ES2345220T3 - Procedimiento y aparato para moldeo simultaneo por inyeccion y montaje para articulos realizados de material plastico que tienen partes conectables mediante articulacion durante una etapa de desmoldeo. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento de moldeo simultáneo por inyección y montaje para un artículo realizado de material plástico, comprendiendo el artículo una primera parte moldeada (10) provista de un pasador de articulación (14), y una segunda parte moldeada (11) provista de un elemento anular (15), diseñadas para ser unidas de manera articulada la una a la otra directamente en el molde de inyección (20, 21); - en el que el elemento anular (15) y el pasador de articulación (14) son moldeados simultáneamente, y posteriormente acoplados a presión uno a otro, y el artículo desmoldeado por un dispositivo de desmoldeo (23), comprendiendo el procedimiento las etapas de: - proveer al molde (20, 21) de un primer miembro de moldeo (40) que define una impresión para el pasador de articulación (14), y respectivamente de un segundo miembro de moldeo (41) que define una impresión para el elemento anular (15), siendo el primer y el segundo miembros de moldeo (40, 41) axialmente móviles uno con respecto a otro; y - proveer a dicho molde (20, 21) de medios de control por leva (46, 47) conformados para desplazar selectivamente dichos primer y segundo miembros de moldeo (40, 41) para montar las partes moldeadas causando un encaje a presión del elemento anular (15) con el pasador de articulación (14), caracterizado por las etapas adicionales de: - proveer el primer y el segundo miembros de moldeo (40, 41) sobre una parte móvil (26) del dispositivo de desmoldeo (23); - moldear simultáneamente el elemento anular (15) y el pasador de articulación (14) en una condición alineada axialmente; - acoplar el elemento anular (15) y el pasador de articulación (14) desplazando axialmente al menos uno de dichos primer y segundo miembros de moldeo (40, 41) mediante dicha parte móvil (26) del dispositivo de desmoldeo (23) y dichos medios de leva (46, 47), durante una fase inicial del desmoldeo del artículo del molde; y - desencajar dichos miembros de moldeo (40, 41) del elemento anular (15) y del pasador de articulación (14), y posteriormente completar el desmoldeo del artículo, con dichas primera y segunda partes moldeadas (10, 11) en su condición montada.
Description
Procedimiento y aparato para moldeo simultáneo
por inyección y montaje para artículos realizados de material
plástico que tienen partes conectables mediante articulación durante
una etapa de desmoldeo.
Esta invención se refiere a la fabricación de
artículos realizados de material plástico que comprenden partes
separadas, que se pueden montar y conectar mediante articulación
durante la etapa de desmoldeo de un molde.
En particular, la invención concierne a un
procedimiento y un aparato para el moldeo simultáneo por inyección
de artículos realizados de material plástico, comprendiendo los
artículos partes separadas provistas respectivamente de un pasador
de articulación y de un elemento anular, que pueden ser conectadas
automáticamente mediante articulación durante una etapa de
desmoldeo del artículo moldeado de un molde, después de la apertura
del mismo molde.
En la fabricación de artículos de material
termoplástico realizados mediante procedimientos de moldeo por
inyección, en particular de artículos constituidos por varias partes
que tienen que ser montadas y conectadas entre sí mediante
articulación, por ejemplo en la fabricación de recipientes provistos
de un asa de soporte, existe una necesidad de hacer uso de
procedimientos y aparatos capaces de permitir un moldeo simultáneo
de las diversas partes y su montaje automático directamente dentro
del molde.
Procedimientos y aparatos para el moldeo
simultáneo de recipientes provistos de un asa conectados mediante
articulación se describen, por ejemplo, en los documentos
IT1.260.680, EP0912411, y US6.234.782.
En particular, el documento IT1.260.680 describe
una prensa para el moldeo simultáneo de recipientes provistos de un
asa, en la que se hace uso de un sistema de desmoldeo, separado de
los controles para abrir la prensa, y en la que las etapas de abrir
el molde y de montar el asa sobre el recipiente se llevan a cabo en
fases separadas, antes de la etapa de desmoldeo final del artículo
moldeado.
El documento EP0912411 muestra, a su vez, una
conexión articulada entre dos partes de un artículo realizado de
material plástico, comprendiendo la conexión articulada un pasador
de articulación y un elemento anular que son moldeados
simultáneamente, de tal manera que salgan unidos uno a otro por
medio de puertas rompibles adecuadas; posteriormente, tras una
extracción al menos parcial del artículo del molde de inyección, las
dos partes de la conexión articulada son montadas juntas luego
rompiendo las mismas puertas.
El documento US6.234.782 ilustra un molde de
inyección para fabricación de un recipiente provisto de un asa, en
el que el asa es montada automáticamente sobre el recipiente por
medio de un dispositivo de montaje adicional accionado por un
cilindro de control respectivo, separado del dispositivo de
desmoldeo.
Las soluciones de esta clase resultan ser
estructuralmente complejas; por otra parte, requieren tiempos de
ciclo que se consideran elevados para prensas de acción rápida,
porque la apertura del molde, el montaje de las partes y la etapa
de desmoldeo deben tener lugar posteriormente en momentos
separados.
El documento WO93/13927A se refiere a formación
y montaje en molde de tapa de accionador y boquilla de inserción;
el mecanismo de moldeo comprende componentes del molde, y un montaje
constituido por plancha elevadora y corredera, que es un componente
del medio para recolocar e insertar el inserto de la boquilla
pulverizadora dentro de la tapa de accionador, comprendiendo además
el mecanismo un pasador de encaje de inserto dentro de la corredera
para formar parcialmente el molde para el inserto de la boquilla
pulverizadora.
En este mecanismo, después del moldeo por
inyección, los componentes del molde se separan, y la corredera se
desplaza hacia atrás en relación con la plancha elevadora mediante
una leva diagonal, sacando el inserto de la boquilla pulverizadora
de su posición moldeada; luego una barra de leva es desplazada en
relación a un rodillo de leva conectado a un componente del molde
para forzar a la plancha elevadora a alejarse del mismo componente
del molde para colocar el pasador de encaje de inserto alineado con
la estructura de la tapa de accionador.
Un seguidor de leva conectado al pasador de
encaje de inserto es desplazado por la barra de leva para montar el
inserto con la estructura de la tapa de accionador, impidiéndose que
se desplace la corredera; por último, la tapa de accionador montada
con el inserto es expulsada ahora mediante tecnología de expulsión
de molde convencional.
El principal objeto de esta invención es proveer
un procedimiento y un aparato para moldeo simultáneo por inyección
de artículos realizados de material plástico, comprendiendo los
artículos partes articuladas entre sí, por medio de lo cual es
posible reducir los tiempos de los ciclos de trabajo, y llevar a
cabo un montaje automático de las partes directamente en el molde,
durante la etapa de desmoldeo del artículo moldeado.
Un objeto más de la invención es proveer un
aparato, como se mencionó anteriormente, adecuado para uso en una
prensa de moldeo por inyección convencional, por medio de lo cual es
posible aprovecharse de los movimientos lineales de ciertos
miembros de la misma prensa para lograr el montaje de las partes,
por medio de una solución sencilla que no requiere el uso de
dispositivos y sistemas de control adicionales.
Otro objeto más de la invención es proveer un
procedimiento y un aparato, como se mencionó anteriormente, por
medio de lo cual es posible producir artículos moldeados que tienen
grosores delgados y/o que tienen paredes planas, sin correr el
riesgo de que la deformación de las partes debida a su limitado
grosor y/o su geometría sea tal que impida la operación de montaje
de las mismas partes.
\vskip1.000000\baselineskip
Según la invención, se ha provisto un
procedimiento según la reivindicación 1, y se ha provisto un aparato
según la reivindicación 7.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención se describirá con mayor detalle a
continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en los que
la Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de
un recipiente provisto de un asa que no son parte de la invención,
moldeado y montado simultáneamente según la invención;
la Fig. 2 muestra un detalle a escala ampliada
de la Fig. 1;
la Fig. 3 muestra una vista de la sección
transversal de la unión articulada de la Fig. 2;
la Fig. 4 muestra una primera vista de la
sección transversal longitudinal de un molde cerrado, que forma
parte del aparato según una primera realización de la invención;
la Fig. 5 muestra una segunda vista de la
sección transversal longitudinal de un plano diferente del molde de
la Fig. 4;
las Figs. de la 6 a la 13 muestran vistas
generales y detalles a escala ampliada, diseñados para ilustrar las
etapas principales del montaje y desmoldeo del artículo
moldeado;
la Fig. 14 muestra una vista en despiece
ordenado de un segundo tipo de unión articulada que no es parte de
la invención;
la Fig. 15 muestra una vista frontal de la unión
articulada de la Fig. 14;
la Fig. 16 muestra una vista en despiece
ordenado de un tercer tipo de unión articulada que no es parte de
la invención;
la Fig. 17 muestra una vista frontal de la unión
articulada de la Fig. 16;
la Fig. 18 muestra una vista de la sección
transversal a lo largo de la línea 18-18 de la Fig.
17;
la Fig. 19 muestra una vista en despiece
ordenado de una cuarta unión articulada que no es parte de la
invención;
la Fig. 20 muestra una sección transversal de un
nuevo tipo de unión entre un pasador de articulación y un elemento
anular, respectivamente de un recipiente moldeado y del asa de
soporte pertinente;
las Figs. de la 21 a la 25 muestran detalles a
escala ampliada de los miembros de moldeo según una segunda
realización de la invención, diseñados para ilustrar las etapas
principales de montaje del artículo moldeado;
la Fig. 26 muestra una vista de la sección
transversal longitudinal de un molde cerrado, que forma parte del
aparato según la segunda realización de la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
El procedimiento y el aparato según la invención
se describirán con mayor detalle a continuación con referencia, a
modo de ejemplo, del moldeo simultáneo y el montaje de un recipiente
y del asa de soporte pertinente; sin embargo, se entiende que la
invención es aplicable al moldeo simultáneo de partes conectables
mediante articulación de las partes conformadoras de cualquier
artículo moldeado por inyección realizado de material plástico.
En las figuras de la 1 a la 3, el número de
referencia 10 se ha usado para indicar un recipiente moldeado
genérico de material plástico, provisto de un asa de soporte 11,
moldeada simultáneamente con el recipiente 10, que están diseñados
para ser montados directamente en el molde y articulados en
posiciones diametralmente opuestas; por medio de una unión indicada
en conjunto por el número de referencia 12, sólo una de las cuales
es visible en la figura 1.
En el ejemplo en cuestión, como se muestra en la
vista en despiece ordenado de la figura 2, y en la vista de la
sección transversal de la figura 3, la unión comprende un pasador de
articulación 14 que sobresale radialmente del recipiente 10, y un
elemento anular 15 en un extremo del asa 11, proveyendo el elemento
anular 15 una superficie de soporte extensa para el pasador 14,
sobre el que se descarga todo el peso del recipiente completamente
lleno, como se explica más adelante.
El pasador de articulación 14 y el elemento
anular 15 pueden estar conformados de cualquier manera, siempre que
sean adecuados para acoplamiento a presión por medio de un empuje
axial, aprovechando la deformación plástica elástica del material
plástico.
En el caso de las figuras 2 y 3, el pasador
cilíndrico 14 tiene una cabeza de forma ligeramente cónica 16,
diseñada para ser forzada a presión dentro del agujero del anillo 15
para impedir que se salga, mientras que al mismo tiempo permite la
rotación del asa 11.
Con referencia a las figuras 4 y 5, a
continuación se dará una descripción, a modo de ejemplo, de un
aparato según una primera realización de la invención, adecuado
para moldeo simultáneo del recipiente 10 y del asa 11, por medio de
una prensa de moldeo por inyección.
Tal como se muestra, el aparato comprende un
molde de inyección adecuado para moldear simultáneamente el
recipiente 10 y el asa 11 en impresiones separadas, por medio del
mismo material plástico o por medio de diferentes materiales
plásticos.
El molde comprende una primera parte de molde 20
y una segunda parte de molde 21, diseñadas para ser aseguradas a
las planchas de una prensa de inyección convencional que, en su
condición cerrada, definen las impresiones de moldeo para moldear
el recipiente 10 y el asa 11, dentro de las cuales se inyecta un
material termoplástico en el estado fundido, de una manera conocida
en sí, por ejemplo a través de un agujero de inyección 22 en la
parte de molde 21. Las impresiones para el recipiente 10 y para el
asa pueden estar completamente separadas una de otra o unidas por
uno o más canales para el paso del flujo de material plástico
fundido, para facilitar el llenado de las impresiones mencionadas
anteriormente.
Por último, el número de referencia 23 se ha
usado para indicar el montaje de un dispositivo de desmoldeo para
el artículo moldeado, que forma una parte integral del molde, cuyos
movimientos lineales se usan ventajosamente para montar el asa 11
en el recipiente 10 durante los momentos iniciales de la etapa de
desmoldeo para el artículo moldeado, de acuerdo con esta invención,
como se describe más adelante.
La parte de molde 20 comprende un núcleo central
24 diseñado para penetrar dentro de una cavidad correspondiente en
la parte de molde 21, para formar una primera impresión 25 del
recipiente 10, así como una segunda impresión de molde del asa 11,
no mostrada. La parte de molde 20 también comprende un anillo de
desmoldeo 26 dispuesto coaxialmente al núcleo central 24.
Dos montajes de moldeo auxiliares 27, que
cooperan para formar la impresión del pasador de articulación 14 y
del anillo 15 del asa con sistemas de control por leva respectivos,
están asociados con la parte de molde 20 para desplazarse con el
anillo de desmoldeo 26.
Aún con referencia a las figuras 4 y 5, el
dispositivo de desmoldeo 23 comprende un miembro de empuje central,
que tiene una cabeza en forma de seta 28 en contacto con la pared
inferior del recipiente 10, de la cual se extiende hacia atrás un
vástago 29 asegurado a una primera plancha 30; la plancha 30 es
sometida a la acción de varillas de empuje 32, accionadas por
movimientos lineales de la prensa de inyección, de las cuales sólo
se muestra una en la figura 5.
Una segunda plancha 31 está interpuesta entre la
primera plancha de empuje 30 y una tercera plancha 33 asegurada a
la parte de molde 20 por medio de pernos de anclaje 34, de los
cuales sólo uno se muestra en la figura 4.
Las planchas 30 y 31 están conectadas una a otra
por un dispositivo de acoplamiento desencajable 35, para ser
desplazadas conjuntamente o por separado por las varillas de empuje
32, como se explica más adelante, guiadas en su movimiento por
columnas 36, una de las cuales se muestra en la figura 5. La plancha
intermedia 31 también está provista de columnas de empuje 37,
figura 4, para desplazar el anillo de desmoldeo 26 en la dirección
del eje del molde. Por último, el número de referencia 38 de la
figura 5 se ha usado para indicar una varilla de desmoldeo para
desmoldeo del asa, conectada a la plancha 30.
Con referencia a las figuras de la 6 a la 13, a
continuación se dará una descripción de los dos montajes de moldeo
27 para moldear el pasador 14 y el anillo 15 para articular el asa
11 al recipiente 10.
Como se muestra en la figura 6 y en el detalle a
escala ampliada de la figura 7, cada montaje 27 comprende dos
miembros de moldeo dispuestos coaxialmente que cooperan para formar
las impresiones para el pasador 14 del recipiente y para el anillo
15 del asa de soporte 11.
Más exactamente, cada montaje de moldeo auxiliar
27 comprende un primer pasador sólido 40, conformado para definir
tanto la impresión interna del pasador de articulación 14, y la
impresión interna para el anillo 15. El montaje 27 también
comprende un segundo pasador tubular 41, que desliza coaxialmente
sobre el pasador interno 40.
Tanto el pasador 40 como el pasador 41, terminan
con una cabeza 42, 43 provista de un espárrago transversal 44, 45
que desliza a lo largo de una ranura de una leva de control
respectiva 46, 47 conformada adecuadamente para controlar
selectivamente, de una manera independiente y coordinada, los
movimientos de avance y retroceso de los dos pasadores 40, 41,
durante el movimiento del anillo 26 al comienzo de la etapa de
desmoldeo para el recipiente moldeado.
El procedimiento operativo del molde está basado
en las etapas a las que se hace referencia a continuación,
ilustradas en las figuras de la 6 a la 13.
Después de la etapa de inyectar el material
plástico en el estado fundido, dentro de las impresiones del
recipiente y del asa, y después del enfriamiento subsiguiente, se
inicia una etapa de apertura del molde y desmoldeo del artículo
acabado.
En particular, a la apertura de la prensa y el
movimiento parcial o total de la parte de molde 21 en dirección
opuesta a la parte de molde 20, les sigue la etapa de desmoldeo para
el artículo moldeado.
Durante esta etapa, las varillas 32,
aprovechándose de los movimientos lineales de la prensa, empujan
hacia delante la primera plancha de desmoldeo 30 junto con la
plancha intermedia 31 a la que está mecánicamente conectada por
medio de los dispositivos de acoplamiento 35. El movimiento de
avance de las planchas 30 y 31 causa el movimiento de avance
simultáneo del miembro de empuje central 28, 29 del anillo de
desmoldeo 26 y de la varilla de desmoldeo 38 del asa. De esta
manera, el recipiente 10 y el asa 11 comienzan a separarse de sus
impresiones respectivas.
Este movimiento, en la dirección del eje del
molde, en particular del anillo de desmoldeo 26, se ve acompañado
de un movimiento coordinado de los pasadores de moldeo 40, 41 que,
siguiendo a las dos levas 46, 47, se desplazan radialmente,
realizando tales movimientos coordinados que causan el acoplamiento
del anillo 15 al pasador de articulación 14 en una condición
alineada, por medio de un empuje axial y un desencaje subsiguiente
de los mismos pasadores para completar el desmoldeo del recipiente
y del asa en una condición ya montada.
El procedimiento y las características del
aparato según la invención pueden entenderse más claramente por
referencia a las figuras de la 4 a la 13, que muestran claramente la
secuencia de las etapas operativas básicas, y las posiciones
asumidas por los pasadores de los dos montajes de moldeo auxiliares
27, accionados por las levas respectivas, siguiendo los movimientos
lineales del dispositivo de desmoldeo de la prensa.
La figura 4 muestra la posición inicial del
anillo de desmoldeo 26 y de los dos pasadores 40 y 41, al final de
la etapa de moldeo.
La posición inicial de los pasadores 40 y 41
también está indicada, por una línea discontinua, en la figura 6 y
en el detalle a escala ampliada de la figura 7.
Como puede verse en estas figuras, en su
condición inicial completamente adelantada, los dos pasadores 40 y
41 cooperan con superficies internas del molde, para formar las
impresiones de moldeo del pasador de articulación 14 y del anillo
15 del asa de soporte.
Las figuras 6 y 7 también muestran, mediante una
línea continua, una segunda posición del anillo 26 con la cabeza en
forma de seta central 28 para desmoldeo del recipiente 10 y de los
pasadores 40, 41, siguiendo un ligero movimiento de avance de las
dos planchas 30 y 31.
Como se mencionó previamente, los movimientos
radiales de los pasadores 40 y 41 son controlados y coordinados por
las levas respectivas 46 y 47; en la condición de las figuras 6 y 7,
siguiendo el primer movimiento de avance del anillo 26, el pasador
interno 40 es desplazado ligeramente hacia atrás con respecto al
pasador de articulación 14, mientras que se hace que el pasador
tubular 41 se mueva hacia delante empujando el anillo 15 del asa
contra la cabeza cónica 16 del pasador de articulación;
simultáneamente, el recipiente 10 también comienza a ser expulsado
parcialmente de la parte de molde 20.
Las figuras 8 y 9 muestran una segunda condición
durante la etapa de desmoldeo y montaje del asa y el recipiente,
siguiendo un nuevo desplazamiento hacia delante de las planchas 30 y
31.
En esta condición, como se ilustra claramente
por el detalle a escala ampliada de la figura 9, el pasador 40 ha
sido desplazado más atrás hasta que sale completamente y se
desencaja del pasador de articulación 14. A la inversa, se ha hecho
que el pasador 41 se desplace hacia delante de nuevo, empujando el
anillo 15 del asa de manera que encaja encajando a presión sobre el
pasador de articulación 14; durante esta fase inicial de la etapa
de desmoldeo, el montaje del asa 11 y el recipiente 10 tiene lugar
directamente en el molde, durante el mismo desmoldeo.
Las figuras 10 y 11 muestran una tercera
condición intermedia, en la que el pasador interno 40 ha sido
desplazado aún más, mientras que el pasador externo 41 permanece en
su posición adelantada.
Las figuras 12 y 13 muestran una condición
final, durante el transcurso de la etapa de desmoldeo, en la que
ambos pasadores 40 y 41 han sido desplazados completamente hacia
atrás, soltando tanto el pasador de articulación 14 como el anillo
15 del asa de soporte.
En este punto, los dispositivos 35 son
accionados para soltar la plancha 30 de la plancha 31; continuando
el movimiento de las varillas 32, el recipiente 10 con el asa 11
perfectamente montada, puede ser desencajado finalmente del anillo
de desmoldeo 26, y expulsado del molde.
La etapa de montaje y acoplamiento entre el asa
y el recipiente se ha descrito y referido al ejemplo de las figuras
1-3; sin embargo, es evidente que la etapa de
montaje también puede variar con respecto de la mostrada, en
relación con las diferentes formas posibles de los pasadores de
articulación y los anillos de las asas de soporte, siempre con el
objetivo de obtener un acoplamiento eficiente.
A este respecto, las figuras 14 y 15 muestran
una segunda posible solución para el pasador de articulación 14 y
para el anillo 15.
Como puede verse en las dos figuras, el pasador
14 es, de nuevo, de forma cilíndrica, teniendo un radio R1 menor
que el radio interno R2 del anillo 15. A la inversa, la cabeza 16
del pasador de articulación tiene una forma sustancialmente
ovalada, cuyo eje mayor se extiende en una dirección horizontal, o
transversal, al eje del recipiente 10. La cabeza 16 del pasador de
articulación, en la dirección de su eje menor, tiene a su vez un
radio de curvatura R3 idéntico al radio de curvatura interno R1 del
anillo 15; el mismo anillo 15, en el lado posterior que da hacia el
recipiente, tiene un agujero ovalado que se adapta a la forma de la
cabeza 16, para permitir el montaje a presión, por medio de un
simple empuje axial del pasador de moldeo 41, como se mencionó
previamente. Debido a la correspondencia de los radios de curvatura
R2 y R3, también es posible obtener una superficie de contacto
extensa entre la cabeza 16 del pasador de articulación y el anillo
15 del asa, en la posición vertical o levantada de ésta, mostrada en
la figura 15, lo que permite una mayor distribución de la carga
entre el pasador 14 y el mismo anillo 15.
Las figuras 16, 17 y 18 muestran una tercera
solución para una unión articulada que puede ser montada durante la
etapa de desmoldeo del artículo moldeado, de acuerdo con el
procedimiento de esta invención.
En el caso de las figuras 16-18,
el pasador 14 está provisto de dos dientes radiales 16' dispuestos
horizontalmente con respecto al recipiente 10, mientras que el
anillo 15, en correspondencia con el reborde posterior 17, está
provisto de dos hendiduras 17', alineadas con los dientes 16' en la
condición de montaje dentro del molde, mostrada en la figura
16.
Tanto en este caso como en los casos previos de
las figs. 1-3, 14-16, así como en el
siguiente caso de la figura 19, las partes de acoplamiento de los
pasadores 14 y de los anillos 15 deben esta realizadas de tal
manera que ofrezcan un ligera interferencia para permitir un encaje
a presión recíproco, por medio de la deformación plástica elástica
del material plástico, impidiendo su desencaje posterior, cualquiera
que sea la posición asumida por el asa 11 con respecto al
recipiente 10.
La figura 19 muestra una cuarta solución
totalmente similar a la del ejemplo previo, siendo la única
diferencia que ahora los dientes 16' tienen una disposición
vertical; por lo tanto, en la figura 19 se han usado los mismos
números de referencia para indicar partes similares o
equivalentes.
La figura 20 muestra otra solución para la unión
articulada, que puede llevarse a cabo por un procedimiento y un
aparato según una segunda realización de la presente invención, como
se ilustra en las Figuras 21 a 26, en las que se han usado los
mismos números de referencia para indicar partes similares o
equivalentes a las de la realización
previa.
previa.
En particular, se ha usado de nuevo el número de
referencia 10 para indicar un recipiente genérico moldeado de
material plástico, provisto de un asa de soporte 11, moldeada
simultáneamente con el recipiente 10, diseñada para ser montada
directamente en el molde y articulada en posiciones diametralmente
opuestas por medio de una unión indicada en conjunto por el número
de referencia 12.
En el ejemplo en cuestión, la unión comprende de
nuevo un pasador de articulación 14 que sobresale radialmente del
recipiente 10, y un elemento anular 15 en un extremo del asa 11.
El pasador de articulación 14 y el elemento
anular 15 puede ser conformado de cualquier manera, siempre que
sean adecuados para acoplamiento rápido por medio de un empuje
axial, aprovechándose de la deformación plástica elástica del
material plástico.
El pasador 14 ilustrado es de forma cilíndrica y
tiene una cabeza 16, diseñada para ser forzada a presión dentro del
agujero del elemento anular 15 para impedir que se salga, mientras
que al mismo tiempo permite la rotación del asa 11.
En particular, el elemento anular 15 tiene un
reborde interno 15' diseñado para impedir que el mismo elemento
anular 15 resbale del pasador 14 una vez que han sido montados
juntos, por interferencia con la cabeza 16.
Preferentemente, el reborde interno 15' tiene
una superficie de entrada cónica 15'' para acoplar el elemento
anular 15 sobre el pasador de articulación 14; alternativamente, la
superficie de entrada puede estar provista en la cabeza 16 del
pasador 14.
Con referencia a la figura 26, a continuación se
dará una descripción, a modo de ejemplo, de un aparato según la
segunda realización de la invención, adecuado para el moldeo
simultáneo del recipiente 10 y el asa 11, por medio de cualquier
prensa de moldeo por inyección.
Tal como se muestra, el aparato comprende un
molde de inyección adecuado para moldear simultáneamente el
recipiente 10 y el asa 11 en impresiones separadas, por medio del
mismo material plástico o por medio de materiales plásticos
diferentes entre sí.
El molde comprende de nuevo una primera parte de
molde 20 y una segunda parte de molde 21, diseñadas para ser
aseguradas a las planchas de una prensa de inyección convencional
que, en su condición cerrada, definen las impresiones para moldear
el recipiente 10 y el asa 11, dentro de las cuales se inyecta un
material termoplástico en el esta-
do fundido, de una manera conocida en sí, por ejemplo a través de un agujero de inyección 22 en la parte de molde 21.
do fundido, de una manera conocida en sí, por ejemplo a través de un agujero de inyección 22 en la parte de molde 21.
La parte de molde 20 comprende un núcleo central
24 diseñado para penetrar dentro de una cavidad correspondiente en
la parte de molde 21, para formar una primera impresión 25 del
recipiente 10, así como una segunda impresión de molde del asa 11,
no mostrada. La parte de molde 20 también comprende un anillo de
desmoldeo 26 dispuesto coaxialmente al núcleo central 24.
Los dos montajes de moldeo auxiliares 27, que
cooperan para formar las impresiones del pasador de articulación 14
y del anillo 15 del asa con sistemas de control por leva
respectivos, están asociados con la parte de molde 20 para
desplazarse junto con al anillo de desmoldeo 26.
Un dispositivo de desmoldeo 23 comprende un
miembro de empuje central, que tiene una cabeza en forma de seta 28
en contacto con la pared inferior del recipiente 10, de la cual se
extiende hacia atrás un vástago 29 asegurado a una primera plancha
30; la plancha 30 es sometida a la acción de varillas de empuje, no
mostradas, controladas por movimientos lineales de la prensa de
inyección.
Una segunda plancha 31 está interpuesta entre la
primera plancha de empuje 30 y una tercera plancha 33 asegurada a
la parte de molde 20 por medio de varillas de conexión 34, de las
cuales sólo una se muestra en la figura 26.
Las planchas 30 y 31 están conectadas una a otra
por un dispositivo de acoplamiento desencajable 35, para ser
desplazadas conjuntamente o por separado por las varillas de empuje,
como se explica más adelante. La plancha intermedia 31 también está
provista de columnas de empuje 37, para desplazar el anillo de
desmoldeo 26 en la dirección del eje del molde. Por último, está
provista una varilla de desmoldeo, no mostrada, para desmoldeo del
asa, conectada a la plancha 30.
Aún con referencia a la figura 26 y a los
detalles mostrados en las figuras de la 21 a la 25, se dará una
descripción de los dos montajes de moldeo 27 para moldear el pasador
14 y el anillo 15 para articular el asa 11 al recipiente 10.
En particular, cada montaje 27 comprende dos
miembros de moldeo coaxiales que cooperan para formar las
impresiones para el pasador 14 del recipiente y del anillo 15 del
asa de soporte 11.
Más exactamente, cada montaje de moldeo auxiliar
27 comprende un primer pasador sólido 40, conformado de tal manera
que define al mismo tiempo la impresión interna del pasador de
articulación 14 por uno de sus extremos 40', así como la impresión
interna para el elemento anular 15 con parte del cuerpo del mismo
pasador 40.
Preferentemente, según tal segunda realización,
el pasador 40 comprende en su cuerpo una ranura periférica continua
o discontinua 40'', que define la impresión de moldeo para el
reborde interno 15' del elemento de articulación anular 15; la
ranura periférica 40'' está provista en un extremo axial de una
superficie cónica 40''' conformada y dispuesta para formar en el
reborde interno 15' la superficie de entrada cónica 15'' para
acoplar el elemento anular 15 sobre el pasador de articulación
14.
El montaje 27 también comprende un segundo
pasador tubular 41, que desliza coaxialmente sobre el pasador
interno 40.
Tanto el pasador 40 como el pasador 41, terminan
con una cabeza 42, 43 provista de un espárrago transversal 44, 45
que desliza a lo largo de la ranura de una leva de control
respectiva 46, 47 conformada adecuadamente para controlar
selectivamente, de una manera independiente y coordinada, los
movimientos de avance y retroceso de los dos pasadores 40, 41,
durante el movimiento del anillo 26 al comienzo de la etapa de
desmoldeo para el recipiente moldeado.
Según esta realización, el pasador 40 del primer
miembro de moldeo comprende medios desencajables para retener
axialmente el pasador de articulación 14 durante el acoplamiento del
propio pasador 14 con el elemento anular 15.
Preferentemente, como se ilustra en las figuras
de la 21 a la 25, los medios de retención axial comprenden un
dentado periférico continuo o discontinuo 50 sobre el pasador 40 del
primer miembro de moldeo, diseñado para encajar con el pasador de
articulación 14, durante el moldeo por inyección del propio pasador
14.
El procedimiento operativo del molde está basado
en las etapas expuestas a continuación, con referencia a las
figuras de la 21 a la 26.
Después de la etapa de inyectar el material
plástico en el estado fundido, dentro de las impresiones del
recipiente y del asa, y después de una primera fase de
enfriamiento, se inicia una etapa de apertura del molde y desmoldeo
del artículo acabado.
En particular, a la apertura de la prensa y el
movimiento parcial o total de la parte de molde 21 en dirección
opuesta a la parte de molde 20, les sigue la etapa de desmoldeo para
el artículo moldeado.
Durante esta etapa, los movimientos lineales de
la prensa originan el movimiento de avance simultáneo del miembro
de empuje central 28, 29, el anillo de desmoldeo 26 y la varilla de
desmoldeo para desmoldeo del asa. De esta manera, el recipiente 10
y el asa 11 comienzan a separarse de sus impresiones
respectivas.
Este movimiento, en la dirección del eje del
molde, en particular del anillo de desmoldeo 26, se ve acompañado
por un movimiento coordinado de los pasadores de moldeo 40, 41 que,
siguiendo a las dos levas 46, 47, se desplazan radialmente,
realizando un movimiento coordinado tal que causan el acoplamiento
del elemento anular 15 con el pasador de articulación 14 en una
condición alineada, por medio de un empuje axial y un desencaje
subsiguiente de los mismos pasadores para completar el desmoldeo
del recipiente y el asa en una condición ya montada.
El procedimiento y las características del
aparato según la invención pueden entenderse más claramente por
referencia a las figuras de la 21 a la 25, que muestran claramente
la secuencia de las etapas operativas básicas del montaje del
elemento anular 15 en el pasador 14, y las posiciones asumidas por
los pasadores 40, 41 de los dos montajes de moldeo auxiliares,
controlados por las levas respectivas, siguiendo los movimientos
lineales del dispositivo de desmoldeo de la prensa.
La figura 21 muestra la posición inicial de los
dos pasadores 40 y 41, al final de la etapa de moldeo.
Como puede verse en esta figura, en su condición
inicial, los dos pasadores 40 y 41 cooperan con superficies
internas del molde, para formar las impresiones de moldeo del
pasador de articulación 14 y del anillo 15, con el reborde
pertinente 15, del asa de soporte.
En particular, durante el moldeo por inyección,
el dentado periférico 50 sobre el pasador 40 del primer miembro de
moldeo, encaja con el pasador 14, porque el pasador 14 está
sobremoldeado por el extremo 40' del mismo pasador 40, permitiendo
así al dentado 50 ejercer su acción de retención una vez que el
material ha adquirido la resistencia necesaria, después de una
primera etapa de enfriamiento.
Como se mencionó previamente, los movimientos
radiales de los pasadores 40 y 41 son controlados y coordinados por
las levas respectivas 46 y 47; en la condición de la figura 22,
siguiendo el primer movimiento de avance del anillo 26, se hace que
el pasador tubular 41 se desplace hacia delante empujando el
elemento anular 15 del asa hacia la cabeza 16 del pasador de
articulación.
Durante esta etapa, hay una dilatación radial
del elemento anular 15, porque el pasador 41, por su movimiento de
avance, fuerza al reborde 15' a salir de la ranura periférica 40''
del pasador 40, haciendo que deslice sobre la superficie cónica
40''' de la propia ranura 40'', y haciendo que el propio reborde 15'
deslice sobre el cuerpo del pasador 40, que es de un diámetro mayor
que la ranura 40''.
De esta manera, siempre que el diámetro del
cuerpo del pasador 40 sea equivalente al diámetro externo de la
cabeza 16 del pasador 14, los esfuerzos axiales que el elemento
anular 15 ejerce sobre la cabeza 16 del pasador 14 durante el
acoplamiento se reducen considerablemente, porque la dilatación
radial del reborde 15', y por consiguiente del elemento anular 15,
necesaria para el propio acoplamiento, tiene lugar directamente
sobre el pasador 40, y no sobre la cabeza 16 del pasador 14 como
ocurre convencionalmente.
La figura 23 muestra una segunda condición
durante la etapa de desmoldeo y montaje del asa y el recipiente; en
esta condición, de nuevo se ha hecho que el pasador 41 se desplace
hacia delante, forzando al anillo 15 del asa a encajar mediante
encaje a presión sobre el pasador de articulación 14; durante esta
fase inicial de al etapa de desmoldeo, el asa 11 y el recipiente 10
son montados, por lo tanto, directamente en el molde, durante el
transcurso del mismo desmoldeo.
Durante el acoplamiento del elemento anular 15
al pasador de articulación 14, el dentado 50 del pasador 40 ejerce
una acción de retención axial sobre el propio pasador 14; de esta
manera, sólo una mínima parte de la fuerza axial ejercida por el
elemento anular 15 sobre el pasador 14 se transfiere y descarga
sobre el recipiente 10, gracias a la acción de retención axial
ejercida sobre el propio pasador 14.
La figura 24 muestra una tercera condición
intermedia, en la que el pasador interno 40 ha permanecido en su
posición adelantada, mientras que se ha hecho que el pasador externo
41 se desplace hacia atrás, para liberar la cabeza 16 del pasador
14 y permitir así que el propio pasador 14 se dilate libremente
durante la etapa de desencaje subsiguiente del dentado 50 del
pasador 40.
Por último, la figura 25 muestra la condición
final, durante el transcurso de la etapa de desmoldeo, en la que
también se ha hecho que el pasador 40 se desplace hacia atrás,
causando el desencaje del dentado de retención 50 del pasador de
articulación 14, que es facilitado por la presencia de una
superficie cónica o curva de acuerdo apropiada 51 provista en un
lado posterior del dentado 50, como se ilustra en la figura 25.
En este punto, el recipiente 10 con el asa 11
perfectamente montada, puede ser desencajado finalmente del anillo
de desmoldeo 26, y expulsado del molde.
La etapa de montar y acoplar el asa y el
recipiente se ha descrito con referencia al ejemplo de las figuras
20-25; sin embargo, es obvio que la etapa de montaje
también puede variar con respecto a lo que se ha mostrado, en
relación con las posibles formas diferentes de los pasadores de
articulación y los anillos de las asas de soporte.
El aparato según esta realización de la
invención, gracias a los medios de retención del pasador de
articulación 14, y gracias al hecho de que la dilatación del
elemento de articulación anular 15 ocurre directamente sobre el
pasador 40, hace posible reducir a un mínimo los esfuerzos
transmitidos por el pasador 14 al recipiente 10 durante el montaje
del asa 11.
Por lo tanto, es posible reducir más los tiempos
de los ciclos de trabajo, porque ya no es necesario esperar que el
artículo se enfríe completamente antes de montarlo, lo que, por el
contrario, es una condición necesaria en los sistemas
convencionales para lograr el grado de resistencia requerido para
resistir las elevadas fuerzas que se generan durante el montaje y
evitar así la posibilidad de una deformación del recipiente que
impida el acoplamiento de los elementos.
Además, con el aparato según esta invención,
debido también a los limitados esfuerzos transmitidos al recipiente
10 durante el montaje del asa 11, es posible moldear artículos que
tienen grosores delgados y/o que tienen paredes planas, sin correr
el riesgo de que una deformación excesiva del recipiente bajo el
efecto de las fuerzas de montaje axiales haga que la operación
resulte inútil.
A partir de los que se ha descrito y mostrado,
con referencia a los ejemplos de los dibujos adjuntos, resultará
claro que se proveen un procedimiento y un aparato para el moldeo
simultáneo de artículos realizados de material plástico, que
comprenden partes separadas que pueden ser montadas y conectadas
mediante articulación durante la etapa de desmoldeo del molde, para
lograr los objetos mencionados previamente. Sin embargo, se entiende
que pueden realizarse otras modificaciones y/o variaciones respecto
al procedimiento y el aparato tal como están definidos por el
ámbito de las reivindicaciones.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante es sólo para la comodidad del lector. No forma parte
del documento de patente europea. Aunque se ha tomado especial
cuidado en la compilación de las referencias, no se pueden excluir
errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este
respecto.
\bullet IT 1260680 [0004] [0005]
\bullet EP 0912411 A [0004] [0006]
\bullet US 6234782 B [0004] [0007]
\bullet WO 9313927 A [0009]
Claims (15)
1. Un procedimiento de moldeo simultáneo por
inyección y montaje para un artículo realizado de material plástico,
comprendiendo el artículo una primera parte moldeada (10) provista
de un pasador de articulación (14), y una segunda parte moldeada
(11) provista de un elemento anular (15), diseñadas para ser unidas
de manera articulada la una a la otra directamente en el molde de
inyección (20, 21);
- en el que el elemento anular (15) y el pasador
de articulación (14) son moldeados simultáneamente, y posteriormente
acoplados a presión uno a otro, y el artículo desmoldeado por un
dispositivo de desmoldeo (23),
comprendiendo el procedimiento las etapas
de:
- proveer al molde (20, 21) de un primer miembro
de moldeo (40) que define una impresión para el pasador de
articulación (14), y respectivamente de un segundo miembro de moldeo
(41) que define una impresión para el elemento anular (15), siendo
el primer y el segundo miembros de moldeo (40, 41) axialmente
móviles uno con respecto a otro; y
- proveer a dicho molde (20, 21) de medios de
control por leva (46, 47) conformados para desplazar selectivamente
dichos primer y segundo miembros de moldeo (40, 41) para montar las
partes moldeadas causando un encaje a presión del elemento anular
(15) con el pasador de articulación (14),
caracterizado por las etapas adicionales
de:
- proveer el primer y el segundo miembros de
moldeo (40, 41) sobre una parte móvil (26) del dispositivo de
desmoldeo (23);
- moldear simultáneamente el elemento anular
(15) y el pasador de articulación (14) en una condición alineada
axialmente;
- acoplar el elemento anular (15) y el pasador
de articulación (14) desplazando axialmente al menos uno de dichos
primer y segundo miembros de moldeo (40, 41) mediante dicha parte
móvil (26) del dispositivo de desmoldeo (23) y dichos medios de
leva (46, 47), durante una fase inicial del desmoldeo del artículo
del molde; y
- desencajar dichos miembros de moldeo (40, 41)
del elemento anular (15) y del pasador de articulación (14), y
posteriormente completar el desmoldeo del artículo, con dichas
primera y segunda partes moldeadas (10, 11) en su condición
montada.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por causar una secuencia de movimientos
coordinados de los miembros de moldeo (40, 41), siguiendo su
movimiento con respecto a los medios de control por leva (46, 47),
en la misma dirección de desmoldeo.
3. El procedimiento según la reivindicación 2,
que ha de ser llevado a cabo por una prensa de moldeo por inyección
que comprende un dispositivo de desmoldeo (23) para los artículos
moldeados, móvil linealmente en una dirección axial,
caracterizado por causar dicha secuencia coordinada de
movimientos de los miembros de moldeo (40,41), en relación con un
movimiento lineal del dispositivo de desmoldeo (23).
4. El procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha secuencia de movimientos de los
miembros de moldeo (40, 41), simultáneamente o en momentos
subsiguientes, comprende:
un primer movimiento de retroceso para un primer
miembro de moldeo (40), para desencajarlo del pasador de
articulación (14);
un segundo movimiento de avance del segundo
miembro de moldeo (41) para ejercer un empuje axial adecuado para
encajar el elemento anular (15) con el pasador de articulación (14);
y
un movimiento final subsiguiente para alejar los
miembros de moldeo anteriormente mencionados (40, 41) del elemento
anular (15) y del pasador de articulación (14).
\vskip1.000000\baselineskip
5. El procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por la etapa adicional de:
- ejercer una acción de retención axial sobre el
pasador de articulación (14), por medio de dicho primer miembro de
moldeo (40), durante el acoplamiento del elemento anular (15) al
pasador de articulación (14) del artículo.
\newpage
6. El procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado por proveer a dicho primer miembro de moldeo
(40) de medios desencajables (50) para retener axialmente el
pasador de articulación (14), y
por encajar el pasador de articulación (14) con
dicho primer miembro (40), durante el moldeo por inyección.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Aparato para moldeo simultáneo por inyección
y montaje para un artículo realizado de material plástico,
comprendiendo el artículo una primera parte moldeada (10) provista
de un pasador de articulación (14), y una segunda parte moldeada
(11) provista de un elemento anular (15), conectables mediante
articulación, comprendiendo el apara-
to:
to:
un molde de inyección (20, 21), que define
impresiones de moldeo para la primera y la segunda partes moldeadas
(10, 11) de un artículo realizado de material plástico;
un dispositivo de desmoldeo (23) móvil
linealmente en una dirección axial del molde;
primer y segundo miembros de moldeo (40, 41) que
definen impresiones de moldeo del elemento anular (15) y del
pasador de articulación (14), siendo móviles dichos miembros de
moldeo (40, 41) uno con respecto a otro; y
medios de control por leva (46, 47) para
desplazar selectivamente dichos miembros de moldeo (40, 41) entre
una condición de moldeo adelantada, una condición de montaje y una
condición retrasada para desencaje del pasador (14) y el elemento
de articulación anular (15);
caracterizado porque dichos miembros de
moldeo (40, 41) están soportados por un componente de desmoldeo
móvil (26) del dispositivo de desmoldeo (23),
estando dichos miembros de moldeo (40, 41)
conformados y dispuestos coaxialmente para proveer las impresiones
para el elemento anular (15) y el pasador de articulación (14) en
una condición alineada axialmente,
estando provistos medios de empuje (37) en dicho
dispositivo de desmoldeo (23) para desplazar dicho componente de
soporte (26) del dispositivo de desmoldeo (23) durante una fase
inicial de desmoldeo para el artículo moldeado, para causar un
movimiento axial controlado por leva de al menos uno de dichos
primer y segundo miembros de moldeo (40, 41) para acoplar el
elemento anular (15) y el pasador de articulación (14).
\vskip1.000000\baselineskip
8. Aparato según la reivindicación 7,
caracterizado porque dichos miembros de moldeo (40, 41)
comprenden un primer y un segundo pasador (40, 41), dispuestos de
manera coaxialmente móvil uno con respecto a otro.
9. Aparato según la reivindicación 8, en el que
el molde (20, 21) comprende un anillo de desmoldeo (26) móvil en
una dirección axial, caracterizado porque dichos pasadores de
moldeo (40, 41) están soportados para desplazarse en una dirección
radial por dicho anillo de desmoldeo (26).
10. Aparato según la reivindicación 8,
caracterizado por comprender un primer pasador interno (40)
que define una impresión para el pasador de articulación (14), y un
segundo pasador tubular (41) coaxialmente móvil con respecto al
pasador interno (40), que define una impresión para el elemento
anular (15), estando conformados dichos medios de control por leva
(46, 47) para desplazar selectivamente el pasador interno (40) entre
una posición de moldeo adelantada y una posición retrasada para
desencaje de dicho pasador de articulación (14), y respectivamente
para desplazar selectivamente el pasador tubular (41) entre una
primera posición de moldeo del elemento anular (15), una segunda
posición adelantada para montar el elemento anular (15) con el
pasador de articulación (14), y una tercera posición retrasada para
desencajarlo del elemento anular (15) y del pasador de articulación
(14).
11. Aparato según una o más de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dichos
miembros de moldeo (40, 41) están conectados funcionalmente a levas
de control (46, 47) que se extienden en la dirección axial del
movimiento del dispositivo de desmoldeo (23).
12. Aparato según la reivindicación 7,
caracterizado porque dicho primer miembro de moldeo (40)
comprende medios desencajables (50) para retener axialmente el
pasador de articulación (14) durante el acoplamiento del mismo
pasador (14) con dicho elemento de articulación anular (15).
13. Aparato según la reivindicación 12,
caracterizado porque dicho primer miembro de moldeo (40)
comprende un primer pasador axialmente móvil (40), un extremo (40')
del cual define la impresión interna de dicho pasador de
articulación (14).
14. Aparato según la reivindicación 13,
caracterizado porque dichos medios de retención axial (50)
comprenden un dentado periférico continuo o discontinuo (50) sobre
dicho pasador (40) del primer miembro de moldeo (40), estando
diseñado el dentado (50) para encajar internamente con el pasador de
articulación (14), durante el moldeo por inyección del mismo
pasador (14).
15. Aparato según la reivindicación 13,
caracterizado porque dicho pasador (40) del primer miembro de
moldeo comprende una ranura periférica continua o discontinua
(40'') que define la impresión de moldeo para un reborde interno
(15') de dicho elemento de articulación anular (15), estando
provista dicha ranura periférica (40'') en un extremo axial con una
superficie cónica (40''') conformada y dispuesta para formar en
dicho reborde interno (15') una superficie de entrada cónica (15'')
para acoplar dicho elemento anular (15) sobre el pasador de
articulación (14).
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