MXPA05007812A - Aparato para moldear un cierre de plastico con expulsion facilitada con aire. - Google Patents

Abstract

Se describe un aparato para moldear un cierre de plastico que consiste en un montaje de molde macho con una espiga formadora y una manga externa de la espiga que coopera con un molde hembra para definir una cavidad del molde. Para facilitar el desprendimiento mecanico de un cierre moldeado a partir de la espiga formadora, se introduce aire a presion hacia el cierre moldeado a traves de al menos un pasaje de aire que se extiende axialmente entre la espiga formadora y la manga de la espiga. Al extender hacia afuera y formar el cierre de plastico durante la expulsion de la espiga formadora, se reducen significativamente las fuerzas a las cuales se somete el cierre durante la expulsion, reduciendo con ello deseablemente la cantidad de enfriamiento que necesita el cierre durante el ciclo de moldeado antes de la expulsion. De este modo se logran velocidades operantes muy aumentadas para el aparato de moldeado por compresion.

Description

APARATO PARA MOLDEAR UN CIERRE DE PLÁSTICO CON EXPULSIÓN FACILITADA CON AIRE CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere generalmente a un aparato y método para moldear por compresión un cierre de plástico, y más particularmente a un aparato y método para realizar la expulsión de un cierre moldeado, asistida con aire, del equipo asociado de herramientas de molde, facilitando de esta manera la fabricación a alta velocidad de cierres, en tanto se evita la deformación inaceptable del cierre.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los cierres de plástico moldeados por compresión han encontrado muy difundida aceptación en el mercado, con el cierre siendo particularmente adecuados para su uso en bebidas carbonatadas, asi como otras aplicaciones que requieren las características de fuerza y sellado deseables que tales cierres pueden proveer. Adicionalmente, estos tipos de cierres pueden ser fácilmente configurados para proveer indicación de violación, asegurando por tanto a los consumidores la calidad deseada del producto.

Las Patentes de los E.U.A. No. 4,378,893, No. 4,407,422, No. 4,418,828 y No. 4, 978, 017, todas incorporadas aquí por referencia, ilustran construcciones de cierres de plástico, incluyendo cierres que puede ser configurados para indicación de violación, los cuales pueden ser formados eficiente y económicamente por moldeo por compresión. Las Patentes de los E.U.A. No. 4,343,754, No. 4,497,765, No. 5,554,327, No. 5,670,100, y No. 5,866,177, todas incorporadas aqui por referencia, divulgan métodos y aparatos por medio de los cuales pueden ser formados cierres mediante moldeo por compresión.

Para aplicaciones típicas, un cierre moldeado por compresión incluye un elemento de retención, típicamente en la forma de una formación de rosca helicoidal, en una superficie interior de una porción de falda de un cierre. Un molde macho de las herramientas de moldeo por compresión, algunas veces referido como una espiga formadora, incluye una superficie de molde exterior que está convenientemente configurada para la formación de la rosca del cierre. Para facilitar la fabricación a alta velocidad de tales cierres, ha sido típicamente la práctica el "desmoldar" mecánicamente el cierre de plástico moldeado de la espiga formadora, sin rotación relativa para "desenroscar" el cierre de la espiga formadora. El desmoldamiento mecánico del ajuste por interferencia entre el cierre moldeado y la espiga formadora requiere que la porción de falda del cierre sea deformada hacia afuera conforme las roscas del cierre son empujadas hacia afuera de las muescas u otros rasgos de la espiga formadora dentro de las cuales son moldeadas.

La experiencia ha mostrado que la deformación de la formación de roscas, que puede ocurrir como resultado de esta acción de desmoldamiento, generalmente actúa para limitar las velocidades con las que los cierres de plástico pueden ser formados . En tanto que las máquinas de moldeo por compresión rotatorias típicas incluyen pasajes de enfriamiento con agua dentro de los componentes de las herramientas de moldeo, las velocidades de operación están típicamente limitadas por el tiempo requerido para que la formación de rosca moldeada se vuelva suficientemente sólida como para permitir el desmoldamiento mecánico de cada cierre de su respectiva espiga formadora, sin deformación inaceptable de la formación de rosca u otras porciones del cierre.

Anteriormente han sido hechos esfuerzos para facilitar este desmoldamiento mecánico de un cierre de plástico roscado de una herramienta de molde macho asociada. El uso de gas comprimido, dirigido hacia adentro de un cierre de plástico moldeado durante la remoción de la herramienta asociada, se ha practicado en conexión con el moldeo por inyección de cierres. También han sido hechos esfuerzos para incorporar tales disposiciones de expulsión por aire en equipo de moldeo por compresión, tal como se ejemplifica en la Patente de los E.U.A. No. 5,786,079, incorporada aquí por referencia, y en la solicitud de patente PCT publicada No. WO 01/32390, incorporadas aquí por referencia. Sin embargo, estas disposiciones previamente conocidas han incrementado indeseablemente la complejidad de las herramientas, y en una construcción, requirió la provisión de un pasaje de aire el cual generalmente tiende a reducir los tamaños de los pasajes de refrigerante dentro de las herramientas. Tales disposiciones han sido también generalmente limitadas en el tamaño de los pasajes provistos para la dirección de aire hacia adentro de un cierre moldeado, y han sido configuradas de un modo que indeseablemente puede tener consecuencias en las porciones delgadas de metal de las herramientas, disminuyendo su durabilidad.

La presente invención se dirige a un aparato mejorado para el moldeo por compresión de cierres de plástico, y método de operación, que facilita la fabricación de cierres a alta velocidad por medio de la introducción de gas comprimido, aire, típicamente dentro de un cierre moldeado, durante su remoción de una espiga formadora de un molde macho asociado, con el sistema estando deseablemente configurado para mantener la integridad de las herramientas asociadas, y permitir el uso de costo efectivo en el equipo de moldeo por compresión.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a un aparato para moldear un cierre de plástico, y método de operación, que facilita la fabricación de cierres de plástico a alta velocidad por medio de la introducción de un gas comprimido (aire) dentro de un cierre de plástico moldeado durante aquella porción del ciclo de moldeo en la que el cierre de plástico se "desmolda" mecánicamente de una espiga formadora del molde macho asociado. En la modalidad ilustrada, en dondel aparato está configurado para moldear un cierre de plástico que incluye un elemento de retención, típicamente en la forma de una formación de rosca helicoidal para asegurar el cierre en un contenedor asociado, el aparato está configurado en una manera que dirige aire presurizado hacia adentro del cierre en una región entre el elemento de retención y un borde libre del cierre. Esto se ha encontrado que deseablemente crea fuerzas en el interior del cierre, particularmente en la región del elemento de retención (formación de rosca) que grandemente facilitan la remoción a alta velocidad del cierre de la espiga formadora macho asociada.

Notablemente, la incorporación del sistema de expulsión por aire en las herramientas de moldeo por compresión se facilita por medio de dirigir el aire hacia adentro del cierre moldeado en uno o más pasajes formados entre la espiga formadora macho y la manga exterior de la espiga. Pasajes que tienen el área de flujo deseada pueden ser fácilmente formados, mientras que se mantiene la integridad de las herramientas de molde, y sin requerir ninguna reducción significativa en el tamaño y/o el número de pasajes de refrigerante que típicamente se proveen en las herramientas de moldeo por compresión para facilitar la solidificación del plástico fundido después de que es moldeado por compresión.

De acuerdo con la modalidad ilustrada, un aparato para moldear un cierre de plástico comprende un ensamble de molde macho que incluye una espiga formadora central, y una manga exterior de la espiga dentro de la cual se coloca la espiga formadora. El aparato incluye adicionalmente un molde hembra que coopera con el molde macho para definir una cavidad del molde generalmente en forma de copa para formar el cierre de plástico con una porción de pared superior, y una porción de falda anular. El ensamble de molde macho y el molde hembra son movibles de manera relativa para abrir la cavidad del molde para la remoción del cierre de plástico moldeado de un extremo libre de la espiga formadora central.

En la modalidad ilustrada, el ensamble de molde macho incluye una manga de expulsión colocada alrededor de la manga exterior de la espiga, con la espiga formadora y la manga de expulsión siendo movibles de manera relativa de manera que el acoplamiento de la manga de expulsión con la porción de falda del cierre de plástico moldeado mueve el cierre de plástico fuera de la espiga formadora. Cuando el cierre de plástico se forma con un elemento de retención, tal como en la forma de una formación de rosca helicoidal en la superficie interior de la porción de falda, la acción de la manga de expulsión actúa para "desmoldar" el cierre de plástico moldeado de la espiga formadora central por medio de desencajar la formación de rosca del cierre de la espiga formadora .

El ensamble de molde macho define por lo menos un pasaje de aire que se extiende a axialmente entre la espiga formadora central y la manga exterior de la espiga. El pasaje de aire puede colocarse en comunicación de fluido con la cavidad del molde para permitir que el aire presurizado sea dirigido hacia adentro del cierre de plástico moldeado después de la remoción del molde hembra, para facilitar de esta manera la remoción del cierre de la espiga formadora central. Notablemente, el aparato está configurado de tal modo que el pasaje de aire se comunica con la cavidad del molde en una región entre el elemento de retención del cierre moldeado y la superficie del cierre, típicamente un borde libre de la porción de falda, la cual de manera sellante acopla la manga de expulsión. Mediante esta disposición, el cierre moldeado se sella contra la manga de expulsión conforme el aire presurizado se dirige hacia adentro del cierre. El cierre se expande hacia afuera de una forma parecida a un globo, facilitando así el desmoldamiento mecánico del cierre de la espiga formadora central, incluyendo la remoción de la formación de rosca del cierre de la superficie exterior de la espiga formadora dentro de la cual se moldea la formación de rosca.

De acuerdo con la modalidad preferida, la espiga formadora central y la manga exterior de la espiga son movibles de manera relativa, y definen una superficie anular formadora entre las mismas, adyacente a un borde libre de la porción de falda del cierre de plástico. En una configuración típica, la porción de falda del cierre de plástico incluye al menos un elemento indicador de violación, cuyo elemento está formado contra la superficie formadora anular de la espiga formadora central. Notablemente, esta misma interfaz entre la manga exterior de la espiga y la espiga formadora central actúa para proveer un mecanismo parecido a una válvula que controla y regula el aire presurizado que está siendo dirigido hacia adentro del cierre de plástico moldeado, con el aire presurizado siendo por tanto dirigido hacia adentro del cierre de plástico durante la porción de expulsión del ciclo de moldeo.

Las características preferidas del presente aparato facilitan la operación eficiente, a alta velocidad, mientras que evitan el deterioro indeseable de las herramientas de molde. En la forma preferida, una pluralidad de pasajes de aire se extiende axialmente entre la espiga formadora central y la manga exterior de la espiga del ensamble de molde macho, con uno o más canales circunferenciales provistos extendiéndose entre la espiga formadora y la manga de la espiga uniendo la pluralidad de pasajes de aire en comunicación de fluido. En la modalidad ilustrada, un par de canales circunferenciales están provistos uniendo la pluralidad de pasajes de aire axiales, con uno de los canales más superior actuando para distribuir aire entre los pasajes de aire, y con uno de los canales circunferenciales más inferior actuando deseablemente como un acumulador para el aire comprimido. En la forma preferida, la pluralidad de pasajes de aire axiales están dispuestos a modo de balancear las fuerzas reactivas creadas por la presión de aire entre la espiga formadora central y la manga exterior de la espiga, evitando por tanto el pegamiento o desgaste indeseables de las herramientas de molde, que de otra manera resultarla a partir de un desequilibrio creado dentro de las herramientas por el suministro de aire comprimido entre la espiga formadora y la manga de la espiga.

Por la deformación o acuitamiento hacia afuera de la porción de falda del cierre de plástico moldeado, la fuerza requerida para desmoldar mecánicamente el cierre de plástico de la espiga formadora es deseablemente reducida. Esto resulta en menor deformación del cierre, el cual de otra manera puede seria ser exhibido por porciones abultadas del cierre, particularmente en la región de la característica indicadora de violación, así como en la forma de las roscas deformadas.

Otras características y ventajas de la presente invención serán fácilmente aparentes a partir de la siguiente descripción detallada, los dibujos que acompañan y las reivindicaciones anexas .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista en diagrama de un aparato para moldear un cierre de plástico que incorpora los principios de la presente invención; La Figura 2 es una vista fragmentaria, relativamente agrandada del aparato ilustrado en la Figura 1, con una espiga de formación del aparato no estando mostrada; La Figura 3 es una vista en sección transversal del diagrama del aparato mostrado en la Figura 1, tomada generalmente a lo largo de las líneas 3-3 de la Figura 1; La Figura 4 es una vista del diagrama, relativamente aumentada, del aparato ilustrado en la Figura 1, ilustrando el aparato en una configuración cerrada para moldear un cierre de plástico en el mismo; La Figura 5 es una vista similar a la de la Figura 4 que ilustra el presente aparato en una condición abierta, siendo iniciada la remoción de un cierre de plástico moldeado de una espiga formadora asociada; La Figura 6 es una vista similar a la de la Figura 5 que ilustra adicionalmente la remoción del cierre de plástico moldeado de la espiga formadora asociada, con el cierre habiendo sido sellado contra una manga de expulsión asociada, y aire presurizado siendo introducido en el mismo; La Figura 7 es una vista similar a la de la Figura 6 que ilustra adicionalmente la remoción del cierre de plástico moldeado de la espiga formadora asociada, ilustrando en diagrama las fuerzas de la presión de aire actuando contra las superficies interiores del cierre de plástico ilustrado, para facilitar su remoción de la espiga formadora asociada; y La Figura 8 ilustra un diagrama la terminación de la remoción del cierre de plástico moldeado de la espiga formadora de las herramientas asociadas .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En tanto que la presente invención es susceptible de incorporarse en varias formas, está mostrada en los dibujos, y será descrita en lo sucesivo una modalidad preferida actualmente, en el entendimiento de que la presente divulgación se considerará como una ej emplificación de la invención, y que no es la intención limitar la invención a la modalidad especifica ilustrada.

La presente invención se dirige a un aparato de moldeo por compresión, y método de operación, que facilita la fabricación a alta velocidad de cierres de plástico moldeados o artículos similares por medio de la introducción de aire presurizado adentro del cierre moldeado durante la expulsión del cierre de las herramientas asociadas. En un aparato típico de moldeo por compresión, una máquina de moldeo por compresión de torreta o rotatoria incluye una pluralidad de ensambles de herramientas de molde que están configurados para una operación que es resultado del movimiento rotatorio del moldeador por compresión. Cada ensamble de herramientas se mueve con relación a un extrusor adecuado o dispositivo similar, y un mecanismo de medición asociado que deposita una cantidad predeterminada de material de plástico fundido dentro de cada uno de los ensamble de molde cuando el ensamble está en una condición abierta. El movimiento rotatorio continuado del aparato realiza el cierre de cada ensamble de molde, típicamente por medio de accionamiento de leva, por lo que la cantidad de material fundido se comprime entre una espiga formadora macho y una cavidad del molde hembra, para así formar un cierre de plástico moldeado. Las herramientas de molde están provistas típicamente con pasajes internos de refrigerante a través de los cuales se circula el refrigerante conforme gira el moldeador por compresión para solidificar rápidamente el plástico fundido en el deseado cierre de plástico moldeado similar a una copa.

Después de que el cierre de plástico es moldeado y solidificado suficientemente como para permitir su remoción de las herramientas de molde, las herramientas de molde se abren para permitir la remoción del cierre. Típicamente, un ensamble de molde macho y un molde hembra asociado son movidos de manera relativa, exponiendo asi el cierre moldeado, ya que permanece en su posición en el ensamble de molde macho. Debido a que el cierre de plástico es típicamente formado con una porción de pared superior, una porción de falda anular que pende, y por lo menos un elemento de retención, típicamente una formación de rosca helicoidal en la superficie interior de la falda del cierre, el cierre es retenido en las herramientas de molde macho por lo que es, en esencia, un ajuste por interferencia, ya que la formación de rosca se retiene dentro de aquella porción de las herramientas de molde macho en la que se forma.

En tanto que el efectuar la remoción del cierre se conoce por "desenroscar" el cierre moldeado de las herramientas macho, la fabricación a alta velocidad se agiliza por medio de desmoldar mecánicamente el cierre de las herramientas. Esto se efectúa de manera ordinaria por medio de mover de manera relativa aquella porción del molde macho, la cual retiene el cierre, con relación a una manga de expulsión o desmoldadora asociada que acopla el borde libre de la falda del cierre. Las fuerzas axiales creadas así sobre la porción de falda resultan en la deformación hacia afuera de la porción de falda conforme la formación de rosca del cierre se mueve fuera de la región de la herramienta macho en la que se forma. Debido a que la formación de rosca, gracias a su área de sección transversal, es típicamente una de las últimas porciones del cierre en solidificar completamente, la velocidad de operación del aparato de moldeo está típicamente limitada por el tiempo requerido para solidificar suficientemente la formación de rosca como para evitar su inaceptable deformación conforme el cierre se desmolda mecánicamente de la herramienta macho.

La presente invención está dirigida a un aparato de moldeo por compresión que incluye un ensamble de molde macho que está específicamente configurado para facilitar la operación a alta velocidad por medio de dirigir aire presurizado dentro del cierre de plástico moldeado durante la porción de expulsión del ciclo de moldeo . Significativamente, debido a que la presente invención deseablemente actúa para reducir las fuerzas a las cuales la formación de rosca del cierre está sujeta durante la expulsión, las velocidades de operación para el aparato de moldeo pueden ser muy dramáticamente incrementadas, por tanto facilitando grandemente la eficiencia de fabricación. Como se apreciará, tales velocidades de formación incrementadas son un resultado directo de los esfuerzos reducidos a los que está sujeta la formación de rosca del cierre, permitiendo por tanto velocidades de operación más altas sin deformación inaceptable del cierre.

Con referencia ahora a los dibujos, está ilustrado ahí un ensamble de herramientas de molde para cierre de plástico 10 que incorpora los principios de la presente invención. Como será reconocido por aquellos que están f miliarizados con la técnica, el ensamble de herramientas de molde 10 está configurado para efectuar el moldeo por compresión de material plástico dentro de una cavidad del molde definida en el mismo, como será descrito adelante. El ensamble de herramientas de molde es típicamente uno de numerosas herramientas montadas en un aparato de moldeo por compresión de torreta o rotatorio, con la rotación impulsada del aparato haciendo un ciclo para cada ensamble de herramientas a través de las etapas necesarias para la fabricación del cierre de plástico. Como se conoce en la técnica, el ensamble de herramientas de molde 10 típicamente incluye pasajes de refrigerante internos (no mostrados) para facilitar la solidificación de un cierre de plástico moldeado, a modo de crear suficiente resistencia de columna en la pared lateral del cierre o porción de falda, para permitir el desmoldamiento del cierre de las herramientas de molde, promoviendo así la producción a alta velocidad.

Como se ilustra, el ensamble de herramientas de molde 10 incluye un ensamble de molde macho 12 que incluye una espiga formadora central 14, y una manga exterior de la espiga 16 dentro de la cual está colocada la espiga formadora. El ensamble de molde macho incluye adicionalmente una manga de expulsión 18 colocada alrededor de la manga exterior de la espiga 16, con la espiga formadora 14 y la manga de expulsión 18 siendo movibles de manera relativa, de modo que el acoplamiento de la manga de expulsión con la porción de falda de un cierre de plástico moldeado mueve el cierre de plástico fuera de la espiga formadora. La expulsión en esta manera será descrita adicionalmente en adelante.

El ensamble de herramientas de molde 10 incluye adicionalmente un molde hembra que coopera con el ensamble de molde macho 12 para definir una cavidad del molde 22 para formar un cierre de plástico. Un cierre de plástico, designado C, se ilustra un diagrama en los dibujos, e incluye una porción de pared superior W y una porción de falda anular o pared lateral S. La porción de falda anular S incluye por lo menos un elemento de retención en la superficie interior de la misma para asegurar el cierre en un contenedor asociado. El elemento de retención comprende típicamente una formación de rosca, designada T, pero se entenderá que ésta configuración especifica del elemento de retención puede variarse mientras que se mantienen los principios aquí divulgados .

El ensamble de molde 10 es portado por el moldeador de compresión rotativo asociado por medio de una horquilla 24. Un retén de manga de la espiga 26 se coloca generalmente por debajo de la horquilla 24 adyacente a la manga exterior de la espiga 16 del ensamble de herramientas. La operación del ensamble de herramienta es típicamente efectuada por levas adecuadas que actúan para mover de manera relativa los varios componentes de las herramientas para cerrar la cavidad del molde después de que una predeterminada cantidad de material plástico fundido se recibe en la misma. El accionamiento de las herramientas efectúa el moldeo por compresión del plástico para formar el cierre de plástico en la cavidad del molde, con las herramientas siendo posteriormente abiertas para facilitar la remoción del cierre moldeado, en particular, la remoción del cierre moldeado del extremo parecido a un émbolo de la de la espiga formadora central 14. Las fuerzas para el moldeo por compresión del plástico son típicamente dirigidas a través de la horquilla 24, la manga de la espiga 16, la espiga formadora 14 y el molde hembra 20.

De acuerdo con la presente invención, el presente aparato de moldeo está configurado para dirigir gas presurizado, aire, típicamente hacia adentro del cierre de plástico moldeado para facilitar su remoción de la espiga formadora central 14. Para este fin, se provee una disposición de suministro de aire para dirigir aire presurizado hacia adentro de un cierre de plástico formado dentro de la cavidad del molde 22. Mientras que el uso de aire como el gas presurizado para la práctica de esta invención se prefiere actualmente, se entenderá que un gas adecuado diferente del aire se puede emplear para la práctica de la presente invención. Por lo tanto, se entenderá que el uso del término "aire" aquí con referencia al gas que es presurizado para facilitar la expulsión del cierre pretende abarcar otros gases adecuados .

Como se ilustra en las Figuras 1 y 2, la disposición de suministro de aire incluye un acoplamiento 28 montado en la horquilla 24, con el acoplamiento comunicándose con un pasa e interno 30 definido por la horquilla. El aire presurizado dirigido a través del acoplamiento 28 hacia adentro del pasaje 30 se suministra al ensamble de herramientas de molde desde una unión rotatoria asociada, la cual provee una acción parecida a una válvula para dirigir el aire presurizado hacia adentro del ensamble de herramientas durante aquella porción del ciclo de moldeo en que se efectúa la expulsión del cierre moldeado. Mientras que el uso de una unión rotatoria (no mostrada) se prefiere actualmente, será reconocido por aquellos con habilidad en la técnica que otras disposiciones de válvula, tal como válvulas electromecánicas adecuadas o similares, pueden ser alternativamente empleadas para llevar aire presurizado hacia las herramientas durante la porción apropiada del ciclo de moldeo.

El pasaje 30 de la horquilla 24 está en comunicación de fluido con un pasaje 32 definido por el retén de la manga de la espiga 26, con el pasaje 32 comunicándose a su vez con un puerto definido por la manga de la espiga 16, y un pasaje axial de aire 34 definido entre la espiga formadora 14 y la manga exterior de la espiga 16. En tanto que la presente invención contempla que por lo menos un pasaje de aire 34 sea provisto entre la espiga formadora 14 y la manga de la espiga 16, se prefiere actualmente que una pluralidad de pasajes de aire sea provista extendiéndose axialmente entre la espiga formadora y la manga exterior de la espiga. La disposición preferida actualmente de tales pasajes de aire está ilustrada en la Figura 3 que ilustra, en sección transversal, la espiga formadora 14 y la manga exterior 16. La provisión preferida de una pluralidad de pasajes de aire dispuestos para balancear las fuerzas ejercidas en la espiga formadora evita el pegamiento y desgaste indeseables de los componentes de las herramientas. En la disposición ilustrada, las herramientas están provistas con el pasaje de aire 34 antes mencionado, asi como con un par de pasajes de aire 36, 36' , que están configurados para balancear las fuerzas ejercidas entre la espiga formadora 14 y la manga de la espiga 16. Mientras que está dentro del alcance de la presente invención que un par de pasajes de aire diametralmente opuestos puede ser empleado, la experiencia ha mostrado que el uso de tres pasajes de aire 34, 36, 36', deseablemente actúa para proveer el balance estable de fuerzas entre la espiga formadora y la manga de la espiga. Mediante esta disposición, el pegamiento indeseable entre los componentes de las herramientas se evita deseablemente. Como se reconocerá, más de tres pasajes de aire se pueden proveer entre la espiga formadora y la manga de la espiga, con el efecto deseado siendo el balance de fuerzas creado por la presión de aire dentro del ensamble de herramientas, evitando asi el pegamiento y desgaste indeseables.

Como se apreciará, la provisión de pasajes de aire 34, 36, 36', definidos entre la espiga formadora y la manga de la espiga, deseablemente evita el requerimiento de componentes internos adicionales dentro del ensamble de herramientas. Más bien, los pasajes se pueden proveer por medio de formar regiones similares a un canal en la interfaz de la espiga formadora y la manga de la espiga. Los pasajes de aire pueden ser formados deseablemente sin ninguna reducción significativa en la integridad estructural de las herramientas, y sin recurrir a ninguna reducción en el tamaño de los pasajes de refrigerante (no mostrados) dentro del ensamble de herramientas.

Para proveer la deseada distribución de aire presurizado entre los múltiples pasajes de aire, el ensamble de herramientas incluye al menos un canal circunferencial 38, que se extiende entre la espiga formadora 14 y la manga de la espiga 16, para unir la pluralidad de pasajes de aire en comunicación de fluido.

El canal circunferencial 38 actúa para distribuir el aire presurizado, introducido dentro del ensamble de herramientas, hacia la pluralidad de pasajes de aire provista entre la manga de la espiga y la espiga formadora, logrando por tanto el deseado balance de fuerzas ejercidas entre la espiga formadora y la manga de la espiga.

De acuerdo con la modalidad ilustrada, actualmente se prefiere que otro canal circunferencial 40 sea provisto en una relación separada, generalmente de manera axial al canal 38. El canal 40 está también en comunicación de fluido con una pluralidad de pasajes de aire 34, 36, 36', y deseablemente funciona como un acumulador para acumular aire presurizado antes de la introducción de aire dentro de un cierre de plástico que está siendo formado.

El aire presurizado del canal 40 se dirige hacia adentro de la cavidad del molde 22 por medio de una pluralidad de pasajes de aire más pequeños 42 que están separados circunferencialmente alrededor de la espiga formadora 14, generalmente entre la espiga formadora y el extremo distal de la manga exterior de la espiga 16. Los pasajes 42 se pueden formar por apartamentos definidos por la espiga formadora 14, con una modalidad actual que incluye ocho de tales pasajes.

La configuración especifica del ensamble de herramientas de molde 10 del presente aparato será dependiente, desde luego, de las características estructurales especificadas del cierre de plástico C que está siendo moldeado. Para muchas aplicaciones, es deseable proveer el cierre C con capacidades de indicación de violación y, para este fin, el cierre de plástico está provisto típicamente con por lo menos un elemento indicador de violación provisto en la superficie interior de la porción de falda del cierre. Tales elementos indicadores de violación se muestran en diagrama con las líneas punteadas en E de la Figura 8, con estos tipos delementos indicadores de violación siendo típicamente provistos en la forma de una o más proyecciones que están configuradas para acoplar de manera operativa al contenedor asociado durante la remoción del cierre. Típicamente, una conexión rompible está provista entre una porción inferior de la falda del cierre y el resto de la falda, por lo que el acoplamiento del uno o más elementos indicadores de violación con el contenedor asociado efectúa la fractura de la porción de falda, y dando por lo tanto evidencia distinguible, fácilmente visible, de que el cierre ha sido parcialmente o completamente removido del contenedor asociado.

Para formar el cierre C con uno o más de tales elementos indicadores de violación E, el ensamble de herramientas de molde 10 se configura de tal modo que la espiga formadora central 14 y la manga exterior de la espiga 16 son movibles de manera relativa, y definen una superficie formadora anular 44 entre las mismas adyacente a un borde libre de la porción de falda S del cierre de plástico C. La Figura 5 ilustra la espiga formadora 14 y la manga exterior de la espiga 16 después de tal movimiento relativo entre las mismas, como tomarla lugar después de la remoción del cierre moldeado C de adentro del molde hembra 20.

Notablemente, la superficie formadora 44 no solamente provee una superficie contra la cual el uno o más elementos indicadores de violación E se forman, sino adicionalmente coopera con la superficie anular apareada en el extremo distal de la manga de la espiga 16, de modo que la espiga formadora y la manga de la espiga actúan juntas para controlar el flujo de aire presurizado hacia adentro del cierre moldeado conforme el aire se mueve hacia afuera de los pasajes de aire 42. Un efecto regulador similar se logra conforme el aire presurizado se dirige entre la espiga formadora y la manga de la espiga. Actualmente se prefiere que esta región similar a una válvula no sea completamente hermética al aire puesto que esta región deseablemente provee una trayectoria de desalojo para que el aire abandone la cavidad del molde 22, conforme el ensamble de molde está siendo cerrado y el plástico fluye hacia arriba alrededor de la espiga formadora 14. El desalojo del aire durante ésta porción del ciclo de moldeo se prefiere especialmente para evitar la formación de burbujas de aire u otros huecos en el articulo de plástico moldeado.

El movimiento axial relativo de la espiga formadora 14 y la manga de la espiga 16 puede ser efectuado mecánicamente, tal como por el accionamiento de leva, pero en una construcción típica las herramientas están configuradas para el movimiento relativo que se induce como resultado de abrir el ensamble de molde mediante la separación del molde hembra 20 del ensamble de molde macho 12.

Después del movimiento relativo de la espiga formadora 14 y la manga de la espiga 16, ilustrado en la Figura 5, para facilitar la remoción de los elementos indicadores de violación del cierre de plástico C, la remoción del cierre de plástico de la espiga formadora se efectúa mediante el "desmoldamiento" del cierre de plástico de la espiga formadora, sin rotación relativa o "desenroscado" de la formación de rosca u otro elemento de retención del cierre, de los rasgos de la espiga formadora en la que se forma la formación de rosca. La expulsión del cierre se efectúa por medio del movimiento relativo de la espiga formadora 14 y la manga de la espiga 16 con relación a la manga de expulsión 18. Otra vez, tal movimiento relativo se efectúa típicamente por accionamiento de leva, tal como por el movimiento hacia arriba de la espiga formadora y de la manga de la espiga con relación a la manga de expulsión 18 fijada verticalmente .

Anteriormente, la expulsión del cierre de plástico se efectuaba por la creación de suficiente fuerza contra el borde libre de la porción de falda del cierre por la manga de expulsión 18, a modo de obligar a la formación de rosca del cierre a salir fuera de la espiga formadora 14. Esto, desde luego, requiere que el cierre esté suficientemente solidificado como para evitar el abultamiento o la deformación excesiva de la porción de falda, particularmente en la región de la banda de sisar indicadora de violación. Adicionalmente, las fuerzas relativamente grandes, a las que las roscas del cierre recién formado fueron típicamente sujetas, actuaron para limitar las velocidades de formación, puesto que las roscas necesitaban estar suficientemente solidificadas para impedir la deformación inaceptable conforme el cierre era desmoldado por la fuerza de la espiga formadora.

De acuerdo con la presente invención, la dirección del aire presurizado hacia adentro del cierre durante la fase de expulsión del ciclo de moldeo, reduce muy significativamente los esfuerzos a los que está sujeto el cierre, reduciendo por tanto el nivel de solidificación y la fuerza que el cierre debe exhibir durante el proceso de desmoldamiento. Esto, a su vez, resulta directamente en velocidades de operación significativamente incrementadas para el aparato de moldeo por compresión.

Para presurizar de manera efectiva el interior del cierre de C, se contempla que el cierre sea sellado, a un grado suficiente, en el borde libre de la porción de falda del cierre contra la manga de expulsión 18. La Figura 6 ilustra el cierre en esta disposición sellada con respecto a la manga de expulsión 18, con la superficie formadora anular 44 de la espiga formadora y su superficie empatada que coopera en el borde libre de la manga de la espiga 16, habiendo sido abierta para facilitar la remoción de los elementos indicadores de violación del cierre.

El aire presurizado se dirige hacia adentro del cierre de plástico desdel canal circunferencial acumulador 40 a través de la pluralidad de pasajes de aire 42 y a través de la superficie formadora anular 44. Por medio de esta disposición, el aire presurizado se dirige hacia adentro del cierre de plástico en la región entre la formación de rosca T, u otro elemento de retención del cierre, y la superficie del cierre que acopla la manga de expulsión 18, típicamente el borde libre de la porción de falda S. El sello circunferencial creado entre el borde libre del cierre y la manga de expulsión 18 es eficaz para permitir que el aire presurizado que está siendo dirigido hacia adentro del cierre actúe contra la superficie interior de la falda del cierre (como se indica por medio de flechas en la Figura 6) y de esta manera abultar o "poner como globo" el cierre conforme el cierre es obligado a salir de la espiga formadora por el movimiento relativo de la espiga formadora y la manga expulsión 18.

La introducción de aire presurizado dentro de esta región del cierre moldeado es preferida de manera particular, puesto que actúa en la porción del cierre entre la formación de rosca y el borde libre del cierre para abultar hacia afuera la porción del cierre colocada por encima (con referencia a la orientación ilustrada) de la formación de rosca. Esta es una distinción significativa de las disposiciones previas de expulsión con aire, en las que el aire se dirige hacia adentro de un cierre entre la formación de rosca (u otro elemento de retención) y la porción de pared superior del cierre. En tales disposiciones previas, la formación de rosca puede actuar de manera indeseable como un sello contra el flujo de aire presurizado, contra la superficie interior completa de la porción de falda, particularmente aquella región adyacente al borde libre de la falda en la que el abultamiento hacia afuera es más deseado para reducir los esfuerzos creados en las roscas del cierre durante el desmoldamiento de la espiga formadora.

El aire presurizado se dirige a través del ensamble de molde macho desde la unión rotatoria asociada durante ésta porción del ciclo de moldeo conforme el cierre se sella contra la manga de expulsión 18, con suficiente intervalo de tiempo creado en la operación de las herramientas de molde para permitir suficiente presurización del cierre.

En una aplicación tipica, el aire presurizado es suministrado a través de un sistema de suministro de aire a una presión de aproximadamente 3.518 Kg/cm2.

La Figura 7 ilustra la presurización interna adicional del cierre C, conforme el cierre se desmolda de la espiga formadora 14 por medio de la manga de expulsión 18. Como se indica mediante flechas, la presión de aire dentro del cierre actúa contra la superficie interior de la porción de falda del cierre, así como contra la superficie interior de la pared superior W del cierre moldeado .

La superficie interior de la pared superior del cierre será momentáneamente presurizada conforme el cierre se remueve de la espiga formadora 14 una cantidad suficiente como para permitir que el aire presurizado que está siendo dirigido hacia adentro del cierre se mueva alrededor del borde interior periférico de la espiga formadora 14. Por medio de romper el vacío natural que se forma ordinariamente entre la superficie interior del cierre y la superficie inferior de la espiga formadora, pueden ser formados cierres más planos que tengan paredes superiores llanas.

Conforme la presurizacion de aire actúa para abultar hacia afuera la porción de falda del cierre para facilitar el desacoplamiento de la formación de rosca T de la espiga formadora 14, el uno o más elementos indicadores de violación del cierre es obligado a salir fuera de la superficie formadora 44 de la espiga formadora 14. En efecto, una fuerza de expulsión "radial" se crea. Esto deseablemente actúa para reducir los esfuerzos a los que están sujetos los elementos indicadores de violación durante la expulsión del cierre, por tanto resultando deseablemente en una fuerza incrementada para tales elementos. La fuerza incrementada para tales elementos puede facilitar su deseada interacción mecánica con un contenedor asociado para la indicación de violación.

La Figura 8 ilustra la terminación de un ciclo de expulsión con la remoción del cierre C de la espiga formadora 14. El movimiento relativo entre la espiga formadora 14 y la manga de expulsión 18 ha sido completado, y la superficie formadora 44 de la espiga formadora otra vez movida hacia la relación de cooperación con la superficie anular apareada en el extremo distal de la manga exterior de la espiga 16. En esta porción del ciclo de moldeo, la presión de aire que está siendo dirigido hacia adentro del ensamble de molde desde la unión rotatoria asociada se descontinúa, preparando por tanto el ensamble de molde para el siguiente ciclo de moldeo.

Asi, la presente invención facilita grandemente la fabricación a alta velocidad de cierres de plástico moldeados. La presurización interna del cierre moldeado durante la expulsión reduce grandemente los esfuerzos a los cuales el cierre está sujeto conforme se desmolda mecánicamente de la espiga formadora asociada, permitiendo asi velocidades de operación incrementadas significativamente, mientras que al mismo tiempo se reduce la deformación permanente del cierre moldeado . También se logran características mejoradas de la formación de los indicadores de violación. Debido a que el presente aparato está configurado a modo de dirigir aire presurizado entre la espiga formadora y la manga de la espiga asociada, los pasajes de refrigerante típicos en las herramientas pueden ser dimensionados como se desee, con los pasajes de aire facilitando adicionalmente el desalojo de la cavidad del molde conforme se forma el cierre .

La reducción en la interferencia entre la espiga formadora y el cierre moldeado, y la resultante reducción en las fuerzas de expulsión, resulta deseablemente en la deformación reducida de la rosca, el abultamiento reducido de la porción de banda indicadora de violación del cierre, y la deformación reducida de la pared lateral externa en las ubicaciones de la rosca. El aire a alta presión introducido dentro del cierre de molde tiene el beneficio adicional de reducir la concavidad del panel superior debido a la reducción en las fuerzas de vacio generadas durante la expulsión, y provee una deformación que contrarresta la contracción cóncava de la pared superior típicamente asociada con el cierre terminado. La reducción en el tiempo de enfriamiento de moldeo resulta en un decremento significativo en el tiempo del ciclo total para formar, enfriar y expulsar el cierre moldeado.

A partir de lo anterior, numerosas modificaciones y variaciones pueden ser realizadas sin apartarse del verdadero espíritu y alcance del nuevo concepto de la presente invención. Debe entenderse que no se pretende o debería inferirse ninguna limitación con respecto a la REIVINDICACIONES 1. - Un aparato para moldear un cierre de plástico, que comprende: un ensamble de molde macho que incluye una espiga formadora central, y una manga exterior de la espiga dentro de la cual la espiga formadora está colocada; y un molde hembra que coopera con el ensamble de molde macho para definir una cavidad del molde para formar el cierre de plástico con una porción de pared superior, y una porción de falda anular, el ensamble de molde macho y el molde hembra siendo movibles de manera relativa para abrir la cavidad del molde para la remoción de un cierre de plástico moldeado de un extremo libre de la espiga formadora central, el ensamble de molde macho definiendo por lo menos un pasaje de aire que se extiende axialmente entre la espiga formadora central y la manga exterior de la espiga, el pasaje de aire estando en comunicación de fluido con la cavidad del molde para permitir que el aire presurizado sea dirigido hacia adentro del cierre de plástico moldeado después de la remoción del molde hembra para facilitar la remoción del cierre del la espiga formadora central. 2. - El aparato para moldear un cierre de plástico de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye: una

Claims (1)

1. 36 modalidad especifica ilustrada aquí. La divulgación pretende cubrirr por las reivindicaciones anexas, todas aquellas modificaciones que caen dentro del alcance de las reivindicaciones. pluralidad de pasajes de aire que se extienden axialmente entre la espiga formadora central y la manga exterior de la espiga. 3.- El aparato para moldear un cierre de plástico de acuerdo con la reivindicación 2, que incluye: al menos un canal circunferencial que se extiende entre la espiga formadora y la manga de la espiga uniendo la pluralidad de pasajes de aire en comunicación de fluido. 4. - El aparato para moldear un cierre de plástico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde: el ensamble de molde macho incluye una manga de expulsión colocada alrededor de la manga exterior de la espiga, la espiga formadora y la manga de expulsión siendo movibles de manera relativa de modo que el acoplamiento de la manga de expulsión con la porción de falda del cierre de plástico moldeado mueve el cierre de plástico fuera de la espiga formadora, la manga de expulsión acoplándose de manera sellante con el cierre mientras que el aire presurizado se dirige hacia adentro del cierre desdel pasaje de aire. 5. - El aparato para moldear un cierre de plástico de acuerdo con la reivindicación 4, en donde: el exterior de la espiga formadora está configurado para formar el cierre de plástico con por lo menos un elemento de retención en la superficie interior de la porción de falda, el pasaje de aire comunicándose con la cavidad del molde en una región entre el elemento de retención y una superficie del cierre, la cual se acopla de manera sellante con la manga de expulsión. 6. - El aparato para moldear un cierre de plástico de acuerdo con la reivindicación 5, en donde: la manga de expulsión acopla un borde libre de la porción de falda del cierre de plástico moldeado. 7. - El aparato para moldear un cierre de plástico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde: la espiga formadora central y la manga exterior de la espiga son movibles de manera relativa y definen una superficie formadora anular entre ellas, adyacente a un borde libre de la porción de falda del cierre de plástico, la porción de falda del cierre de plástico incluyendo por lo menos un elemento indicador de violación formado contra la superficie formadora anular. 8. - El aparato para moldear un cierre de plástico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde: la espiga formadora central y la manga exterior de la espiga son movibles de manera relativa y definen superficies anulares que cooperan para controlar el flujo de aire presurizado hacia adentro del cierre de plástico moldeado . 9. - Un método para moldear un cierre de plástico, que comprende los pasos de: proveer un ensamble de molde macho y un molde hembra que coopera con el ensamble de molde macho para definir una cavidad del molde para formar el cierre de plástico con una porción de pared superior, una porción de falda anular, y por lo menos un elemento de retención en una superficie interior de la porción de falda anular; moldear el cierre de plástico en la cavidad del molde; y dirigir aire presurizado a través del ensamble de molde macho hacia adentro del cierre de plástico moldeado, en una región entre el elemento de retención y un borde libre de la porción de falda, mientras se sella un borde libre de la porción de falda del cierre de plástico contra la pérdida de presión de aire, para facilitar la remoción del cierre del ensamble de molde macho . 10. - El método para moldear un cierre de plástico de acuerdo con la reivindicación 9, que incluye: proveer el ensamble de molde macho con una espiga formadora central, una manga exterior de la espiga dentro de la cual la espiga formadora está colocada, y por lo menos un pasaje de aire extendiéndose axialmente entre ellos, el paso de dirigir incluyendo dirigir aire presurizado a través del pasaje de aire. 11. - El método para moldear un cierre de plástico de acuerdo con la reivindicación 10, que incluye: proveer el ensamble de molde macho con una pluralidad de los pasajes de aire. 12. - El método para moldear un cierre de plástico de acuerdo con la reivindicación 9, en donde: el paso de dirigir incluye controlar el flujo de aire presurizado hacia adentro del cierre de plástico moldeado por medio del movimiento axial relativo de la espiga formadora central y la manga exterior de la espiga. 13.- Un aparato para moldear un cierre de plástico, que comprende: un ensamble de molde macho que incluye una espiga formadora central, y una manga exterior de la espiga dentro de la cual la espiga formadora está colocada; y un molde hembra que coopera con el ensamble de molde macho para definir una cavidad del molde para formar el cierre de plástico con una porción de pared superior y una porción de falda anular, el ensamble de molde macho y el molde hembra siendo movibles de manera relativa para abrir la cavidad del molde para la remoción de un cierre de plástico moldeado de un extremo libre de la espiga formadora central, el ensamble de molde macho definiendo por lo menos un pasaje de aire en comunicación de fluido con la cavidad del molde para permitir que el aire presurizado sea dirigido hacia adentro del cierre de plástico moldeado después de la remoción del molde hembra para facilitar la remoción del cierre de la espiga formadora central, la espiga formadora y la manga exterior de la espiga siendo movibles de manera relativa, y definiendo superficies anulares que cooperan para controlar el flujo de aire presurizado hacia adentro del cierre de plástico moldeado. 14. - El aparato para moldear un cierre de plástico de acuerdo con la reivindicación 13, en donde: la porción de falda del cierre de plástico incluye por lo menos un elemento indicador de violación formado contra la superficie anular de la espiga formadora central. 15. - El aparato para moldear un cierre de plástico de acuerdo con la reivindicación 13, en donde: las superficies anulares que cooperan de la espiga formadora central y la manga exterior de la espiga proveen una trayectoria de desalojo para el aire dentro de la cavidad del molde durante el moldeo del cierre de plástico. 16.- El aparato para moldear un cierre de plástico de acuerdo con la reivindicación 13, en donde: el por lo menos un pasaje de aire se extiende entre la espiga formadora y la manga de la espiga.