ES2205343T3 - Procedimiento y aparato de enfriamiento del molde en tosco de una maquina de fabricacion de vidrio. - Google Patents
Procedimiento y aparato de enfriamiento del molde en tosco de una maquina de fabricacion de vidrio.Info
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Abstract
UN PARISON O MOLDE HUECO (P) DE UN RECIPIENTE DE VIDRIO SE FORMA A PARTIR DE UNA MASA EN GOTAS DE VIDRIO FUNDIDO, TENIENDO EL PARISON UNA PORCION DE CUERPO (B) CON UN EXTREMO CERRADO Y UN EXTREMO ABIERTO. LA PORCION DE CUERPO DEL PARISON SE CONFORMA EN UN MOLDE EN TOSCO DE FORMA ANULAR (14). EL PARISON TIENE TAMBIEN UNA PORCION DE ACABADO (F) EN EL EXTREMO ABIERTO DE LA PORCION DE CUERPO DEL MISMO, ESTANDO FORMADA LA PORCION DE ACABADO POR UN MOLDE DE CUELLO ANULAR (16), QUE SE COLOCA CONTRA UN EXTREMO DEL MOLDE EN TOSCO DURANTE LA FORMACION DEL PARISON. UNA JAULA ANULAR (26) RODEA UNA PORCION QUE SE EXTIENDE EN DIRECCION PRACTICAMENTE AXIAL DEL MOLDE DE LA PIEZA EN TOSCO. LA JAULA ANULAR RECIBE AIRE DE REFRIGERACION Y DIRIGE EL CITADO AIRE CONTRA UNAS ALETAS DE REFRIGERACION (24) SITUADAS EN EL EXTERIOR DEL MOLDE EN TOSCO PARA ENFRIAR LA PORCION DEL CUERPO DEL PARISON MIENTRAS ESTE SE ENCUENTRA EN EL MOLDE EN TOSCO. UN FLUIDO APAGADO DE REFRIGERACION, PROCEDENTE DE LA JAULA ANULAR, FLUYE APARTIR DE ELLA, A TRAVES DE UNA ABERTURA ALINEADA CON EL EXTREMO ABIERTO DE LA PORCION DEL CUERPO DEL PARISON. LA JAULA ANULAR PUEDE DESLIZARSE AXIALMENTE A LO LARGO DEL EJE CENTRAL LONGITUDINAL DEL MOLDE EN TOSCO, CON RELACION A DICHO MOLDE, Y ES EMPUJADA DESDE EL MOLDE DEL CUELLO ANULAR POR UN MUELLE DE COMPRESION (32), QUE SE ENCUENTRA SUJETO ENTRE UNA PLACA ANULAR DE PRESION (34) Y UNA PORCION DE LA JAULA ANULAR. EL AIRE DE REFRIGERACION QUE SALE DE LA ABERTURA DE LA JAULA ANULAR SE HACE PASAR A TRAVES DEL MOLDE DE CUELLO ANULAR PARA AYUDAR A REFRIGERAR LA PORCION DE ACABADO DEL PARISON POR MEDIO DE UNA FALDILLA ANULAR (36), QUE SE ENCUENTRA COLOCADA DEBAJO DE LA PLACA ANULAR DE PRESION EN DIRECCION AL MOLDE ANULAR DEL CUELLO.
Description
Procedimiento y aparato para enfriar una estampa
formadora de una máquina de moldear vidrio.
Esta invención se refiere a un aparato para
enfriar una vela de vidrio fundido en una estampa formadora de una
máquina de moldear del tipo sección individual ("I.S."). Mas
particularmente, esta invención se refiere a un aparato para enfriar
la porción de acabado de una vela de cristal fundido mientras es
colocada en dicha estampa formadora.
Los artículos de vidrio hueco, tal como botellas
y jarras, cuando son moldeados mediante una máquina formadora del
tipo I.S., son moldeados en dos pasos. En el primer paso, una
preforma del recipiente terminado, es decir un artículo con un
extremo cerrado y un extremo abierto, el cual es usualmente llamado
una pieza en bruto o una vela, es moldeado mediante un molde anular
que está constituido por un par de secciones de acoplamiento de
estampa formadora. En la terminación de la etapa de estampa
formadora, las secciones de la estampa formadora se separan, y la
pieza en bruto o vela es transferida a otra sección de moldeo,
frecuentemente llamada la estación de moldeo por soplado, donde es
soplado a su forma final mediante otro molde anular que está
constituido por otro par de secciones de moldeo de acoplamiento. Al
terminar el proceso de moldeo por soplado, las secciones de
acoplamiento del molde de soplado son separadas, y el recipiente es
retirado de la máquina de moldear para elaboración adicional.
La porción de vidrio que es moldeada en una vela,
en la estampa formadora de una máquina I.S., está lo suficientemente
caliente para que pueda ser formada en una vela y, así, posee un
alto nivel de calor latente. Mucho de este calor deber ser retirado
antes de que el recipiente sea separado del molde de soplado de la
máquina de moldear, de cualquier modo, de forma que el recipiente
terminado será suficientemente rígido como para sufrir una
elaboración adicional sin ningún otro cambio geométrico. Así, mucho
calor debe ser retirado desde el recipiente que está siendo
formado, durante el paso de estampa formadora y en el paso de
moldeo por soplado, y salvo que el calor sea retirado a una
velocidad rápida, la productividad de la máquina de moldear está
demasiado limitada.
El problema de la eliminación de calor de los
moldes de una máquina de moldear I.S. a una velocidad adecuada es
especialmente importante en la estación de estampa formadora porque
el área de superficie de la vela es bastante pequeña debido al
pequeño diámetro de la vela, lo que limita la velocidad a la que el
calor puede ser retirado, y la cantidad de calor a ser retirado es
bastante alta debido al mayor espesor de la pared de la vela en
comparación con el espesor de la pared de un recipiente
terminado.
Una aproximación al enfriamiento de velas en una
estación de estampa formadora de una máquina I.S. es revelada en
US-A-3, 580, 712 (Mumford),
revelación que es incorporada aquí a modo de referencia y forma el
preámbulo de la reivindicación 1. Por consiguiente, una vela que es
formada en una estampa formadora de una máquina I.S. tiene una
porción de "cuerpo" y una porción de "cuello" o
"final". El exterior de la porción cuerpo está formado
mediante una estampa formadora anular y el exterior de la porción
final mediante un molde de collarín anular, mientras que el interior
de la vela está formado por un pistón.
La porción final es usualmente moldeada en una
configuración de recepción-cierre roscada o
configurada de otra forma, por tanto el molde de collarín incluye un
par de elementos de molde de collarín de acoplamiento que son
colocados adyacentes a la estampa formadora en la estación de
estampa formadora durante la formación de la vela. La vela es
enfriada mediante las paredes de los medios de molde, y aire
refrigerante es dirigido contra el exterior de la estampa
formadora, lo que no es eficaz enfriando la porción final de la
vela porque los elementos de molde de collarín no están expuestos al
contacto con el aire refrigerante como lo están los elementos de la
estampa formadora. Así, la refrigeración de la porción final se
produce principalmente por la conducción de calor desde los
elementos del molde de collarín a los elementos de la estampa
formadora mas que por convección a una corriente de aire
refrigerante. El enfriamiento del molde de collarín mediante un
semejante arreglo es algo mas lento que el enfriamiento de la
estampa formadora, y, salvo que la retirada de la vela desde la
estación de estampa formadora esté algo retardada, esto llevará a
alguna imprecisión en las dimensiones de la porción final de la vela
debido a diferencias de temperatura entre la porción final y la
porción de cuerpo de la vela.
Se conocen
(DE-A-33 36 488) artículos de
mecanizado para moldeado de vidrio teniendo un par de segmentos de
moldeado para las porciones del cuerpo de la vela, y un par de
segmentos de moldeado para la porción del collarín de la vela. Los
segmentos de moldeado del cuerpo tienen una ranura anular, y los
segmentos de moldeado del collarín tienen nervaduras para engranar
la ranura y acoplar los segmentos uno a otro. Los segmentos de
moldeado del cuerpo incluyen conductos de enfriamiento que tienen
salidas que se abren en los espacios entre las nervaduras de forma
que los segmentos de moldeado del collarín son enfriados mediante
aire pasando por ellos. En este arreglo, es difícil distribuir aire
refrigerante a los conductos de enfriamiento de los segmentos de
moldeado del cuerpo, puesto que estos segmentos deben ser retirados
de un brazo pivotable durante el funcionamiento del dispositivo
para retirar el artículo moldeado desde las secciones de moldeado
abiertas.
Problemas relacionados con el enfriamiento de los
elementos del molde del collarín a una estación de estampa
formadora de una máquina de moldear vidrio I.S. son señalados en
las Patentes U.S. 5,516,352 (Bogert et al.), 5,358,542 (Johnson et
al.) y 4,659,357 (Doud). Sin embargo, los arreglos de estas
referencias son complejos y requieren mucha estructura adicional
para la ejecución de los procesos de refrigeración allí
descritos.
Por consiguiente, es un objetivo de la presente
invención proporcionar un aparato de la clase aludida mas arriba,
que tiene un efecto de enfriamiento mejorado sin requerir
estructura compleja para producir el enfriamiento.
La invención es definida en la reivindicación
1.
El aparato de la presente invención extrae calor,
de la porción final de una vela en una estampa formadora de una
máquina I.S., con una velocidad incrementada en comparación con los
arreglos de enfriamiento de estampa formadora del arte previo, y lo
hace sin requerir cantidades significativas de estructura adicional
respecto de la estructura de otro modo requerida en la estación de
estampa formadora. Como en el arreglo conocido de enfriamiento de
estampa formadora de US-A-3, 580,
712, la porción del cuerpo de la vela es enfriada dirigiendo aire
refrigerante, desde una jaula que rodea los elementos de estampa
formadora, contra el exterior de los elementos de la estampa
formadora. En lugar de agotar el aire gastado después de que fluye
perdiendo el contacto con los elementos de estampa formadora en
tales arreglos de enfriamiento de estampa formadora del arte
previo, sin embargo, de acuerdo con la presente invención el aire
refrigerante gastado, que aún retiene abundante capacidad
enfriadora, es desviado y obligado a fluir mas allá del exterior de
los elementos del molde de collarín, para así aumentar la velocidad
a la que el calor es transferido fuera de la porción final de la
vela, en relación con la velocidad a la que sería de otra forma
transferido principalmente mediante conducción desde los elementos
del molde de collarín a los elementos de la estampa formadora.
Para una comprensión adicional de la presente
invención y los objetos de esta, la atención es dirigida a los
dibujos y la siguiente breve explicación de estos, a la descripción
detallada de la realización preferida, y a las reivindicaciones
anexas.
La figura 1 es una vista fragmentaria en planta
de una porción de una máquina de moldear recipientes de vidrio
incorporando un aparato de enfriamiento de la estampa formadora de
acuerdo con la realización preferida de la presente invención, y
la figura 2 es una vista de sección tomada en la
línea 2-2 de la figura 1.
La figura 1 ilustra un apoyabrazos 10 de estampa
formadora de una máquina de moldear recipientes de vidrio del tipo
de sección individual (I.S.), el apoyabrazos 10 extendiéndose en
general horizontalmente y siendo soportado desde un eje de soporte
12 extendiéndose verticalmente. El apoyabrazos 10 soporta una o mas
estampas formadoras 14, mostrado para tres de tales moldes, como es
requerido para la fabricación de recipientes de vidrio por una
máquina I.S. de acuerdo con el proceso de triple vela, un proceso
en el que tres recipientes son simultáneamente fabricados en cada
sección de la máquina. Por supuesto, también está contemplado que
un número diferente de tales estampas formadoras 14 puede ser
empleado, por ejemplo, dos de tales moldes para una máquina I.S.
usada para moldear dos recipientes a la vez de acuerdo con el
proceso de doble vela, o cuatro de tales moldes para una máquina
I.S. usada para moldear cuatro recipientes a la vez de acuerdo con
el proceso cuádruple, como es conocido en el arte.
Como se muestra en la figura 2, cada estampa
formadora 14 es usada para formar una vela P a partir de una porción
de vidrio fundido, teniendo la vela P una porción de cuerpo B que
está rodeada por la estampa formadora 14 y una porción final que
está colocada mas allá de la extensión de la porción de cuerpo B.
Como se muestra, la vela P es moldeada en una posición invertida,
desde la posición que se desea ocupe después de que el recipiente
es allí formado, esto es, con su porción final F por debajo de su
porción de cuerpo B. En todo caso, la porción de cuerpo B tiene un
extremo cerrado lejos de la porción final F, y la porción final F,
que está externamente roscada o de otra forma configurada para
recibir un cierre, es formada por un molde de collarín 16, que es
ocasionalmente referido como un orificio. A ese respecto, la
estampa formadora 14 está hecha de un par de acoplamiento de
elementos de moldeo semicilíndricos 14a, 14b, que están unidos
extremo con extremo durante el moldeado de la vela P, pero que son
separados después de que el moldeado de la vela P se ha completado,
para permitir que la vela P sea retirada de la estampa formadora
14. Igualmente, el molde de collarín 16 está constituido por un par
de acoplamiento de elementos semicilíndricos del molde de collarín
16a, 16b, que están unidos extremo a extremo durante el moldeado de
la vela P. Los elementos del molde de collarín 16a, 16b son
transportados mediante un brazo invertido 18, que traslada la vela
P mientras es transportada por el molde de collarín 16 en su
condición cerrada a una estación de moldeo por soplado (no
mostrado), mediante un movimiento giratorio de 180º en un plano
vertical, después de que la estampa formadora 14 ha sido abierta
para permitir a la vela P ser retirada de allí, como también es
conocido en el arte.
En la realización ilustrada en la figura 2, la
vela P es moldeada por prensado en un proceso tan conocido como el
proceso de prensado y soplado, y a ese fin se ha previsto un pistón
alternativo 20 para moverse en la estampa formadora 14, a través del
molde de collarín 16, para proveer a la vela P con su forma
ilustrada como es conocido en el arte. Como es también conocido en
el arte, no obstante, pueden también ser moldeadas velas sin uso de
un émbolo alternativo correspondiente al émbolo 20, mediante soplado
en un proceso conocido como el proceso de soplado y soplado, un
proceso que además requiere un molde de collarín correspondiente al
molde de collarín 16 para formar una porción final F de una vela
moldeada de otra forma, y la presente invención también se
considera aplicable a velas formadas mediante el proceso de soplado
y soplado. Bajo ya sea el proceso de prensa y soplado o bien el
proceso de soplado y soplado, el extremo superior de la estampa
formadora 14 está abierto para recibir una porción de vidrio
fundido, y después de esto es cerrado por una compuerta 22 para
permitir que el extremo cerrado de la vela P sea correctamente
moldeado durante el proceso de soplado.
El elemento de estampa formadora 14b es
proporcionado con una pluralidad de aletas de refrigeración 24
circunferencialmente delgadas, extendiéndose radialmente desde el
exterior de este, estando las aletas de refrigeración 24 espaciadas
separadamente en un arreglo circunferencial. Las aletas de
refrigeración 24 se extienden sobre una porción substancial de la
extensión vertical de la porción de cuerpo B de la vela P, y sirven
para ayudar al elemento de estampa formadora 14b a transferir calor
hacia fuera desde la porción de cuerpo B mientras la vela P
permanece rodeada por la estampa formadora 14. A ese respecto la
vela P debe enfriarse, en la estampa formadora 14, algo desde su
temperatura de moldeado de forma que sea autoportable durante su
traslado al molde de soplado, y no pierda su forma deseada durante
tal paso de traslado. La refrigeración de la porción de cuerpo B de
la vela P es mejorada circulando aire refrigerante mas allá de las
aletas refrigerantes 24, y a tal fin la estampa formadora 14 es
rodeada por una jaula anular 26 que recibe aire frío de una fuente
(no mostrado) y dirige el aire frío contra y entre las aletas
refrigerantes 24, para que fluya hacia fuera desde la jaula 26 a
través de una abertura en el fondo de esta. Para permitir el
asentamiento correcto de la estampa formadora 14 con respecto al
molde de collarín 16, la jaula 26 está asegurada a la estampa
formadora 14 para permitir cierto movimiento vertical relativo entre
estos, y a tal fin un pasador 28 proyectado radialmente hacia
dentro es pegado a la jaula 26 y es recibido en una ranura 30 que
mira hacia fuera radialmente en la estampa formadora 14. La ranura
30 tiene una extensión vertical que es algo mayor que el grosor del
pasador 28, y la jaula 26 es elásticamente derivada hacia la
extensión superior de la ranura 30 mediante un resorte de
compresión 32. El fondo del resorte de compresión 32 está contenido
por un plato de presión 34, que es derivado contra unos hombros 24a
extendiéndose verticalmente, de cada una de las aletas de
refrigeración 24, estando los hombros 24a de las aletas de
refrigeración 24 preferiblemente alineados uno con otro en un plano
horizontal.
Para ayudar en el enfriamiento de la porción
final F de la vela P mientras la vela P está en posición en la
estampa formadora 14, un faldón colgando hacia abajo 36 es
proporcionado contra la posición de las aletas de refrigeración 24
por debajo de los hombros 24a, inmediatamente por debajo del plato
de presión 34, para dirigir aire refrigerante saliendo de la jaula
26, el cual aún tiene importante capacidad refrigeradora, hacia
abajo pasada una porción anular 38, del molde de collarín 16,
proyectándose hacia fuera radialmente. A ese fin, si se requiere,
una porción radialmente extrema y en lo mas bajo de la estampa
formadora 14 es interrumpida en 40 para dirigir mas lejos aire
refrigerante desde la jaula 26 pasada la porción anular 38 del molde
de collarín 26. De este modo, la velocidad de refrigeración de la
porción final F de la vela P aumentará, de forma que el traslado de
la vela P desde el molde de collarín 14 al molde de soplado no
necesita ser indebidamente retrasada para asegurar que la porción
final F está convenientemente fría para ser estable en sus
dimensiones durante el paso de traslado y durante el soplado de un
recipiente desde la vela P.
Aunque el mejor modo contemplado por los
inventores para llevar a cabo la presente invención según la fecha
de registro de esta ha sido mostrado y descrito aquí, será claro
para aquellos cualificados en el arte que modificaciones
convenientes, variaciones y equivalentes pueden ser hechas sin
apartarse del alcance de la invención, estando tal alcance
exclusivamente limitado por los términos de las reivindicaciones
siguientes.
Claims (4)
1. Un aparato para moldear una vela de un
recipiente de vidrio a partir de una porción de vidrio fundido,
comprendiendo el mencionado aparato:
un elemento de moldeo externo y un elemento de
moldeo interno, incluyendo el elemento de moldeo externo:
una estampa formadora anular (14) teniendo
cavidades internas para moldear el exterior de una porción de cuerpo
(B) de la vela (P), la porción de cuerpo (B) teniendo un extremo
cerrado y un extremo abierto; y
un molde de collarín anular (16) teniendo una
cavidad interna para moldear una porción final (F) de la vela (P),
estando el mencionado molde de collarín (16) adaptado para ser
colocado adyacente a la mencionada estampa formadora (14) para
completar el elemento de moldeo externo durante el moldeado de la
vela (P) y formar la porción final (F) de la vela adyacente al
extremo abierto de la porción de cuerpo (B) de la vela (P);
comprendiendo el molde interno medios (20) para
formar una cavidad interna en la porción de cuerpo (B) de la vela
(P) y una abertura extendiéndose a través de la porción final (F)
de la vela (P);
una jaula anular (26) rodeando una porción
substancial de la estampa formadora (14) y no rodeando porción
alguna del molde de collarín (16), estando la mencionada jaula
anular (26) adaptada para recibir una corriente de fluido
refrigerante y para distribuir fluido refrigerante contra el
exterior de la estampa formadora (14) para enfriar al menos la
porción de cuerpo (B) de la vela (P); y una abertura formada entre
el exterior de la estampa formadora (14) y la mencionada jaula
anular (26) en una ubicación cerca del extremo abierto de la
mencionada cavidad interna moldeando el extremo abierto de la
porción de cuerpo (B) de la vela (P);
caracterizado por que la abertura (40) es
estrechada por un faldón anular (36) para dirigir el fluido
refrigerante que fluye fuera del interior de la jaula a través de la
mencionada abertura en un patrón anular, pasada al menos una
porción (38) del molde de collarín (10) para contribuir a enfriar
la porción final (F) de la vela (P).
2. El aparato acorde a la reivindicación 1
caracterizado por que
son proporcionados medios de posicionamiento
permitiendo movimiento relativo entre la mencionada jaula anular
(26) y la estampa formadora (14) a lo largo del eje central de la
estampa formadora, incluyendo tales medios de posicionamiento:
medios de hombros superior (30) e inferior (24a)
en la estampa formadora (14),
medios de soporte superior (28) cooperando con
los mencionados medios de hombro (30) y con el extremo superior de
la mencionada jaula (26),
medios de soporte inferior (34) cooperando con
los mencionados medios de hombro inferior (24a) y con el mencionado
extremo inferior de la mencionada jaula (20), y
un resorte de compresión (32) que rodea la
estampa formadora (14) y está atrapado y presionado entre los
mencionados medios de soporte inferior (34) y el mencionado extremo
superior de la jaula (26).
3. El aparato acorde a la reivindicación 2 donde
el mencionado medio de soporte inferior es un plato anular de
presión (34) teniendo medios para permitir movimiento axial
relativo entre la mencionada jaula (26) y el plato (34), estando el
mencionado plato (34) presionado por el mencionado resorte de
compresión (32) contra los mencionados medios de hombro inferior
(34) en la estampa formadora (14).
4. Un aparato acorde a cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3 en el que los mencionados medios para formar
la cavidad interna de la vela (P) comprenden un pistón alternativo
(20), estando el mencionado pistón alternativo (20) adaptado para
extenderse a través del molde de collarín (16) y en la estampa
formadora (14).
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