Dispositivo de calentamiento de preformas para la producción de objetos de plástico que comprende al menos un medio (2) de inducción adecuado para inducir,

con el paso de corriente a su través, un flujo magnético en al menos un medio (4) de transmisión de calor, con el fin de transmitir mediante irradiación una cantidad predeterminada de calor a al menos una preforma (10) insertada en el dispositivo de calentamiento, caracterizado porque están previstos medios (3) de concentración de dicho flujo magnético que tienen una forma de anillo que rodea parcialmente dicho al menos un medio (2) de inducción y dispuestos alrededor de dicho al menos un medio (4) de transmisión de calor, estando constituido este último por un anillo (4) de sección poligonal dispuesto entre el medio (2) de inducción y la al menos una preforma (10)

Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo de calentamiento de preformas, adecuado en particular para el calentamiento por inducción de preformas para la producción de botellas y recipientes por medio de moldeo por soplado según la reivindicación 1.

Estado de la técnica

Se conocen diferentes dispositivos para el calentamiento de preformas usadas en la producción de cuerpos huecos de material de plástico por medio de la técnica de moldeo por soplado.

Un ejemplo de tales dispositivos se describe en el documento WO92/15442. Este dispositivo proporciona calor adicional mediante irradiación y convección, por medio de un elemento de calentamiento especializado, a una región de transición en la pared de la preforma entre partes de pared sometidas a diferentes grados de expansión durante el soplado, en particular entre una región sometida a poco o incluso ninguna expansión y otra región en la que la expansión es mucho mayor.

Sin embargo, en los dispositivos conocidos, este elemento de calentamiento se calienta a su vez por conducción directa, produciendo así problemas de sobrecalentamiento alcanzando los componentes de todo el dispositivo temperaturas significativas; la presencia de resistencias eléctricas implica desgaste de los mismos a lo largo del tiempo y, en consecuencia, mayor mantenimiento.

El perfil térmico de los componentes, determinado por el diseño de tales dispositivos, también implica una alta disipación de energía con el fin de permitir que se alcance la temperatura proyectada en el elemento que calienta la preforma. Esto también conduce a una focalización no precisa del flujo de calor, debido también a una estructura difícil de adaptar, a la escasa rapidez de calentamiento de la preforma debido a una inercia térmica significativa de la estructura y al límite de temperatura máximo que puede alcanzarse con las resistencias tradicionales.

El documento EP-A-0 849 067 también da a conocer un dispositivo de calentamiento para calentar preformas según el preámbulo de la reivindicación 1. Por tanto, se requiere un dispositivo de calentamiento de preformas innovador que posibilite superar los inconvenientes anteriores.

Sumario de la invención

Un fin principal de la presente invención es el de obtener un dispositivo de calentamiento de preformas que permita un calentamiento preciso y fuertemente localizado de las preformas antes de la fase de moldeo por soplado del proceso de producción de botellas o envases de plástico.

Otro fin es proporcionar un dispositivo de calentamiento de preformas que presente una configuración de construcción innovadora, permitiendo así un mejor rendimiento con respecto a la solución con sistemas de acondicionamiento de aire caliente, gracias a la reducción en la energía requerida para alcanzar las temperaturas proyectadas en el elemento de calentamiento.

Finalmente, otro fin es proporcionar un dispositivo de calentamiento por infrarrojos con un componente de irradiación sencillo y fácilmente reemplazable.

Por tanto, la presente invención propone lograr los fines descritos anteriormente mediante la obtención de un dispositivo de calentamiento de preformas para la producción de cuerpos huecos de plástico que, según la reivindicación 1, comprende al menos un medio (2) de inducción adecuado para inducir, cuando pasa corriente a su través, un flujo magnético en al menos un medio (4) de transmisión de calor, con el fin de transmitir mediante irradiación una cantidad predefinida de calor a al menos una preforma (10) adecuado para insertarse en dicho dispositivo.

Ventajosamente, este dispositivo puede garantizar, dentro de tolerancias predeterminadas, un perfil térmico asignado tanto a lo largo del espesor como en la dirección de la longitud de la pieza que se va a calentar, habitualmente de PET (poli(tereftalato de etileno). El inductor no calienta directamente la pieza, también porque la preforma está constituida por un material no conductor, sino que, por medio de un flujo magnético, calienta hasta temperatura un anillo de conductor material con una sección oportuna que, mediante irradiación, a su vez calienta la zona de la preforma de PET.

Ventajosamente, puede proporcionarse un concentrador de flujo adecuado para concentrar mejor el flujo magnético útil para el elemento de calentamiento. Esto mejora adicionalmente el perfil térmico de los componentes del dispositivo de la invención, con el fin de evitar los inconvenientes de sobrecalentamiento y de mejorar considerablemente el rendimiento y la eficacia de todo el sistema.

En ciertas aplicaciones en cualquier caso es posible evitar el uso del concentrador de flujo, simplificando así la estructura del dispositivo.

Las reivindicaciones dependientes describen realizaciones preferidas de la invención.

Breve descripción de las figuras

Otras características y ventajas de la invención resultarán evidentes en vista de la descripción detallada de una reivindicación preferida, aunque no exclusiva, de un dispositivo de calentamiento de preformas ilustrado, tal como se ilustra a modo de ejemplo no limitativo con la ayuda de los dibujos adjuntos en los que:

La figura 1 muestra una sección de una primera realización del dispositivo de calentamiento según la presente invención;

la figura 2 muestra una sección del dispositivo de calentamiento en la figura 1 con una variante relacionada con un componente;

la figura 3 muestra una sección de una segunda realización del dispositivo de la invención;

la figura 4 muestra una sección del dispositivo en la figura 3 con una variante relacionada con un componente;

la figura 5 muestra una vista axonométrica de una sección del dispositivo de la invención;

la figura 6 muestra una vista axonométrica de varios dispositivos, según el dispositivo, dispuestos linealmente. Las figuras 7 y 7a muestran una realización diferente de los inductores 2' con una disposición diferente de la conexión de energía a los inductores.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Con referencia a las figuras 1 a 4, se ilustran diferentes realizaciones de un dispositivo de calentamiento de preformas, que comprende:

- un inductor 2,

- un concentrador 3 de flujo opcional de material dieléctrico magnético,

- un anillo 4 calentador,

- al menos 1 soporte 5 de dicho anillo.

Este dispositivo comprende además una base 1 de soporte, generalmente de acero, y al menos un soporte 6 de centrado externo del dispositivo, preferiblemente de aluminio. Dicha base 1 y dicho al menos un soporte 6 de centrado están unidos por medio de medios de sujeción, tales como tornillos, pernos u otros elementos similares.

El inductor 2, preferiblemente de cobre, atraviesa el soporte 6 de centrado externo y presenta dentro del dispositivo una configuración que es preferiblemente, pero no necesariamente, circular.

El paso de corriente eléctrica en el inductor produce un campo magnético en el que el flujo se transporta ventajosamente, también por medio del concentrador 3 de flujo, con el anillo 4 calentador, por ejemplo de aleaciones de alta resistencia eléctrica que son resistentes a altas temperaturas, tales como, por ejemplo, aleaciones de Ni-Cr-Fe, de una forma tal que permiten que este anillo alcance una temperatura predeterminada, preferiblemente superior a 800ºC. Esta temperatura del anillo 4 es adecuada para transmitir calor, mediante irradiación, a una preforma 10, durante un tiempo predefinido adecuado para un precalentamiento apropiado de las preformas usado en la producción por soplado de botellas y envases de plástico. La cubierta del dispositivo, de hecho, tiene un orificio de dimensiones apropiadas para introducir la preforma 10 en su interior, en la zona rodeada por el anillo 4 calentador.

Ventajosamente, el inductor 2 puede enfriarse por medio de flujo de agua u otro fluido refrigerante dentro del mismo.

En la realización en la figura 1, el anillo 4, con una sección poligonal, se mantiene en su sitio mediante un sistema de anclaje, sencillo desde el punto de vista constructivo, que fija firmemente entre sí el concentrador 3 de flujo y el inductor 2 y tiene un soporte 5 del anillo dotado de lengüetas 7 metálicas aisladas individualmente.... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de calentamiento de preformas para la producción de objetos de plástico que comprende al menos un medio (2) de inducción adecuado para inducir, con el paso de corriente a su través, un flujo magnético en al menos un medio (4) de transmisión de calor, con el fin de transmitir mediante irradiación una cantidad predeterminada de calor a al menos una preforma (10) insertada en el dispositivo de calentamiento, caracterizado porque están previstos medios

(3) de concentración de dicho flujo magnético que tienen una forma de anillo que rodea parcialmente dicho al menos un medio (2) de inducción y dispuestos alrededor de dicho al menos un medio (4) de transmisión de calor, estando constituido este último por un anillo (4) de sección poligonal dispuesto entre el medio (2) de inducción y la al menos una preforma (10).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque están previstos medios (5) de soporte para dicho anillo (4).

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque dichos medios (5) de soporte comprenden lengüetas (7) metálicas.

4. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque dichos medios (5) de soporte comprenden extremidades

(8) dispuestas en alojamientos correspondientes previstos en el anillo (4).

5. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque dichos medios (5) de soporte comprenden al menos una placa (5') de material refractario de baja conductibilidad térmica.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque dos o más placas (5') están dotadas de una forma complementaria entre ellos.

7. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque está previsto un espacio (9) intermedio entre dicho al menos un medio (4) de transmisión y dichos medios (3) de concentración.

8. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque está previsto un espacio (9) intermedio entre dicho al menos un medio (4) de transmisión y dicha al menos una placa (5').

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque están previstos una base (1) y soportes (6) de centrado del dispositivo, unidos recíprocamente mediante medios (11) de sujeción.

10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está prevista una pantalla

(13) ajustable dispuesta entre el cuerpo de la al menos una preforma (10) y componentes internos del dispositivo de una forma tal que se mejore adicionalmente la focalización del calentamiento de la preforma.