solo cuerpo a partir de una pieza en bruto tubular con un primer y un segundo extremo abierto, y viceversa.
Cuando se ha hecho referencia a un método y aparato que al menos sustancialmente invierte el segundo recipiente más pequeño y no invierte el primer recipiente, igualmente un método y aparato pueden al menos sustancialmente invertir el primer recipiente y no pueden invertir el segundo recipiente más pequeño.
Cuando se ha hecho referencia a un método y aparato en donde la inversión del recipiente es como resultado de dispositivos mecánicos, igualmente un método y aparato pueden incluir una o más pasos manuales de inversión del recipiente.
Con referencia a la figura 15, se representan configuraciones alternativas de cavidad de molde con forma de recipiente dual en una vista tridimensional de acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención.
De acuerdo con cualquier realización preferida de la presente invención, un segundo rebaje de la cavidad del recipiente más pequeño puede ser ligeramente más pequeño que su primer rebaje de la cavidad del recipiente respectivo, o un segundo rebaje de la cavidad del recipiente más pequeño puede ser sustancialmente más pequeño que su primer rebaje de la cavidad del recipiente respectivo (no representado).
Un segundo rebaje de la cavidad del recipiente más pequeño puede tener sustancialmente la misma figura/forma 95 que su primer rebaje de la cavidad del recipiente respectivo, o un segundo rebaje de la cavidad del recipiente más pequeño puede tener una figura/forma 96 sustancialmente diferente o totalmente diferente a su primer rebaje de la cavidad del recipiente respectivo. Las mitades del conjunto de cavidades de molde en un conjunto de cavidades de molde con forma de recipiente pueden ser copias exactas de imagen especular entre sí, o las mitades de la cavidad del molde en un conjunto de cavidades del molde con forma de recipiente pueden tener diferentes formas de cavidad entre sí (no representadas).
Las principales aplicaciones de mercado para recipientes integrales de doble pared formados como resultado del método y aparato en este documento enseñados incluyen, entre otras:
• Como copa para establecimientos minoristas de comida rápida y café, como ejemplo únicamente como ya se representa en las configuraciones de cavidad de molde con forma de recipiente dual de las figuras anteriores, • Como plato o tapa para establecimientos minoristas de comida rápida y café, como ejemplo únicamente como se muestra en la configuración 97 de cavidad de molde con forma de recipiente dual,
• Como botella o recipiente para alimentos perecederos, productos farmacéuticos, químicos y cosméticos, como a modo de ejemplo únicamente como se representa en las configuraciones 98 y 99 de cavidad de molde con forma de recipiente dual,
• Como recipiente para comidas rápidas, como a modo de ejemplo únicamente como se muestra en la configuración 100 de cavidad de molde con forma de recipiente dual,
• Como copa de embalaje secundaria, vaso, botella, plato, tapa o recipiente para cualquier sector del mercado, como ejemplo únicamente como se muestra en las configuraciones 97, 98, 99 y 100 de cavidad de molde con forma de recipiente dual.
Cuando se ha hecho referencia a un método y aparato en donde el segundo recipiente es más pequeño que el primer recipiente, igualmente un método y aparato pueden tener un primer recipiente que es más pequeño que el segundo recipiente.
Claims (23)
1. Un método para producir un recipiente de doble pared con la estructura de dos recipientes integralmente conectados (17, 31, 70, 91) y adyacentes que se extienden en la misma dirección (40) con una brecha (34) de aire entre ellos, el método que comprende los pasos de:
proporcionar un primer molde (83, 9) con una primera (83, 9) cavidad de molde que tiene forma de recipiente dual; proporcionar una pieza en bruto (1) tubular termoplástica por debajo de la temperatura de fusión con un primer (83, 9) extremo abierto y un segundo extremo opuesto, teniendo la pieza en bruto una longitud de pieza en bruto inicial LO y un RSmax inferior a 3, donde RSmax se define en este documento como el valor más grande de RS que ocurre a lo largo de la longitud de la pieza en bruto (1) tubular y la relación de estiramiento radial RS se define en este documento como la relación entre una circunferencia en cualquier punto después del estiramiento por presión y la circunferencia correspondiente de la pieza en bruto (1) tubular original;
acondicionar térmicamente la pieza en bruto (1) inicial tubular a una primera (83, 9) temperatura acondicionada térmicamente dentro de un rango de temperatura ablandado térmicamente pero por debajo de la temperatura de fusión del material termoplástico;
colocar la pieza en bruto (1) tubular termoacondicionada dentro de la primera (83, 9) cavidad del molde con forma de recipiente dual;
aplicar un estirador mecánico de piezas en bruto para estirar mecánicamente la pieza en bruto (1) tubular termoacondicionada en una dirección (63, 94) del eje longitudinal hasta una longitud estirada L1, de modo que la relación de estiramiento longitudinal LS, definida en este documento como la relación L1/LO, es mayor que 1; formar por soplado la pieza en bruto (1) tubular estirada longitudinalmente hacia afuera mediante presión de gas para conformar la pieza en bruto (1) tubular estirada longitudinalmente a la primera (83, 9) cavidad del molde de modo que la relación máxima de moldeo por soplado y estirado RLmax, definida en este documento como la relación entre RSmax y LS, es inferior a 3 y de forma preferible sustancialmente 1 o menos; obtener como producto intermedio un recipiente dual integral moldeado por soplado y estirado con la estructura de un primer recipiente (52, 69) y un segundo recipiente integralmente conectado (17, 31, 70, 91), con el primer recipiente (52, 69) y el segundo recipiente extendiéndose en direcciones (39) opuestas entre sí, en donde dicho segundo extremo de la pieza en bruto (1) tubular forma una porción de abajo del segundo recipiente; y luego:
invertir el segundo recipiente de manera que se extienda en la misma dirección (40) que el primer recipiente (52, 69); obtener como producto final un recipiente integral de doble pared moldeado por soplado y estirado con la estructura de un primer recipiente (52, 69) y un segundo recipiente integralmente conectado (17, 31, 70, 91) extendiéndose en la misma dirección (40) con una brecha (34) de aire entre el primer recipiente (52, 69) y el segundo recipiente; caracterizado porque
el paso de invertir el segundo recipiente acondicionado térmicamente se realiza mediante:
proporcionar al menos un pistón (36) de inversión perfilado capaz de desplazarse en la dirección (63) longitudinal de la segunda cavidad de molde con forma de recipiente dual;
enganchar la pared (30, 65) de abajo al menos parcial del segundo recipiente climatizado con el al menos un pistón (36) de inversión perfilado;
desplazar el al menos un pistón (36) de inversión perfilado en la dirección (63) longitudinal de la segunda cavidad de molde en forma de recipiente dual tal como para desplazar la pared (30, 65) de abajo al menos parcial del segundo recipiente climatizado hacia y dentro del primer recipiente (52, 69), en donde una pared lateral del segundo recipiente climatizado se invierte progresivamente con la progresión del desplazamiento de la pared (30, 65) de abajo del segundo recipiente climatizado.
2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además, antes del paso de invertir el segundo recipiente, el paso de:
- acondicionar térmicamente el recipiente dual integral moldeado por soplado y estirado en cualquier región o regiones relevantes del primer recipiente y/o segundo recipiente a una segunda temperatura de acondicionamiento térmico; en donde el paso de invertir el segundo recipiente se ejecuta mientras el recipiente dual integral moldeado por soplado y estirado está en un estado acondicionado térmicamente.
3. Método de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, que comprende además los pasos de:
- proporcionar un segundo molde con una segunda cavidad de molde que tiene forma de recipiente dual;
- colocar el recipiente dual integral moldeado por soplado y estirado dentro de la segunda cavidad del molde con forma de recipiente dual;
en donde el paso de invertir el segundo recipiente se ejecuta mientras el recipiente dual integral moldeado por soplado y estirado está dentro de la segunda cavidad del molde con forma de recipiente dual.
4. Método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, en donde el paso de acondicionamiento térmico del recipiente dual integral moldeado por soplado y estirado se ejecuta antes de la inserción en la segunda cavidad del molde con forma de recipiente dual, mientras está dentro de la segunda cavidad del molde con forma de recipiente dual, o ambas.
5. Método de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, que comprende además el paso de invertir manualmente el segundo recipiente.
6. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho segundo extremo de la pieza en bruto tubular está cerrado.
7. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho segundo extremo de la pieza en bruto tubular está abierto.
8. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además el paso de estabilizar una pared lateral del primer recipiente y/o segundo recipiente durante el paso de invertir el segundo recipiente.
9. Método de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el paso de estabilizar una pared lateral del primer recipiente y/o segundo recipiente comprende el paso de aplicar una presión de aire interior superior a la atmosférica al menos a una cámara de presión conectada integralmente y/o la cavidad del molde de recipiente dual para proporcionar una presión de aire interior superior a la atmosférica al recipiente dual integral moldeado por soplado y estirado durante la inversión.
10. Método de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, en donde el paso de estabilizar una pared lateral del primer recipiente y/o segundo recipiente comprende el paso de aplicar una presión de aire inferior a la atmosférica a través de la cavidad del molde de recipiente dual hasta una cualquiera o más superficies exteriores del recipiente dual integral moldeado por soplado y estirado en la región o regiones donde se requiere el control de la estabilidad de la pared.
11. Método de acuerdo con las reivindicaciones 8 a 10, en donde el paso de estabilizar una pared lateral del primer recipiente y/o segundo recipiente comprende el paso de insertar al menos un miembro de soporte de superficie de pared flexible en la segunda cavidad de molde de recipiente dual y hacer que al menos un miembro de soporte de superficie de pared flexible entre en contacto con una región o regiones relevantes de las superficies interiores del recipiente dual integral moldeado por soplado y estirado.
12. Método de acuerdo con la reivindicación 11, en donde dicha región superficial relevante es la región de conexión entre las zonas de abertura de la boca del primer recipiente y el segundo recipiente.
13. Método de acuerdo con la reivindicación 11, en donde al menos un miembro de soporte de superficie de pared flexible tiene una forma de cabeza conformada/formada de esta manera para ayudar con la formación de la conformación/forma de inversión final deseada en el punto de intersección de las paredes inversoras y no inversoras.
14. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos uno de dichos pistones de inversión tiene una cara de empuje plana.
15. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos uno de dichos pistones de inversión tiene una cara completamente perfilada que se adapta a la forma final de la superficie interior de la pared (30, 65) de abajo al menos parcial del segundo recipiente para contrarrestar la inversión de la pared (30, 65) de abajo del segundo más pequeño.
16. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11-15, en donde durante el paso de invertir el al menos un miembro de soporte de superficie de pared flexible y al menos uno de dichos pistones (36) de inversión perfilados cooperan para extender estirando la longitud de la pared del segundo recipiente invertido.
17. Un método como se define en cualquier reivindicación anterior, que comprende además, en cualquier punto de la secuencia de producción
el paso adicional de cortar una o más porciones del primer recipiente (52, 69) y/o una o más porciones del segundo recipiente y/o una o más porciones de la pieza en bruto (1) tubular;
y/o:
el paso adicional de convertir una cualquiera o más paredes de abajo parcialmente cerradas en paredes de abajo completamente cerradas,
en donde este paso adicional comprende opcionalmente el paso de formar una brecha (34) de aire parcial o totalmente cerrada;
y/o:
el paso adicional de invertir aún más cualquier característica o sección de pared en cualquier recipiente integralmente conectado (17, 31, 70, 91),
en donde este paso adicional comprende opcionalmente el paso de formar una brecha (34) de aire parcial o totalmente cerrada;
y/o:
el paso adicional de agregar una parte o partes adicionales de cualquier conformación o forma a cualquiera de los recipientes integralmente conectados (17, 31, 70, 91),
en donde este paso adicional comprende opcionalmente el paso de formar una brecha (34) de aire parcial o totalmente cerrada;
y/o:
el paso adicional de añadir material o materiales adicionales de cualquier forma, propiedad o naturaleza a la brecha (34) de aire;
y/o:
el paso adicional de aplicar métodos adicionales de conformación/formación para garantizar que el recipiente invertido asuma completamente su figura/forma (95, 96) de diseño final.
18. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, ejecutado de manera que el recipiente de doble pared resultante tenga un grosor (3, 76) de pared medio altamente uniforme significativamente menor que 0.35 mm, y preferiblemente entre 0.10 mm y 0.30 mm.
19. Un aparato de moldeo por soplado y estirado para producir un recipiente de doble pared invertido mecánicamente con la estructura de dos recipientes integralmente conectados (17, 31, 70, 91) y adyacentes extendiéndose en la misma dirección (40) con una brecha (34) de aire entre ellos, el aparato que comprende:
un primer (83, 9) molde con una primera (83, 9) cavidad de molde que tiene forma de recipiente dual, diseñado para recibir una pieza en bruto (1) tubular termoplástica con un primer (83, 9) extremo abierto y un segundo extremo opuesto, incluyendo dicha cavidad un rebaje de gran abertura para una conexión de enganche mecánica y/o de sellado al extremo (2, 93) abierto de la pieza en bruto (1) tubular, un primer rebaje (83, 9) de la cavidad del recipiente conectado de forma enganchable que incluye una zona (10, 14, 24, 28, 84, 88) de abertura de la boca, zonas (11, 15, 25, 29, 85, 89) de pared lateral y una zona (12, 26, 86, 90) de pared de abajo parcialmente cerrada, un segundo rebaje de la cavidad del recipiente conectado de manera enganchable que incluye una zona (10, 14, 24, 28, 84, 88) de abertura de la boca, zonas (11, 15, 25, 29, 85, 89) de pared lateral y una zona (16, 30) de pared de abajo parcialmente cerrada o completamente cerrada, con los rebajes de la cavidad del recipiente primero (83, 9) y segundo extendiéndose en direcciones (39) opuestas entre sí;
un segundo molde con una segunda cavidad de molde que tiene forma de recipiente dual, diseñado para recibir dicho recipiente dual integral moldeado por soplado y estirado, incluyendo dicha segunda cavidad un rebaje de gran abertura para una conexión de enganche mecánica y/o de sellado a la pared (30, 65) de abajo parcialmente cerrada de dicho primer recipiente (52, 69) moldeado por soplado y estirado, un primer rebaje (83, 9) de la cavidad del recipiente conectado de manera enganchable que incluye una zona (10, 14, 24, 28, 84, 88) de abertura de la boca, zonas (11, 15, 25, 29, 85, 89) de pared lateral y una zona (12, 26, 86, 90) de pared de abajo parcialmente cerrada, un segundo rebaje de la cavidad del recipiente conectado de manera enganchable que incluye una zona (10, 14, 24, 28, 84, 88) de abertura de la boca, zonas (11, 15, 25, 29, 85, 89) de pared lateral y una zona (12, 26, 86, 90) de pared de abajo parcialmente cerrada, con el primer (83, 9) y segundo rebajes de cavidad de recipiente extendiéndose en direcciones (39) opuestas entre sí, y
al menos un rebaje (32) de pistón de inversión perfilado conectado de forma enganchable como parte de la pared (30, 65) de abajo del segundo rebaje de la cavidad del recipiente, y opcionalmente incluyendo al menos un dispositivo de acondicionamiento térmico para calentar el primer recipiente (52, 69) o el segundo recipiente o ambos de dicho recipiente dual integral moldeado por soplado y estirado, y opcionalmente incluyendo al menos una vía (35) para la interconexión con al menos una fuente de presión de aire por debajo de la atmosférica;
al menos un pistón perfilado;
al menos un dispositivo de estabilidad de pared; y
un estirador mecánico de piezas en bruto para estirar mecánicamente la pieza en bruto (1) tubular en una dirección (63, 94) del eje longitudinal cuando está en una condición acondicionada térmicamente;
estando adaptado el aparato para realizar el método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18.
20. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-18, en donde estirar mecánicamente la pieza en bruto tiene acondicionamiento térmico.
21. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-18 o 20, en donde el segundo recipiente es más pequeño que el primer recipiente y en donde, después de la inversión, el segundo recipiente es interno al primer recipiente.
22. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-18 o 20-21, en donde el primer recipiente es más pequeño que el segundo recipiente y en donde después de la inversión el primer recipiente es interno al segundo recipiente.
23. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-18 o 20-22, en donde el primer recipiente está invertido y el segundo recipiente permanece al menos sustancialmente no invertido.
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