ES2230675T3

ES2230675T3 - Metodo y aparato para enfriar producto dentro de un molde.

Info

Publication number: ES2230675T3
Application number: ES98907778T
Authority: ES
Inventors: Manfred Arno Alfred Lupke; Stefan A. Lupke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1998-03-09
Publication date: 2005-05-01
Anticipated expiration: 2018-03-09
Also published as: ATE280669T1; WO1998040198A1; DE69827273T2; CN1250409A; CA2280092A1; NO994351D0; US6054089A; CN1075974C; CA2280092C; JP3686089B2; EP1007323A1; NO317195B1; JP2001508719A; DE69827273D1; EP1007323B1; NO994351L

Abstract

Un método para fabricar un producto de plástico en un molde que tiene una región de moldeo circundada por una pared de molde, teniendo el molde una entrada de gas y una salida de gas en la región de moldeo, estando la entrada de gas formada a través de la pared del molde y la salida de gas separada de la entrada de gas, comprendiendo el método la conformación del producto en la región de moldeo contra la pared del molde, contrayéndose y separándose el producto de la pared del molde a fin de dejar un espacio entre el producto y la pared del molde, y luego haciendo circular un gas de refrigeración dentro de la región de moldeo en la entrada de gas, a través del espacio donde se mueve el gas y enfría tanto el producto como la pared del molde, y luego saliendo de la región por la salida de gas.

Description

Método y aparato para enfriar producto dentro de un molde.

Sector del invento

El presente invento hace referencia a un método de moldeo de un producto, incluyendo la fase de enfriar el producto mientras dicho producto se encuentra en el molde, al mismo tiempo que se enfría el molde. El invento se utiliza particularmente para la formación de tubo de plástico moldeado.

Antecedentes del invento

Generalmente se forma tubo de plástico extrusionando dentro de un túnel de moldeo. El tubo se forma bien por conformación al vacío o mediante moldeo por soplado. Una vez dada la forma al tubo, normalmente se enfría refrigerando los bloques del molde. A medida que el tubo continúa avanzando por el túnel de moldeo, la refrigeración es cada vez menos eficaz dado que el tubo se contrae produciendo un espacio de aire entre los bloques del molde y el tubo. Por consiguiente, el tubo queda aislado y tiene dificultades para ceder el calor de los bloques de moldeo a medida que dicho tubo avanza por el túnel de moldeo.

La patente US-4.319.872 describe un aparato para producir tuberías termoplásticas corrugadas con bloques de moldeo que trabajan aparejados. Las paredes de los bloques de moldeo tienen canales para formar las corrugaciones que presentan pasos a conectar con una fuente de aspiración para ayudar a la formación de las corrugaciones. Los pasos también pueden estar conectados a una fuente de presión después del enfriado y colocación del tubo a fin de hacerlo salir del molde.

La patente US-4.226.580 describe un aparato similar en que los bloques de moldeo incluyen un forro interior de un material poroso, así como primeros y segundos pasos. Puede alimentarse un fluido de refrigeración a través de los primeros pasos y el forro poroso hasta los segundos pasos a fin de enfriar los bloques de moldeo.

Resumen del invento

El presente invento proporciona un método, como el definido en las reivindicaciones 1 y 2, para moldear un producto de plástico, con nuevos medios para enfriar tanto el molde como el producto. El invento tiene especial aplicación para el moldeo de un tubo de plástico.

En el caso de un tubo de plástico, que se forma en un túnel de moldeo redondeado, el gas de refrigeración se introduce a través de las secciones del bloque de moldeo por un costado del túnel de moldeo y se mueve periféricamente alrededor del tubo.

El método del presente invento puede utilizarse en combinación con la refrigeración interior a fin de aumentar más el efecto de enfriamiento sobre el producto.

Breve descripción de los dibujos

Las anteriores, así como otras ventajas y particularidades del presente invento, se describirán con más detalle de acuerdo con formas de realización preferidas del presente invento, en que:

La figura 1 es una vista lateral de un aparato para moldear tubo de plástico de acuerdo con una forma de realización preferida del presente invento;

La figura 2 es una vista superior en perspectiva mirando hacia abajo sobre el par de secciones del bloque de moldeo, de aparato de la figura 1;

La figura 3 es una vista en sección a través del túnel de moldeo del aparato de la figura 1, mostrando la formación de un tubo al vacío de acuerdo con una forma de realización preferida del presente invento;

La figura 3a es una vista en sección a través del túnel de moldeo del aparato de la figura 1, mientras el tubo está siendo formado por soplado de acuerdo con otra forma de realización preferida del presente invento;

La figura 4 es una vista en sección a través del túnel de moldeo del aparato de la figura 1, mostrando el enfriado inicial del tubo;

La figura 5 es una vista en sección a través del túnel de moldeo del aparato de la figura 1, mostrando el enfriado final del tubo; y

La figura 6 es una vista en sección a través del túnel de moldeo de otro aparato de moldeo preferido.

Descripción detallada según formas de realización preferidas del invento

La figura 1 muestra un aparato para el moldeo de tubos, indicado generalmente con la referencia 1. En este aparato, se alimenta plástico fundido, desde un extrusor 2 a un túnel de moldeo situado más abajo del extrusor. Un tubo, indicado con la referencia P, sale por el extremo inferior del túnel de moldeo.

El túnel de moldeo está formado por una banda superior de secciones de bloques de moldeo 3 y una banda inferior de secciones de bloques de moldeo 4. Las secciones de bloques de moldeo coinciden entre sí a fin de definir un túnel de moldeo, indicado generalmente con la referencia 5.

La figura 2 muestra un par de secciones de bloques de moldeo 4, colocadas lado a lado, de la banda inferior de secciones de bloques de moldeo. Tal como veremos, estas secciones de bloques de moldeo tiene una cara interior, que se indica generalmente con la referencia 7, la cual define una forma externa del tubo P. En esta particular forma de realización, la cara interior de las secciones de bloques de moldeo tiene alternativamente zonas llanas y zonas ranuradas para producir la forma con nervaduras del tubo.

Las secciones de bloques de moldeo 4 han sido diseñadas especialmente para la conformación al vacío del tubo, a cuyo efecto están provistas de pequeñas hendeduras para el vacío 9 en cada canal de la cara del bloque de moldeo. Para la formación de vacío dentro del tubo, se aplica aspiración a través de dichas hendeduras para el vacío, a fin de atraer el plástico fundido dentro de las caras de las secciones de bloques de moldeo. Dichas hendeduras para el vacío pueden ser intermitentes o continuas alrededor de la cara semicircular de cada sección de bloque de moldeo. La figura 2 muestra dos hendeduras en cada canal de cada sección de bloque de moldeo, pero puede existir solo una hendedura o más de las dos hendeduras representadas para cada canal.

Las secciones de bloques de moldeo 3 en la banda superior de secciones de bloques de moldeo pueden tener una construcción idéntica.

La figura 3 muestra la formación al vacío del tubo que se está produciendo en la región superior del túnel de moldeo 5. Aquí podemos ver que las secciones de bloques de moldeo 3 y 4, estando ambas montadas en portadores del bloque de moldeo 2, quedan herméticamente cerradas una contra otra en el túnel de moldeo. Una fuente de vacío 11, que puede verse en la figura 3, está situada exteriormente a la sección del bloque de moldeo, en comunicación directa con las pequeñas hendeduras 9 situadas en lugares separados 16, 17 y 18 en la sección del bloque de moldeo superior, a través de los pasos 13, 14 y 15, respectivamente. Dichos pasos, tal como se han representado, pasan directamente a través de la pared de la sección del bloque de moldeo superior. Encontramos una disposición similar en la sección del bloque de moldeo inferior 4, donde existe de nuevo una fuente de vacío 19 externa al túnel de moldeo en conexión con las hendeduras para el vacío 9 que se abren en la cara de la sección del bloque de moldeo inferior a través de pasos 21, 22 y 23, que tiene regiones de acceso separadas 25, 26 y 27, respectivamente con las hendeduras para el vacío.

La figura 3 muestra que, cuando se aplica vacío tanto a través de la fuente de vacío superior e inferior, se atrae el plástico sobre las superficies interiores de las dos secciones de bloques de moldeo apareadas a fin de formar el tubo P.

La figura 3a, aun utilizando las mismas secciones de bloques de moldeo 3 y 4, muestra que el tubo también puede ser moldeado por soplado de aire comprimido aplicado interiormente en el tubo, tal como puede verse indicado por las flechas de la figura 3a. Esta presión de aire empuja el plástico fundido hacia al exterior sobre las caras del bloque de moldeo.

Independientemente del método de formación del tubo, es decir ya sea mediante la conformación al vacío o por soplado del tubo, el tubo se refrigera utilizando aberturas dispuestas en las caras del bloque de moldeo y, en este caso, utilizando las hendeduras para el vacío 9 existentes a través de las secciones de bloques de moldeo. Una vez conformado el tubo y seguir avanzando por el túnel de moldeo y empezando el plástico a endurecer para conservar la forma del tubo, se introduce un gas de refrigeración desde una de las secciones de bloque de moldeo dentro de un espacio existente entre el túnel de moldeo y el tubo. Eventualmente, este gas de refrigeración es extraído del túnel de moldeo a través de una salida alejada del lugar por el que se introduce el gas dentro del túnel de moldeo.

Más particularmente, tal como indican las flechas en la figura 4, se introduce gas de refrigeración a la sección del bloque de molde superior 3. Caso de que el tubo haya sido conformado al vacío, mientras dicho vacío prosigue en la región superior del túnel de moldeo va siendo sustituido por un flujo de gas de refrigeración dentro del túnel de moldeo en la región más adelante del túnel una vez ha sido conformado el tubo y ha fraguado suficientemente para mantener su forma. El paso 11 ahora se convierte en un recorrido para el gas de refrigeración. Dicho gas de refrigeración, que puede tener una cantidad de formas diferentes, incluyendo el aire ambiental exterior o aire que ha pasado a través de un dispositivo refrigerador, se fuerza a lo largo de los pasos 13, 14 y 15, y en este caso a través de las hendeduras para el vacío 9 en la sección del bloque de moldeo superior. Ahora dichas hendeduras se convierten en entradas en el túnel de moldeo para dirigir el gas de refrigeración sobre la superficie exterior del tubo P.

La figura 5 muestra que el tubo, con cierto enfriamiento inicial, se contrae de la superficie interior de las secciones del molde creando un espacio G entre la superficie exterior del tubo y la cara interior del túnel de moldeo. Esto permite forzar el gas de refrigeración periféricamente alrededor del tubo, tal como indican las flechas, en el espacio G a las hendeduras para el vacío en la sección del bloque de moldeo inferior del cual se extrae entonces el gas del túnel de moldeo. Por consiguiente, las hendeduras en la sección del bloque de moldeo inferior, que siguen estando sometidas al vacío, ahora se convierten en salidas de gas del túnel de moldeo.

No es necesario introducir gas de refrigeración al túnel de moldeo a fin de conseguir cierta contracción inicial del tubo para que se separe de la pared del túnel de moldeo. Naturalmente, esto ocurre como resultado del enfriamiento normal del tubo. Por tanto, el gas de refrigeración se introduce después de la contracción natural del tubo que aún produce el espacio G que permite alimentar el gas de refrigeración a alimentar dentro del túnel de moldeo desde una de las secciones de bloques de moldeo y alrededor del tubo hasta otra sección del bloque de moldeo.

El gas de refrigeración tiene dos ventajas. En primer lugar, proporciona un enfriamiento y fraguado más rápidos del tubo. En segundo lugar, reduce la temperatura de los bloques de moldeo lo cual proporciona mayor capacidad de los bloques de moldeo para absorber el calor del tubo, lo que nuevamente permite un enfriamiento y un fraguado del tubo más rápidos de lo normal.

Una de las ventajas de utilizar las hendeduras del vacío tanto para la introducción como para la descarga del gas de refrigeración, preferentemente aire de refrigeración, es que las hendeduras de vacío, sean continuas o intermitentes, forman recorridos para el aire de refrigeración totalamente a través del cuerpo principal de las secciones de bloques de modelo. Por consiguiente, el aire de refrigeración no sólo circula alrededor y a lo largo de las superficies interiores sino que además penetra dentro de las secciones del bloque de moldeo. Esto mejora sustancialmente el enfriado de las secciones de bloques de moldeo. A su vez esto aumenta la capacidad de los bloques de moldeo para enfriar el tubo, particularmente una vez las secciones de bloques de moldeo han regresado a lo largo de sus bucles sin fin en un estado más frío que el normal en el extremo superior del túnel de moldeo donde están en directo contacto con él mismo y tienen un mayor efecto refrigerante sobre el plástico que está siendo extrusionado dentro del túnel de moldeo.

La figura 6 muestra un diseño de túnel de moldeo algo diferente, el cual comprende un par de secciones de bloques de moldeo 21 y 25 provistas de pasos 23 y 27, respectivamente. En primer lugar, estos pasos proporcionan recorridos para el vacío durante la formación del tubo P y, luego, actúan como pasos de entrada y salida para el gas de refrigeración. Los mismos alimentan dentro del túnel de moldeo a lo largo de las caras de partición de las secciones del bloque de moldeo en donde coinciden tal como indica la referencia 29, más bien que a través de orificios provistos directamente en las paredes de las secciones de bloques de moldeo.

Si se desea, para un enfriamiento más rápido del tubo dentro del túnel de moldeo, puede introducirse un medio de refrigeración tal como un tapón de enfriamiento o incluso gas de refrigeración dentro del tubo, al mismo tiempo que el enfriamiento exterior del tubo.

En otra forma de realización del invento se introduce un gas de refrigeración en la cara interior del túnel de moldeo, por ejemplo a través de hendeduras en los bloques de moldeo, a lo largo de las caras de partición de las secciones de bloques de moldeo, o a través de otras entradas dispuestas en las caras del bloque de moldeo. Una vez enfriados tanto el producto como los bloques de moldeo se descarga el gas a través del extremo inferior del túnel de moldeo que está abierto para la extracción del tubo del túnel de moldeo, tal como se ha descrito antes con respecto a la figura 1 de los dibujos.

Claims

1. Un método para fabricar un producto de plástico en un molde que tiene una región de moldeo circundada por una pared de molde, teniendo el molde una entrada de gas y una salida de gas en la región de moldeo, estando la entrada de gas formada a través de la pared del molde y la salida de gas separada de la entrada de gas, comprendiendo el método la conformación del producto en la región de moldeo contra la pared del molde, contrayéndose y separándose el producto de la pared del molde a fin de dejar un espacio entre el producto y la pared del molde, y luego haciendo circular un gas de refrigeración dentro de la región de moldeo en la entrada de gas, a través del espacio donde se mueve el gas y enfría tanto el producto como la pared del molde, y luego saliendo de la región por la salida de gas.

2. Un método para fabricar un tubo en un túnel de moldeo formado por primeras y segundas secciones de bloques de moldeo que coinciden entre sí a fin de formar una región de molde circundada por una pared de moldeo que tiene una superficie interior redondeada y un extremo abierto más adelante por el que el tubo abandona la región de moldeo, comprendiendo dicho método la conformación del tubo contra la superficie de moldeo, la contracción del tubo para separarlo de la superficie de moldeo y producir un espacio entre la superficie de moldeo y el tubo, para luego hacer pasar gas de refrigeración a lo largo de una entrada de gas que se extiende a través de la primera sección del bloque de moldeo al espacio en la región del modelo y hacer pasar el gas de refrigeración a través del espacio existente a lo largo del tubo y la superficie del molde hasta una salida de gas desde la región del molde que se halla alejada de la entrada de gas.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, en que la salida de gas está situada en la segunda sección del bloque de moldeo y en que dicho método comprende la circulación de gas periféricamente dentro del espacio existente alrededor de la región del molde a lo largo tanto del tubo como de la superficie de moldeo, desde la entrada de gas en la primera sección del bloque de moldeo hasta la salida de gas en la segunda sección del bloque de moldeo.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, comprendiendo la circulación de gas de refrigeración dentro del espacio existente en la región del molde desde la entrada de gas en la primera sección de bloque de moldeo a lo largo del tubo y la superficie de moldeo hasta el tubo abierto de abajo de la región de moldeo donde el gas de refrigeración sale de la región del molde.