MX2007008042A - Metodo y aparato mejorado para lubricar moldes formados de vidrio fundido. - Google Patents

Abstract

Un quemador de mezclado de superficie (16) se coloca en alineacion con un molde de una maquina de moldeado de recipiente de vidrio del tipo I.S. para producir un suministro de hollin para lubricar una superficie interior del molde, el hollin es producido por combustion de un suministro de combustible enriquecido de un carburante y un agente oxidante. El suministro de carburante y agente oxidante es encendido intermitentemente por un dispositivo de formacion de chispa (54) que es colocado dentro de una cabeza de engrasamiento (10), y una bobina de ignicion (56) es colocada dentro de la cabeza de engrasamiento para suministrar un pulso de voltaje alto hacia el dispositivo de formacion de chispa por el metodo de descarga inductivo. La bobina de ignicion es colocada suficientemente cercana al dispositivo de formacion de chispa, y preferiblemente en contacto directo con este, para evitar interferencia con la operacion apropiada de un sistema de control electronico para la maquina I.S. Una fuente de energia colocada remotamente (62) se proporciona para energizar la bobina de ignicion, la fuente de energia proporcionando energia hacia la bobina de ignicion en un voltaje relativamente bajo, por ejemplo, (12-24) volts d.c.

Description

MÉTODO Y APARATO MEJORADO PARA LUBRICAR MOLDES FORMADOS DE VIDRIO FUNDIDO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un método y aparato para lubricar un molde de una máquina de moldeado de vidrio depositando hollín en éste, el hollín resultando de la ignición intermitente de una mezcla de combustible abundante en oxígeno y un carburante de combustible como un resultado de una chispa suministrada por un dispositivo de formación de chispas . Más particularmente, esta invención se relaciona con un método y aparato con la característica anterior en el cual el molde es un molde de un una máquina de moldeado de recipiente de vidrio del tipo de sección individual ( I . S . ) . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Como se muestra, por ejepplo, a partir de la Patente Estadounidense No . 5 , 746 , 800 (Atribrogio) o la Patente Estadounidense No . 5 , 679 , 409 (Seeman) , es deseable lubricar una superficie de contacto de vidrio fundido de una máquina de fabricación de vidrio, por ejemplo, una superficie interna de un molde de conformación de tal máquina, con una capa fina de hollín de carbón como un sustituto para cepillado periódico de tal superficie con un dopante de molde basado en graf i to y aceite convencional . Tal revestimiento de hollín es obtenido por oxidación parcial de un gas carbonoso , tal como aceti leno o una mezcla de un gas basado en acetileno , tal como metaceti leno y propadieno ( referido ocasionalmente como No . Ref . : 183512 gas mapp o como gas MAPD) por medio de un mechero cuya flama es dirigida hacia la superficie del molde a ser revestida. La patente de Seeman 09 citada anteriormente describe un sistema de revestimiento con hollín de la superficie del molde en el cual un mezcla de gas MAPD y oxígeno, después de ser encendida por una flama de piloto derivada de gas natural, es dirigida hacia una superficie a ser revestida. Como se señala en Reaman 09, debido a la naturaleza inherentemente intermitente de la operación de un quemador de hollín en una máquina de fabricación de vidrio, una mezcla de gas MAPD y oxígeno debe controlarse cuidadosamente para evitar retorno de llama de la flama desse el quemador dentro del la boquilla del quemador (columna 3, líneas 9-20), y se entiende que el sistema de la patente de Seeman M09 ha probado ser capaz de operar en una manera exitosa en moldes para fabricación de vidrio cubiertos de hollín de una máquina de moldeado utensilios de mesa de vidrio giratoria Hartford 28, donde un quemador para revestimiento de hollín puede dar servicio a todos los moldes sobre una mesa giratoria. A este respecto, la velocidad de pulso de un guemador para revestimiento de hollín para una máquina de utensilios de mesa Hartford 28 ocurre a una frecuencia bastante alta, y cualquier tendencia para retorno de llama ocurre por el reflujo de oxígeno dentro de la línea de combustible a través de un mezclador de combustible-aire puede proporcionarse por control cuidadoso de las condiciones de operación del aparato para revestimiento de hollín. La máquina de moldeado de vidrio Hartford 28 no se usa para la fabricación de recipientes de vidrio huecos con aberturas restringidas, sin embargo, tal como los recipientes usados en empaquetado de varios productos alimenticios y bebidas, porque tales productos deben ser fabricados en una máquina con moldes divididos. Una máquina de sección individual (I.S.), por ejemplo, como se describe en la Patente Estadounidense No. 6,098,427 asignada comúnmente (Kirkman) , o Patente Estadounidense No. 3,617,233 (Mumford) , la descripción de cada una se incorpora en el presente documento para referencia, es un tipo de máquina de moldeado de dos pasos que opera con moldes de moldeado de vidrio divididos, y tal tipo de máquina es usada ampliamente en la fabricación de tales recipientes. En vista de la necesidad para proporcionar un quemador para revestimiento de hollín separada para cada una de las varias secciones de máquina de una máquina I.S., un quemador para revestimiento de hollín para una máquina I.S. operará mucho menos frecuentemente que una para una máquina Hartford 28. Por esta razón, hasta ahora no ha sido posible adaptar un quemador tipo premezcla del tipo enseñado por la patente de Seeman 09 para operación de máquina I.S. debido a que ocurre retorno de llama como resultado de reflujo de oxígeno desde el mezclador de oxígeno de combustible dentro del la línea de combustible durante las duraciones relativamente largas entre pulsos de encendido del quemador. La máquina de moldeado de vidrio descrita en la patente de Ambrosio ?800 mencionada anteriormente, la descripción de la cual se incorpora para referencia en el presente documento, corresponde a una máquina de moldeado de recipiente de vidrio (I.S.) de sección individual. Sin embargo, esta referencia enseña el uso de un dispositivo de encendido de chispa, elemento 23, que es colocado lejos de la cabeza de engrasamiento, y tal posicionamiento requiere el uso de cables bien cubiertos desde el dispositivo de encendido de chispa hacia los electrodos de formación de chispa, elementos 22, para evitar interferencia electromagnética (EMI) en los cables de interferir con la operación de los sistemas de control electrónico u otros elementos eléctricos de la máquina de moldeado de vidrio. La Solicitud de Patente Estadounidense Publicada Asignada-Comúnmente No. 2003-0221455A1 (Scott et al.), la descripción de la cual también se incorpora para referencia en el presente documento, enseña un sistema de engrasamiento para engrasamiento de moldes de un máquina de moldeado de vidrio I.S.. La solicitud de Scott et al mencionada anteriormente enseña el uso de un quemador de mezclado de superfcie para emitir de manera separada intermitentemente corrientes de un agente oxidante y un combustible carbonoso para ser encendido por una chispa eléctrica entre elementos separados de un encendedor en una ubicación corriente debajo del quemador de mezclado de superficie, para de esa manera inhibir retorno de llama resultando del mezclado del agente oxidante y combustible en el las líneas del agente oxidante y combustible durante períodos de permanencia entre pulsos de encendido. Como se mencionó anteriormente, el problema potencial de retorno de llama es más severo en el caso de una máquina I.S. que en el caso de una máquina de moldeado de vidrio de utensilios de cocina Hartford 28, tal como ése al cual las enseñanzas de la Patente Estadounidense No. 6,068,889 (Seeman) es aplicable, debido a que los períodos de permanencia entre pulsos de encendido sucesivos son mayores para una máquina I.S. que una máquina Hartford 28. Cualquier sistema de engrasamiento que se use en combinación con una máquina moldeadora de recipiente de vidrio I.S., es importante que un voltaje muy alto, por ejemplo 12,000 - 15,000 volts, dependiendo del espaciamiento entre los electrodos del encendedor, sea usado para encender los electrodos de encendedor separados de un dispositivo de formación de chispa operado intermitentemente para encender apropiadamente la mezcla de corrientes de agente oxidante y combustible, o una mezcla previamente mezclada de los mismos, para producir hollín. Tal voltaje es producido a partir de un fuente de energía convencional, por ejemplo, 12-24 volts d.c., por un elemento electrónico que convierte el suministro de energía de voltaje bajo al voltaje más alto que es necesario para operar intermitentemente el dispositivo de formación de chispas. Esto puede ser hecho por un método de descarga capacitiva, en el cual una chispa es producida por corto circuito de un condensador con un nivel predeterminado de energía almacenada. Esto también puede ser hecho por el método de generación de generación inductiva, en el cual una chispa inductiva de voltaje alto es generada cuando el flujo de corriente a través del primario de un transformador es interrumpido; esto causará que el lado secundario multiplique el voltaje en un pulso que estará entre 20 y 35 k volts, con base en las proporción de vueltas. Para propósito de un sistema de engrasamiento de máquina de moldeado de vidrio, un sistema de formación de chispa de descarga inductiva es ventajoso porque resulta en pulsos de amperaje de pico algo más bajos, por ejemplo, de aproximadamente 6 amps contra tan alto como 100 amps para un encendedor de descarga capacitiva, y esto presenta un riesgo de seguridad más bajo para trabajadores cercanos. Debido a que el ambiente físico alrededor de los moldes de una máquina de moldeado de recipiente de vidrio I.S. es concurrido, hasta ahora no se conocía como instalar una fuente de alto voltaje para un dispositivo de formación de chispa cercano a los moldes de máquina para ser lubricados. Cuando la fuente de voltaje alto es colocada remotamente desde los moldes de máquina, cables eléctricos indebidamente largos son necesarios para conducir un pulso de formación de chispa de voltaje alto desde la fuente de voltaje bajo. Esto tiende a ser problemático operacionalmente porque los cables de voltaje alto, cuando son indebidamente largos, producen niveles excesivos de interferencia electromagnética (EMI) , los cuales no pueden ser adecuadamente protegidos porque tal protección, sobre un cable largo, agrega capacitancia excesiva a la chispa, reduciendo así el voltaje a través del espacio de formación de chispa hasta un nivel que puede ser demasiado bajo. Este problema es intensificado en un sistema de de engrasamiento para una máquina I . S . cuando tal máquina es operada con base en cavidades múltiples, esto es, con una base donde los múltiples moldes son proporcionados para producir simultáneamente 2, 3, o 4 recipientes en cada sección de máquina, porque es necesario proporcionar una cabeza de engrasamiento para cada uno de los moldes en cada una de las secciones de máquina, y el EMI desde el cable para cada cabeza de acomodada puede interferir con la operación del sistema de control electrónico de la máquina de moldado, especialmente si los dispositivos de formación de chispa para las cabezas de engrasamiento son encendidos en pulsos superpuestos . SUMARIO DE LA INVENCIÓN De conformidad con la presente invención, un pulso de voltaje muy alto, por ejemplo, de por lo menos 15,000 volts, es proporcionado intermitentemente hacia elementos del encendedor separados de un dispositivo de formación de chispa que está dispuesto en la proximidad hacia un molde de una máquina moldeado de recipiente de vidrio I.S.. El voltaje para formación de chispa es dirigido, conectado directamente a los electrodos de formación de chispa del dispositivo de formación de chispa, aunque el uso de un dispositivo de descarga capacitivo también se contempla. El dispositivo de descarga inductiva de la presente invención recibe un suministro de voltaje relativamente bajo, por ejemplo, de 12-24 volt de pulso d.c., suministrado desde una fuente de energía, por cables desde un tablero eléctrico remoto y distribuye este suministro de voltaje bajo hacia una bobina para cada cavidad de máquina que es colocada inmediatamente sobre la bujía para tal cavidad. Debido a que los cables desde el tablero eléctrico hacia el dispositivo de formación de chispa operan a un voltaje relativamente bajo, éstos no necesitan estar bien cubiertos para evitar que éstos emitan un nivel de EMI que podría interferir con la operación del sistema de control electrónico de la máquina de moldeado o cualesquier cabezas de engrasamiento cercanas, a pesar de que cualquier espaciamiento normal entre el tablero eléctrico y el transformador del dispositivo de formación de chispa. Integrando el dispositivo de descarga inductiva dentro de la cabeza de engrasamiento en la cual éste se pretende operar, la longitud de las líneas de voltaje alto es muy pequeña, lo cual minimiza EMI indeseada dentro de la cabeza de engrasamiento o con cabezas de engrasamiento cercanas. Además, en una disposición de cabeza de engrasamiento múltiple, por ejemplo, una disposición para una máquina I.S. "cuadrangular" (a saber, una que produce simultáneamente cuatro recipientes en cada sección de máquina) , la cual requerirá 4 cabezas de engrasamiento para cada sección de máquina, el ciclo de operación de la máquina proporciona tiempo suficiente para encender estos dispositivos de formación de chispa sin alguna superposición en los pulsos de chispa para las varias cabezas de engrasamiento, y esto además sirve para evitar que un pulso de chispa para cualquier cabeza de engrasamiento interfiera con la operación de un dispositivo de formación de chispa para cualguier cabeza de engrasamiento cercana. En consecuencia, es un objeto de la presente invención proporcionar un método mejorado y aparato para aplicar hollín a un molde de una máquina de moldeado de recipiente de vidrio I.S.. Más particularmente, es un objeto de la presente invención proporcionar un método y aparato de la característica mencionada anteriormente que es capaz de operar con base intermitente sin producir niveles excesivos de interferencia electromagnética., y haciéndolo así sin el requerimiento de ser capaz de operar sobre un intervalo amplio de frecuencias de pulso. Para una comprensión adicional de la presente invención y los objetos de la misma, se dirige la atención a las figuras y la siguiente descripción breve de las mismas, para la descripción detallada de la invención y para las reivindicaciones anexas. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Fig. 1 es una vista esquemática de un sistema eléctrico para uso con el aparato de conformidad con la presente invención para uso en la práctica de un método de la presente invención; La Fig. 2 es una vista en perspectiva, de una cabeza para una máquina de moldeado de recipiente de vidrio de triple boca de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención; y La Fig. 3 es una vista en perspectiva, fragmentaria en sección transversal y en una escala ampliada, tomada sobre la línea 3-3 de la Fig. 2. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se ilustra un dispositivo de engrasamiento de superficie de molde en contacto con vidrio de conformidad con la presente invención generalmente con el número de referencia 10 en las Figs. 1 y 2. El dispositivo de engrasamiento 10 recibe un combustible a través de un orificio de entrada 12 y un agente oxidante a través de un orificio de entrada de agente oxidante 14. Un agente oxidante presurizado desde una fuente (no se muestra) es distribuido hacia el orificio de entrada 14, y un combustible presurizado desde una fuente (no se muestra) es distribuido hacia el orificio de entrada 12. El agente oxidante distribuido hacia el orificio de entrada 14 es preferiblemente oxígeno relativamente puro, tal como oxígeno embotellado de una fuente comercial, aunque el uso de un suministro de aire enriquecido con oxígeno también se contempla. El combustible distribuido hacia el orificio de entrada 12 es preferiblemente gas mapp (una mezcla de acetileno de metilo y propadieno) . El agente oxidante desde el orificio de entrada 14 es distribuido hacia un quemador 16 de tipo de mezclado de superficie a través de un pasaje de agente oxidante 18, y el combustible desde el orificio de entrada 12 es distribuido hacia el quemador 16 a través de un pasaje de combustible 20. Aunque se muestra únicamente un quemador 16 en la Fig. 3, se entiende que puede existir un quemador para cada cavidad de cada sección de una máquina de moldeado de recipiente de vidrio I.S., por ejemplo, tres quemadores en cada sección de una máquina I.S. de triple boca, como se muestra en la Fig. 1, o cuatro quemadores en cada sección de una máquina I.S. "cuádruple". El combustible y agente oxidante fluyendo desde el quemador 16, como son recibidos desde el pasaje de agente oxidante 18 y el pasaje de combustible 20, iniciarán inmediatamente a mezclarse cuando estos salen del quemador 16. Después de poco tiempo, el combustible y el oxidante por lo menos mezclados parcialmente, los cuales se mezclarán por lo menos por la tubulencia asociada con su flujo en combinación con difusión molecular normal, formarán una mezcla de combustible, y la mezcla de combustible será encendida por una chispa desde un encendedor de chispa de descarga inductiva 54, el cual está integrado dentro de la cabeza de engrasamiento con la cual el quemador 16 está asociado, y en una ubicación corriente debajo de un orificio de entrada desde el quemador 16, como será explicado más completamente a partir de ahora. El encendedor de chispa 54 envía un pulso de voltaje alto hacia uno u otro de un par de electrodos separados 58, 60 desde una bobina 56. El encendedor de chispa 54 recibe energía eléctrica de voltaje relativamente bajo, por ejemplo, 12-24 volts d.c. con base en pulsos, desde un tablero eléctrico remoto 62 a través de cables separados 64-1, 64-2, uno de tal conjunto de cables espaciados para cada encendedor de chispa 54, los cables 64-1, 64-2 extendiéndose a través de unos cables 65 cuya longitud total es aproximadamente de 2.44 a 3.05 metros (8-10 pies). Debido a que los cables 64-1, 64-2 operan con voltaje bajo, éstos no emiten ruido EMI en un nivel que podría interferir con la operación apropiada de un sistema de control electrónico de una máquina I.S. con la cual la cabeza 10 es asociada. Como se muestra en la Fig. 2, el quemador de engrasamiento de mezclado de superficie 16, el cual corresponde con el identificado por el número de referencia 216 en la Solicitud Publicada * 455 de Scott mencionada anteriormente, es colocado con su eje central longitudinal coaxial con un eje central longitudinal de un molde de fabricación de vidrio (no se muestra) , con solamente una distancia corta entre un orificio de salida desde el quemador 16 y un orificio de entrada para tal molde. Debido al mezclado rápido de las corrientes de agente oxidante y combustible desde el quemador 16, la flama desde el quemador 16 hará contacto con todas las porciones del interior, superficies de contacto de vidrio fundido del molde, para engrasamiento efectivo de todas las porciones, incluso aquellas en o muy cerca del orificio de entrada del molde. La ignición de descarga inductiva es conocida como un sistema de ignición para bujías de operación automotriz, tal como se describe en una publicación de Microelectrónica ST 1999 titulada "Application Note - Car Ignition WITH IGBTS" 1 por M. Melito, la descripción de la cual es incorporada para referencia en el presente documento. Desde luego, un sistema de ignición de chispa automotriz debe ser capaz de operar sobre un amplio intervalo de pulsos de encendido, mientras que un sistema de ignición de chispa para un sistema de engrasado de recipiente de vidrio necesita ser capaz de operar solamente en una velocidad de pulso de encendido fija o relativamente fija. En el caso presente, se prefiere que las bobinas de ignición 56 enciendan en una velocidad fija de 4000 pulsos por minuto. Aunque el mejor modo contemplado por los inventores para llevar a cabo la presente invención hasta la fecha de presentación de la misma se ha mostrado y descrito en el presente documento, será evidente por aquellos expertos en el arte que modificaciones posibles, variantes y equivalentes pueden ser hechos sin desviarse del alcance de la invención, tal alcance es limitado solamente por los términos de las siguientes reivindicaciones y los equivalentes legales de las mismas . Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a cabo la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (16)

1. REIVINDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Aparato para uso con una sección de una máquina de moldeado de recipiente de vidrio del tipo I.S., la sección comprendiendo por lo menos un molde de preforma para moldear un tubo hueco de un recipiente de vidrio a partir de vidrio moldeable por prensado o soplado, caracterizado porque comprende : un quemador colocado para distribuir intermitentemente pulsos de un suministro de combustible enriquecido, de un carburante y un agente oxidante para fluir hacia por lo menos un molde de preforma; un dispositivo de formación de chispa colocado para encender intermitentemente el suministro de combustible de carburante y agente oxidante para producir una flama hollinosa; una bobina de ignición colocada para energizar intermitentemente el dispositivo de formación de chispa con voltaje alto, la bobina de ignición siendo colocada suficientemente cercana al dispositivo de formación de chispa para evitar interferencia con la operación apropiada de un sistema de control electrónico para la máquina I.S., y medios para distribuir suministro de energía con voltaje relativamente bajo a dicha bobina de ignición. 2. Aparato de conformidad con la reivindicación 1 caracterizado porque: cada uno de los pulsos de voltaje alto tiene un voltaje por lo menos suficiente para cruzar un espacio entre electrodos separados del dispositivo de formación de chispa.
3. 3. Aparato de conformidad con la reivindicación 2 caracterizado porque cada uno de los pulsos de voltaje alto tiene un voltaje de aproximadamente 12,000 - 15,000 volts.
4. 4. Aparato de conformidad con la reivindicación 1 caracterizado porque adicionalmente comprende: un tablero eléctrico para distribuir un suministro de energía de voltaje relativamente bajo hacia la bobina de ignición, el tablero eléctrico siendo colocado remotamente desde el quemador.
5. 5. Aparato de conformidad con la reivindicación 4 caracterizado porque el suministro de voltaje relativamente bajo es aproximadamente 12-24 volts d.c.
6. 6. Aparato de conformidad con la reivindicación 1 caracterizado porque la bobina del encendedor es operada a una velocidad de pulso de encendido relativamente fija de aproximadamente 4,000 pulsos por minuto.
7. 7. El método para producir hollín para lubricar un molde vacío de una máquina de formación de recipiente de vidrio del tipo I.S., caracterizado porque comprende: colocar un quemador en alineación con el molde vacío para distribuir pulsos intermitentemente de un suministro de combustible enriquecido de un carburante y un agente oxidante para fluir hacia por lo menos un molde de preforma; ignición del suministro de combustible del carburante y agente oxidante en una ubicación corriente abajo del quemador para producir una flama hollinosa energizando intermitentemente un dispositivo de formación de chispa; colocar una bobina de ignición para energizar intermitentemente el dispositivo de formación de chispa suficientemente cercano al dispositivo de formación de chispa para evitar interferencia con la operación apropiada de un sistema de control electrónico para la máquina I.S., y distribuir energía de voltaje relativamente bajo hacia la bobina de ignición.
8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 7 caracterizado porque: la bobina de ignición está conectada directamente al dispositivo de formación de chispa.
9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 7 caracterizado porque: el dispositivo de formación de chispa es energizado por un voltaje por lo menos suficiente para cruzar el espacio entre electrodos separados de un dispositivo de formación de chispa .
10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 7 caracterizado porque: el dispositivo de formación de chispa es energizado por un voltaje de aproximadamente 12,000-15,000 volts.
11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 9 caracterizado porque: el dispositivo de formación de chispa es energizado por el método de descarga inductiva.
12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 7 caracterizado porque adicionalmente comprende: distribuir un suministro de energía de voltaje relativamente bajo hacia la bobina de ignición para producir los pulsos de voltaje alto, la fuente de energía siendo colocada remotamente desde la fuente electrónica.
13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 12 caracterizado porque: la fuente de energía suministra energía a la bobina de ignición en un voltaje de aproximadamente 12-24 volts d.c.
14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 7 caracterizado porque la bobina de ignición es operada a una velocidad de pulso de encendido relativamente fija de aproximadamente 4,000 pulsos por minuto.
15. 15. Aparato de máquina de moldeado de recipiente de vidrio caracterizado porque tiene una pluralidad de moldes de preforma; y (a) una pluralidad de quemadores, cada uno de los quemadores siendo colocado para distribuir pulsos intermitentemente de un suministro de combustible enriquecido de carburante y agente oxidante para fluir hacia uno de los moldes vacíos; (b) una pluralidad de dispositivos de formación de chispa, cada dispositivo de formación de chispa siendo colocado para encender el suministro de combustible del carburante y agente oxidante desde uno de los quemadores para producir una flama hollinosa; y Una bobina de ignición colocada para energizar intermitentemente cada uno de los dispositivos de formación de chispa con pulsos de voltaje alto, la bobina de ignición siendo colocada dentro de la cabeza de engrasamiento de la máquina de moldeado de recipiente de vidrio para evitar interferencia con la operación apropiada de un sistema de control electrónico para la máquina I.S.
16. 16. Aparato de conformidad con la reivindicación 1 caracterizado porque la bobina de ignición es colocada dentro de la cabeza de engrasamiento de la máquina de moldeado de recipiente de vidrio.