ES2848059T3 - Junta giratoria para transferir plástico fundido - Google Patents

Abstract

Junta giratoria para transferir plástico fundido desde al menos una extrusora hasta una pluralidad de moldes de una máquina giratoria para moldear preformas, comprendiendo la junta - una estructura fija (3') provista de un elemento fijo longitudinal (23), definiendo un eje longitudinal (Y), donde se proporciona un primer canal de paso (11) dentro de dicho elemento fijo longitudinal (23), - una estructura móvil (3") adaptada para girar alrededor de dicho eje longitudinal (Y) y adaptada para estar fijada de forma integral a la máquina giratoria, comprendiendo a su vez: a) un primer elemento giratorio (25), dispuesto por encima de dicho elemento fijo longitudinal (23), y adaptado para estar fijado de forma integral a la máquina giratoria, estando provisto dicho primer elemento giratorio (25) de un segundo canal de paso (11') coaxial a dicho primer canal de paso (11), estando dicho segundo canal de paso (11') en comunicación en un primer extremo del mismo con dicho primer canal de paso (11), y estando en comunicación en un segundo extremo del mismo con una pluralidad de canales radiales laterales (52), estando provistos dichos canales radiales laterales dentro de dicho primer elemento giratorio (25), b) un segundo elemento giratorio (102) dispuesto bajo el primer elemento giratorio (25) y fijado de forma integral a este, estando provisto dicho segundo elemento giratorio (102) de una cavidad pasante central cilíndrica en la que se acomoda coaxialmente un primer extremo de dicho elemento fijo longitudinal (23), - donde se proporciona un hueco entre la estructura fija (3') y la estructura móvil (3"), - donde un sello en espiral (24) se dispone en una parte de dicho hueco para garantizar la acción de sellado del plástico fundido entre dicha estructura fija (3') y dicha estructura móvil (3"), - donde dicho sello en espiral (24) comprende una ranura en espiral (103) monoextremo o multiextremo practicada en una superficie interior (101) de dicha cavidad pasante central cilíndrica enfrentada a una superficie exterior lisa de dicho elemento fijo longitudinal (23), siendo dicha ranura en espiral (103) helicoidal y presentando una hélice inclinada para ser opuesta, con su movimiento de giro, a la dirección natural de salida del flujo de plástico fundido hacia el hueco, caracterizada por que la hélice está inclinada en un ángulo no mayor de 45º con respecto a un plano ortogonal al eje longitudinal (Y), y por que entre las crestas de la espiral y la superficie exterior del elemento fijo longitudinal (23) hay una distancia de al menos 2 mm.

Description

DESCRIPCIÓN

Junta giratoria para transferir plástico fundido

Campo de la invención

[0001] La presente invención se refiere a una junta giratoria para transferir plástico fundido desde una extrusora hasta los moldes de una máquina giratoria para moldear preformas fabricadas con material termoplástico, p. ej. PET, por medio de inyección-compresión, destinadas a la fabricación de recipientes de grado alimenticio, especialmente botellas.

Estado de la técnica

[0002] La producción de números muy altos de recipientes de material termoplástico, en particular, botellas, es un proceso que, a partir de la materia prima, en general, tereftalato de polietileno o PET, permite obtener recipientes acabados incluso de formas particularmente complejas que son adecuados para las más variadas necesidades del mercado, y que son particularmente ligeros y fuertes, incluso cuando se someten a una fuerte presión a temperatura ambiente. La transición de PET en estado crudo en forma de gránulos a un recipiente de plástico puede realizarse ya sea por medio de un proceso de una sola etapa o por medio de un proceso de dos etapas, según se desee.

[0003] El proceso de una sola etapa se realiza utilizando una única planta en la que la transición de PET de gránulos a preformas, por medio de una etapa de inyección en moldes, y la transición de preforma a recipiente de plástico, por medio de una etapa de estirado y soplado, se producen de forma continua sin que la preforma se deje enfriar completamente hasta la temperatura ambiente. Por lo tanto, la preforma todavía conserva una parte del calor latente restante de la etapa de inyección, con un ahorro considerable de energía, debido a que las preformas requieren menos calor para volver a la temperatura de soplado adecuada con respecto al caso en el que deben calentarse desde la temperatura ambiente.

[0004] Un denominado proceso de dos etapas se realiza, en cambio, en dos plantas que están generalmente, pero no necesariamente, separadas: una planta realiza la primera parte del proceso de fabricación de recipientes con la transición de PET de gránulos a preformas, es decir, realiza la etapa de inyección de las preformas de PET en moldes de inyección. La segunda parte del proceso, que transforma la preforma en el recipiente final en un soplador utilizando la técnica de estirado y soplado, que generalmente se utiliza hoy en día para el soplado de recipientes de PET, se realiza en la segunda planta. El proceso de dos etapas se puede realizar también en la misma planta, incluyendo la inyección de las preformas y soplado de las mismas en botellas, pero las dos operaciones se realizan en dos momentos diferentes. Las preformas se dejan enfriar después de la inyección para llegar a la temperatura ambiente. A continuación, cuando haya que transformar las preformas en recipientes acabados, en particular en botellas, deberán calentarse en hornos apropiados para hacerlos volver a la temperatura requerida para el proceso de soplado habitual del termoplástico usado, o necesario para el estirado y soplado, si se usa PET.

[0005] Una razón para preferir una planta integrada de una sola etapa es que una planta de este tipo asegura una mejor calidad del producto final con menos consumo de energía, como se ha mencionado anteriormente. La mejor calidad del producto terminado se permite por la posibilidad de modificar los parámetros de producción en tiempo real, adaptándolos a las necesidades de fabricación de los recipientes de manera rápida y eficaz. Además, en una planta integrada de una sola etapa, un error de fabricación en la preforma se puede detectar inmediatamente permitiendo así corregir los defectos en la preforma y/o el recipiente acabado.

[0006] En las plantas de dos etapas, en cambio, un fallo que se produce en las preformas durante la operación de inyección se puede detectar con un retardo tal que compromete varios días de producción. Por otra parte, la falta de continuidad entre las dos etapas evita que toda la información del ciclo de vida de la preforma se almacene, por lo que la etapa de estirado y soplado se produce sin conocer las características exactas de las preformas procesadas en cualquier momento. No menos importante es el problema que resulta de la contaminación de la preforma cuando éstas no se transforman inmediatamente en los recipientes finales, cuando se destinen a contener un producto de grado alimenticio, comprometiendo así la vida útil de los mismos.

[0007] El moldeo por soplado se prefiere hoy también porque es particularmente adecuado para la fabricación de cuerpos huecos con una forma compleja y muchos cortes sesgados. El soplado tiene la gran ventaja de permitir la producción de recipientes con un cuerpo que es mucho más ancho que la boca, tales como botellas y frascos. Además, se prefiere en comparación con el moldeo giratorio debido a que el ciclo de producción, es decir, el tiempo de ciclo, es más corto. El soplado es un proceso de producción particularmente rápido y eficaz adaptado a la producción en masa de recipientes, tales como botellas de resina termoplástica, y en particular PET para bebidas, para los que el mercado demanda números particularmente altos de fabricación. Los tiempos de ciclo cortos permiten distribuir el coste de la planta en un número muy elevado de piezas, permitiendo de este modo alcanzar velocidades de producción incluso del orden de varias decenas de miles de recipientes por hora en las plantas de soplado más grandes. Un elemento clave desde el punto de vista económico es, por lo tanto, el coste de la materia prima, por ejemplo, PET, PE, PPE, PP, y por tanto la reducción de la cantidad de material utilizado para la fabricación de un único recipiente es crucial.

[0008] Uno de los problemas a superar todavía en la realización de las plantas de una sola etapa es su baja tasa de producción en comparación con las plantas de dos etapas, porque la primera parte del proceso de fabricación de recipientes, que es el proceso de inyección de la preforma en moldes de múltiples cavidades, hoy en día el más común, es más lenta que la segunda parte del proceso de fabricación, que es el proceso de estirado y soplado, por lo que la última operación, en la que ya se pueden conseguir capacidades de producción muy altas, se debe ejecutar con capacidades de producción que son inferiores a la capacidad máxima para mantenerlo al mismo nivel que el del molde de inyección de preformas.

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

[0010] Por lo tanto, se advierte la necesidad de proporcionar nuevas máquinas de inyección de giro para la fabricación de preformas de material termoplástico, en particular de PET, para cumplir con la demanda del mercado para aumentar la productividad y reducir el coste de preformas sin reducir su calidad. Se han buscado, por tanto, soluciones para aumentar la velocidad de una máquina de inyección-compresión de preformas sin disminuir la calidad de las preformas fabricadas. Adicionalmente, también puede observarse la necesidad de aumentar la automatización y reducir los tiempos de mantenimiento en las máquinas de inyección-compresión para recipientes termoplásticos. El problema de transferir el plástico fundido desde el módulo de extrusión hasta las cavidades de moldeo existe en una plataforma giratoria de inyección-compresión de alta producción. En el documento WO2011161649 se describe una junta giratoria para transferir plástico fundido desde una extrusora hasta los moldes de una máquina de moldeo giratoria según el preámbulo de la reivindicación 1. La junta giratoria consiste esencialmente en dos partes: una parte fija y una parte giratoria, definida en la rueda en cuya periferia se disponen las cavidades de moldeo, comprendiendo dicha parte giratoria un sello laberíntico. El principal inconveniente de una junta de este tipo se identifica en cuanto a que no es un elemento en sí, sino una parte (la parte giratoria); es una parte integral de la rueda, lo cual implica problemas de mantenimiento. La publicación US4300842A da a conocer medios de sellado para controlar fugas de material entre superficies anulares coaxiales muy próximas entre sí y relativamente móviles. Las fugas se controlan proporcionando una pluralidad de canales de sellado helicoidales sobre una de las superficies relativamente móviles para resistir el flujo de líquido filtrado entre las superficies. Los medios de sellado pueden adaptarse particularmente para controlar las fugas desde los pasos de procesamiento del aparato de procesamiento giratorio.

[0011] Por lo tanto, se advierte la necesidad de obtener una junta giratoria que supere los inconvenientes mencionados anteriormente. Otra necesidad es la de garantizar un sellado óptimo del plástico fundido durante el movimiento giratorio del carrusel, evitando así dentro de lo posible las fugas de dicho plástico desde la junta giratoria.

Sumario de la invención

[0012] El objetivo de la presente invención es proporcionar una junta giratoria para transferir plástico fundido desde una extrusora a los moldes de una máquina giratoria de moldeo de preformas termoplásticas, en particular preformas de PET, que contribuya a aumentar la productividad global de la planta de fabricación de preformas.

[0013] Otro objeto de la presente invención es proporcionar una junta giratoria que sea muy efectiva para prevenir fugas de plástico fundido durante el movimiento giratorio del carrusel sobre el que se fijan los moldes de preforma.

[0014] La presente invención pretende lograr los objetos anteriormente mencionados por medio de una junta giratoria para transferir plástico fundido desde una extrusora hasta los moldes de una máquina de moldeo de preformas giratoria de acuerdo con la reivindicación 1.

[0015] En virtud de las características de la invención, se puede proporcionar un carrusel giratorio que contiene moldes de inyección de preforma en grupos de dos, tres o cuatro, que ofrece las siguientes ventajas:

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

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

- reducción del tiempo de inactividad para el cambio de formato;

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

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

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

- liberar de las deformaciones causadas por la dilatación térmica y de las limitaciones mecánicas convencionales de estructuras de múltiples cavidades.

[0016] La ventaja general resultante es una mayor tasa de productividad por hora de preformas de mejor calidad.

[0017] Las reivindicaciones dependientes describen formas de realización preferidas de la invención que forman una parte integrante de la presente descripción.

Breve descripción de los dibujos

[0018] Otras características y ventajas de la presente invención serán evidentes en vista de la descripción detallada de formas de realización preferidas, pero no exclusivas, de un aparato de inyección-compresión, ilustradas a modo de ejemplo no limitativo, con la ayuda de los dibujos adjuntos, en los cuales:

la Fig. 1 es una vista en planta esquemática de una planta de fabricación de preformas termoplásticas en la que se incorpora la junta giratoria de acuerdo con la invención;

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

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

la Fig. 3 es una vista en sección a lo largo de un plano axial de una parte de la planta de la Fig. 1 que comprende la junta giratoria de acuerdo con la invención;

la Fig. 3a es una vista en sección ampliada de la junta giratoria de acuerdo con la invención;

la Fig. 3b es una vista axonométrica de un detalle ampliado de la junta giratoria de la Fig. 3a;

la Fig. 4 es una vista axonométrica de un elemento de la planta de la Fig. 1;

la Fig. 5 es una vista en sección lateral del elemento de la Fig. 4;

la Fig. 6 es una vista axonométrica de otro elemento de la planta de la Fig. 1;

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

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

las Figuras 8 y 9 son vistas axonométricas de otro elemento ampliado de la planta de la Fig. 2 en dos posiciones operativas diferentes;

las Figuras 10 y 11 son vistas axonométricas de otro elemento ampliado de la planta de la Fig. 1 en dos posiciones operativas diferentes;

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

las Figuras 14, 15, 16 y 17 son vistas en sección de un elemento de la planta de la Fig. 1 en diferentes posiciones operativas.

[0019] Los mismos números y letras de referencia en las figuras se refieren a los mismos miembros o componentes. Descripción detallada de una forma de realización preferente de la invención

[0020] Una forma de realización preferida de un aparato de inyección-compresión para recipientes de resina termoplástica se describe a continuación con referencia particular a las figuras mencionadas anteriormente.

[0021] La Fig. 1 es una vista en planta esquemática de una planta de inyección-compresión de tipo giratoria, para recipientes de material termoplástico, normalmente preformas de PET, para la producción de botellas u otros recipientes para su uso alimentario o no alimentario.

[0022] En este diagrama, el aparato de inyección-compresión está asociado con un dispositivo de enfriamiento de preformas 51, por ejemplo, con una cinta transportadora en estrella 50, provista de pinzas 4, para transferir las preformas de un carrusel giratorio 2 al dispositivo de enfriamiento 51. Una configuración de este tipo es normal en una planta de fabricación de recipientes de tipo dos etapas. Un experto en la materia apreciará que, sin apartarse del alcance de la invención, en lugar del dispositivo de enfriamiento de preformas 51 se puede asociar una máquina de soplado con el aparato de inyección-compresión, con los dispositivos accesorios correspondientes del tipo conocido en la técnica, tales como ruedas de transferencia, enfriamiento y/o acondicionamiento de preformas, hornos de calentamiento, etc. Si es necesario, otras máquinas, por ejemplo, utilizadas para etiquetar los recipientes y llenarlos con el producto deseado, se pueden insertar en la planta.

[0023] Además, varios componentes de la planta se pueden disponer en una posición en planta relativa ya sea alineados o agrupados con los ejes de giro formando idealmente un triángulo o, más generalmente, una forma poligonal para adaptarse a las necesidades de ocupación de espacio del lugar donde la planta se instala.

[0024] La planta de la Fig. 1 comprende al menos una extrusora 1, de tipo conocido, cuya función es plastificar el polímero transformándolo del estado sólido granular al estado fluido, con la contribución de energía proporcionada por calentadores específicos y por fuerzas de fricción que se generan debido a la acción del tornillo de extrusión, lo que produce resina fundida.

[0025] La planta comprende también el carrusel giratorio 2 para el moldeo por inyección-compresión de preformas que puede girar alrededor de un eje vertical Y.

[0026] Un dispositivo de distribución 3 para la distribución de la resina fundida producida por la extrusora 1 hasta cada molde, dispuesto en la periferia exterior del carrusel 2, se proporciona entre la extrusora 1 y el carrusel giratorio 2. Puesto que el aparato de inyección-compresión se configura como un carrusel giratorio 2, el caudal de la resina fundida a suministrar debe ser casi constante en el tiempo, por lo que debe utilizarse preferentemente una extrusora 1 capaz de generar un caudal constante.

[0027] El carrusel giratorio 2, con particular referencia a la Fig. 2, comprende un disco inferior horizontal 20 y un disco superior 22 paralelo al disco inferior. Ambos discos 20 y 22 comparten el mismo eje de giro Y, formando un conjunto con la forma ideal de un tambor. Una pluralidad de moldes 9', 9", 9'" de inyección-compresión están dispuestos a lo largo de la periferia del tambor, teniendo los moldes una forma sustancialmente alargada y definiendo cada uno de ellos un eje vertical Y’ de deslizamiento (Fig. 4) de los medios moldes, en paralelo al eje Y de rotación del carrusel 2, y pudiendo girar, por ejemplo, en la dirección de la flecha F (Fig. 2) o, si es necesario, en la dirección opuesta.

[0028] El disco inferior 20 y el disco superior 22 están unidos entre sí por los módulos de moldeo 9 para contribuir a formar la estructura de soporte de carga del carrusel 2, que tiene una alta rigidez y, por lo tanto, es capaz de soportar las altas cargas que se generan durante el proceso de inyección-compresión. El número de moldes de inyección-compresión se define durante la etapa de diseñar el aparato de inyección-compresión de acuerdo con los criterios relacionados con la tasa de productividad prevista de la planta de fabricación de preformas y/o de recipientes acabados.

[0029] Solo dos módulos de moldeo 9, que comprenden, cada uno, tres moldes de inyección-compresión 9', 9", 9"', se muestran en la Fig. 2, por razones de claridad de la descripción, pero se entiende que toda la periferia del carrusel 2 está ocupada por los moldes 9', 9", 9"', perfectamente iguales entre sí y divididos en una serie de módulos 9, que es tres veces menor que el número de moldes.

[0030] En particular, la solución de la Fig. 2 muestra una forma de realización con módulos de moldeo 9 con tres moldes 9', 9", 9"' a lo largo de la superficie periférica del carrusel 2; sin embargo, los módulos con un número de moldes distintos de tres se pueden hacer sin apartarse del alcance de protección de la invención. Estas soluciones no se muestran en las figuras, puesto que pueden comprenderse fácilmente por una persona experta en la materia.

[0031] Un dispositivo de distribución de resina fundida 3, que se muestra en mayor detalle en las Figuras 3, 3a y 3b, se proporciona en el centro del carrusel 2 en el disco inferior 20. El dispositivo de distribución 3 permite transferir la resina fundida desde el conducto 10 de alimentación individual de la extrusora fija 1, hasta la pluralidad de módulos de moldeo 9 que giran junto con el carrusel 2.

[0032] Ventajosamente, el dispositivo de distribución 3 está provisto de una junta giratoria, que es el objeto de la presente invención, comprendiendo:

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

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

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

- un segundo elemento giratorio central 102, sustancialmente en forma de campana (Fig. 3b), dispuesto bajo el primer elemento giratorio 25 y fijado de forma integral a este, provisto de una cavidad pasante central, que tiene una forma cilindrica, atravesada por la porción superior del elemento fijo central 23.

[0033] Un canal de paso de resina fundida 11' se proporciona en el primer elemento giratorio 25, teniendo el mismo diámetro que el canal de paso 11 en un primer extremo del mismo y en comunicación con el último. Los canales de paso 11 y 11' se disponen a lo largo del eje Y del carrusel 2; siendo el canal de paso 11 considerablemente más largo que el canal de paso 11'. Dicho canal de paso 11' se proporciona, en su lugar, en un segundo extremo del mismo con un abocardado para su conexión a una pluralidad de canales laterales radiales 52, proporcionado de nuevo en el interior de dicho primer elemento giratorio 25.

[0034] Puesto que, durante el giro del carrusel giratorio 2, la resina fundida tiende a salir parcialmente del hueco entre la estructura fija 3' y la estructura móvil 3" cuando la resina pasa del canal 11 al canal 11', una junta en espiral 24 garantiza ventajosamente la estanqueidad de la resina fundida entre dicha estructura fija 3' y dicha estructura móvil 3".

[0035] El sello en espiral 24 se encuentra en el espacio entre la superficie interior 101 de la cavidad pasante cilindrica, en el centro del segundo elemento giratorio 102 (Fig. 3b), integral con el primer elemento giratorio 25, y la superficie exterior lisa del elemento longitudinal fijo 23. Una ranura en espiral monoextremo o multiextremo 103, por ejemplo, con dos o cuatro extremos, se proporciona ventajosamente en la superficie interior 101. La ranura en espiral 103 es una ranura helicoidal que tiene la hélice inclinada en la dirección opuesta a la de giro de los elementos giratorios 25 y 102, y por tanto, de todo el carrusel 2, mediante la que el movimiento de giro relativo de las espirales con respecto al elemento fijo longitudinal 23 crea un efecto de bombeo que se opone a la liberación de resina fundida a presión desde el espacio entre la estructura fija 3' y la estructura móvil 3", presionándola hacia arriba y manteniéndola dentro del propio dispositivo de distribución 3.

[0036] En particular, una hélice inclinada de este tipo es tal como para oponerse a la dirección de salida natural del flujo de plástico fundido en el hueco con su movimiento de giro. Por ejemplo, en el caso de giro de la estructura móvil 3" de acuerdo con la dirección F (Fig. 2), la ranura en espiral 103 es una hélice a la izquierda.

[0037] La hélice de la ranura en espiral 103 está ventajosamente inclinada en un ángulo no mayor de 45° con respecto a un plano ortogonal al eje longitudinal Y, con el fin de que el efecto de bombeo anterior sea más efectivo. Se han obtenido empíricamente buenos resultados con un ángulo de entre 10° y 40°. Otras investigaciones han indicado excelentes resultados con un ángulo de entre 15° y 30°.

[0038] Asimismo, el mejor funcionamiento del sello en espiral de la junta giratoria de la invención se ha obtenido cuando la ranura en espiral 103 se realiza en la superficie interior 101 del segundo elemento giratorio 102 y cuando, ventajosamente, entre las crestas de la espiral y la superficie exterior lisa del elemento fijo longitudinal 23 hay una distancia de al menos 2 mm, preferiblemente de entre 3 y 6 mm. Se han obtenido empíricamente resultados óptimos con un valor de dicha distancia de aproximadamente 4 mm. Esta solución permite trabajar a la máxima velocidad de moldeo de la máquina en el caso del material termoplástico, tal como, por ejemplo, PET, polipropileno y polietileno, teniendo también en cuenta las propiedades viscoelásticas de estos materiales.

[0039] En particular, el hueco entre la estructura fija 3' y la estructura móvil 3" tiene una forma anular, con sección transversal en forma de L, y está delimitada por un lado por la superficie inferior del primer elemento giratorio 25 y por la superficie superior del elemento fijo longitudinal 23, y está delimitada en el otro lado por la superficie interior 101 del elemento giratorio 102 y por la superficie exterior lisa del elemento fijo longitudinal 23.

[0040] Esta junta giratoria permite la unión giratoria relativa mutua entre el elemento fijo longitudinal 23 y el primer elemento giratorio 25. Por otra parte, el elemento fijo 23 se fija a un elemento de soporte 35, que se conecta a la estructura de la planta. Un cojinete de empuje 26 se interpone entre la estructura móvil superior 3", que gira alrededor del eje Y, y la estructura fija inferior 3' del dispositivo de distribución 3.

[0041] La superficie superior 110 del segundo elemento giratorio 102 está conformada ventajosamente como una corona circular (Figura 3b) y está provista de una pluralidad de ranuras radiales 111, equidistantes entre sí. Este diseño permite mejorar el sello de contacto entre el segundo elemento giratorio 102 y el primer elemento giratorio 25.

[0042] La resina fundida, procedente del conducto de alimentación 10 de la extrusora 1, pasa en secuencia en el canal de paso 11, en el canal de paso 11' y en los canales radiales laterales 52. Dichos canales radiales laterales 52 del primer elemento giratorio 25 se comunican, a su vez, con los conductos laterales 27 respectivos que conectan el primer elemento giratorio 25 a los módulos de moldeo 9 respectivos.

[0043] Cada conducto lateral 27 está provisto de un canal central 27' respectivo, que tiene un diámetro adecuado para la alimentación de los moldes de inyección-compresión 9', 9", 9"' con una cantidad predeterminada de material termoplástico fundido. Resistencias eléctricas 38', 38" y 38"' adaptadas para mantener la resina fundida a una temperatura correcta de manera que la resina pueda llegar a los módulos 9', 9", 9"' a la temperatura de diseño para el moldeo de preformas, se disponen ventajosamente a lo largo de los diversos conductos atravesados por la resina fundida en el interior del dispositivo de distribución 3.

[0044] Cada canal central 27' de los conductos laterales 27 se conecta a un colector 28 (Figuras 12a, 12b, 13a, 13b), que se obtiene en el bloque de inyección 29, que por medio de un circuito de canalización apropiado se comunica con las respectivas cavidades de moldeo 41', 41", 41'" dispuestas en el correspondiente módulo de moldeo 9.

[0045] Aunque se hace referencia en esta parte de la descripción en vista de la brevedad a un solo módulo de moldeo 9 provisto de tres moldes 9', 9", 9'" y, en detalle, a un solo molde 9', se entiende que todos los moldes y los módulos de moldeo que se incluyen en el carrusel giratorio 2 tienen las mismas características funcionales y estructurales, a menos que se especifique lo contrario. En la forma de realización mostrada aquí, la pluralidad de módulos de moldeo 9 se encuentra en un número igual a un tercio de la de las cavidades de moldeo 41', 41", 41"'.

[0046] El módulo de moldeo 9 se describe así en mayor detalle con referencia en particular a las Figuras 4 y 5. El módulo de moldeo 9 comprende un elemento de soporte, por ejemplo, en forma de un bastidor 21 con una estructura sustancialmente en forma de C, muy sólida y rígida, que se fija integralmente en la parte superior de la misma en el disco superior 22 y en la parte inferior de la misma en el disco inferior 20. Su rigidez permite contrastar las fuerzas de reacción producidas por las fuerzas asociadas con la operación de moldeo por inyección-compresión. Tres moldes 9’, 9”, 9”’, que son mutuamente iguales y forman el módulo 9, están fijados en la parte abierta del bastidor 21, orientados en dirección radial hacia el exterior del carrusel 2.

[0047] El molde 9' se compone de tres partes: la parte superior 12, la parte central 13 y la parte inferior 14.

[0048] Por razones de claridad, la parte superior 12 es convencionalmente la parte del molde 9' que permanece conectada al bastidor 21 del módulo 9 durante las operaciones de mantenimiento corrientes u operaciones de cambio de formato de la cavidad de moldeo 41'.

[0049] La parte central 13 es convencionalmente la parte del molde 9' que se puede sustituir con una rápida operación relativamente simple cuando se debe reemplazar por razones de desgaste o cambio de formato de las preformas a fabricar. La parte central 13, durante las operaciones de moldeo actuales, permanece fija e integral en bloque con la parte superior 12 y las dos partes 12 y 13 se mueven juntas a lo largo de la dirección D (Fig. 5) para cerrar y abrir la cavidad de moldeo 41'.

[0050] La parte inferior 14 es convencionalmente la parte del molde 9' fijada integralmente al bastidor 21, que no se mueve durante las operaciones de moldeo actuales y puede sustituirse por una rápida operación relativamente simple cuando la cavidad de moldeo 41' necesita reemplazarse por razones de desgaste o cambio de formato de las preformas a fabricar.

[0051] La parte superior 12 comprende una varilla longitudinal 55 que se desliza verticalmente en un orificio guía de la parte superior del bastidor 21, e integral en el extremo superior de la misma con una corredera 53 que puede deslizarse en la dirección de la flecha D a lo largo de la guía 54 integralmente fijada a dicha parte superior del bastidor 21. La varilla 55 incluye una rueda 230, o elemento equivalente, que actúa como un empujador capaz de seguir una superficie de leva (no mostrada), que controla el movimiento vertical de la parte superior 12 y de la parte central 13 del molde 9' durante la operación de moldeo.

[0052] Una cuña de bloqueo y de desbloqueo 57 para el bloqueo o desbloqueo de la varilla 55, controlada por un accionador neumático 58, permite mantener la parte superior 12 y la parte central 13 fijadas en una posición inferior (Fig. 14), actuando sobre una rueda adicional 56 proporcionada sobre la varilla 55, durante la etapa de moldeo de la preforma. Cuando la cuña 57 se retrae en cambio desde el asiento específico en la varilla 55 bajo la acción del accionador neumático 58 (véase la posición en las Figuras 5, 15, 16 y 17), permite el deslizamiento vertical de la parte superior 12 y parte central 13 para realizar otras etapas del ciclo de moldeo, descrito a continuación.

[0053] La parte central 13 comprende (Figuras 6, 7a, 7b):

- un acoplamiento de bayoneta 15 para unirse a la parte superior 12, a fin de permitir una fijación y separación rápida de la parte central 13 de la parte superior 12, por ejemplo, durante las operaciones de cambio de formato de preforma; - una jaula de guía de deslizamiento constituida por cuatro varillas 16', 16", 16"', 16iv, asociadas con respectivos muelles de retorno 200 y fijadas en la parte superior a una primera placa 18 y en la parte inferior a una estructura de base 18", estando la primera placa 18 provista de un orificio pasante central 210 a través del que pasa la varilla 55, estando la varilla conectada en el extremo inferior de la misma al acoplamiento de bayoneta 15 proporcionado dentro de la jaula de guía, lo que permite un movimiento de deslizamiento relativo entre el acoplamiento de bayoneta 15 y la primera placa 18;

- un cilindro neumático 19 que tiene una cavidad interior, que define una cámara neumática en la que se aloja un pistón 49, estando dicho cilindro 19 fijado en un extremo superior del mismo al acoplamiento de bayoneta 15, posiblemente con una extensión interpuesta 220, y estando provisto en un extremo inferior del mismo de una parte plana, por ejemplo, en la forma de una segunda placa 18', coincidiendo preferentemente con el mismo extremo inferior plano del propio cilindro 19, deslizando a lo largo de las cuatro varillas 16', 16", 16"', 16iv; estando dichos muelles de retorno 200, helicoidales y coaxiales con dichas varillas, fijados en un primer extremo del mismo a la primera placa 18 y en un segundo extremo del mismo a la segunda placa 18', ya sea integral con o perteneciendo a parte del cilindro 19, que puede moverse paralela con respecto a la primera placa 18;

- un troquel o núcleo 59, fijado integralmente en el pistón 49, que forma un componente complementario a la cavidad de moldeo 41' para completar el molde de la preforma, que delimita la forma interior de la preforma;

- levas 8', 8", fijadas integralmente al elemento de guía 59' del troquel 59, externas y coaxiales a este último;

- la estructura de base 18", a la que se fijan las cuatro varillas 16', 16", 16"', 16iv, comprendiendo un sistema de dos palancas laterales (o brazos de balancín) 67', 67", con bisagras en pasadores 68', 68" respectivos de la estructura de base 18" y sobre las que se fijan empujadores 69', 69" respectivos que siguen las levas 8', 8"; dichas palancas 67', 67" controlan la apertura y cierre de dos medios labios o semicollarines 66', 66" (Figuras 7a y 7b) que definen, cuando se cierran (Fig. 7a), un collarín que define la cavidad negativa que moldea la zona del cuello de la preforma, lo que permite completar el cierre de la cavidad de moldeo 41' cuando la preforma debe moldearse.

[0054] Un resorte 63, dentro del cilindro 19, produce un ligero empuje sobre el troquel 59 para promover un relleno regular, por la resina fundida, de la cavidad de moldeo 41' durante una primera etapa de moldeo. El acoplamiento de bayoneta 15, que se muestra con mayor detalle en las Figuras 10 y 11, comprende un manguito 60 dispuesto sobre una base de embrague 61 con una restricción que permite un giro angular del mismo alrededor del eje Y', pero es integral en la dirección paralela al eje Y' con la base de embrague 61. El manguito 60 está provisto de unos dientes 62’, 62”, 62”’, dirigidos hacia el interior de la cavidad del mismo, que están conformados para insertarse en las correspondientes ranuras longitudinales de la varilla longitudinal 55 y deslizar hacia dentro de una ranura anular de dicha varilla longitudinal 55, con una rotación relativa de aproximadamente 60° entre la varilla 55 y el manguito 60 en la dirección de la flecha R. De este modo, es posible unir y separar rápidamente la parte central 13 de la parte superior 12 del molde 9’ para llevar a cabo operaciones de montaje/desmontaje, o para cambiar el formato de las preformas.

[0055] La parte inferior 14 del molde 9' comprende la cavidad de moldeo 41' y un segundo acoplamiento de bayoneta 64' (Figuras 8, 9), dispuesto en el bastidor de soporte 21, que coopera con un correspondiente embrague 65 (Figuras 6, 7a) dispuesto en la base de la cavidad 41'. De este modo, se garantiza la rapidez de sustitución de la cavidad 41' para su mantenimiento o cambio de formato.

[0056] Cabe señalar que con el fin de asegurar un cambio de formato que comprende un mayor número de longitudes de preforma, la varilla 55 debe estar provista de al menos una extensión, que se pueda añadir o bien retirar para llegar a la longitud necesaria. Como alternativa o en combinación, dicha al menos una extensión 220 se puede disponer entre el acoplamiento de bayoneta 15 y el cilindro 19 (Figuras 6 y 7).

[0057] Cuando se abre la cavidad 41', la parte central 13 se mueve lejos de la parte inferior 14 hacia arriba en la dirección indicada por D. Una vez que la primera placa 18 se apoya, por medio del tope 17, preferentemente de caucho, contra la parte superior del bastidor en forma de C 21, la varilla 55 se eleva adicionalmente por medio de la superficie de leva que actúa sobre la rueda 230, moviendo así el troquel 59 y, por lo tanto, las levas 8', 8" hacia arriba por un movimiento relativo con respecto a la placa perforada 18, que en ese momento permanece estacionaria junto con la estructura de base 18", y por lo tanto junto con los puntos de apoyo 68', 68" que mantienen las palancas o brazos de balancín 67', 67" a la misma distancia predeterminada con respecto a la placa perforada 18.

[0058] El movimiento relativo de las levas 8', 8" y las palancas 67', 67" separa los dos semicollarines 66', 66" (Figuras 7b) entre sí en virtud del hecho de que los empujadores 69', 69" de las palancas 67', 67" siguen el perfil de las levas 8', 8", liberando el cuello de la preforma, que puede extraerse del troquel 59 mediante el uso de pinzas específicas previstas en la cinta transportadora en estrella de transferencia 50. Los resortes de retorno 201 (Fig. 7a) mantienen los empujadores 69', 69" en contacto con las levas 8', 8".

[0059] La descripción realizada para el molde 9' se repite de manera similar para los moldes 9" y 9'" del módulo de moldeo 9 y se omite en aras de la brevedad de la descripción.

[0060] El bloque de inyección 29 se describe en mayor detalle con referencia a las Figuras 12a, 12b y 13a, 13b, que muestran las etapas de carga de la dosis de resina y las etapas de llenado de la cavidad de moldeo 41" con la dosis de resina para cada ciclo de moldeo, respectivamente. Aunque se hace referencia a una cavidad de moldeo 41", es evidente que el bloque 29 tiene otras dos cavidades de moldeo 41' y 41"', perfectamente iguales a la cavidad 41" con los mismos componentes accesorios descritos para la cavidad 41" y que se llenan al mismo tiempo.

[0061] La resina se inyecta en la cavidad de moldeo 41" por medio del empuje de un pistón 39 deslizante en el respectivo inyector de distribución 34 conectado a la cámara caliente 30. El pistón 39 se acciona por un cilindro neumático 33, que se controla a su vez por una válvula (no mostrada en las figuras). En caso necesario, medios de calentamiento apropiados, por ejemplo, bandas resistivas, se proporcionan para mantener la resina a la temperatura de diseño en las diversas partes del bloque de inyección 29.

[0062] Una boquilla de inyección 31 se dispone en la parte superior de la cámara caliente 30 con un eje vertical Y' de la misma y se calienta también mediante una resistencia eléctrica, por ejemplo, de tipo de banda. Una boquilla de inyección 31 de este tipo permite que la dosis de material fundido pase al interior de la cavidad de moldeo 41" a través del orificio 42. Preferentemente, dicho orificio 42 tiene un diámetro de 3-5 mm, preferentemente de 4 mm.

[0063] La cámara caliente 30 es atravesada por un primer conducto 70 conectado al colector 28 que recibe la resina desde uno o más conductos laterales 27. Este primer conducto 70 se comunica con un segundo conducto 71, también dentro de la cámara caliente 30 y conectando el depósito 72 del inyector de distribución 34 con el conducto de inyección 73 de la boquilla de inyección 31. El orificio 42 se abre o bien se cierra durante las operaciones por medio de un obturador 32.

[0064] Ventajosamente, se proporciona un mecanismo con un único accionador para la operación de llenado de la cavidad de moldeo respectiva y la operación de llenado del distribuidor 34 respectivo para cada cavidad de moldeo 41', 41", 41"' de cada módulo 9. Sin embargo, en esta forma de realización, solo hay una electroválvula que controla los tres cilindros neumáticos 33, y por lo tanto las tres cavidades de moldeo 41', 41", 41"' de cada módulo 9 realizan la misma etapa de cada ciclo de trabajo al mismo tiempo. El mecanismo que acciona la conmutación entre la etapa de llenado del distribuidor 34 y la etapa de llenado de la cavidad de moldeo puede ser una válvula 36, por ejemplo, de tipo carrete u obturador, capaz de abrir o bien cerrar el paso de resina fundida del conducto 70 hacia el depósito 72 para el llenado del inyector de distribución 34. Dicha válvula 36 se acciona por medio de un dispositivo de accionamiento 37, dispuesto en un primer extremo de la válvula 36. El obturador 32 se conecta integralmente a un segundo extremo de la válvula 36, opuesto al primer extremo. El dispositivo de accionamiento 37, la válvula 36 y el obturador 32 se disponen longitudinalmente y, preferentemente, a lo largo de un mismo eje Y'.

[0065] El dispositivo de accionamiento 37 comprende dos cámaras cilíndricas separadas 74, 75 provistas de respectivos pistones 76, 77 integrales entre sí. La cámara cilíndrica inferior 75 está provista de dos conductos de entrada/salida de aire comprimido 78, 79.

[0066] Una tuerca de anillo de ajuste 44 de la posición de la placa de tope 43 del pistón de doble efecto 40 para ajustar el peso de la dosis de resina fundida con exactitud, también a la centésima de gramo, se proporciona en la parte inferior de la cámara cilíndrica del cilindro neumático 33 del inyector de distribución 34. La posición de dicha placa de tope 43 se puede ajustar individualmente para una mejor calibración de la preforma.

[0067] El pistón de doble efecto 40 del cilindro neumático 33 se acciona por una combinación de presiones y contra­ presiones generadas por el aire comprimido introducido en las cámaras superior 45 e inferior 46 y por la resina fundida procedente de la extrusora 1 por medio del canal 70 de la cámara caliente 30.

[0068] Durante la etapa de carga de la resina en el distribuidor, que corresponde al descenso del pistón 40 a lo largo de la dirección mostrada por la flecha G, la presión de la resina fundida empujada por la extrusora en el depósito 72 opera sobre el pistón 39 y prevalece con respecto a la combinación de las presiones del aire comprimido introducido en la cámara superior 45, ajustadas adecuadamente en el intervalo de 10 a 40 bar, y en la cámara inferior 46, conectadas siempre al circuito de aire preferentemente a 40 bar.

[0069] Durante la etapa de inyectar la resina fundida, que corresponde a una elevación del pistón 40 a lo largo de la dirección indicada por G, la alta presión de aire comprimido, preferentemente de 40 bar, funciona en la cámara inferior 46, procedente del accesorio de entrada 48, mientras que la cámara superior 45 del mismo cilindro 33 se conecta por medio de una válvula de control al circuito de recuperación de aire a baja presión (0-8 bar) por medio del accesorio de salida 47.

[0070] El movimiento coordinado de la válvula 36, el obturador 32 y el inyector de distribución 34, así como la calibración de la placa de tope 43, permite dosificar la cantidad de resina fundida necesaria para su introducción en la cavidad de moldeo 41" con precisión de acuerdo con el diseño de la preforma a fabricar. El movimiento coordinado del bloque de inyección se acciona mediante el uso de electroválvulas accionadas por sistemas programables.

[0071] En particular, la válvula 36 se abre por medio del dispositivo de accionamiento 37, dejando el conducto 70 abierto, cuando el pistón 39 del inyector de distribución 34 está en posición avanzada, como se muestra en la Figura 12a. La apertura de la válvula 36, por medio de su desplazamiento hacia arriba, determina el cierre del orificio 42 de la boquilla de inyección 31 por medio del obturador 32 y una retracción del pistón de doble efecto 40 del inyector de distribución 34 bajo la acción del frente de resina fundida a presión procedente de la cámara caliente 30 y que llena el depósito 72.

[0072] Después de que el pistón de doble efecto 40 llega a la placa de tope 43, la etapa de carga se ha completado y el inyector de distribución 34 está listo para inyectar la dosis en la cavidad de moldeo 41", tan pronto como se imparte la orden respectiva.

[0073] La etapa de inyección incluye el cierre de la válvula 36, por medio de un desplazamiento hacia abajo de la misma determinado por el dispositivo de accionamiento 37, y la apertura simultánea del obturador 32, que se mueve hacia abajo liberando de este modo la sección de salida de la boquilla 31 (Fig. 13a), es decir, el orificio 42, y el movimiento de inyección posterior del distribuidor 34 por medio del pistón de doble efecto 40 (Fig. 13b). La válvula 36 se cierra durante el avance del pistón 39 del inyector de distribución 34, y por lo tanto la resina fundida se obliga a pasar a través del conducto 71 y el conducto de inyección 73 hasta llegar al interior de la cavidad de moldeo 41".

[0074] Cada conducto lateral 27 está provisto de dos juntas esféricas 203 (Figura 3a) en los extremos, por medio de las que se conecta al colector 28 en un lado y al elemento giratorio 25 en el otro lado con el fin de permitir compensar los desplazamientos relativos entre el disco inferior 20 y el elemento giratorio 25 del dispositivo de distribución, principalmente debido a las dilataciones térmicas, por medio de un desplazamiento giratorio. En una vista en planta superior (no mostrada), el conducto lateral 27 se dispone no precisamente alineado en la dirección radial con respecto al eje de giro Y, en cambio, se dispone ligeramente desplazado con respecto al eje Y, es decir, el eje ideal del conducto 27 idealmente nunca intersecta el centro de giro del carrusel 2, pero la línea ideal que define pasa a una distancia predeterminada desde este centro. Esta disposición (como se muestra en la Fig. 2) permite tener en cuenta las dilataciones térmicas del conducto lateral 27, tanto en la dirección radial como vertical. Una disposición de este tipo, como se ha explicado anteriormente, es igual para cada conducto lateral 27 de cada módulo de moldeo 9 del carrusel 2. En una variante alternativa, cada módulo 9 de moldeo puede incluir tantos conductos laterales 17 como moldes en el módulo.

[0075] De acuerdo con una variante preferida del carrusel giratorio 2, la extrusora 1 actúa como una bomba volumétrica para proporcionar el caudal de resina fundida requerido a una presión de salida preferentemente entre 50 bar y 200 bar. Tal presión es suficiente para mover la resina fundida dentro de toda la canalización interna del dispositivo de distribución 3, del conducto lateral 27 de cada módulo de moldeo 9, de las respectivas cámaras calientes 30, teniendo en cuenta que el canal de paso único 11 en el dispositivo de distribución 3 puede alimentar a tres inyectores de distribución en cada ciclo de moldeo en cada módulo de moldeo 9.

[0076] Una temperatura de mantenimiento preferida de la resina fundida dentro de las diversas canalizaciones es 270 0C, y se asegura por medio de resistencias eléctricas controladas que están dispuestas en los puntos donde sea necesario. Dada esta temperatura de trabajo de la resina, el dispositivo de distribución 3 se enfría con agua para mantener la temperatura del cojinete 26 de empuje a menos de 80 0C. Además, todo el sistema de distribución de resina está preferentemente recubierto externamente con un material aislante, para limitar la pérdida de calor no deseada y mejorar la eficiencia energética de toda la planta.

[0077] La cinta transportadora en estrella de transferencia 50 transfiere las preformas fabricadas, por medio de una pluralidad de pinzas 4 fijadas a la cinta transportadora en estrella de transferencia 50, en secuencia desde el carrusel giratorio 2 hasta el dispositivo de enfriamiento de preformas 51, donde se enfrían o bien se acondicionan térmicamente (Fig. 1).

[0078] El proceso de moldeo comprende una secuencia de etapas que se realizan al mismo tiempo en las tres cavidades de moldeo 41', 41", 41"' del módulo 9.

[0079] La primera etapa (Fig. 14) es la etapa de moldeo de las preformas, durante la cual se realiza un movimiento hacia abajo de la varilla 55 en la dirección D, que controla el troquel 59. El molde 9' se bloquea mediante la cuña neumática 57 y el aire a alta presión, en el orden de 30-35 bar, se inserta en la cámara de compensación 94 del cilindro 19. La resina fundida dentro de la cavidad 41' se somete por tanto a la presión de mantenimiento, que depende de la relación de las áreas de la cámara de compensación 94 y el troquel 59. El enfriamiento térmico se realiza con agua refrigerada que discurre en los conductos previstos para ello en los elementos del molde en contacto con la resina, es decir, la cavidad 41', el troquel 59 y los semicollarines 66', 66". Durante esta etapa, la recuperación del volumen debido a la variación de la densidad por efecto térmico se realiza también bajando el troquel 59 causado por el aire a alta presión en la cámara de compensación 94. Dicha cámara de compensación 94 está realmente presurizada para permitir la etapa de compresión para compensar la contracción de la resina fundida en la cavidad de moldeo 41' durante la etapa de enfriamiento de la preforma.

[0080] Durante esta etapa, la válvula de carrete 36 dentro de la cámara caliente 30 se abre para permitir el llenado del depósito 72 con la resina fundida.

[0081] La segunda etapa (Fig. 15) es la etapa de abrir el molde y sigue el ciclo de enfriamiento y mantenimiento de la preforma P. Para extraer la preforma de la cavidad 41’, se desbloquea el molde 9’ retrayendo la cuña neumática 57 y elevando la varilla 55 a lo largo de la dirección D. La carrera de apertura requerida siempre es constante, y preferentemente de 300-400 mm, p. ej., de 330 mm, y no depende del tipo de preforma moldeada.

[0082] Al mismo tiempo, el inyector de distribución 34 debe haber completado su carga para el siguiente ciclo y la resina fundida en su interior se mantiene a una contrapresión de aproximadamente 10 bar, debido al empuje del cilindro neumático 33, que controla el inyector. Al final de esta segunda etapa, la primera placa 18 entra en contacto con la parte superior del bastidor 21: una elevación posterior de la varilla 55 se traduce en una orden de apertura de los semicollarines 66', 66".

[0083] La tercera etapa (Fig. 16), definida como la primera etapa de extracción de la preforma, prevé la separación de la preforma P del troquel 59 mediante el accionamiento de los semicollarines 66', 66", que sujetan el cuello de la preforma mientras despegan este último del troquel 59, unas pocas fracciones de segundo antes de separar los semicollarines 66', 66" entre sí en la siguiente etapa.

[0084] La cuarta etapa (Fig. 17), definida como la segunda etapa de extracción de la preforma, prevé la separación de los semicollarines 66', 66" entre sí y la caída de la preforma P en el espacio definido entre los brazos cerrados 90', 90" de la pinza 4 por debajo.

[0085] Estas operaciones de extracción de la preforma P incluyen la sincronización, por medio de medios electromecánicos, del movimiento ascendente del troquel 59 con el movimiento de apertura horizontal de los semicollarines 66', 66". Así, cuando se libera la preforma P, queda asegurada la presencia de la pinza 4 (Fig. 15) bajo la preforma. Posteriormente, el desplazamiento de la preforma P por medio de la pinza 4 permite cerrar nuevamente la cavidad 41 ’ al bajar la varilla 55 en el siguiente paso.

[0086] En la quinta etapa, definida como la etapa de cierre del molde 9' y de llenado de la cavidad de moldeo 41', el cierre de molde 9' se completa por medio del movimiento de descenso de la varilla 55 acompañado por la inserción del troquel 59 y uniendo los semicollarines 66', 66" que se acoplan con el cono de entrada de la cavidad 41'. Una vez que el cierre de la cavidad 41' se ha completado, la cuña neumática 57 se inserta en la posición de bloqueo del molde 9', impresionando una fuerza de aproximadamente 2-3 t según las necesidades; esta fuerza se ajusta variando la presión del aire insertado en el accionador neumático 58.

[0087] Esta quinta etapa corresponde a la mostrada en la Fig. 14, pero sin la presencia de resina fundida en el molde.

[0088] Una vez que el cierre de molde 9' se ha asegurado, el obturador 32 de la boquilla 31 se abre por medio del dispositivo de accionamiento 37. El conducto 70 se cierra mediante la válvula 36 al mismo tiempo que el obturador 32 se abre. La cavidad de moldeo 41' se llena, por tanto, al vaciar el depósito 72. La resina fundida entra en la cavidad 41', empujada por el pistón de doble efecto 40, impresiona un empuje hacia arriba al troquel 59 que se retrae debido a que se mantiene en posición en este instante por un resorte de carga 63 (Fig. 7a) de fuerza limitada de aproximadamente 200 N. El ciclo de moldeo de preformas se completa y la primera etapa descrita anteriormente comienza con la introducción de aire a alta presión en la cámara de compensación 94.

[0089] El movimiento giratorio de las diversas ruedas de la planta se sincroniza por medio de medios electromecánicos, siendo una muy alta precisión de sincronización necesaria para que las pinzas 4 estén en la posición de recogida correcta de las preformas P a partir de los moldes 9', 9", 9"'. La forma de realización principal incluye las preformas P que se extraen mediante las pinzas 4 secuencialmente desde cada molde en secuencia, mientras que la inyección de resina fundida en el molde se produce en grupos de tres, siendo el tiempo de desfase entre la apertura de la primera cavidad de moldeo de un módulo y la apertura de la tercera cavidad de moldeo del mismo módulo muy corto y, por lo tanto, insignificante para la finalidad de mayor o menor permanencia en el molde y solidificación de la preforma.

[0090] En particular, en un sector circular del carrusel giratorio 2, p. ej. con un ángulo de aproximadamente 60° en el centro, se proporcionan unos medios de elevación y descenso (no mostrados) de las varillas 55 de los moldes 9', 9", 9"', que entran en dicho sector circular durante la rotación del carrusel 2 con respecto al eje Y. En la entrada de dicho sector circular, se eleva una varilla 55 del molde 9’ por medio de la rueda o el empujador 230 (Fig. 4), que sigue una superficie de leva de dichos medios de elevación y descenso de la barra, a lo largo de la dirección D. Dicha superficie de leva está configurada para controlar un movimiento vertical hacia arriba de la barra 55 en la entrada de dicho sector circular, primero, y luego un movimiento vertical hacia abajo de la varilla 55 en la salida de dicho sector circular. La segunda etapa de apertura del molde 9' (Figura 15), la tercera etapa (Fig. 16) y la cuarta etapa (Fig. 17) de extracción de la preforma P del molde 9' se llevan a cabo durante el paso del molde 9' a lo largo del arco de circunferencia que delimita dicho sector circular. En la forma de realización descrita, en la que el módulo de moldeo 9 se compone de tres moldes 9', 9", 9"', cada ciclo de moldeo se aplica a un módulo y se moldean tres preformas al mismo tiempo. Cuando el módulo de moldeo 9 pasa en el sector circular anteriormente mencionado, tres pinzas 4 de la cinta transportadora en estrella de transferencia 50 (Fig. 1) entran secuencialmente en el espacio de abertura entre la parte central 13 y la parte inferior 14 de los tres moldes 9', 9", 9'" correspondientes para agarrar las respectivas preformas P y transferirlas posteriormente al dispositivo de enfriamiento 51.

[0091] Todas la etapas se controlan mediante levas apropiadas (no todas representadas) diseñadas para implementar los movimientos requeridos de todos los componentes del molde.

[0092] La etapa de enfriamiento de preformas P por medio del dispositivo de enfriamiento 51 se proporciona al final de las operaciones de moldeo.

[0093] En una forma de realización preferida, pero no exclusiva, el número de módulos de moldeo 9 es entre 24 y 32, siendo el número total de los moldes 9', 9", 9'" entre 72 y 96, proporcionando tres moldes para cada módulo.

[0094] En la Fig. 1, la extrusora 1, el carrusel giratorio 2, la cinta transportadora en estrella de transferencia 50 y el dispositivo de enfriamiento 51 se disponen sustancialmente en planta a lo largo de un eje longitudinal. Alternativamente, dichos componentes se pueden disponer a fin de definir, en planta, una configuración en forma de L o una configuración en forma de Z. En todos los casos, con el fin de sustituir la parte central 13 de los moldes, el brazo 240 de un robot 250 puede actuar sobre al menos uno de los dos lados libres de los cuatro lados del carrusel giratorio 2 para desacoplar los acoplamientos de bayoneta 15 de las varillas 55 respectivas de los moldes de un módulo de moldeo 9.

[0095] Con el fin de permitir este desacoplamiento, un sistema de elevación de las varillas 55, por ejemplo, de tipo neumático, configurado para elevar las tres varillas 55 de los tres moldes proporcionados en el único módulo de moldeo 9 conjuntamente, se proporciona ventajosamente en al menos uno de los dos lados libres del carrusel giratorio 2. Una vez que las varillas 55 se han elevado, y por lo tanto una vez que los moldes se han abierto mediante la liberación de la parte central 13 de la parte inferior 14 que contiene la cavidad de moldeo, es posible sustituir la parte central 13 con otra que tiene, por ejemplo, una extensión 220 de diferente longitud.

[0096] Los elementos y características ilustrados en las diversas formas de realización preferidas de la invención pueden combinarse sin apartarse del alcance de protección de la invención según se define en las reivindicaciones anexas.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Junta giratoria para transferir plástico fundido desde al menos una extrusora hasta una pluralidad de moldes de una máquina giratoria para moldear preformas, comprendiendo la junta

- una estructura fija (3’) provista de un elemento fijo longitudinal (23), definiendo un eje longitudinal (Y), donde se proporciona un primer canal de paso (11) dentro de dicho elemento fijo longitudinal (23),

- una estructura móvil (3") adaptada para girar alrededor de dicho eje longitudinal (Y) y adaptada para estar fijada de forma integral a la máquina giratoria, comprendiendo a su vez:

a) un primer elemento giratorio (25), dispuesto por encima de dicho elemento fijo longitudinal (23), y adaptado para estar fijado de forma integral a la máquina giratoria, estando provisto dicho primer elemento giratorio (25) de un segundo canal de paso (11') coaxial a dicho primer canal de paso (11), estando dicho segundo canal de paso (11') en comunicación en un primer extremo del mismo con dicho primer canal de paso (11), y estando en comunicación en un segundo extremo del mismo con una pluralidad de canales radiales laterales (52), estando provistos dichos canales radiales laterales dentro de dicho primer elemento giratorio (25),

b) un segundo elemento giratorio (102) dispuesto bajo el primer elemento giratorio (25) y fijado de forma integral a este, estando provisto dicho segundo elemento giratorio (102) de una cavidad pasante central cilindrica en la que se acomoda coaxialmente un primer extremo de dicho elemento fijo longitudinal (23),

- donde se proporciona un hueco entre la estructura fija (3') y la estructura móvil (3"),

- donde un sello en espiral (24) se dispone en una parte de dicho hueco para garantizar la acción de sellado del plástico fundido entre dicha estructura fija (3') y dicha estructura móvil (3"),

- donde dicho sello en espiral (24) comprende una ranura en espiral (103) monoextremo o multiextremo practicada en una superficie interior (101) de dicha cavidad pasante central cilindrica enfrentada a una superficie exterior lisa de dicho elemento fijo longitudinal (23), siendo dicha ranura en espiral (103) helicoidal y presentando una hélice inclinada para ser opuesta, con su movimiento de giro, a la dirección natural de salida del flujo de plástico fundido hacia el hueco,

caracterizada por que la hélice está inclinada en un ángulo no mayor de 45° con respecto a un plano ortogonal al eje longitudinal (Y),

y por que entre las crestas de la espiral y la superficie exterior del elemento fijo longitudinal (23) hay una distancia de al menos 2 mm.

2. Junta giratoria según la reivindicación 1, donde dicho ángulo es de entre 10° y 40°, preferentemente entre 15° y 30°.

3. Junta giratoria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde una superficie superior (110) del segundo elemento giratorio (102) está conformada como una corona circular y está provista de una pluralidad de ranuras radiales (111), equidistantes entre si.

4. Junta giratoria según la reivindicación 1, donde dicho hueco tiene forma anular, con sección transversal en forma de L, y está delimitado en un lado por una superficie inferior del primer elemento giratorio (25) y por una superficie superior del elemento fijo longitudinal (23), y en el otro lado está delimitado por la superficie interior (101) del segundo elemento giratorio (102) y por una superficie exterior del elemento fijo longitudinal (23).

5. Junta giratoria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde un cojinete de empuje (26) se interpone entre la estructura móvil (3") y la estructura fija (3').

6. Junta giratoria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde se proporcionan resistencias eléctricas (38', 38", 38"') adaptadas para mantener una temperatura de fusión del plástico dentro de la junta giratoria.

7. Junta giratoria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicho segundo elemento giratorio central (102) tiene sustancialmente forma de campana.

8. Junta giratoria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el segundo canal de paso (11') presenta, en el primer extremo del mismo, el mismo diámetro que el primer canal de paso (11).

9. Junta giratoria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el primer canal de paso (11) es considerablemente más largo que el segundo canal de paso (11').

10. Junta giratoria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el primer canal de paso (11) está adaptado para conectarse, en el extremo opuesto al extremo en comunicación con el segundo canal de paso (11'), a un conducto (10) para alimentar plástico fundido desde la al menos una extrusora.

11. Junta giratoria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los canales radiales laterales (52) están adaptados para conectarse a respectivos conductos laterales (27) que conectan el primer elemento giratorio (25) a respectivos módulos de moldeo (9) de la máquina giratoria para preformas de moldeo.