BRPI0808156B1

BRPI0808156B1 - conjunto de casca de molde de sopro

Info

Publication number: BRPI0808156B1
Application number: BRPI0808156A
Authority: BR
Inventors: T Lane Michael
Original assignee: Amcor Group Gmbh; Amcor Ltd
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2018-07-17
Also published as: WO2008094649A3; CO6220847A2; EP2125330A2; US7887315B2; CA2677071A1; BRPI0808156A2; US20080181982A1; MX2009008115A; WO2008094649A2; CA2677071C

Description

(54) Título: CONJUNTO DE CASCA DE MOLDE DE SOPRO (51) Int.CI.: B29C 49/48; B29C 33/04; B29C 33/30 (30) Prioridade Unionista: 31/01/2007 US 11/700,571 (73) Titular(es): AMCOR GROUP GMBH (72) Inventor(es): MICHAEL T. LANE

1/14 “COJNUNTO DE CASCA DE MOLDE DE SOPRO

Campo Técnico [0001] A presente invenção, de um modo geral, se refere a um aparelho e método para formação de um recipiente de plástico. Mais especificamente, a presente invenção se refere a uma configuração de ferramenta de molde de sopro tendo uma cavidade de matriz de admissão formada integralmente.

Antecedentes [0002] Como um resultado das preocupações ambientais e outras, recipientes de plástico, mais especificamente, recipientes de poliéster e até mais especificamente tereftalato de polietileno (PET) estão agora sendo usados mais do que nunca para acondicionar numerosas mercadorias previamente fornecidas em recipientes de vidro. Fabricantes e fornecedores, bem como consumidores, tem reconhecido que os recipientes de PET são leves, baratos, recicláveis e fabricáveis em grande quantidade. Como um resultado, recipientes de plástico moldados a sopro tem se tornado comum no acondicionamento de numerosas mercadorias.

[0003] Os moldes usados para formar esses recipientes em geral incluem quatro características chave: A) uma superfície de moldagem para criar a forma do recipiente; B) orifícios formados na cavidade para a atmosfera que permitam que o ar saia da cavidade à medida que uma pré-forma infla dentro do molde e entre, enquanto o recipiente sai da ferramenta; C) uma rede de canais de fluido com rotas determinadas dentro da cavidade para obter uma temperatura de molde desejada; e D) características de

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2/14 montagem de molde exterior correspondendo às especificações do suspensor da máquina.

[0004] Tradicionalmente, uma configuração de molde para formar esses recipientes inclui um molde de duas peças. Um molde de duas peças, em geral, inclui um suporte de molde e uma inserção de cavidade montada dentro do suporte de molde. A inserção de cavidade pode definir as características A, B e C acima, enquanto a característica D é definida no suporte de molde. O suporte de molde e a inserção de cavidade são, então, adaptados dentro de um suspensor da máquina. O suspensor da máquina abre e fecha o molde de sopro. Essas configurações de molde de duas peças são usadas, tipicamente, para recipientes tendo diâmetros menores, tais como menos do que 95 mm (3,74 polegadas), por exemplo, comumente referidos como 150 nm1 (5,91 polegadas) (fazendo referência ao diâmetro interno do suporte). Para recipientes maiores, um molde de uma peça pode ser usado. Em um molde de uma peça, todas as quatro características acima, A, B, C e D estão incluídas na inserção de cavidade. Essas configurações de molde de uma peça são usadas para acomodar a formação de recipientes tendo diâmetros de até 140 mm (5,51 polegadas).

[0005] Em ambos os casos, é necessário resfriar o conjunto de molde durante o processo de moldagem. Dessa maneira, canais refrigerantes podem estar localizados dentro da inserção de cavidade para distribuição de óleo ou outro fluido através da inserção de cavidade. Como pode ser observado, o projeto e a construção dessas inserções de cavidade são complexos e caros. Além disso, como a inserção de cavidade deve ser trocada quando os desenhos dos

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3/14 recipientes mudarem, cada nova cavidade de molde deve ser projetada individualmente e formada com canais refrigerante com rotas determinadas através da estrutura. Desse modo, há necessidade de uma configuração de molde que permita um resfriamento mais simples e mais efetivo em custo da cavidade de molde.

Sumário [0006] Adequadamente, a presente invenção proporciona um conjunto de casca de molde de sopro, tendo uma inserção de cavidade de molde definindo um perfil de molde em, uma superfície interna. Uma inserção de admissão e formada, separadamente, da inserção de cavidade de molde e disposta fora da inserção de cavidade de molde. A inserção de admissão inclui pelo menos um canal refrigerante nela formado. Como pode ser observado, vantagens de custo significativas resultam do conjunto de casca aqui fornecido, uma vez que canais refrigerantes não precisam ser projetados e construídos para cada projeto de cavidade de molde.

[0007] De acordo com características adicionais, a inserção de cavidade de molde é substancialmente sólida por toda a sua seção transversal e impedida de passar refrigerante. Os canais refrigerantes podem ser formados longitudinalmente através da inserção de admissão. Um acessório de entrada de fluido e um acessório de saída de fluido são ambos conectados à inserção de admissão. A inserção de cavidade de molde pode incluir uma inserção de ressalto, uma inserção de corpo e uma inserção de base. Um suporte de molde pode ser disposto do lado de fora da inserção de admissão. Como a inserção de admissão é formada

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4/14 separadamente da inserção de cavidade, ela permanece montada no suporte de molde durante a troca de cavidade de molde.

[0008] Benefícios e vantagens adicionais da presente invenção se tornarão evidentes para aqueles versados na técnica à qual a presente invenção se refere a partir da descrição subsequente e das reivindicações em anexo, tomadas em conjunto com os desenhos em anexo.

Breve Descrição dos Desenhos [0009] A figura. 1 é uma representação esquemática em seção transversal de um conjunto de casca de molde de sopro incluindo uma inserção de cavidade de molde e uma inserção de admissão formada separadamente construído de acordo com os ensinamentos da presente invenção e disposto no interior de um suporte de molde e suspensor de máquina exemplificativos.

[00010] A figura. 2 é uma vista em seção transversal de um conjunto de inserção de cavidade de molde e um conjunto de inserção de admissão de acordo com os presentes ensinamentos e mostrados encaixados em um conjunto de montagem exemplificativo.

[00011] A figura 3 é uma vista em perspectiva que mostra a sequência correta das peças do conjunto de inserção de cavidade de molde e conjunto de inserção de admissão da figura 2.

[00012] A figura 4 é uma vista em perspectiva lateral interna da inserção de admissão da figura 3.

[00013] A figura 5 é uma vista em perspectiva externa da inserção de admissão da figura 4 e mostrada com canais refrigerantes em linhas imaginárias.

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Descrição Detalhada [00014] A descrição a seguir é apenas de natureza exemplificativa e não é de maneira alguma para limitar a invenção ou sua aplicação ou usos.

[00015] Com referência inicial a figura 1, um conjunto de casca de molde de sopro de acordo-com os presentes ensinamentos é mostrado e referido de um modo geral com o numeral de referência 10. Em geral, o conjunto de casca de molde de sopro 10 inclui uma inserção de cavidade de molde 12, uma inserção de admissão 14, um suporte de molde 16 e uma máquina 18. A inserção de cavidade de molde 12 pode compreender uma série de inserções de molde, como será descrito, que cooperam para definir um perfil de molde 20 em uma superfície interna coletiva. A inserção de cavidade de molde 12 é substancialmente sólida por toda a sua seção transversal e, portanto, não inclui canais refrigerantes. A inserção de admissão 14, de acordo com os presentes ensinamentos, é formada separadamente da inserção de cavidade de molde 12 e define uma pluralidade de canais refrigerantes 22. É observado que o suporte de molde 16 e máquina 18 são apenas exemplificativos. Como se tornará claro a partir da discussão seguinte, uma inserção de admissão 14 apropriada oferece vantagens de custo significativas em relação a um conjunto de casca de molde de sopro, incorporando canais refrigerantes dentro da própria cavidade de molde. Essa economia de custo é realizada através do uso de processos mais rápidos e menos caros para fabricação da inserção de cavidade de molde 12. Esses processos para a fabricação da inserção de cavidade de molde 12 incluem, por

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6/14 exemplo, tecnologia de sinterização seletiva a laser (SLS) e tecnologia de sinterização direta de metais por laser (DMLS). Adicionalmente, esses processos se prestam ao uso de uma ampla variedade de materiais, incluindo, mas não limitado a aços, ligas leves, superligas e compósitos.

[00016] Voltando agora à figura 2, a inserção de cavidade de molde 12 e a inserção de admissão 14 são mostradas encaixadas cooperativamente em um conjunto de suporte 26 exemplificativo. O conjunto de suporte 26, em geral, se encaixa em uma inserção de base 30 da inserção de cavidade de molde 12. O conjunto de suporte 26 pode incluir uma placa espaçadora 34, um espaçador alongado 36, um calço 38, um espaçador superior 40, uma placa de localização de base 42 e um êmbolo 44. O êmbolo 44 pode ser impulsionado em uma direção para longe do espaçador superior 40 por um elemento de inclinação 48. Um engate de localização 50 pode ser disposto em uma extremidade da placa espaçadora 34. Conectores de fluido 52 (somente um é mostrado) podem ser acoplados à extremidade da placa espaçadora 34. Em geral, o conjunto de suporte 26 muda de posição axialmente para acoplar, de maneira removível, a inserção de base 30 durante a formação de um recipiente. É observado que o conjunto de suporte 26 é apenas exemplificativo e pode ser formado de modo diferente e/ou compreender outros componentes.

[00017] Com referência agora à figura 3, a inserção de cavidade de molde 12 será descrita em maiores detalhes. A inserção de cavidade de molde 12, em geral, inclui uma inserção de ressalto 60, uma inserção de corpo 62, uma inserção de talão 64, um anel de desgaste 65 e a inserção de

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7/14 base 30, as quais são todas aqui referidas coletivamente como um conjunto de inserção de cavidade 66. A inserção de ressalto 60 define um perfil de ressalto 70 em sua superfície interna e um canal anular 72 em sua superfície externa. Um primeiro par de arestas 74 é formado na superfície externa da inserção de ressalto 60. A inserção de corpo 62 define um perfil de corpo 76 em sua superfície interna EEIHH segundo par de arestas 78 em sua superfície externa.

[00018] A inserção de talão 64 e a inserção de base 30 definem um perfil de salto 80 e um perfil de base 82 em suas superfícies internas, respectivamente. A inserção de talão 64 define um terceiro par de arestas 86 em sua superfície externa. Para fins ilustrativos e de discussão, apenas metade da inserção de ressalto 60, da inserção de corpo 62, da inserção de talão 64 e do anel de desgaste 65 é mostrada na figura 3. É observado, porém, que uma segunda metade complementar é fornecida para definir a cavidade de molde completa.

[00019] Ainda com referência à figura 3, a inserção de admissão 14 é mostrada como parte de um conjunto de inserção de admissão 90. O conjunto de inserção de admissão 90 pode incluir vários grampos 92a - 92c e prendedores 94a - 94c usados para prender a inserção de admissão 14 relativa ao conjunto de inserção de cavidade 66 (veja também a figura 2). Mais especificamente, os grampos 92a são adaptados para localização no primeiro par de arestas 74 na inserção de ressalto 60. Os grampos 92h são adaptados para localização no segundo par de arestas 78 na inserção de corpo 62. Os grampos 920 são adaptados para localização no terceiro par

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8/14 de arestas 86 na inserção de talão 64. As fendas 98 formadas nos respectivos grampos 92a - _92c oferecem translação radial dos grampos 92a - 92c em encaixe com as respectivas inserções do conjunto de inserção de cavidade 66. Um acessório de entrada de fluido 100 é acoplado de modo fluido a uma extensão de fluido 102 conectada em uma primeira abertura 104 (figura 5) formada em uma primeira extremidade 106 da inserção de admissão 14. Similarmente, um acessório de saída de fluido 110 é acoplado de modo fluido a uma extensão de fluido 112 conectada em uma segunda abertura 114 (figura 5) formada na inserção de admissão 14. A inserção de admissão 14 define uma protuberância anular 120 (figura 4) adaptada para localização dentro do canal anular 72 formado na inserção de ressalto 60. Mais uma vez, é observado que uma segunda metade complementar é fornecida para definir a inserção de admissão completa.

[00020] Com referência agora às figuras 4 e 5, a inserção de admissão 14 será descrita em maiores detalhes. A inserção de admissão 14 define oito canais de refrigeração 22 formados longitudinalmente. Dessa maneira, fluido é dirigido para circular a partir do acessório de entrada de fluido 100 (figura 3) para a primeira abertura. 104. Da primeira abertura 104, o fluido e dirigido ao longo de um primeiro canal longitudinal de refrigeração 122 em direção a uma segunda extremidade 123 da inserção de admissão 14. O fluido, então, circula através de um primeiro canal transversal de conexão 124 e de volta para a primeira extremidade 106 por meio de um segundo canal longitudinal de refrigeração 126. O fluido, então, é dirigido através de um

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9/14 segundo canal transversal de conexão 128 de volta para a segunda extremidade 123 através de um terceiro canal longitudinal de refrigeração 130. O fluido, então, circula através de um terceiro canal transversal de conexão 132 e de volta para a primeira extremidade 106 por meio de um quarto canal longitudinal de refrigeração 134. Em seguida, o fluido e dirigido através de um quarto canal transversal de conexão 136 de volta para a segunda extremidade 123 através de um quinto canal longitudinal de refrigeração 138. O fluido, a seguir, circula através de um quinto canal transversal de conexão 140 e de volta para a primeira extremidade 106 através de um sexto canal longitudinal de refrigeração 142. Em seguida, o fluido e dirigido através de um sexto canal transversal de conexão 144 de volta para a segunda extremidade 123 através de um sétimo canal longitudinal de refrigeração 146. O fluido, então, circula através de um sétimo canal transversal de conexão 148 e de volta para a primeira extremidade 106 através de um oitavo canal longitudinal de refrigeração 150. O fluido é finalmente dirigido para fora da inserção de admissão 14 através da segunda abertura 114. Os oito canais refrigerantes coletivos 22 (ou, individualmente, 122, 126, 130, 134, 138, 142, 146 e 150) oferecem controle aperfeiçoado de transferência de calor em relação a menos canais de refrigeração formados em uma inserção de cavidade. À guisa de comparação, os oito canais de refrigeração 22 fornecidos pela inserção de admissão 14 proporcionam um aumento de cerca de 25% de capacidade refrigerante em relação a uma inserção de cavidade tendo apenas seis canais de refrigeração. O fluido

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10/14 refrigerante pode ser qualquer fluido refrigerante convencional.

[00021] A configuração de molde de sopro de acordo com os presentes ensinamentos também proporciona outras vantagens. Por exemplo, como a inserção de admissão 14 é formada separadamente da inserção de cavidade de molde 12, ela não precisa ser removida durante uma mudança de inserção de cavidade. Dessa maneira, apenas a inserção de cavidade de molde interna 12 precisaria ser trocada quando a formação de um recipiente tendo tamanho, perfil, etc. distintos, é desejada. Igualmente, a inserção de admissão 14 pode ser usada mais uma vez para outros projetos de recipiente.

[00022] Ainda, o projeto e a formação de inserções de cavidade subsequentes são, significativamente, menos caros porque não há necessidade de projetar e construir canais de refrigeração. Inserções de cavidade de molde sem canais de refrigeração podem ser mais leves e mais fáceis de mudar. Em um exemplo, o conjunto de casca de molde 10 aqui revelado, embora não limitado a tal, pode ser particularmente útil para formação de recipientes tendo menos do que 75 mm (2,95 polegadas) de diâmetro e 37,5 mm (1,48 polegadas) de raio.

[00023] Adicionalmente, o conjunto de casca de molde de sopro 10 permite ventilação ótima. De acordo com um projeto de molde tradicional da técnica anterior, as características de montagem exterior da cavidade, a definição de molde interior da cavidade e a localização dos canais de fluido são todas determinadas. A seguir, a ventilação da cavidade está localizada no espaço restante da cavidade. Como pode ser observado, um ajuste deve ser

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11/14 alcançado para acomodar todas as características dentro de uma cavidade de molde. A configuração dos presentes ensinamentos proporciona que a inserção de cavidade de molde 12 e a inserção de admissão 14 sejam formadas separadamente uma da outra, resultando em um ajuste entre canal de fluido/ ventilação da cavidade.

[00024] Um método exemplificativo de formação de um recipiente com o conjunto de casca de molde de sopro 10 será agora descrito. No início, a inserção de cavidade de molde 12 selecionada está localizada dentro da inserção de admissão 14. A inserção de admissão 14 pode ser presa de maneira removível no interior do suporte de molde 16 e da máquina 18 (figura 1). O conjunto de suporte 26 também pode estar localizado seletivamente em encaixe cooperativo com a inserção de base 30 do conjunto de inserção de cavidade 66. Uma máquina (não ilustrada) pode colocar uma pré-forma (não ilustrada) aquecida até uma temperatura entre, aproximadamente, 190°F e 250°F (aproximadamente, 88°C a 121°C) dentro da inserção de cavidade de molde 12. A inserção de cavidade de molde 12 pode ser aquecida a uma temperatura de entre aproximadamente 250 °F e 350 ° F (aproximadamente, 121°C a l77°C). Um aparelho de haste de estiramento (não ilustrado) estica ou estende a pré-forma aquecida dentro da inserção de cavidade de molde 12 até um comprimento de aproximadamente aquele do recipiente resultante, desse modo, orientando molecularmente o material de poliéster em uma direção axial, em geral correspondendo a um eixo geométrico longitudinal central do recipiente. Embora a haste de estiramento estenda a pré-forma, ar tendo uma pressão entre

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300 psi e 600 psi (2,07 MPa a 4,14 MPa) auxilia na extensão da pré-forma na direção axial e na expansão da pré-forma em uma direção circunferencial ou de arqueamento, assim conformando substancialmente o material de poliéster à forma do perfil de molde 20 da inserção de cavidade de molde 12 e ainda orientando molecularmente o material de poliéster em uma direção geralmente perpendicular à direção axial, desse modo, estabelecendo a orientação molecular biaxial do material de poliéster na maior parte do recipiente. O ar pressurizado mantém o material de poliéster orientado molecularmente de modo biaxial em sua maior parte contra o perfil de molde 20 da inserção de cavidade de molde 12 por um período de aproximadamente dois (2) a cinco (5) segundos antes da remoção do recipiente da cavidade de molde. Durante a operação de moldagem, fluido é passado através dos canais de refrigeração 22 na inserção de admissão 14 para resfriar a inserção de cavidade de molde 12 e o conjunto de casca de molde de sopro 10 como um todo. Outros métodos, igualmente, podem ser usados para formar um recipiente utilizando o conjunto de casca de molde de sopro 10.

[00025] Uma vez que o recipiente resultante tenha sido formado, o recipiente é removido e o processo se repete. Quando é desejado moldar um recipiente diferente, tal como um tendo uma forma, tamanho e/ou perfil diferentes, a inserção de cavidade de molde 12 é simplesmente substituída por uma tendo as características desejadas.

[00026] É importante reconhecer, neste ponto, que não é necessário substituir ou remover a inserção de admissão 14. Na verdade, a inserção de admissão 14 pode ser usada

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13/14 mais uma vez com a nova inserção de cavidade de molde. Além disso, as montagens de fluido 100 e 110 relacionadas não precisam ser substituídas ou reconectadas. Preferivelmente, elas simplesmente permanecem conectadas de maneira fluida à inserção de admissão 14 e prontas para fornecer fluido para a sequência de molde seguinte.

[00027] De modo alternativo, outros métodos de fabricação usando outros materiais convencionais, incluindo, por exemplo, polipropileno, polietileno de alta densidade, naftalato de polietileno (PEN), uma mistura ou copolímero de PET/PEN e várias estruturas de multicamadas podem ser adequadas para a fabricação do recipiente plástico resultante. Aqueles tendo habilidade comum na técnica prontamente saberão e compreenderão alternativas de métodos de fabricação de recipiente de plástico.

[00028] Haverá muitos produtos engarrafados onde essa tecnologia pode ser aplicável. Produtos, tais como laticínios, bebidas alcoólicas, limpadores domésticos, molhos para saladas, molhos, pastas, xaropes, óleos comestíveis, itens para cuidados pessoais e outros, podem ser formados utilizando esse conjunto de molde.

[00029] Embora muito da descrição tenha sido focado na produção de recipientes de PET, é considerado que outros materiais de poliolefinas (por exemplo, polietileno, polipropileno, etc.), bem como uma variedade de outros plásticos, podem ser processados usando os ensinamentos aqui discutidos.

[00030] Embora a descrição acima constitua a presente invenção, é suscetível de modificações, variações e

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14/14 mudanças, sem afastamento do escopo adequado e do significado real das reivindicações em anexo.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conjunto de casca de molde de sopro (10) compreendendo:

uma inserção de cavidade de molde (12) definindo um perfil de molde sobre uma superfície interna, a referida inserção de superfície interna sendo substancialmente sólida por toda a sua seção transversal e impedida de passar refrigerante; e uma inserção de admissão (14) formada separadamente da referida inserção de cavidade de molde, em contato com e disposta fora da referida inserção de cavidade de molde, caracterizado pelo fato de que a referida inserção de cavidade de molde (12) compreende uma inserção de ressalto (60), uma inserção de corpo (62), uma inserção de talão (64) e uma inserção de base (30) que em conjunto formam o perfil de molde, e a referida inserção de admissão (14) adicionalmente define uma abertura de entrada de fluido única (104) para a pluralidade de canais refrigerantes (22) e uma abertura única (114) a partir da referida pluralidade de canais refrigerantes (22).
2. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida inserção de admissão (14) define canais refrigerantes (22) formados longitudinalmente através dela.
3. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que oito canais refrigerantes são formados longitudinalmente através dela.
4. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação l, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um

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2/3 suporte de molde (16) disposto fora da referida inserção de admissão (14).
5. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a referida inserção de admissão (14) é adaptada para permanecer montada no referido suporte de molde (16) durante uma troca de inserção de cavidade de molde.
6. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido perfil de molde definir um raio de recipiente de menos do que 37,5 mm (1,48 polegadas).
7. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida inserção de cavidade de molde (12) é fabricada por um dentre um processo de sinterização seletiva a laser e um processo de sinterização metálica direta a laser.
8. Conjunto de casca de molde de sopro (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende:

um componente de molde (16) disposto fora da referida inserção de cavidade de molde (12); e em que a inserção de admissão (14) é móvel em relação aos referidos inserção de cavidade de molde (12) e componente de molde (16).
9. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que referida inserção de admissão (14) é adaptada para permanecer montada ao componente de molde (16) durante uma troca de inserção de cavidade de molde.

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10. Conjunto de casca de molde de sopro (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende:

um único primeiro e um único segundo acessório de fluido conectados à referida inserção de admissão e adaptados, respectivamente, para distribuir fluido e remover fluido a partir da referida inserção de admissão (14); e uma inserção de suporte (16) formada separadamente a partir de e disposta para fora da referida inserção de admissão (14), a referida inserção de admissão (14) sendo ligada à referida inserção de suporte (16).
11. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a referida inserção de admissão (14) é adaptada para permanecer montada na referida inserção de suporte (16) durante uma troca de inserção de cavidade de molde.
12. Conjunto de casca de molde de sopro (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a referida inserção de admissão (14) adicionalmente compreende uma pluralidade de canais refrigerantes transversais (124, 128, 132,136,140,144,148) que estão situados transversais à referida pluralidade de canais refrigerantes longitudinais (122,126,134,138,142,146,150), e em que cada canal refrigerante longitudinal é conectado de maneira fluida c um canal refrigerante longitudinal adjacente por apenas um da referida pluralidade de canais refrigerantes transversais.

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