ES2925558T3 - Procedimiento y dispositivo para el control y regulación de una unidad de fabricación de cuerpos huecos - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un método para controlar y regular una unidad de fabricación de cuerpos huecos (1) que tiene un compresor (2), una máquina de moldeo por soplado (4) y una unidad de control (3), que controla tanto el compresor (2) como el máquina de moldeo por soplado (4). . Además, se proporciona un sistema de recirculación (9) de aire soplado desde el recipiente soplado terminado (5) hacia el compresor (2). La invención también se refiere a un dispositivo (1) para producir cuerpos huecos (5) con un compresor (2), una máquina de moldeo por soplado (4) y un controlador (3), el controlador (3) para el intercambio de datos tanto con el soplador moldeadora (4) y conectada al compresor (2). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y dispositivo para el control y regulación de una unidad de fabricación de cuerpos huecos
La invención se refiere a un procedimiento para el control y regulación de una unidad de fabricación de cuerpos huecos según el preámbulo de la reivindicación 1 y un dispositivo para la fabricación de cuerpos huecos según el preámbulo de la reivindicación 3.
Unidades de fabricación de cuerpos huecos semejantes se usan en distintas ramas de la industria, así por ejemplo en la industria del vidrio o en la del plástico. En la industria del vidrio se fabrican con ellas por ejemplo botellas de vidrio. En la industria del plástico se usan unidades de este tipo en la fabricación de cuerpos huecos, en particular de recipientes, como por ejemplo botellas. Las piezas en bruto previamente calentadas se introducen en moldes en los que se solicitan con aire comprimido por lo que alcanzan su forma definitiva. Estas máquinas siempre presentan equipos de control y algunas veces también equipos de regulación, para garantizar una calidad del recipiente lo más óptima posible con capacidades de producción lo más elevadas posibles.
Según el estado de la técnica se conocen unidades de fabricación de cuerpos huecos con unidades de control, siendo la unidad de control solo responsable del control de la máquina de fabricación de cuerpos huecos. Los compresores, que proporcionan el aire comprimido para la fabricación de los cuerpos huecos, funcionan con una potencia constante, siendo irrelevante si un recipiente se debe fabricar con una presión máxima (p. ej. 40 bar) o con una presión menor (p. ej. 32 bar). La regulación de la presión no tiene lugar mediante el compresor, sino mediante la reducción de presión en la máquina de fabricación de cuerpos huecos.
Además, por el estado de la técnica se conocen unidades de fabricación de cuerpos huecos, en las que tanto la máquina de fabricación de cuerpos huecos como también el compresor poseen respectivamente una unidad de control propia.
Si se reajusta la producción de recipientes en la máquina de fabricación de cuerpos huecos, la unidad de control de esta y la unidad de control del compresor se reajustan por separado una de otra.
El documento JP 2002 317770 A describe una instalación de producción con varias máquinas sopladoras y compresores que, según el abastecimiento necesario con aire comprimido de las máquinas sopladoras activadas, conecta de forma selectiva adicionalmente compresores individuales o varios de ellos. Una señal de conexión para una máquina sopladora puede usarse por ejemplo para hacer funcionar un compresor elegido adecuadamente para esta. Se vigila la carga de los compresores y/o su presión de salida, para adaptar dado el caso la potencia real de estos y/o conectar o desconectar compresores. Para este fin se comparan por lo tanto valores reales de los compresores con valores teóricos. También pueden vigilarse diferentes parámetros de funcionamiento en la máquina sopladora y usarse sus valores reales para el mando de los motores de accionamiento de los compresores. La enseñanza del documento JP2002317770A corresponde a los preámbulos de las reivindicaciones independientes. El documento US 2003/0183966 A1 se refiere a la fabricación de catéteres de balón para fines médicos o similares. En una primera forma de realización, los catéteres de balón se inflan mediante aire comprimido a partir de un tubo flexible en el interior de un molde de soplado. En una segunda forma de realización, los balones se fabrican sin molde de soplado únicamente mediante la introducción de un medio incompresible bajo sobrepresión. Solo para esta forma de realización está descrita una conexión entre una unidad de control y una bomba para el medio incompresible. A fin de cuentas, la presión de soplado es en este sentido determinante para la forma de balón que se obtiene finalmente, puesto que falta un molde de soplado envolvente.
Un problema en estos dispositivos es que el coste de trabajo en los reajustes de la producción es muy elevado, puesto que deben manipularse varios equipos de control. Ante todo esto supone un problema cuando están presentes varias máquinas de fabricación de recipientes y varios compresores que deben reajustarse en paralelo. Este puede ser el caso, por ejemplo, cuando con una máquina de fabricación de recipientes están conectados varios compresores, cuando un compresor abastece varias máquinas de fabricación de recipientes o cuando un bloque de varios compresores abastece un bloque con varias máquinas de fabricación de recipientes.
Por ello el objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento y un dispositivo con los que sea posible realizar de manera sencilla un reajuste de la producción en unidades de fabricación de cuerpos huecos. Además, el objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento de fabricación de cuerpos huecos más eficiente y más sencillo o un dispositivo más sencillo y más eficiente.
Con respecto al procedimiento, este objetivo se consigue mediante las características de la reivindicación 1.
Para ello, con una unidad de control se controla tanto un compresor, como también una máquina de fabricación de cuerpos huecos en una unidad de fabricación de cuerpos huecos. Una máquina de fabricación de cuerpos huecos es una máquina que fabrica recipientes de plástico. Preferentemente se trata de una máquina para la fabricación de recipientes de PET, en particular para botellas de PET, siendo la máquina según un perfeccionamiento preferido de la invención una máquina estiradora-sopladora rotativa. Por supuesto, también es concebible una de marcha recta.
La unidad de fabricación de cuerpos huecos se compone preferentemente de un compresor, de una máquina estiradora-sopladora, así como de una unidad de control que está conectada tanto con la máquina estiradorasopladora como también con el compresor. También entra en el ámbito de la invención que varias máquinas estiradoras-sopladoras estén conectadas con un compresor, varios compresores con una máquina estiradorasopladora, así como varias máquinas estiradoras-sopladoras con varios compresores. Todas estas variantes tienen en común que se controlan y/o regulan mediante una unidad de control central común.
No tiene importancia donde está situada la unidad de control. Puede estar ubicada sobre o en la máquina estiradorasopladora o también puede estar ubicada sobre o en el compresor o en un armario de distribución propio.
En una máquina estiradora-sopladora las preformas se calientan por regla general poco antes del procesamiento, para ser introducidos a continuación en un molde de soplado en el que se soplan previamente con aire soplado bajo presión en una primera etapa y se acaban de soplar en una segunda etapa. Según un perfeccionamiento preferido de la invención, el aire soplado se reconduce desde el recipiente acabado de soplar al compresor. pudiendo realizarse esta reconducción de diferentes formas. Por ejemplo es posible una introducción de la corriente de aire soplado recuperada delante del compresor, de modo que puede reunirse con el aire aspirado por el compresor. También es concebible una introducción del aire soplado detrás del compresor, de modo que se combinan entre sí dos corrientes de aire comprimido. Si se usa un compresor multietapa, también es concebible introducir la corriente de aire reconducida entre dos etapas de compresor. Al usar compresores es completamente irrelevante que tipo se use. Los compresores de pistón oscilante se pueden usar a este respecto tanto como los compresores helicoidales, sopladores Roots, combinaciones de ellos o el uso de otros tipos.
También es posible la reconducción del aire soplado a un acumulador intermedio y desde allí de vuelta al compresor, para compensar con seguridad oscilaciones de presión indeseadas. Al usar el procedimiento es irrelevante si todo el aire soplado se reconduce del proceso de soplado o solo una parte.
La reconducción del aire soplado hacia el compresor es controlada por ejemplo por la unidad de control. Esto se realiza preferentemente en función de la situación de funcionamiento de la máquina estiradora-sopladora. Esto significa que la unidad de control predetermina tiempos de reconducción de duraciones diferentes, por ejemplo, según el nivel de presión en los recipientes soplados. Esto tiene la ventaja de que la unidad de control puede alcanzar el equilibrio entre una reconducción de aire óptima y un tiempo de proceso óptimo. Por situación de funcionamiento también ha de entenderse la cantidad de aire soplado disponible en el recipiente acabado de soplar. De este modo resulta, por ejemplo, la constelación de que el control, pese a la especificación del operador de la máquina de que se desea una reconducción del aire soplado hacia el compresor, no realice una reconducción cuando, por ejemplo, el volumen de los recipientes acabados de soplar esté situado por debajo de un valor umbral determinado.
De acuerdo con la invención, el compresor no se controla directamente sino indirectamente. Para ello, se introducen mediante la unidad de control parámetros que se refieren a la máquina estiradora-sopladora, que llaman programas o partes de programas correspondientes que se refieren al compresor. Los parámetros de este tipo, que realizan el control del compresor de forma indirecta, son la presión de soplado previo, la presión de soplado final, el volumen del recipiente o la disposición para la reconducción de aire al compresor. Es decir, que por ejemplo mediante la entrada de un valor para la presión de soplado final en el recipiente se llama un programa en el control que especifica al compresor una potencia teórica determinada a proporcionar. Pueden ser valores a elegir libremente que se transmiten mediante la unidad de control a la máquina sopladora, y transmiten de este modo ajustes o criterios determinados al compresor.
La potencia real del compresor se regula por ejemplo mediante el procesamiento de valores de medición mediante la unidad de control. Un valor de medición de este tipo puede ser por ejemplo la presión en la línea de retorno de una estación de soplado hacia el compresor. De este modo la potencia del compresor se puede adaptar de forma aún más exacta a las verdaderas relaciones de potencia de la máquina estiradora-sopladora. Mediante un control común es posible por lo tanto adaptar óptimamente entre sí una máquina sopladora y un compresor (o también varias máquinas sopladoras o varios compresores) y sus unidades conectadas, de manera que se optimice el consumo de medios soplados o de energía.
Sobre todo en las formas de realización con varios compresores o varias máquinas sopladoras no es razonable cablear las unidades individuales con la unidad de control central, sino establecer un intercambio de datos inalámbrico. Una comunicación inalámbrica de este tipo puede ser por ejemplo mediante el uso del estándar bluetooth, infrarrojos, microondas u otras ondas electromagnéticas.
Se sobreentiende que la unidad de fabricación de cuerpos huecos no solo se compone de una máquina sopladora, un compresor y una unidad de control, sino que una unidad de este tipo también puede comprender otros componentes, como sensores, recorridos de transporte, válvulas y otros.
De acuerdo con un perfeccionamiento preferido de la invención, la unidad de control es un controlador lógico programare (conocido por sus siglas en inglés: PLC).
El objetivo respecto al dispositivo se consigue mediante las características de la reivindicación 3. Para ello, un control se conecta para el intercambio de datos tanto con la máquina estiradora-sopladora como también con el compresor. De acuerdo con un perfeccionamiento preferido de la invención, el intercambio de datos se realiza a este respecto de forma bidireccional.
La máquina de fabricación de cuerpos huecos presenta por ejemplo una tubería neumática de retorno, que conduce hacia el compresor. Para los perfeccionamientos/formas de realización es irrelevante si la tubería de retorno desemboca directamente en las diferentes etapas del compresor o entre ellas o delante del compresor, es decir, en su zona de aspiración de aire o detrás del compresor, es decir, en su zona de salida de aire comprimido.
De acuerdo con la invención, la máquina de fabricación de cuerpos huecos es una máquina estiradora-sopladora para botellas de plástico, en particular para botellas de PET, usándose preferentemente una máquina estiradorasopladora de tipo constructivo giratorio.
Además, la invención prevé que la unidad de control central esté situada en la máquina sopladora siendo concebible también ubicarla en el compresor. La unidad de control tiene un aparato de entrada mediante el que pueden introducirse parámetros y realizarse ajustes. Según otro perfeccionamiento de la invención, el aparato de entrada es una pantalla táctil. También son posibles otros aparatos de entrada, como interruptores, teclas u teclados de otro tipo.
Otro perfeccionamiento preferido de la invención prevé que la unidad de control esté situada en la máquina sopladora y el aparato de entrada sobre la máquina sopladora. Alternativamente también es posible que la unidad de control esté ubicada en un armario de distribución propio o que esté ubicada en el compresor.
El o los compresores, la unidad de control, así como la una o las varias máquinas sopladoras están provistos preferentemente de módulos para el intercambio de datos inalámbrico, pudiendo ser los módulos, por ejemplo, bluetooth, infrarrojos, microondas u otras unidades emisoras o receptoras electromagnéticas.
Mediante las figuras se explicará más detalladamente una configuración concreta de la invención. Muestra:
la figura 1 una representación esquemática de una unidad con máquina sopladora, compresor y unidad de control.
La figura 1 muestra un compresor 2, que está acoplado mediante de un suministro de aire 8 y un retorno de aire 9 con una máquina sopladora 4. El compresor 2 tiene una aspiración de aire 10 mediante la que se aspira y comprime el aire fresco filtrado. El aire comprimido se suministra a la máquina sopladora 4 mediante el suministro de aire 8, realizándose el suministro mediante un canal anular no mostrado en este caso y una boquilla sopladora 6 hacia el recipiente 5. Este se sopla mediante al menos dos fases de soplado, es decir una fase de soplado previo y una fase de soplado principal partiéndose de una pieza en bruto y obteniéndose el recipiente 5 acabado. Cuando se haya acabado de soplar el recipiente 5, el aire soplado del recipiente puede volver a suministrarse al compresor 2 mediante la boquilla sopladora 6 y el retorno de aire 9.
Una unidad de control 3, que está conectada con la máquina sopladora 4 y el compresor 2 mediante una transmisión de señales 7 bidireccional, asume el control de los procesos mencionados. De este modo se pueden llamar, comprobar y modificar todas las funciones de las máquinas conectadas mediante la unidad de control 3.
El retorno de aire 9 está provisto de un sensor de presión 11, que vigila las relaciones de presión del aire soplado a reconducir desde el recipiente 5. Estos datos se envían de forma inalámbrica mediante una unidad emisora/receptora 12 del sensor de presión 11 a la unidad emisora/receptora 12' de la unidad de control 3. Con la ayuda de este y otros resultados, la unidad de control 3 puede regular de forma óptima el compresor 2 para optimizar o reducir el consumo de energía de toda la unidad de fabricación de cuerpos huecos 1. Una posibilidad del control y regulación del compresor 2 es la del control de potencia y regulación de potencia.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para el control y regulación de una unidad de fabricación de cuerpos huecos (1), presentando al menos un compresor (2), al menos una máquina estiradora-sopladora (4) para la fabricación de botellas de plástico y una unidad de control (3), pudiendo controlarse con la unidad de control (3) tanto el compresor (2) como también la máquina estiradora-sopladora (4) y realizándose el control del compresor (2) mediante la entrada de parámetros que se refieren a la máquina estiradora-sopladora (4) en la unidad de control (3) y mediante la llamada resultante de ello de programas o partes de programas asociados a estos parámetros que se refieren a ajustes del compresor (2), caracterizado por que se especifica una potencia teórica determinada que ha de ser proporcionada por el compresor (2) mediante la entrada de parámetros que se refieren a la máquina estiradora-sopladora (4) en la unidad de control (3), usándose como parámetros la presión de soplado previo o la presión de soplado final o el volumen del cuerpo hueco o la disposición para la reconducción de aire al compresor.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, regulándose la potencia real del compresor (2) mediante el procesamiento de valores de medición mediante la unidad de control.
3. Dispositivo para la fabricación de cuerpos huecos (5), que se compone al menos de un compresor (2), al menos una máquina estiradora-sopladora (4) para botellas de plástico (5) y una unidad de control (3), estando conectada la unidad de control (3) para el intercambio de datos tanto con la máquina estiradora-sopladora como también con el compresor (2) y estando situada la unidad de control (3) en la máquina estiradora-sopladora (4) o en el compresor (2), caracterizado por que la unidad de control (3) está configurada para especificar la potencia teórica del compresor (2) mediante la entrada de parámetros que se refieren a la máquina estiradora-sopladora (4) en la unidad de control (3) , pudiendo usarse como parámetros la presión de soplado previo o la presión de soplado final o el volumen del cuerpo hueco o la disposición para la reconducción de aire al compresor.
4. Dispositivo según la reivindicación 3, siendo la máquina estiradora-sopladora (4) una máquina estiradorasopladora (4) para botellas de PET (5).
5. Dispositivo según la reivindicación 3, siendo la máquina estiradora-sopladora (4) una máquina de tipo constructivo giratorio.
6. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 3 a 5, disponiendo la unidad de control (3) de un aparato de entrada mediante el que pueden introducirse parámetros y realizarse ajustes.
7. Dispositivo según la reivindicación 6, siendo el aparato de entrada una pantalla táctil.
8. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 3 a 7, estando situada la unidad de control (3) en la máquina estiradora-sopladora (4) y la unidad de entrada sobre la máquina estiradora-sopladora (4).
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