Unidad de procesamiento, aparato de moldeo por soplado con tal unidad y máquina giratoria con una pluralidad de tales unidades.

Unidad (10) de procesamiento, en concreto para una máquina giratoria (1),

que comprende un sistema (100) de manejo de objetos (133) entre dicha unidad (10) de procesamiento y una estrella de transferencia (130, 140) externa a dicha unidad (10) de procesamiento, comprendiendo dicha estrella de transferencia (130) a lo largo de su perímetro (136) una pluralidad de asientos (134) para alojar dichos objetos, comprendiendo dicho sistema (100) de manejo una unidad (112) de agarre, estando montada dicha unidad (112) de agarre en dicha unidad (10) de procesamiento, comprendiendo dicha unidad (112) de agarre:

- una pinza (103) de agarre adecuada para agarrar dicho objeto (133);

- medios (102, 202) para mover dicha pinza (103) de agarre adecuados para mover alternativamente dicha pinza (103) entre una primera posición radial recogida en la unidad (10) de procesamiento, y una segunda posición radial extendida en un asiento (134) de la estrella de transferencia (130, 140).

Unidad de procesamiento, aparato de moldeo por soplado con tal unidad y máquina giratoria con una pluralidad de tales unidades

La presente invención se refiere a una unidad de procesamiento en máquinas giratorias, en concreto se refiere a un sistema para manejar preformas en máquinas de soplado, capaz de recoger una preforma precalentada de una posición de recogida de la preforma, llevarla a una posición de moldeo por estirado-sopiado en la máquina de soplado, en la cual la preforma se sopla para obtener una botella, recoger la botella así obtenida de la posición de moldeo por estirado-sopiado y transferirla a una posición de descarga de la botella.

La invención se refiere asimismo a un aparato de moldeo por estirado-sopiado que tiene al menos una de tales unidades de procesamiento automáticas. La invención se refiere, además, a una máquina giratoria que comprende una pluralidad de tales unidades de procesamiento.

En la producción de botellas fabricadas de material de polímero es conocido un procedimiento para fabricar botellas de plástico partiendo de una preforma en un material de plástico o polímero que comprende una etapa de precalentamiento de la preforma a una temperatura de proceso predeterminada, una etapa de transferencia de la preforma precalentada a un molde y su inserción en el mismo, y una etapa de soplar aire a una presión predeterminada dentro de la preforma situada en el molde en una posición cerrada, de modo que la preforma se infle dentro de una cavidad realizada en el molde, conformada como la botella que se va a obtener, hasta que la preforma, inflada por dicho aire presurizado, se adhiere a las paredes de la cavidad, enfriándose por el contacto y rigidizándose, adquiriendo así la forma definitiva de la botella que se va a obtener. Al igual que la etapa de soplado descrita, puede haber asimismo una etapa de estiramiento de la preforma una vez ablandada, adecuada para alargar o extender mecánicamente la preforma que está siendo preparada y simultáneamente con el soplado. Tal procedimiento combinado se denomina estirado-sopiado.

El procedimiento anterior se realiza mediante máquinas automáticas que, para asegurar un coste unitario enormemente reducido, deben implementar una velocidad de fabricación muy elevada.

Para maximizar la eficiencia, la preforma necesita desplazarse a alta velocidad a lo largo de un circuito entre la salida de un horno de precalentamiento y el molde, pasando a través de uno o más dispositivos de movimiento que comprenden el dispositivo de alimentación anteriormente mencionado adecuado para colocar una preforma en el molde cada vez.

Tal circuito está formado generalmente de secciones rectas y curvas que tienen diferentes curvaturas y por lo tanto variaciones de velocidad de módulo y dirección en el punto de cambio de dirección, provocando así aceleraciones dañinas para la preforma precalentada.

El problema de la aceleración se acusa particularmente en el paso de la preforma del dispositivo de alimentación al molde teniendo en cuenta los movimientos oscilatorios que se desatan en la preforma precalentada, y por lo tanto ablandada, como resultado de la aceleración anteriormente mencionada.

Para describir mejor el inconveniente anteriormente mencionados del estado de la técnica anterior, la preforma y su comportamiento a lo largo del circuito anteriormente mencionado deben ser descritos en mayor detalle.

La preforma tiene generalmente una forma tubular alargada con un primer extremo abierto que tiene una boca y un segundo extremo opuesto cerrado. La preforma se transporta colgando verticalmente, agarrada por la boca.

En el horno de precalentamiento, la preforma se lleva hasta el punto de ablandamiento, de modo que sea inflada subsiguientemente dentro de la cavidad en el molde.

Es evidente que la preforma, en las condiciones anteriores, estando ablandada, reacciona a la aceleración a que se ve sometida oscilando suavemente como un péndulo y deformándose en relación con su boca. La oscilación provocada por una aceleración se puede acumular a una aceleración previa que no ha sido todavía amortiguada, produciendo un movimiento oscilatorio descontrolado de la preforma precalentada. Tal movimiento descontrolado de la preforma puede persistir incluso cuando la preforma se inserta en el molde, con el riesgo de frotarse contra el molde en algunos puntos antes de la etapa de estirado-sopiado, enfriándose y solidificándose irregularmente en ese momento, y dando lugar así a una botella o recipiente con defectos de moldeo.

Volviendo a los sistemas conocidos de estirado-sopiado, un procedimiento ampliamente utilizado es usar una máquina de estirado-sopiado del tipo que gira alrededor de un eje vertical. Tal máquina comprende generalmente una pluralidad de moldes situados radialmente en relación con el eje de la máquina y dotados de medios de apertura/cierre de los moldes, accionables de un modo sincronizado con los dispositivos de movimiento correspondientes de la preforma.

A veces tales dispositivos de movimiento comprenden una estrella de transferencia. Una estrella de transferencia se entiende, por ejemplo, como un soporte que tiene una pluralidad de asientos para recibir una preforma situados espaciados tangencialmente alrededor de un eje de giro, en concreto alrededor de una circunferencia con su centro en el eje de giro. Tal estrella de transferencia es adecuada para suministrar secuencialmente las preformas al molde de la máquina de soplado.

En las máquinas convencionales, al pasar de la estrella de transferencia al molde de la máquina giratoria, la preforma puede quedar sometida a variaciones bruscas de velocidad hacia atrás y hacia delante, y así a una aceleración, con los inconvenientes mencionados anteriormente.

La aceleración a la cual queda sometida la preforma se forma por una componente tangencial a lo largo de la dirección de avance y una componente radial perpendicular a la misma.

Aunque los sistemas conocidos son capaces generalmente de mantener la componente radial de la aceleración a un valor bajo, el valor de la componente tangencial tiene a menudo un valor elevado, del orden de cientos de m/s2.

El documento US 5.232.717 da a conocer un aparato de transporte de preformas para transportar una preforma a lo largo de un pasaje en el cual se disponen estaciones de trabajo. El aparato comprende un disco giratorio, una placa fija dispuesta en oposición al disco giratorio, levas primera y segunda dispuestas en la placa fija; un brazo de soporte que se puede expandir y contraer libremente en la dirección radial desde el disco giratorio, el extremo de base del cual está soportado de modo oscilante por el disco giratorio, y que está guiado por la primera leva y el segundo seguidor de leva que está guiado por la segunda leva; y un acoplamiento dispuesto en el extremo delantero del brazo de soporte de modo que soporte de modo retráctil la porción de cuello de la preforma; brazo de soporte que se expande y se contrae en la dirección longitudinal de acuerdo con la posición de arrastre del primer seguidor de leva y que oscila alrededor del extremo de base como el fulcro, de acuerdo con la posición de arrastre del segundo seguidor de leva, permitiendo así la aceleración, desaceleración y parada de la alimentación de la preforma.

Se percibe así la necesidad de proporcionar un sistema de manejo de una preforma capaz de recogerla de un dispositivo de alimentación y transferirla rápidamente a una posición de moldeo por estirado-sopiado mediante movimientos que permitan valores de aceleración reducidos, en concreto de la componente tangencial de la aceleración, de modo que se evite desatar movimientos oscilatorios descontrolados de la preforma ablandada.

El problema abordado por la presente invención es proporcionar un sistema para manejar objetos entre una estrella de transferencia y una máquina giratoria que comprende una pluralidad de unidades de procesamiento que supere los inconvenientes descritos anteriormente.

Un propósito adicional de la presente invención es obtener un sistema de manejo de preformas en máquinas de soplado o estirado-sopiado capaz de recoger una preforma precalentada de una estrella de transferencia de la preforma y llevarla a un molde de la máquina de estirado-sopiado, que haga posible superar los inconvenientes descritos anteriormente.

Tal problema se resuelve mediante una unidad de procesamiento en máquinas giratorias como se delimita en las reivindicaciones adjuntas, cuyas definiciones forman una parte integral de esta descripción.

Características y ventajas adicionales de la presente invención se comprenderán más claramente a partir de la descripción ofrecida a continuación de algunos de sus modos... [Seguir leyendo]

1. Unidad (10) de procesamiento, en concreto para una máquina giratoria (1), que comprende un sistema (100) de manejo de objetos (133) entre dicha unidad (10) de procesamiento y una estrella de transferencia (130, 140) externa a dicha unidad (10) de procesamiento, comprendiendo dicha estrella de transferencia (130) a lo largo de su perímetro (136) una pluralidad de asientos (134) para alojar dichos objetos, comprendiendo dicho sistema (100) de manejo una unidad (112) de agarre, estando montada dicha unidad (112) de agarre en dicha unidad (10) de procesamiento, comprendiendo dicha unidad (112) de agarre:

- una pinza (103) de agarre adecuada para agarrar dicho objeto (133);

- medios (102, 202) para mover dicha pinza (103) de agarre adecuados para mover alternativamente dicha pinza (103) entre una primera posición radial recogida en la unidad (10) de procesamiento, y una segunda posición radial extendida en un asiento (134) de la estrella de transferencia (130, 140).

2. Unidad (10) de procesamiento de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dichos medios (102, 202) de movimiento de la pinza (103) de agarre comprenden medios de desplazamiento en una dirección radial de la pinza (103) con relación al eje de giro (2) de la máquina giratoria (1) alternando entre una posición extendida que se encuentra sobre dicha segunda circunferencia (136) y una posición recogida que se encuentra sobre dicha primera circunferencia (155).

3. Unidad (10) de procesamiento de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dichos medios (102, 202) de movimiento de la pinza (103) de agarre están configurados para hacer que la pinza (103) se desplace en una dirección radial con relación al eje de giro (2) de la máquina giratoria (1) alternando entre una posición extendida que se encuentra sobre dicha segunda circunferencia (136) y una posición recogida que se encuentra sobre dicha primera circunferencia (155).

4. Unidad (10) de procesamiento de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dichos medios (102, 202) de movimiento de la pinza (103) de agarre están configurados para hacer que la pinza (103) se desplace en una dirección radial con relación al eje de giro (2) de la máquina giratoria (1) alternando entre una posición extendida que se encuentra sobre dicha segunda circunferencia (136) y una posición recogida desacoplada que se encuentra sobre una circunferencia (159) desacoplada concéntrica con dicha primera circunferencia (155) y que tiene un radio R3 menor que el radio R2 de dicha primera circunferencia (155).

5. Unidad (10) de procesamiento de acuerdo con las reivindicaciones 2 o 3, en la que dichos medios (102, 202) de movimiento de la pinza (103) de agarre actúan contemporáneamente con el giro de la máquina giratoria (1), conduciendo la pinza (103) de agarre a lo largo de una sección curvada (161) de trayectoria que tiene su centro de curvatura en el eje de giro (2) de la máquina giratoria (1) y que tiene un radio que varía desde un segundo valor que corresponde al radio de la segunda circunferencia (136) y un primer valor que corresponde al radio de la primera circunferencia (155).

6. Unidad (10) de procesamiento de acuerdo con la reivindicación 4, en la que dichos medios (102, 202) de movimiento comprenden una transmisión de engranajes configurada para transmitir un primer desplazamiento alternativo en una dirección radial de un elemento (106) de entrada de un motor en un segundo desplazamiento alternativo en una dirección radial de un elemento (111) de salida al cual está unida la pinza (103) de agarre, en la que el segundo desplazamiento relativo es mayor que el primer desplazamiento relativo, o en la que dichos medios de movimiento (202) comprenden una transmisión de motor configurada para transmitir un primer desplazamiento angular (223) alternativo de un elemento (221) de palanca conectado a un elemento (206) de entrada del motor en un segundo desplazamiento lineal (224) alternativo en una dirección radial de un elemento (111) de salida al cual está conectada rígidamente la pinza (103) de agarre.

7. Unidad (10) de procesamiento de acuerdo con la reivindicación 6, en la que la transmisión de engranajes comprende:

- un trinquete que tiene un eje de giro (101), una primera rueda (107) y una segunda rueda (108) de mayor diámetro, siendo dicha primera rueda (107) y dicha segunda rueda (108) coaxiales e integrales entre sí y con el trinquete (101), acabando dicho trinquete con dicho elemento 106 de entrada del motor;

- una primera cremallera (109) fija en relación a la máquina, engranándose dicha primera rueda (107) con dicha cremallera (109) fija de modo que un desplazamiento radial del elemento (106) de entrada se corresponde a un giro del trinquete;

- una segunda cremallera (110) deslizante en una dirección radial con relación a la máquina, engranándose dicha segunda rueda (108) con dicha cremallera (110) deslizante, de modo que un giro de la segunda rueda (108) se corresponde con un desplazamiento de dicha segunda cremallera (110), estando dicha segunda cremallera conectada rígidamente al elemento (111) de salida.

8. Unidad (10) de procesamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichos objetos (133) son preformas de un material de polímero para fabricar botellas o recipientes, en la que la máquina giratoria (1) anteriormente mencionada es asimismo una máquina de estirado-sopiado para preformas y en la que las unidades (10) de procesamiento anteriormente mencionadas son unidades de moldeo por estirado-sopiado.

9. Unidad (10) de procesamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha pinza (103) comprende una porción (104) de acoplamiento que comprende dos pinzas (105) que se proyectan desde un extremo libre de la pinza (103), estando situadas dichas pinzas (105) de acoplamiento sustancialmente paralelas entre sí y definiendo entre ambas un asiento (113) de retención adecuado para recibir y retener la boca de una preforma, y/o en la que dicho asiento (113) de retención tiene al menos forma parcialmente circular de modo que abarque la boca y presente una apertura frontal para permitir el acoplamiento de la boca en el asiento (133) mediante una aproximación mutua relativa de la pinza (103) y la preforma y la liberación de la boca por medio de un alejamiento mutuo de la pinza y la preforma.

10. Aparato para soplado o estirado-sopiado de botellas fabricadas de material plástico, que comprende un horno (300) para calentar y encargarse del perfil térmico de las preformas (133), una máquina (1) de soplado o estirado- sopiado, y medios (130, 140) de movimiento de las preformas que entran y salen de dicho horno (300) y de dicha máquina (1) de estirado-sopiado, en el que dicho horno (300) comprende medios (308) de transporte de las preformas y medios (309) de calentamiento de las preformas, y en el que dichos medios de movimiento (130) para las preformas que salen del horno (300) comprenden una pluralidad de medios (134) de agarre para las preformas separados a una distancia fija, comprendiendo dicho horno (300) medios (344b) de movimiento y distanciamiento de las preformas (133) calentadas, desde un espaciado mínimo a un espaciado que corresponde sustancialmente al espaciado de los medios (134) de agarre de los medios de movimiento (130) para las preformas que salen del horno (300), estando caracterizado dicho aparato porque:

- dicha máquina (1) de soplado o estirado-sopiado comprende al menos una unidad (10) de procesamiento de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Máquina giratoria (1) que comprende una pluralidad de unidades (19) de procesamiento de acuerdo con al menos una reivindicación 1 a 9;

cada unidad (10) de procesamiento de dicha pluralidad comprende un sistema (100) de manejo para manejar objetos (133) entre dicha unidad (10) de procesamiento y una estrella de transferencia (130, 140),

dichas unidades (10) de procesamiento están separadas por un primer espaciado (151) a lo largo de una primera circunferencia (155), y

dicha estrella de transferencia (139) comprende a lo largo de su perímetro (136) una pluralidad de asientos (134) para alojar dichos objetos que están separados por un segundo espaciado (131) a lo largo de una segunda circunferencia (136);

en la que dicho segundo espaciado (131) es diferente de dicho primer espaciado (151), y en el que dichas circunferencias (155, 156) no son tangentes.