ES2863919T3 - Aparatos para calentar preformas fabricadas con material termoplástico - Google Patents
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Abstract
Un aparato (1) para calentar preformas (10) fabricadas con material termoplástico, que comprende un dispositivo de transporte (2) para preformas (10) que tienen un eje longitudinal de extensión (100), destinado a mover dichas preformas a lo largo de una trayectoria predefinida (200), y medios de calentamiento (3) dispuestos a lo largo de al menos una porción de dicha trayectoria predefinida (200), dichos medios de calentamiento (3) comprenden al menos un elemento de calentamiento (4) y al menos un elemento reflectante delantero (5), que son mutuamente opuestos con respecto a dicha trayectoria predefinida (200) para formar entre ellos un túnel de tránsito para dichas preformas (10), dicho elemento de calentamiento (4) comprende una pluralidad de lámparas IR (infrarrojas) y/o de IRC (infrarrojo cercano), dicho elemento reflectante delantero (5) comprende al menos un cuerpo similar a una placa contorneado (6) para formar, en la dirección de extensión de dicha trayectoria predefinida (200), una alternancia de porciones más cercanas (6a) y porciones separadas (6b) con respecto a dicha trayectoria predefinida (200) que se extiende sustancialmente paralela a los ejes de extensión (100) de dichas preformas (10), dichas porciones más cercanas (6a) y dichas porciones separadas (6b) se forman sobre superficies sustancialmente planas, caracterizado porque dicho cuerpo similar a una placa comprende, entre las porciones separadas contiguas (6b) y las porciones más cercanas (6a), respectivas partes de conexión (6c), al menos una de dichas partes de conexión (6c) forma al menos una abertura de tránsito (6d) para un flujo de aire de enfriamiento.
Description
DESCRIPCIÓN
Aparatos para calentar preformas fabricadas con material termoplástico
[0001] La presente invención se refiere a un aparato para calentar preformas fabricadas con material termoplástico.
[0002] Las preformas están constituidas esencialmente por un cuerpo tubular que tiene, en un primer extremo, una parte inferior cerrada y, en el extremo opuesto, un cuello que forma una abertura: estas preformas normalmente están destinadas a la fabricación de recipientes, tales como, por ejemplo, botellas de plástico, mediante moldeo por soplado de dichas preformas dentro de un molde.
[0003] Típicamente, el cuello de la preforma se separa del cuerpo restante de la preforma por un denominado acabado.
[0004] Antes de enviar las preformas al molde, hay una etapa de calentamiento para que las preformas, durante la etapa de moldeo por soplado dentro del molde de la unidad de moldeo por soplado, estén en un estado de viscosidad óptima.
[0005] Por esta razón, por encima de la unidad de moldeo por soplado hay hornos, típicamente del tipo túnel, diseñados para calentar las preformas de modo que su cuerpo tenga una temperatura adecuada.
[0006] Por lo general, el horno está constituido por una pluralidad de módulos, cada uno de los cuales tiene forma de túnel.
[0007] A modo de ejemplo, en la actualidad, para calentar las preformas, se usan aparatos que comprenden un transportador que se diseña para mover, mediante un movimiento rotativo y traslacional combinado, las preformas a lo largo de una trayectoria preestablecida que pasa a través de una pluralidad de módulos en forma de túnel.
[0008] Los túneles de calentamiento están constituidos esencialmente por al menos dos paredes laterales que son mutuamente opuestas con respecto a la trayectoria de las preformas y, en particular, por una primera pared de calentamiento, que se asocia con medios de calentamiento diseñados para calentar las preformas, y por una segunda pared reflectante.
[0009] A modo de ejemplo, el medio de calentamiento puede comprender lámparas incandescentes, lámparas infrarrojas, lámparas de IRC, que emiten radiación en una región específica del campo electromagnético (infrarrojo cercano).
[0010] Dichos aparatos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 se describen en los documentos EP2483046A1, EP2216161A1, EP2425959A1 y US2004/016749A1.
[0011] Un inconveniente bastante común de las soluciones conocidas reside en la baja eficiencia del aparato en su conjunto, que en la práctica obliga a la provisión de túneles de calentamiento extremadamente largos o de una secuencia de túneles de calentamiento.
[0012] Además, en muchos casos es necesario proporcionar medios para enfriar las lámparas y la preforma, que proporcionan dispositivos de ventilación forzada adaptados para introducir un flujo de aire que es transversal al túnel.
[0013] En este último caso, las superficies laterales del túnel tienen aberturas a través de las cuales se introduce y aspira el flujo de aire.
[0014] A medida que las aberturas proporcionadas en las paredes de calentamiento y reflectantes aumentan, también lo hace la capacidad de eliminar el exceso de calor, pero evidentemente la superficie reflectante útil se reduce, con una consiguiente disminución de la eficiencia del aparato.
[0015] El objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato para calentar preformas fabricadas con material termoplástico que sea capaz de mejorar los antecedentes de la técnica en uno o más de los aspectos indicados anteriormente.
[0016] Dentro de este objetivo, un objeto de la invención es diseñar un aparato para calentar preformas fabricadas con material termoplástico que sea extremadamente eficiente desde el punto de vista energético.
[0017] Otro objeto de la invención es proporcionar un aparato para calentar preformas fabricadas con material termoplástico que es extremadamente más corto que los disponibles comercialmente en la actualidad.
[0018] Otro objeto de la invención es proporcionar un aparato para calentar preformas fabricadas con material termoplástico que tenga una alta fiabilidad, sea relativamente fácil de proporcionar y tenga costes competitivos.
[0019] Este objeto, así como estos y otros objetos que se resultarán más evidentes en lo sucesivo, se logran mediante un aparato para calentar preformas fabricadas con material termoplástico según la reivindicación 1, proporcionado opcionalmente con una o más de las características de las reivindicaciones dependientes.
[0020] Las características y ventajas adicionales de la invención resultarán más evidentes a partir de la descripción de algunas realizaciones preferidas, pero no exclusivas del aparato para calentar preformas fabricadas con material termoplástico según la invención, ilustrado a modo de ejemplo no limitante en los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es una vista superior esquemática de un aparato 1 para calentar preformas fabricadas con material termoplástico según la invención;
la figura 2 es una vista frontal del cuerpo reflectante trasero;
las figuras 3 y 4 son vistas traseras en perspectiva de dos realizaciones diferentes del elemento reflectante delantero;
la figura 5 es otra vista en perspectiva de la superficie delantera de una realización diferente del cuerpo reflectante trasero;
la figura 6 es otra vista en perspectiva de la superficie trasera del cuerpo reflectante trasero de la figura 5;
la figura 7 es una vista en perspectiva parcialmente despiezada de una realización del elemento de calentamiento; la figura 8 es una vista en sección del elemento de calentamiento de la figura 7, tomada a lo largo de un plano transversal;
la figura 9 es una vista en perspectiva de una realización del elemento de calentamiento;
la figura 10 es una vista en perspectiva despiezada del elemento de calentamiento ilustrado en la figura 9;
[0021] Con referencia a las figuras mencionadas, un aparato para calentar preformas fabricadas con material termoplástico según la invención, designado en general por el número de referencia 1, comprende un dispositivo 2 para el transporte de preformas 10 que tiene un eje longitudinal de extensión 100.
[0022] El dispositivo de transporte 2 se diseña para mover las preformas 10 a lo largo de una trayectoria predefinida 200.
[0023] Además, el aparato 1 tiene medios de calentamiento 3 dispuestos a lo largo de al menos una parte de la trayectoria predefinida.
[0024] Los medios de calentamiento 3 comprenden al menos un elemento de calentamiento 4 y al menos un elemento reflectante delantero 5, que son mutuamente opuestos con respecto a la trayectoria predefinida 200 para formar entre ellos un túnel de tránsito para las preformas 10.
[0025] El o cada elemento de calentamiento 4 comprende una pluralidad de lámparas de radiación IR (infrarroja) o IRC (infrarroja cercana) 4a.
[0026] El elemento de calentamiento 4 comprende de forma conveniente un cuerpo reflectante trasero 4b, que se dispone en la parte trasera de la pluralidad de lámparas 4a con respecto a la extensión de la trayectoria predefinida 200.
[0027] Según la invención, el elemento reflectante delantero 5 comprende al menos un cuerpo similar a una placa 6 que se contornea para definir, en la dirección de extensión de la trayectoria predefinida 200, una alternancia de porciones más cercanas 6a y porciones separadas 6b con respecto a la trayectoria predefinida 200 que se extiende sustancialmente paralela a los ejes de extensión 100 de las preformas 10.
[0028] En particular, las porciones más cercanas 6a y las porciones separadas 6b se extienden a lo largo de toda la longitud de las preformas 10.
[0029] De forma conveniente, las porciones más cercanas 6a y las porciones separadas 6b se forman sobre superficies sustancialmente planas.
[0030] Según una posible variación constructiva, el cuerpo similar a una placa 6 comprende, entre las porciones separadas contiguas 6a y las porciones más cercanas 6b, respectivas partes de unión 6c.
[0031] Además, se podría proporcionar al menos una de las partes de unión 6c para formar al menos una abertura de tránsito 6d para un flujo de aire de enfriamiento.
[0032] Preferentemente, como se muestra en las figuras 2 a 4, al menos una porción más cercana 6b tiene, en ambas partes 6c para unirse a una respectiva porción separada 6a, al menos una abertura de tránsito 6d para un flujo de aire de enfriamiento.
[0033] Según una posible variación constructiva, el elemento reflectante delantero 5 se puede proporcionar proporcionando un primer cuerpo similar a una placa trasero y un segundo cuerpo similar a una placa delantero.
[0034] El segundo cuerpo similar a una placa delantero forma una pluralidad de hendiduras que son paralelas al eje 100 de las preformas 10 y se alternan con porciones más cercanas formadas en dicho segundo cuerpo similar a una placa delantero, de modo que el primer cuerpo similar a una placa trasero forme, en dichas hendiduras, las porciones separadas.
[0035] Según una posible variación constructiva, el cuerpo reflectante trasero 4b comprende al menos un elemento similar a una placa contorneado reflectante para formar una alternancia de partes de alojamiento que tienen una concavidad que se dirige hacia la trayectoria predefinida 200 y se configuran para disponerse al menos parcialmente alrededor de una respectiva lámpara 4a.
[0036] Además, las porciones de alojamiento se pueden formar mediante una alternancia de porciones más cercanas y porciones separadas con respecto a la trayectoria predefinida 200 que se extienden sustancialmente paralelas a los ejes de extensión de dichas preformas.
[0037] Además, el cuerpo reflectante trasero 4b comprende al menos un cuerpo similar a una placa 16 que se contornea para formar, en la dirección de extensión de la trayectoria predefinida 200, una alternancia de porciones más cercanas 16a y porciones separadas 16b con respecto a la trayectoria predefinida 200 que se extiende sustancialmente paralela a los ejes de extensión 100 de las preformas 10.
[0038] En particular, las porciones más cercanas 16a y las porciones separadas 16b se extienden a lo largo de toda la longitud de las preformas 10.
[0039] De forma conveniente, las porciones más cercanas 16a y las porciones separadas 16b se forman sobre superficies sustancialmente planas.
[0040] Según una posible variación constructiva, el cuerpo similar a una placa 16 comprende, entre las porciones separadas contiguas 16a y las porciones más cercanas 16b, respectivas partes de unión 16c.
[0041] Además, es posible proporcionar que una de las partes de unión 16c forme al menos una abertura de tránsito 16d para una corriente de aire de enfriamiento.
[0042] De forma conveniente, como se muestra en las figuras 9 a 10, al menos una porción más cercana 16b tiene, en ambas partes 16c para unirse a una respectiva porción separada 16a, al menos una abertura de tránsito 16d para una corriente de aire de enfriamiento.
[0043] Según una posible variación constructiva, el cuerpo reflectante trasero 4b comprende un primer cuerpo similar a una placa trasero 161 y un segundo cuerpo similar a una placa delantero 162.
[0044] El segundo cuerpo similar a una placa delantero 162 forma una pluralidad de hendiduras que son paralelas al eje 100 de las preformas 10 y se alternan con porciones más cercanas 16a formadas en dicho segundo cuerpo similar a una placa delantero 162, de modo que el primer cuerpo similar a una placa trasero 161 forme en dichas hendiduras, las porciones separadas 16b.
[0045] Se ha encontrado experimentalmente que, si también se usa el cuerpo reflectante trasero 4b, el calentamiento de las preformas 10 es extremadamente más eficaz.
[0046] La radiación reflejada por el elemento reflectante delantero 5 que no absorben las preformas 10 de hecho la refleja de forma adicional el cuerpo reflectante trasero 4b y etc.; la radiación reflejada de forma adicional por el cuerpo reflectante trasero 4b que no absorben las preformas 10 la refleja además el elemento reflectante delantero 5, en un procedimiento sinérgico.
[0047] La forma del cuerpo reflectante trasero 4b también puede ser similar, es decir, puede corresponder a la forma del elemento reflectante delantero 5.
[0048] Según un aspecto particularmente importante de la presente invención, el o cada cuerpo similar a una placa contorneado 6, 16 se fabrica sustancialmente con metal.
[0049] Preferentemente, el o cada cuerpo reflectante está fabricado con aluminio.
[0050] El uso del aparato 1 según la invención es el siguiente.
[0051] Las preformas 10 se alimentan al dispositivo de transporte 2 y a lo largo del dispositivo de transporte 2 cruzan los túneles de tránsito formados por los medios de calentamiento 3 constituidos por el elemento de calentamiento 4 asociado con el cuerpo reflectante trasero 4b y por los elementos reflectantes delanteros 5.
[0052] En la práctica, se ha descubierto que la invención logra el objetivo y los objetos previstos, proporcionando un aparato 1 que tiene un rendimiento extremadamente alto.
[0053] En particular, se han llevado a cabo pruebas para determinar la ganancia de energía proporcionada mediante el uso de un aparato 1 según la invención con respecto a los aparatos estándar, tanto con componentes metálicos como con componentes cerámicos, del tipo disponible comercialmente en la actualidad.
[0054] Se ha descubierto que mediante el uso de los aparatos según la invención se obtiene una reducción en la longitud de incluso un 10-30 % del túnel de tránsito y una reducción porcentual sustancialmente similar del consumo de energía eléctrica.
[0055] Además, se ha descubierto que, en algunas aplicaciones, es posible reducir, hasta el punto de eliminar, el uso de medios para la ventilación y enfriamiento de las lámparas y de las preformas, con una consiguiente simplificación del aparato, así como una reducción en los costes totales.
[0056] En la práctica, los materiales usados, siempre que sean compatibles con el uso específico, así como las formas y dimensiones contingentes, pueden ser cualesquiera según los requisitos y el estado de la técnica.
[0057] Donde las características técnicas mencionadas en cualquier reivindicación están acompañadas por signos de referencia, estos signos de referencia han sido incluidos con el único propósito de aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y, por consiguiente, tales signos de referencia no tienen ningún efecto restrictivo en la interpretación de cada elemento identificado a modo de ejemplo por tales signos de referencia.
Claims (7)
1. Un aparato (1) para calentar preformas (10) fabricadas con material termoplástico, que comprende un dispositivo de transporte (2) para preformas (10) que tienen un eje longitudinal de extensión (100), destinado a mover dichas preformas a lo largo de una trayectoria predefinida (200), y medios de calentamiento (3) dispuestos a lo largo de al menos una porción de dicha trayectoria predefinida (200), dichos medios de calentamiento (3) comprenden al menos un elemento de calentamiento (4) y al menos un elemento reflectante delantero (5), que son mutuamente opuestos con respecto a dicha trayectoria predefinida (200) para formar entre ellos un túnel de tránsito para dichas preformas (10), dicho elemento de calentamiento (4) comprende una pluralidad de lámparas IR (infrarrojas) y/o de IRC (infrarrojo cercano), dicho elemento reflectante delantero (5) comprende al menos un cuerpo similar a una placa contorneado (6) para formar, en la dirección de extensión de dicha trayectoria predefinida (200), una alternancia de porciones más cercanas (6a) y porciones separadas (6b) con respecto a dicha trayectoria predefinida (200) que se extiende sustancialmente paralela a los ejes de extensión (100) de dichas preformas (10), dichas porciones más cercanas (6a) y dichas porciones separadas (6b) se forman sobre superficies sustancialmente planas, caracterizado porque dicho cuerpo similar a una placa comprende, entre las porciones separadas contiguas (6b) y las porciones más cercanas (6a), respectivas partes de conexión (6c), al menos una de dichas partes de conexión (6c) forma al menos una abertura de tránsito (6d) para un flujo de aire de enfriamiento.
2. El aparato (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque dichas porciones más cercanas (6a) y dichas porciones separadas (6b) se extienden a lo largo de toda la longitud de dichas preformas (10).
3. El aparato (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho elemento de calentamiento (4) comprende al menos un cuerpo reflectante trasero (4b).
4. El aparato (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho cuerpo reflectante trasero (4b) comprende un elemento similar a una placa contorneado reflectante para formar una alternancia de porciones de alojamiento que tienen una concavidad dirigida hacia dicha trayectoria predefinida y se configuran para disponerse al menos parcialmente alrededor de una respectiva lámpara (4a).
5. El aparato (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichas porciones de alojamiento las forman una alternancia de porciones más cercanas y porciones separadas con respecto a dicha trayectoria predefinida que se extiende sustancialmente paralela a los ejes de extensión (100) de dichas preformas (10).
6. El aparato (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho cuerpo reflectante trasero (4b) comprende al menos un cuerpo similar a una placa que se contornea para formar, en la dirección de extensión de dicha trayectoria predefinida, una alternancia de porciones más cercanas (16a) y porciones separadas (16b) con respecto a dicha trayectoria predefinida (200) que se extiende sustancialmente paralela a los ejes de extensión (100) de dichas preformas (10).
7. El aparato (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho cuerpo similar a una placa contorneado se fabrica sustancialmente con metal.
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