Procedimiento y aparato para moldear y ensamblar un ensamblado con múltiples piezas de material plástico.

Aparato para moldear y ensamblar un ensamblado de múltiples piezas de material plástico (17) comprendiendo:

- una primera porción de molde (47) soportada por una placa de molde (29);

- una torreta giratoria (25); y

- una segunda porción de molde (67) soportada por la torreta (25);

en el que la torreta (25) y la segunda porción de molde (67) pueden girar conjuntamente entre una posición operativade formación, en la que la primera y segunda porción de molde (47, 67) están alineadas entres í, y una posiciónoperativa de ensamblado, en la que la primera y la segunda porción de molde (47, 67) no están alineadas entre sí, yEn el que, cuando la torreta (25) están en la posición operativa de formación, la primera porción de molde (47) y lasegunda porción de molde (67) pueden moverse relativamente entre una primera posición, en la que la primera y lasegunda porción de molde (47, 67) están cerradas para proporcionar cavidades de molde (83, 83a, 83b) con el fin dehacer piezas plurales (11, 13,15) cuando se inyecta material de plástico en las mismas, y una segunda posición, enla que la primera y la segunda porción de molde (47, 67) están abiertas y separadas entre sí con las otras piezasplurales formadas (11, 13,15) permaneciendo en la segunda porción de molde (67);

caracterizado por el hecho de que el aparato comprende además:

un aparato de montaje (123) llevado a la torreta (25) permitiendo de este modo que la torreta (25) y la segundaporción de molde (67) giren desde la posición operativa de formación a la posición operativa de ensamblado, elaparato de montaje (123) incluyendo un elemento de contacto (129, 131) adaptado para ensamblar al menos una delas piezas plurales formadas (11, 15) con otra de las piezas plurales formadas (13) para hacer el ensamblado (17); yun activador de ensamblado (147, 149) separado de la torreta (25) que acciona el elemento de contacto (129, 131)para ensamblar las piezas después de que la torreta (25) y la segunda porción de molde (67) hayan girado a laposición operativa de ensamblado.

Procedimiento y aparato para moldear y ensamblar un ensamblado con múltiples piezas de material plástico Campo [0001] La invención se refiere generalmente a la fabricación de artículos compuestos y, más particularmente, a la fabricación de ensamblados de piezas moldeadas por inyección.

Antecedentes [0002] Los fabricantes de piezas moldeadas por inyección tienen la necesidad constante de realizar un gran abanico de piezas de forma muy efectiva y con bajos costes. Existe la necesidad cada vez mayor de proporcionar ensamblados de piezas compuestas hechas de piezas componentes compuestas. Estas piezas compuestas frecuentemente requieren el movimiento de una o más de las piezas componentes. Los ensamblados de piezas compuestas representativos que incluyen piezas móviles son cierres del tipo utilizado para envasar comida y productos de higiene personal.

La fabricación de ensamblados de piezas compuestas puede requerir etapas separadas de formación y ensamblados en las que las piezas componentes se forman primero en el molde y después se montan para hacer el producto acabado. Las etapas de formación y ensamblado pueden reducir el rendimiento y aumentar el coste del producto acabado.

Una propuesta para mejorar la eficiencia de la fabricación de piezas compuestas se ha referido como el ensamblado en molde. El ensamblado en molde hace referencia a la formación de una o más piezas seguido por el ensamblado de las piezas antes de que salgan del molde. Se han realizado varias propuestas sobre el ensamblado en molde. Algunos ejemplos son: patente de EE.UU. N.º 2006/0033238 (Gram) , 2004/0033287 (Gram) , 2004/0119200 (Gram) Patente de EE.UU. N.º 4.744.741 (Glover et al.) , 4.330.257 (Rees et al.) y WO 93/13927 (nusiel) WO 2005/077637 (Armbuster) , Estas aproximaciones tienen ciertas desventajas y limitaciones asociadas.

Por ejemplo, el proceso descrito en la Publicación n.º 2006/0033238 hace referencia a la producción de objetos de plástico articulados entre sí. Después de esta formación, un mecanismo de cierre trabaja junto con una herramienta de rotación para cerrar parcialmente una porción de la pieza articulada, mientras que una porción de la pieza articulada se queda en la herramienta. A este proceso le falta la capacidad de montar una pieza acabada formada por varias piezas separadas.

El proceso descrito en la publicación n. º 2004/0033287 hace referencia a la formación y ensamblado de al menos dos objetos. Las piezas separadas se forman en herramientas de rotación separadas. Tras la formación, las superficies de borde se calientan y las herramientas de rotación se mueven conjuntamente para que las superficies de borde calentadas se unan térmicamente. Este proceso tiene limitaciones ya que la unión térmica de las piezas puede no ser satisfactoria para algunos tipos de procesos de fabricación.

La patente de EE.UU. Nº. 4.744.741 describe un proceso para formar y ensamblar simultáneamente objetos moldeados con múltiples piezas. Este proceso requiere la unión térmica de las piezas inmediatamente después de formarse, y puede estar sujeto a tiempos de producción extremadamente largos debido a que es necesario coordinar el movimiento de las herramientas para montar las piezas.

La patente de EE.UU. n.º 4.330.257 describe un proceso para formar de forma eficaz piezas moldeadas utilizando una herramienta rotativa, pero no proporciona el ensamblado de las piezas.

WO 93/13927 describe un mecanismo de moldeado (10) y un procedimiento para utilizar este mecanismo para formar simultáneamente, mediante moldeado por inyección, dos piezas moldeadas destinadas a acoplarse entre sí y después, mientras que las dos piezas moldeadas todavía están en el mecanismo de moldeado (10) , reposicionarlas y acoplarlas entre sí. La interactuación ordenada de las piezas en movimiento del mecanismo de moldeado (10) que logra este proceso se puede controlar mediante una mecanismo de leva de “dos piezas” (14 y 16) o de “una sola pieza” (52) . Un pasador de leva (38) soportado en un componente del molde A coopera con una corredera (12) montada en la placa ascendente (34) del componente de molde B para mover la corredera (12) hacia detrás y hacia delante a medida que los componentes de molde A y B se mueven relativamente cerca y lejos unos del otro. Las dos piezas moldeadas pueden ser un activador-tapa protectora (18) y un pulverizador (20) .

WO2005/077637 se refiere a un dispositivo de moldeado por inyección (1) que comprende un primer semimolde dispuesto de forma estacionaria (3) y un segundo semi-molde (5) que puede desplazarse y que está dispuesto en la dirección y a lo largo de medios de guía (4) de una máquina de moldeado por inyección (2) . Entre el primer y el segundo semi-moldes se encuentran montadas la primera y segunda semi-partes (6, 7) que pueden desplazarse en la dirección del medio de guía (4) . La primera y la segunda semi-parte (6, 7) incluyen cada una un portador (12, 13) que pivota de forma relativa a una base (14, 15) alrededor de un eje rotativo (8, 9) . Se utilizan un medio de centrado (26, 27) para centrar las piezas medias (6, 7) de forma relativa a los semi-moldes (3, 5) tras la abertura y el cierre del dispositivo de moldeado por inyección (1) .

Proporcionar un procedimiento y un aparato para moldear y montar los ensamblados de plástico con múltiples piezas que facilitaran la fabricación de ensamblados de plástico con múltiples representaría una mejora significativa en la técnica, ya que facilitaría la fabricación de ensamblados que incluyen una o más piezas móviles, y aumentaría el rendimiento y disminuiría el tiempo de los ciclos de producción y su implementación sería fácil y rentable.

La mejora es realizada por un aparato y un procedimiento según el tema de las reivindicaciones independientes 1 y 8. Otras realizaciones de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

La invención se comprenderá en referencia a la siguiente descripción considerada junto con los dibujos adjuntos, en los que los numerales de referencia idénticos identifican elementos iguales en las diferentes vistas. Los dibujos no están necesariamente realizados a escala, sino que la importancia está en que se han utilizado para ilustrar los principios de la invención.

La figura 1 es un diagrama esquemático que muestra un ensamblado final de piezas compuestas hecho según la presente invención.

La figura 2 es un diagrama esquemático que muestra una vista aumentada de las piezas de ejemplo que comprenden el ensamblado final de la figura 1.

La figura 3 es un diagrama esquemático que muestra una vista lateral en alza de un aparato de ensamblado y moldeado por inyección como realización de la presente mejora. El aparato se muestra con cada torre en una posición operativa de formación en la que se forman las piezas.

La figura 4 es un diagrama esquemático que muestra una vista superior del aparato de ensamblado y moldeado por inyección tomado a lo largo de la sección 4-4 de la figura 3.

La figura 5 es un diagrama esquemático aumentado de una cavidad de molde y una pieza formada tomado a lo largo de la sección 5 de la figura 4.

La figura 6 es una diagrama esquemático aumentado de una cavidad de molde y de piezas formadas tomado a lo largo de la sección 6 de la figura 4.

La figura 7 es un diagrama esquemático que muestra una vista superior del aparato de ensamblado y moldeado por inyección tomada a lo largo de la sección 4-4 de la figura 3, pero con las torretas giradas 90° desde la posición de las figuras 3-4. El aparato se muestra con cada torreta en una posición operativa de refrigeración en el que se enfrían las piezas formadas.

La figura 8 es un diagrama esquemático aumentado tomado a lo largo de la sección 8 de la figura 7.

La figura 9 es un diagrama esquemático que muestra una vista superior del aparato de ensamblado y moldeado por inyección tomada a lo largo de la sección 4-4 de la figura 3, pero con las torretas giradas 180° desde la posición de las figuras 3-4. El aparato se muestra con una torreta en una posición operativa de refrigeración, y la otra torreta en una posición operativa del ensamblado en la que las piezas formadas se ensamblan conjuntamente. La figura 10 es un diagrama esquemático aumentado tomado a lo largo de la sección 10 de la figura 9.

La figura 11 es un diagrama esquemático que muestra una vista superior del aparato de ensamblado y moldeado por inyección tomada a lo largo de la sección 4-4 de la figura 3, pero con las torretas giradas 270° desde la posición de las figuras 3-4. El aparato se muestra con cada torreta en una posición operativa... [Seguir leyendo]

1. Aparato para moldear y ensamblar un ensamblado de múltiples piezas de material plástico (17) comprendiendo:

• una primera porción de molde (47) soportada por una placa de molde (29) ;

• una torreta giratoria (25) ; y

• una segunda porción de molde (67) soportada por la torreta (25) ;

en el que la torreta (25) y la segunda porción de molde (67) pueden girar conjuntamente entre una posición operativa de formación, en la que la primera y segunda porción de molde (47, 67) están alineadas entres í, y una posición operativa de ensamblado, en la que la primera y la segunda porción de molde (47, 67) no están alineadas entre sí, y

En el que, cuando la torreta (25) están en la posición operativa de formación, la primera porción de molde (47) y la segunda porción de molde (67) pueden moverse relativamente entre una primera posición, en la que la primera y la segunda porción de molde (47, 67) están cerradas para proporcionar cavidades de molde (83, 83a, 83b) con el fin de hacer piezas plurales (11, 13, 15) cuando se inyecta material de plástico en las mismas, y una segunda posición, en la que la primera y la segunda porción de molde (47, 67) están abiertas y separadas entre sí con las otras piezas plurales formadas (11, 13, 15) permaneciendo en la segunda porción de molde (67) ;

caracterizadoººorºehºhechoºdeººue el aparato comprende además:

un aparato de montaje (123) llevado a la torreta (25) permitiendo de este modo que la torreta (25) y la segunda porción de molde (67) giren desde la posición operativa de formación a la posición operativa de ensamblado, el aparato de montaje (123) incluyendo un elemento de contacto (129, 131) adaptado para ensamblar al menos una de las piezas plurales formadas (11, 15) con otra de las piezas plurales formadas (13) para hacer el ensamblado (17) ; y un activador de ensamblado (147, 149) separado de la torreta (25) que acciona el elemento de contacto (129, 131) para ensamblar las piezas después de que la torreta (25) y la segunda porción de molde (67) hayan girado a la posición operativa de ensamblado.

2. Aparato según la reivindicación 1, comprendiendo además:

• al menos una primera (67a, 67b) y una segunda (67) porción de molde que forma la pieza proporcionada en la segunda porción de molde (67) , pudiendo al menos la primera porción de molde que forma la pieza (67a o 67b) desplazarse con relación a la segunda porción de molde que forma la pieza (67) , y

• un aparato de liberación (151) llevado en la torreta (25) que desplaza la primera porción de molde que forma la pieza (67a, 67b) y una primera pieza (11, 15) formada en la misma y alineada con una segunda pieza

(13) formada con la segunda porción de molde que forma la pieza (67) cuando la primera (47) y segunda (67) porción de molde están abiertas de tal modo que el aparato de ensamblado puede ensamblar al menos una de las piezas plurales formadas (11, 15) con otra de las piezas plurales formadas (13) para hacer el ensamblado (17) .

3. Aparato de la reivindicación 2, en el que:

• la torreta (25) tiene caras plurales (51, 53, 55, 57) ;

• cada cara soporta una segunda porción de molde (67, 69, 71, 73) incluyendo al menos una primera (67a, 67b) y una segunda (67) porción de molde que forma la pieza, pudiendo al menos la primera porción de molde que forma la pieza (67a o 67b) desplazarse con relación a la segunda (67) porción de molde que forma la pieza;

• cada cara incluye un aparato de ensamblado (123) llevado a la torreta (25) permitiendo de este modo que la torreta (25) y la segunda porción de molde (67) giren desde la posición operativa de formación a la posición operativa de ensamblado, el aparato de montaje (123) incluyendo un elemento de contacto (129, 131) adaptado para ensamblar al menos una de las piezas plurales formadas (11, 15) con otra de las piezas plurales formadas (13) para hacer el ensamblado (17) ; y

• la torreta (25) lleva un aparato de liberación (151) para cada segunda porción de molde que desplaza la primera porción de molde que forma la pieza (67a, 67b) y la primera pieza (11, 15) formada en la misma y alineada con una segunda pieza (13) formada con la segunda porción de molde que forma la pieza (67) cuando la primera (47) y la segunda (67) porciones de molde están abiertas de tal modo que el aparato de ensamblado puede ensamblar al menos una de las piezas plurales formadas (11, 15) con otra de las piezas plurales formadas (13) para hacer el ensamblado (17) .

4. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 ó 3, en el que el elemento de contacto (129, 131) fuerza a al menos una de las piezas plurales formadas (11, 15) entre en contacto ensamblado con otra de las piezas plurales formadas (13) para hacer el ensamblado (17) .

5. Aparato de las reivindicaciones 2 ó 3, en el que cada aparato de liberación (151) incluye:

• una base (153) llevada en la torreta (25) que soporta la al menos una primera porción de molde que forma la pieza (67a, 67b) , pudiendo dicha base (153) desplazarse entre una primera posición en la que la al menos una primera porción de molde que forma la pieza (67a, 67b) está en posición para recibir el material de plástico cuando la primera y segunda porciones de molde (47, 67) están cerradas y una segunda posición en la que la primera pieza (11, 15) formada con la al menos una porción de molde que forma la pieza (67a, 67b) está alineada con la segunda pieza (13) para el ensamblado; y

• un aparato de activación (155, 157) que hace que la base (153) vaya hacia la segunda posición cuando la primera y al segunda porción de molde (47, 67) están abierta.

6. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 ó 3, en el que la torreta (25) y la segunda porción de molde (67) pueden girar todavía más hacia una posición operativa de enfriamiento después de que las piezas plurales (11,

13, 15) se hayan formado en la posición operativa de formación y antes de que la torreta (25) y la segunda porción de molde (67) giren hasta la posición operativa de ensamblado.

7. Aparato de la reivindicación 1, en el que la torreta (25) es una primera torreta y el aparato comprende además:

• una primera porción de molde (49) ;

• una segunda torreta rotativa (27) ;

• una segunda porción de molde (75, 77, 79, 81) soportada por la segunda torreta (27) , la segunda torreta

(27) y la segunda porción de molde (75, 77, 79, 81) pudiendo girar conjuntamente entre una posición operativa de formación, en la que la primera y la segunda porción de molde (49 y 75, 77, 79, 81) están alineadas entre sí, y una posición operativa de ensamblado, en la que la primera y segunda porción de molde (49, 75, 77, 79, 81) no están alineadas entre sí, en el que, cuando la segunda torreta (27) está en la posición operativa de formación, la primera porción de molde (49) y la segunda porción de molde (75, 77, 79, 81) soportadas por la segunda torreta (27) pueden moverse relativamente entre una primera posición, en la que la primera y segunda porción de molde (49, 75, 77, 79, 81) están cerradas para proporcionar al menos una cavidad (85) para hacer al menos una pieza (19) cuando se inyecta el material de plástico en la misma, y una segunda posición en la que la primera y la segunda porción de molde (49, 75, 77, 79, 81) se abren y se separan entre sí estando la al menos una pieza (19) con la segunda porción de molde (75, 77, 79, 81) ;

• un carro (101) que soporta la segunda torreta (27) para el desplazamiento entre una primera posición, en la que la segunda porción de molde (75, 77, 79, 81) de la segunda torreta (27) y la pieza (19) formada en la misma están alienadas con el ensamblado (17) y permanecen en la segunda porción de molde (67, 69, 71,

73) de la primera torreta (25) , y una segunda posición en la que la al menos una pieza (19) está ensamblada con el ensamblado (17) para hacer un ensamblado final (21) ; y

• un aparato activador (115) que mueve el carro (101) entre la primera y la segunda posición.

8. Procedimiento para moldear y ensamblar un ensamblado de múltiples piezas de material de plástico (17) comprendiendo:

• inyectar material plástico en un molde en una posición operativa de formación para formar una pluralidad de piezas (11, 13, 15) , estando el molde formado por el cierre de una primera porción de molde (47) soportada sobre una placa de molde (29) junto con una segunda porción de molde (67, 69, 71, 73) soportada sobre una torreta giratoria (25) ;

• abrir el molde desplazando relativamente la primera porción de molde (47) y la segunda porción de molde

(67, 69, 71, 73) soportada sobre la torreta (25) , de tal modo que las piezas plurales formadas (11, 13, 15) se mantienen con la segunda porción de molde (67, 69, 71, 73) y la torreta (25) tiene libertad de rotación y no interfiere con la primera porción de molde (47) ;

• girar la torreta (25) y la segunda porción de molde (67, 69, 71, 73) a una posición operativa de ensamblado;

caracterizadoººor

• ensamblar las piezas plurales formadas en un ensamblado de piezas plurales (17) en la posición operativa de ensamblado con un elemento de contacto (129, 131) en la torreta (25) , el elemento de contacto (129, 131) haciendo que al menos una de las piezas plurales formadas (11, , 15) entre el contacto ensamblado con otra de las piezas plurales formadas (13) .

9. Procedimiento según la reivindicación 8 comprendiendo además, después de abrir el molde, liberar al menos una de las piezas plurales formadas (11, 15) parcialmente desde la segunda porción de molde (67, 69, 71, 73) de tal modo que las piezas plurales formadas estén alineadas para instar la formación del ensamblado (17) .

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que la liberación incluye desplazar una primera porción que forma la pieza (67a, 67b) de la segunda porción de molde (67) y una primera pieza formada en la misma (11, 159 relativa a una segunda porción que forma la pieza (67) de la segunda porción de molde (67) y una pieza formada en la misa

(13) de modo que la primera pieza (11, 15) está alineada con la segunda pieza (13) para instar la formación del ensamblado (17) .

11. Procedimiento según la reivindicación 10 en el que el desplazamiento incluye desviar la primera porción que forma la pieza (67a, 67b) lejos de la torreta (25) cuando el molde está abierto para que la primera pieza (11, 15) esté alineada con la segunda pieza (13) para instar la formación del ensamblado (17) .

12. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que el molde es un primer molde, el ensamblado (17) es un subensamblado, la torreta (25) es una primera torreta, y el procedimiento incluye además:

• inyectar material plástico en un segundo molde en una posición operativa de formación para formar al menos una pieza (19) , estando el segundo molde formado por el cierre de una primera porción de molde

(49) soportada sobre una placa de molde (29) junto con una segunda porción de molde (75, 77, 79, 81) soportada sobre una torreta giratoria (27) ;

• abrir el segundo molde desplazando relativamente la primera porción de molde (49) y la segunda porción de molde (75, 77, 79, 81) soportada sobre la segunda torreta (27) , de tal modo que la al menos una pieza formada (19) se mantienen con la segunda porción de molde (75, 77, 79, 81) soportada en la segunda torreta (27) y la segunda torreta (27) tiene libertad de rotación y no interfiere con la primera porción de molde (49) ;

• girar la segunda torreta (27) y la segunda porción de molde (75, 77, 79, 81) hasta una posición de ensamblado pre-final;

• girar la primera torreta (25) y el sub-ensamblado ensamblado (17) hasta la posición de ensamblado prefinal; y

• ensamblar el sub-ensamblado (17) y al menos una pieza (19) en un ensamblado final (17) mediante el desplazamiento de al menos un torreta hacia la otra (25, 27) hasta una posición de ensamblado final de tal modo que el sub-ensamblado (17) y la al menos una pieza (19) se ensamblan.

13. Aparato según la reivindicación 4, en el que cada aparato de ensamblado (123) incluye un soporte de elemento de contacto (125, 127) en la torreta (25) cerca de la cara (51, 53, 55, 57) y la segunda porción de molde (67, 69, 71, 73) , dicho soporte de elemento de contacto (129, 131) soportando el elemento de contacto en alineación con las piezas plurales formadas (11, 13, 15) para ser ensambladas en el ensamblado (17) .

14. Aparato según la reivindicación 13, en el que el elemento de contacto (129, 131) está soportado en alineación axial con las piezas plurales formadas (11, 13, 15) para ser ensamblado en el ensamblado (17) y moverse axialmente para instar a al menos una de las piezas plurales formadas para formar el ensamblado (17) .

15. Aparato de la reivindicación 14, en el que el elemento de contacto (129, 131) comprende:

un cuerpo (133) ,

un primer extremo (135) que entra en contacto con al menos una de las piezas plurales formadas (11, 13, 15) ,

un segundo extremo (137) que es impulsado hacia las piezas plurales formadas (11, 13, 15 ) por el conjunto activador (147, 149) , y

un aparato de desviación (145) que aleja el elemento de contacto (129, 131) de las piezas plurales formadas (11, 13, 15) .