Moldeo por inyección mejorado y enfriamiento de artículos de plástico.

Aparato de moldeo por inyección que comprende:

un molde (1,

3) que puede abrirse que tiene una pluralidad de cavidades y una pluralidad de machos (12) de molde que se extienden generalmente de manera horizontal, para el moldeo por inyección de artículos (6) que tienen una orientación generalmente horizontal;

una pluralidad de cavidades (13) de enfriamiento posterior dirigidas generalmente de manera vertical dispuestas por debajo de dichas cavidades de molde y a las que, en uso, pueden pasar artículos (6) moldeados por inyección desmoldados al menos parcialmente por gravedad cuando se desmoldan de dichas cavidades de molde y se expulsan de dichos machos (12) de molde, y una serie de canales (7) que tienen extremos superiores para recibir artículos moldeados respectivos desmoldados de dichas cavidades de molde, y extremos inferiores para descargar los artículos en cavidades (13) de enfriamiento posterior seleccionadas respectivas,

caracterizado porque, en uso, dichos canales (7) reciben dichos artículos moldeados por inyección tras el desmoldeo de dichos machos (12) de molde y cambian la alineación de cada artículo (6) moldeado por inyección a una orientación generalmente vertical para pasar a una cavidad (13) de enfriamiento posterior seleccionada respectiva.

Moldeo por inyección mejorado y enfriamiento de artículos de plástico La presente invención se refiere a un método y aparato para mejorar el moldeo por inyección de artículos de plástico, con el uso de enfriamiento adicional fuera del molde de inyección para reducir los tiempos de ciclo de producción.

Antecedentes Están disponibles comercialmente máquinas y moldes de moldeo por inyección para la producción de artículos de plástico moldeados por inyección. Durante el ciclo de moldeo, se inyecta plástico fundido en las cavidades del molde y habitualmente el molde, que se enfría mediante la circulación de agua helada, permanece cerrado hasta que el artículo inyectado está suficientemente frío como para expulsarse del molde y se deja caer libremente por gravedad.

Cuando las paredes del artículo moldeado son gruesas, se requiere más tiempo de enfriamiento, haciendo que el tiempo de ciclo sea más largo y reduciendo el rendimiento de producción. Para superar este problema, están disponibles sistemas en los que se abre el molde antes de que el artículo se haya enfriado por completo y se expulsa en un brazo robótico, que toma el artículo caliente para enfriarlo adicionalmente fuera del molde (enfriamiento posterior) , o bien en una o más estaciones de enfriamiento posterior junto a la máquina de moldeo por inyección o bien en el propio brazo robótico, que entonces tiene medios de enfriamiento incorporados. De esta manera, el molde puede abrirse antes para ahorrar tiempo de ciclo, sin embargo existe un coste sustancial en la provisión de un robot con movimientos rápidos y medios de enfriamiento complejos. Tales métodos de enfriamiento posterior son los usados más ampliamente y una versión particular está cubierta en el documento CN101072667 (HUSKY) . Aunque proporciona un buen enfriamiento posterior, el método implica equipo de manipulación y robótico muy costoso.

En otros métodos existentes para proporcionar enfriamiento posterior, en vez de expulsarse sobre un brazo robótico, los artículos permanecen sobre los machos (piezas macho) del molde de inyección para uno o más ciclos adicionales. En tales casos, deben proporcionarse dos o más conjuntos de machos, junto con un mecanismo para mover cada conjunto de machos de manera alterna entre la posición de inyección y las posiciones de enfriamiento posterior. Tales métodos hacen que el coste del molde de inyección sea mucho más caro, por la duplicación de machos y otras piezas de molde, incluyendo medios independientes de expulsión de los artículos. Por ejemplo, el documento WO00/06356 da a conocer en las figuras 2 y 3a-3d, un aparato de moldeo por inyección que comprende una máquina de moldeo por inyección que tiene una placa de cavidades de molde y un dispositivo de placa de machos de torreta rotativa que puede moverse entre las posiciones abierta y cerrada. La torreta rotativa tiene un bloque central y cuatro placas de machos que tienen cada una varios machos que coinciden con el número de cavidades en la placa de cavidades de molde. Tras haberse moldeado un lote de artículos, se abre el molde y se hace girar el macho en operaciones sucesivas hasta que los artículos moldeados alcanzan la posición más baja en la que se expulsan a un dispositivo de acondicionamiento térmico. En esta disposición, se requieren múltiples conjuntos de machos, junto con una torreta que ha de moverse tanto para indexar las placas de machos como para también abrir y cerrar el molde. Los machos se mueven de una orientación horizontal a una orientación vertical a través de la rotación de 270º en incrementos de 90º en cada apertura de molde.

Se describe un intento de usar posiciones de enfriamiento posterior verticales en vez de horizontales, para aprovechar la fuerza de la gravedad para mantener los artículos en contacto con las superficies de enfriamiento de las posiciones de enfriamiento posterior, en el documento JP2000289098 (NISSEI) . En este caso, sin embargo, se usa una máquina de moldeo por inyección no convencional, con una unidad de sujeción vertical en lugar la sujeción horizontal habitual. Además, se requiere equipo de manipulación complejo.

Sumario de la invención Por consiguiente, existe la necesidad de un método y aparato para lograr eficazmente el enfriamiento de artículos fuera del molde de inyección para acortar los tiempos de ciclo, pero sin requerir equipo robótico y/o de enfriamiento y/o equipo de manipulación y/o moldes caros.

En un aspecto, esta invención proporciona un aparato de moldeo por inyección según la reivindicación 1, que comprende:

un molde que puede abrirse que tiene una pluralidad de cavidades y una pluralidad de machos de molde que se extienden generalmente de manera horizontal, para el moldeo por inyección de artículos que tienen una orientación generalmente horizontal;

una pluralidad de cavidades de enfriamiento posterior dirigidas generalmente de manera vertical dispuestas por debajo de dichas cavidades de molde y a las que, en uso, pueden pasar artículos moldeados por inyección desmoldados al menos parcialmente por gravedad cuando se desmoldan de dichas cavidades de molde y se expulsan de dichos machos de molde, y

una serie de canales que tiene extremos superiores para recibir artículos moldeados respectivos desmoldados de dichas cavidades de molde, y extremos inferiores para descargar los artículos en cavidades de enfriamiento posterior seleccionadas respectivas, en el que, en uso, dichos canales reciben dichos artículos moldeados por inyección tras el desmoldeo de dichos machos de molde y cambian la alineación de cada artículo moldeado por inyección a una orientación generalmente vertical para pasar a una cavidad enfriamiento posterior seleccionada respectiva.

Preferiblemente, dichas cavidades de molde se disponen en filas y dicha serie de canales se escalona de modo que los extremos superiores de los mismos están sustancialmente en la misma orientación relativa con respecto a cada una de las cavidades de molde respectivas. Dicha pluralidad de medios de guía pueden moverse preferiblemente juntos entre una posición de recepción, superior y una posición de suministro, inferior. Cada uno de dichos medios de guía pueden incluir un elemento de retención liberable para retener un artículo al menos parcialmente en dichos medios de guía, pero liberable para permitir que dichos artículos retenidos caigan en cavidades de enfriamiento posterior respectivas. Dichos elementos de retención liberables pueden configurarse para liberarse mediante el movimiento vertical de dichos medios de guía a medida que dichos medios de guía se aproximan o llegan a dicha posición de suministro, inferior.

El aparato de moldeo por inyección incluye ventajosamente elementos de agarre para agarrar artículos enfriados en dichas cavidades de enfriamiento posterior, extrayéndolos de dichas cavidades, y desmoldando dichos artículos. Dichos elementos de agarre pueden montarse en o ser adyacentes a los medios de guía y pueden moverse verticalmente entre una posición en la que pueden operarse para agarrar, en uso, partes superiores respectivas de los artículos enfriados en las cavidades de enfriamiento posterior, y una posición en la que los artículos agarrados se elevan alejándose de las cavidades.

Cuando dichos artículos moldeados son de forma tubular hueca abierta en un extremo y cerrada en el otro, cada uno de dichos elementos de agarre incluye convenientemente un elemento alargado para engancharse con la superficie interna del extremo cerrado del artículo en uso. Dichos elementos alargados pueden moverse respecto a los elementos de agarre y desviarse hacia abajo respecto a los mismos, para aplicar una fuerza descendente a los artículos en dichas cavidades de enfriamiento posterior. Al menos algunos de los elementos de agarre y/o los elementos alargados pueden enfriarse, para extraer de ese modo, en uso, calor de dicho artículo.

Dichas cavidades de enfriamiento posterior pueden disponerse en una o más series en un bloque de enfriamiento. El número de cavidades de enfriamiento posterior es preferiblemente un múltiplo entero del número de cavidades de molde, para permitir de ese modo que, en uso, dichos artículos permanezcan en dichas cavidades de enfriamiento durante un periodo generalmente equivalente a un múltiplo correspondiente a la duración del ciclo del proceso de moldeo. Convenientemente, se proporciona una disposición de enfriamiento para dicho bloque de enfriamiento. Preferiblemente, dicho bloque de enfriamiento puede moverse horizontalmente para alinear dichos medios de guía con cavidades de enfriamiento posterior seleccionadas.

En otro aspecto, esta invención proporciona un método de moldeo por inyección según la reivindicación... [Seguir leyendo]

1. Aparato de moldeo por inyección que comprende:

un molde (1, 3) que puede abrirse que tiene una pluralidad de cavidades y una pluralidad de machos (12) de molde que se extienden generalmente de manera horizontal, para el moldeo por inyección de artículos (6) que tienen una orientación generalmente horizontal;

una pluralidad de cavidades (13) de enfriamiento posterior dirigidas generalmente de manera vertical dispuestas por debajo de dichas cavidades de molde y a las que, en uso, pueden pasar artículos (6) moldeados por inyección desmoldados al menos parcialmente por gravedad cuando se desmoldan de dichas cavidades de molde y se expulsan de dichos machos (12) de molde, y

una serie de canales (7) que tienen extremos superiores para recibir artículos moldeados respectivos desmoldados de dichas cavidades de molde, y extremos inferiores para descargar los artículos en cavidades (13) de enfriamiento posterior seleccionadas respectivas,

caracterizado porque, en uso, dichos canales (7) reciben dichos artículos moldeados por inyección tras el desmoldeo de dichos machos (12) de molde y cambian la alineación de cada artículo (6) moldeado por inyección a una orientación generalmente vertical para pasar a una cavidad (13) de enfriamiento posterior seleccionada respectiva.

2. Aparato de moldeo por inyección según la reivindicación 1, en el que dichas cavidades de molde se disponen en filas y dicha serie de canales (7) se escalona de modo que los extremos superiores de los mismos están sustancialmente en la misma orientación relativa con respecto a cada una de las cavidades de molde respectivas.

3. Aparato de moldeo por inyección según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que dicha pluralidad de canales (7) pueden moverse juntos (B) entre una posición de recepción, superior y una posición de suministro, inferior.

4. Aparato de moldeo por inyección según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en el que cada uno de dichos canales (7) incluye un elemento (15) de retención liberable para retener un artículo al menos parcialmente en dichos medios de guía, pero liberable para permitir que dichos artículos retenidos caigan en cavidades (13) de enfriamiento posterior respectivas.

5. Aparato de moldeo por inyección según la reivindicación 4, en el que dichos elementos (15) de retención liberables se configuran para liberarse mediante el movimiento vertical de dichos canales (7) a medida que dichos canales se aproximan o llegan a dicha posición de suministro, inferior.

6. Aparato de moldeo por inyección según cualquier reivindicación anterior, que incluye elementos (8) de agarre para agarrar artículos (14) enfriados en dichas cavidades (13) de enfriamiento posterior, extrayéndolos de dichas cavidades, y desmoldando dichos artículos.

7. Aparato de moldeo por inyección según la reivindicación 6, en el que dichos elementos (8) de agarre se montan en o adyacentes a los canales (7) y pueden moverse verticalmente entre una posición en la que pueden operarse para agarrar, en uso, partes superiores respectivas de los artículos (14) enfriados en las cavidades de enfriamiento posterior, y una posición en la que los artículos agarrados se elevan alejándose de las cavidades.

8. Aparato de moldeo por inyección según la reivindicación 6 o la reivindicación 7, en el que dichos artículos moldeados (6) son de forma tubular hueca abierta en un extremo y cerrada en el otro, y cada uno de dichos elementos (8) de agarre incluye un elemento (20) alargado para engancharse con la superficie interna del extremo cerrado del artículo en uso.

9. Aparato de moldeo por inyección según la reivindicación 8, en el que dichos elementos (20) alargados pueden moverse respecto a los elementos (8) de agarre y desviarse hacia abajo respecto a los mismos, para aplicar una fuerza descendente a los artículos en dichas cavidades de enfriamiento posterior.

10. Aparato de moldeo por inyección según la reivindicación 8 o la reivindicación 9, en el que al menos algunos de los elementos (8) de agarre y/o los elementos (20) alargados se enfrían, para extraer de ese modo, en uso, calor de dicho artículo.

11. Aparato de moldeo por inyección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichas cavidades (13) de enfriamiento posterior se disponen en una o más series en un bloque (9) de enfriamiento.

12. Aparato de moldeo por inyección según la reivindicación 11, en el que el número de cavidades (13) de enfriamiento posterior es un múltiplo entero del número de cavidades de molde, para permitir de ese modo que, en uso, dichos artículos permanezcan en dichas cavidades de enfriamiento durante un periodo generalmente equivalente a un múltiplo correspondiente de la duración del ciclo del proceso de moldeo.

13. Aparato de moldeo por inyección según la reivindicación 11 o la reivindicación 12, en el que se proporciona una disposición de enfriamiento para dicho bloque (9) de enfriamiento.

14. Aparato de moldeo por inyección según la reivindicación 13, en el que dicho bloque (9) de enfriamiento puede moverse horizontalmente para alinear dichos canales (7) con cavidades (13) de enfriamiento posterior seleccionadas.

15. Método de moldeo por inyección usando un aparato de moldeo por inyección según cualquiera de las reivindicaciones 1-14, comprendiendo el método las etapas de:

proporcionar un molde (1, 3) de inyección que puede abrirse que tiene una pluralidad de cavidades y una pluralidad de machos (12) de molde que se extienden generalmente de manera horizontal, para el moldeo por inyección de artículos (6) que tienen una orientación generalmente horizontal;

moldear una pluralidad de artículos (6) en dichas cavidades;

abrir dicho molde para desmoldar dichos artículos (6) moldeados por inyección sobre dichos machos (7) de molde,

expulsar dichos artículos moldeados por inyección de dichos machos (12) de molde permitir que dichos artículos (6) moldeados por inyección expulsados pasen al menos parcialmente por gravedad a cavidades (13) de enfriamiento posterior respectivas dirigidas generalmente de manera vertical dispuestas generalmente por debajo de dicho molde,

caracterizado porque cada artículo (6) moldeado por inyección expulsado cae en un canal (7) respectivo que cambia la alineación de cada artículo (6) moldeado por inyección a una orientación generalmente vertical para pasar a una cavidad (13) de enfriamiento posterior seleccionada respectiva.