MECANISMO DE CORTE SESGADO DESLIZANTE. ARTICULADO, MAGNÉTICO
Campo de la Invención La presente invención se relaciona en general con un aparato y un método para termoformar artículos de plástico que tienen cortes sesgados pronunciados, y en particular, con un mecanismo de corte sesgado deslizante, articulado, magnético diseñado para formar porciones de corte sesgado
Antecedentes de la Invención Mientras termoformar artículos de plástico de una hoja caliente de material plástico, puede tener muchas ventajas de producción sobre los artículos moldeados por el llamado proceso de moldeo por inyección, una ventaja de utilizar el proceso de moldeo por inyección ha sido la capacidad de producir artículos de plástico con formas relativamente complejas Por ejemplo, con el moldeo por inyección es posible producir cortes sesgados relativamente profundos en varias porciones de un artículo moldeado Sin embargo, una de las limitaciones prácticas del proceso de moldeo por inyección se rel ciona con el mínimo espesor de pared que se puede obtener en el artículo moldeado La producción de artículos de pared relativamente delgada por el moldeo por inyección es difícil, cuando no imposible de alcanzar También, la tasa de producción del proceso de moldeo por inyección es mucho menor que la del proceso de termoformado Al uti lizar el proceso de termoformado, es factible producir artículos de plástico , tales como contenedores, tapas y otros artículos de plástico que tienen paredes relativamente delgadas Comparado con un proceso de moldeo por i nyección , el proceso de termoformado tiene la ventaja de una producción de relativamente alta velocidad y costos de fabricación cons idera blemente más económ icos Sin embargo, la técnica de termoformado tiene la desventaja de no adaptarse al rápido moldeo de formas complejas, y en particular, ha sido difíci l producir un artícu lo termoformado que tenga una porción de corte sesgado Ha sido posible producir corte sesgados en un artículo de plástico por el proceso de termoformado con el uso de pinzas de sujeción expandi bles o ensambles de molde d ividido Sin embargo, el uso de pinzas de sujeción expandi bles o de moldes divididos incrementan mucho la com plej idad y °. \ costo de fabricación de la maq uinaria Más importante, las pinzas de sujeción expandibles y los moldes divididos incrementan el tiem po del ciclo de producción de los artículos de plástico Se han dado varios desarrol los dirig idos a producir una porción de corte sesgado en un artículo de plástico termoformado Una medida incluye el uso de porciones moldeadas en frío que chocan en áreas seleccionadas de una hoja de plástico caliente y se solid ifican para que las porciones no enfriadas se puedan doblar para formar un corte sesgado o invertir u na sección doblada Tal medida se describe con más deta lle en la Patente de Estados U n idos No 3, 284, 553 Otro enfoque para producir porciones de corte sesgado en artículos de plástico termoformados se describe en la Patente de Estados Unidos No 3,337,664 Esta patente describe el uso de presión de aire diferencial a través de porciones seleccionadas de la hoja de plástico caliente para provocar una porción de corte sesgado a ser formada en el artículo de plástico También, otra medida para formar porciones de corte sesgado en artículos de plástico termoformados se describe en la Patente de Estados Unidos No 3,126,582 En esta patente, una hoja de material plástico se forma al vacío alrededor de un miembro de molde que lleva una pieza de material flexible, que se proyecta más allá del borde de una sección de molde adyacente para formar la porción de corte sesgado y que se flexiona para facilitar el desprendimiento del artículo formado del molde sin la necesidad de tener un miembro de molde móvil Una medida más reciente para formar secciones de corte sesgado ha sido el uso de secciones de corte sesgado giratorias o deslizantes activadas por resorte de aire, que son parte de un ensamble de placa de desprendimiento, la cual define una porción inferior de una cavidad formadora Las secciones de corte sesgado deslizantes se mueven a lo largo de una superficie inclinada con el miembro de placa de desprendimiento, para que el artículo de plástico se pueda formar y después retirar La placa de desprendimiento usualmente se activa con cilindros de aire en posiciones estratégicas Cuando estos cilindros se disparan después de que se completa el proceso de termoformado inicial, y el molde se empieza a abrir, mueven la placa de desprendimiento con un movimiento descendente, tal que el aire presupzado desde los cilindros provoca que los resortes de aire se extiendan y muevan las secciones de corte sesgado deslizantes hacia abajo y hacia fuera a una posición retraída Una vez que la parte queda finalmente libre de la cavidad y del mecanismo de corte sesgado deslizante, los cilindros de placa de desprendimiento se relajarán y permitirán que la placa de desprendimiento regrese a la posición descendente El regreso de la placa de desprendimiento hacia la posición descendente, también fuerza al mecanismo de corte sesgado deslizante hacia abajo por la compresión de los resortes de aire Sin embargo, el mecanismo de corte sesgado deslizante no siempre regresa a la posición de inicio o relajada antes de que ocurra el siguiente proceso de formado Cuando esto ocurre, la siguiente parte se deformará y no se podrá utilizar Incluso, esta condición puede dañar los componentes del molde Es necesario un aparato para termoformar artículos de plástico, en donde el mecanismo de corte sesgado deslizante se retrae a su posición inicial o relajada con el uso de medios diferentes a los resortes de aire Tal medio permitirá al mecanismo de corte sesgado ajustarse en la misma posición cada vez que la placa de desprendimiento regresa a la posición relajada Al tener el mecanismo de corte sesgado deslizante en su posición de inicio antes del siguiente proceso de formado, asegura que todas las partes se formen correctamente y que no se presente el daño en los componentes parcialmente retraídos Breve Descripción de la Invención La presente invención se relaciona con un mecanismo de corte sesgado deslizante para usarse con un aparato para formar un artículo de plástico a partir de una hoja de material de plástico calentado a una temperatura de formación predeterminada El aparato comprende una primera sección de molde que tiene superficies formadas que definen una cavidad formadora, una segunda sección de molde que se puede mover en forma axial a lo largo de un eje formador en una dirección hacia la primera sección de molde para impulsar por lo menos una porción de la hoja de plástico caliente dentro de la cavidad formadora de la primera sección de molde para foruar el artículo de plástico y una primera distancia predeterminada lejos de la primera sección de molde a lo largo del eje formador en una dirección opuesta, con relación tanto a la cavidad formadora y al elemento formador de corte sesgado para remover el artículo de plástico formado de la cavidad formadora y una placa de desprendimiento que se puede mover una segunda distancia predeterminada a lo largo del eje formador en la dirección opuesta para liberar el artículo de plástico formado de la cavidad formadora al mover, imcialmente, el artículo de plástico formado la misma distancia predeterminada en la dirección opuesta a lo largo del eje formador con relación a la cavidad formadora El mecanismo de corte sesgado deslizante se ubica en un ángulo ? entre la placa de desprendimiento y la primera sección de molde y se jala hacia arriba desde la posición de formación a una posición retraída a lo largo de un ángulo por la placa de desprendimiento cuando la placa de desprend imiento se mueve la segunda distancia predeterminada El áng u lo ? del mecanismo de corte sesgado deslizante está entre aproxi madamente 1 0° y 30° con relación a un eje que es perpendicu lar a la primera sección de molde El mecanismo de corte sesgado desl izante com prende elementos formadores de corte sesgado para formar una porción de corte sesgado en el artículo de plástico cuando la seg unda sección de molde im pulsa la hoja de plástico cal iente dentro de la cavidad formadora de la primera sección de molde El aparato también comprende imanes acoplados con el fondo de la pri mera sección de molde y ubicados debajo del mecan ismo de cierre desl izante Los imanes , junto con el mecanismo de placa de desprend imiento ayudan a mover el mecan ismo de cierre deslizante de la posición retra ída a la posición de formación después de q ue el artículo de plástico se remueve del aparato Durante la operación , la segunda sección de molde se m ueve a lo largo de u n eje formador en una dirección hacia la pri mera sección de molde para impulsar por lo menos una porción de la hoja de plástico callente dentro de la cavidad formadora de la primera sección de molde para formar el artículo de plástico, m ientras el elemento formador de corte sesgado está en la posición de formación La seg unda sección de molde m ueve el artículo de plástico u na primera d istancia predeterminada lejos de la primera sección de molde a lo largo del eje formador en una dirección opuesta, con relación a la cavidad formadora y al elemento formador de corte sesgado para retirar el artículo de plástico formado de la cavidad formadora La placa de desprendim iento entonces se mueve una segunda distancia predeterminada a lo largo del eje formador en la dirección opuesta para liberar el artículo de plástico formado de la cavidad formadora al inicialmente, mover el artículo de plástico formado la misma segunda distancia predeterminada en la dirección opuesta a lo largo del eje formador con relación a la cavidad formadora La placa de desprendimiento jala el mecanismo de corte sesgado deslizante hacia arriba desde la posición de formación a una posición retraída a lo largo del ángulo cuando la placa de desprendimiento se mueve la misma segunda distancia predeterminada, de modo que la placa de desprendimiento, el mecanismo de corte sesgado deslizante y el artículo de plástico se mueven simultáneamente en una dirección opuesta a lo largo del eje formador la primera distancia predeterminada Después de retirar el artículo de plástico, la placa de desprendimiento y el mecanismo de corte sesgado deslizante se regresan a la posición de formación El uso de imanes acoplados con el fondo de la primera sección de molde y ubicados debajo del mecanismo de cierre deslizante, junto con el mecanismo de placa de desprendimiento, ayudan a regresar al mecanismo de corte sesgado deslizante a su posición de inicio
Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una vista lateral, en perspectiva, en despiece de una primera sección de molde que muestra la cavidad formadora, el mecanismo de corte sesgado deslizante y los imanes La Figura 2 es una vista en sección transversal del aparato de termoformado La Figura 3 es una vista en sección transversal de la primera sección de molde, el mecanismo de corte sesgado deslizante, la placa de desprendimiento y la parte termoplástica, no confeccionada, formada con raspado hasta que quede intacto La Figura 4 es una vista en perspectiva de una sola parte termoplástica formada, la cual muestra las porciones de corte sesgado
Descripción Detallada de la Invención La Figura 1 es una vista en perspectiva, en despiece de la primera sección 10 de molde La primera sección 10 de molde comprende la cavidad 11 formadora que tiene una superficie 12 formadora, los mecanismos 13 de corte sesgado deslizante, un retenedor 14 lateral que está ubicado enfrente de los mecanismos 13 de corte sesgado deslizante y acoplado con la cavidad 11 formadora y un retenedor 15 de fondo que se ubica debajo de los mecanismos 13 de corte sesgado deslizantes y el retenedor 14 lateral, se acopla con la cavidad 11 formadora, y tiene bolsas 30 en un lado inferior para alojar los imanes 16 Los imanes 16 se insertan dentro de las bolsas 30 y tienen sus lados inferiores acoplados con el retenedor 15 inferior La cavidad 11 formadora y los retenedores 14, 15 lateral e inferior, son de material de metal, de preferencia, de aluminio Los mecanismos 13 de corte sesgado deslizante de preferencia, son de acero inoxidable, pero pueden comprender otro material de metal Para propósitos de la invención, los imanes 16 utilizan imanes de tierras raras Sin embargo, se pueden utilizar otros imanes tales como imanes Alnico Los retenedores 14, 15 lateral e inferior se acoplan con la cavidad 11 formadora y los imanes 16 se acoplan con el retenedor 15 inferior a través del medio 17 de acoplamiento, tal como abrazaderas, tornillos, sujetadores o una combinación de tornillo y tuerca El medio 17 de acoplamiento de preferencia, es de una aleación de aluminio o un no metal que puede proporcionar el soporte estructural rígido Los mecanismos 13 de corte sesgado deslizante contienen elementos 18 formadores de corte sesgado requeridos para formar las porciones 29 de corte sesgado La Figura 2 es una vista en sección transversal de un aparato 20 de termoformado Además de los elementos de la primera sección 10 de molde, como se muestra en la Figura 1, la Figura 2 incluye una segunda sección 21 de molde y el mecanismo 22 de placa de desprendimiento La primera y segunda secciones 10, 21 de molde se muestran en posiciones avanzadas o formadoras La segunda sección 21 de molde se mueve a lo largo de un eje formador, señalado en la Figura 2 como A, en una dirección hacia la ppmera sección 10 de molde para impulsar por lo menos una porción de |g hoja 26 de plástico caliente dentro de la cavidad 11 formadora de la primera sección 10 de molde para formar el artículo 25 de plástico, mientras el elemento 18 formador de corte sesgado está en la posición de formación La hoja 26 caliente de material termoplástico puede ser polietileno, pohestireno o cualquier otro material termoplástico conocido El material termoplástico micialmente se extruye en forma de hoja y se alimenta en una estación de calentado (no mostrada) en donde se calienta a la temperatura de formación deseada Desde la estación de calentado, la hoja 26 caliente se alimenta dentro del aparato 20 de termoformado, tal como se muestra en la Figura 3, la hoja 26 se coloca entre la primera y segunda secciones 10, 21 de molde Aunque no se muestra en los dibujos, se proporcionan medios convencionales para mover la primera sección 10 de molde y la segunda sección 21 de molde hacia y lejos una de otra a lo largo de un trayecto axial señalado en la Figura 2 como eje formador A La segunda sección 21 de molde, que está hecha de metal, de preferencia, de aluminio incluye una porción 23 principal de cuerpo que tiene una clavija 24 de ayuda extendida hacia abajo acoplada en forma segura con la misma La clavija de ayuda se utiliza para forzar inicialmente una porción de la hoja 26 de material termoplático hacia abajo dentro de la cavidad 11 formadora de la primera sección 10 de molde En este momento, una fuente de vacío (no mostrada) se puede aplicar en varios puertos de vacío separados, que están presentes en la primera sección 10 de molde y se abren dentro de la porción superior de la cavidad 11 formadora El vacío se aplica en los puertos para asegurar que el plástico caliente esté en contacto íntimo con la pared lateral de la cavidad 11 formadora Además, el plástico caliente también se lleva al contacto con la cavidad 11 formadora por la aplicación simultánea de aire presupzado a través de la segunda sección 21 de molde El aire presupzado se miroduce dentro de la segunda sección 21 de molde bajo la clavija 24 de ayuda La segunda sección 21 de molde se encierra en una caja hermética al aire, llamada comúnmente como la base de clavija El mecanismo 22 de la placa de desprendimiento, que está compuesto de metal, de preferencia, de aluminio, se monta para el movimiento vertical selectivo hacia y lejos de la primera sección 10 de molde La placa 22 de desprendimiento funciona con el mecanismo 12 de corte sesgado deslizante para jalar el artículo 25 de plástico formado desde la cavidad 11 formadora Aunque no se muestra en los dibujos, se proporcionan medios convencionales, tales como cilindros para controlar el movimiento vertical del mecanismo 22 de la placa de desprendimiento La Figura 3 es una vista en sección transversal de la cavidad 11 formador, el mecanismo 13 de corte sesgado deslizante, el mecanismo 22 de placa de desprendimiento y la parte 25 termoplástica, no confeccionada, formada con rebaba aún intacta Después de que se forma la parte 25, la segunda sección 21 de molde se mueve una primera distancia predeterminada lejos de la primera sección 10 de molde a lo largo del eje formador en una dirección opuesta con relación a la cavidad 11 formadora y a los elementos 19 formadores de corte sesgado para retirar el artículo 25 de plástico formado de la cavidad 11 formadora El retiro del artículo 25 empieza al disparar los cilindros de aire de la placa de desprendimiento y tiene el mecanismo 22 de placa de desprendimiento que gradualmente jala el mecanismo 13 de corte sesgado deslizante hacia arriba a lo largo de un ángulo determinado una segunda distancia predeterminada en la misma dirección que la segunda sección 21 de molde Conforme la placa 22 de desprendimiento se mueve hacia arriba, el mecanismo 13 de corte sesgado se mueve tanto hacia arriba como a los lados La cantidad de movimiento del desprendimiento, junto con el grado de corte sesgado total para cualquier diseño particular, ayuda a determinar el ángulo en el cual, el mecanismo 13 de corte sesgado debe colocarse Para los propósitos de la invención, el ángulo ? está entre aproximadamente 10 grados y aproximadamente 320 grados con relación a un eje B que es perpendicular a la primera sección 10 de molde La profundidad del corte sesgado 18 también se muestra más claramente en la Figura 3 El corte sesgado 18 puede estar a cualquier profundidad, pero para los propósitos de la invención, la profundidad varía de entre aproximadamente 031 cm y 047 cm Cuando la parte 25 finalmente está libre de la cavidad 11 formadora y del mecanismo 13 de corte sesgado deslizante, los cilindros de aire de la placa de desprendimiento se relajarán y permitirán que el mecanismo 22 de placa de desprendimiento regrese a la posición relajada o de inicio Mientras el mecanismo 22 de placa de desprendimiento regresa a la posición relajada, el mecanismo 13 de corte sesgado deslizante empezará a moverse de regreso hacia abajo a la posición de inicio o relajada Cuando el mecanismo 22 de placa de desprendimiento regresa a su posición relajada o de inicio descendente por completo, los imanes 16 también jalarán el mecanismo 13 de corte sesgado deslizante de regreso a su posición de inicio o relajada El uso de los imanes 16 también permite que el mecanismo 13 de corte sesgado deslizante se ajuste por sí mismo en la misma posición cada vez que el mecanismo 22 de placa de desprendimiento empieza su regreso a la posición de moldeo o relajada La parte 25 termoplástica sin confeccionar se puede transferir a una estación de corte, en donde el artículo 25 de plástico individual se puede cortar de la hoja 26 de plástico La Figura 4 es una vista en perspectiva de una sola parte 25 termoplástica formada La parte 25 incluye una base 27 generalmente rectangular rodeada por paredes 28 ahusadas extendidas hacia abajo y ligeramente hacia fuera desde la base 27 Las paredes 28 son provistas con porciones 29 de corte sesgado Mientras el aparato 20 ilustrado en los dibujos está diseñado específicamente para formar una porción 29 de corte sesgado en el artículo 25, se puede apreciar que el aparato 20 puede adaptarse fácilmente para formar otros tipos de artículos que tienen diferentes configuraciones de corte sesgado Por ejemplo, el artículo 25 puede ser de un diseño cilindrico y/o la porción de corte sesgado puede ubicarse en una ubicación diferente junto con la pared 28 del artículo 25 Además, se podrá apreciar que se pueden proporcionar medios para formar una sola o una pluralidad de porciones 29 de corte sesgado a lo largo de la pared 28 lateral del artículo 25 de plástico También, aunque los dibujos solamente ilustran una porción del aparato formador utilizado para producir un solo artículo de plástico, el aparato 20 formador puede incluir una pluralidad de mecanismos formadores individuales para formar, simultáneamente, una pluralidad de artículos de plástico Habiendo descrito las modalidades preferidas, se debe entender que la invención se puede incorporar de otra forma dentro del alcance de las reivindicaciones anexas