BR102018073788B1

BR102018073788B1 - Montagem de injetor e método para injetar material em um molde com o uso de uma montagem de injetor

Info

Publication number: BR102018073788B1
Application number: BR102018073788-0A
Authority: BR
Inventors: André Bertin
Original assignee: Coexpair S.A.
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2023-05-09
Also published as: EP3486076B1; PT3486076T; HUE064323T2; ES2963834T3; EP4234217A3; MA47484A; US20190152111A1; US11305471B2; EP4234217A2; CA3024743A1; AU2018267560A1; EP3486076A1; FI3486076T3; DK3486076T3; BR102018073788A2; PL3486076T3; MX2018014207A

Abstract

BOLSA PARA USO EM UMA MONTAGEM DE INJETOR, MONTAGEM DE INJETOR E MÉTODO PARA INJETAR MATERIAL EM UM MOLDE COM O USO DE UMA MONTAGEM DE INJETOR Trata-se de um sistema de suprimento de resina no qual o material de resina é armazenado em uma bolsa (120) em um estado desgaseificado pronto para uso. A bolsa compreende uma porção de corpo (122) que forma um reservatório para material de resina e uma porção de conector (125) em comunicação fluida com o mesmo. A porção de conector inclui uma saída (127) que é configurada para ser conectada a uma cabeça de injetor (180) de uma montagem de injetor (100), sendo que a cabeça de injetor é conectável a um molde por meio de tubulação de conexão para fornecer um suprimento de resina (130) ao mesmo. A bolsa é configurada para ser montável em um alojamento (110) da montagem de injetor, e é comprimida por pressão hidrostática de água que circunda a bolsa em uma câmara (115) do alojamento. A aplicação de pressão por um pistão (150) que se move em uma direção (155) transfere pressão à água e, então, à bolsa de maneira controlada para fornecer o suprimento de resina ao molde. Após o uso, a bolsa é removida e descartada,(...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a aprimoramentos em sistemas de suprimento de resina ou relacionados aos mesmos, e é, mais particular, embora não exclusivamente, relacionado a sistemas de suprimento de resina para molde de transferência de resina (RTM) e/ou o mesmos sistemas de injeção de molde de transferência de resina qualificado (SQRTM).

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] A resina Epóxi é amplamente usada em muitas indústrias, e é categorizada como sendo produto autorreativo. Pelo termo “autorreativo”, é dito que a resina envelhece, degrada e/ou endurece quando a mesma está acima de uma determinada massa ou volume e é exotérmica. Isso significa que somente quantidades relativamente pequenas de resina, por exemplo, até 10 kg, são manuseados em molde de transferência de resina (RTM) e nos mesmos processos de molde de transferência de resina qualificado (SQRTM).

[003] Em processos de RTM, a resina é injetada em um molde a partir de um reservatório de resina em um cartucho ou alojamento disposto para ser localizado próximo ao molde. A resina é colocada no cartucho ou alojamento e é aquecida de modo que o reservatório de resina obtenha uma temperatura de injeção, tipicamente, entre 80 °C e 120 °C, e é desgaseificada para remover qualquer ar no reservatório antes da injeção. O processo de desgaseificação também pode remover qualquer água e/ou acetona residual restante no cartucho ou alojamento depois que o mesmo foi limpo após um processo de injeção anterior, e antes de a resina ser colocada no mesmo para o próximo processo de injeção. A resina pode ser desgaseificada antes de a mesma ser colocada no cartucho ou alojamento. Alternativamente, a resina pode ser desgaseificada depois que o mesmo foi colocado no cartucho ou alojamento. O processo de injeção é controlado por um pistão dentro do cartucho ou alojamento e que aplica pressão à resina no reservatório de resina para forçar o mesmo para fora do cartucho ou alojamento e ao molde.

[004] O documento no US-A-2014/0117571 descreve uma montagem de cartucho reutilizável para uso com um injetor RTM no qual a preparação de processamento de resina pode ser preparada fora de linha e não afeta o tempo de ciclo do injetor. A montagem de cartucho compreende um alojamento com uma cabeça de injetor configurada para ser conectada ao injetor RTM para fornecer resina ao mesmo e um pistão configurado para ser movido por uma disposição de pistão para transferir resina do cartucho ao injetor RTM. Uma vez que a resina dentro do alojamento foi usada, a montagem de cartucho é limpa e preenchida antes de seu próximo uso. Embora enchidas, as montagens de cartucho podem ser colocadas em armazenamento frio até que estejam prontas para serem usadas, e, quando selecionadas para uso, a resina em uma montagem de cartucho é aquecida a uma temperatura apropriada para injeção ao um molde.

[005] No entanto, limpar tais montagens de cartucho consome tempo à medida que tanto a cabeça de injetor quanto o pistão precisam ser removidos do alojamento, a cabeça de injetor e o pistão limpos e, então remontados após a limpeza. Durante a limpeza, a resina que permanece no alojamento precisa ser removida com o uso de acetona que necessita do uso de revestimento de proteção para esse propósito.

[006] A montagem de cartucho remontada precisa ser então testada para garantir que a mesma esteja totalmente vedada antes de encher o alojamento com uma quantidade medida de resina, e então vedar a montagem de cartucho para armazenamento. Encher a montagem de cartucho pode ser perigoso visto que a resina precisa ser aquecida antes de encher o cartucho e é transportado de uma estação de aquecimento ao cartucho enquanto aquecido. É preciso ter cuidado visto que a resina é exotérmica. Adicionalmente, a resina precisa ser desgaseificada enquanto na montagem de cartucho (tipicamente entre 15 e 30 minutos antes da injeção sob vácuo em uma temperatura entre 80 °C e 120 °C para evitar bolhas que aparecem como defeitos no componente injetado feito da resina. Ademais, a linha do cartucho ao molde precisa ser livre de qualquer ar de modo que o risco de defeito no componente final seja minimizado.

[007] SQRTM é um processo de moldagem fechada que combina processamento de pré-forma e moldagem de líquido para produzir uma parte de qualidade de autoclave sem a necessidade de uma autoclave. Tais partes são adequadas para uso na indústria aeroespacial. A pré-forma já foi modelada e impregnada com resina antes da inserção ao molde. Uma vez que o molde é fechado e pressão e calor são aplicados, somente uma pequena quantidade adicional de resina precisa ser injetada ao redor da parte de modo a exercer a pressão hidrostática necessária para consolidar a pré-forma no molde e eliminar quaisquer bolhas de gás que podem se formar durante o endurecimento da resina. Em efeito, a resina adicional é usada para manter a pressão dentro do molde visto que a parte se cura sob calor e pressão. A resina adicional é injetada de um cartucho ou um alojamento conforme descrito acima em referência a RTM.

[008] Em ambos os processos de RTM e SQRTM, o cartucho ou alojamento é tipicamente montado em um carrinho com uma pequena quantidade de resina no reservatório de resina de modo que o mesmo possa ser prontamente movido em uma área de segurança no caso de a resina de tornar demasiadamente reativa. O problema de segurança é abordado tendo um carrinho móvel que pode ser removido da área de trabalho para uma área segura. Adicionalmente, o uso de pequenas quantidades de resina para o processo de injeção reduz a quantidade de material de resina reativa aquecida que pode se tornar exotérmica.

[009] Em processos de RTM e SQRTM, a resina flui do cartucho ou alojamento ao molde precisa ser cuidadosamente controlada, e, uma solução é usar um motor de passo para operar o movimento do pistão para expulsar resina do cartucho ou alojamento. A pressão no material de resina é monitorada de modo a determinar o fluxo. Em muitos casos, uma pressão pneumática controlada pode ser aplicada diretamente na resina ou pode ser usada para operar o pistão. No entanto, com pressão pneumática controlada, se uma temperatura e/ou taxa de fluxo mais alta for detectada durante o processo de injeção, é difícil reduzir a pressão aplicada ao material de resina para compensar a temperatura e/ou taxa de fluxo mais alta.

[010] Quando a resina é pré-carregada no cartucho ou alojamento, é ainda essencial desgaseificar o material de resina antes de o mesmo ser pré-carregado no cartucho ou alojamento aplicando-se um vácuo e calor, por exemplo, a uma temperatura de aproximadamente 120 °C que está em excesso de temperaturas de moldagem de injeção, Resina tal como uma temperatura precisa ser cuidadosamente monitorada e manuseada cuidadosamente devido a sua reatividade exotérmica.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[011] É um objetivo da presente invenção para fornecer soluções aos problemas dos sistemas de injeção da técnica anterior.

[012] É um objetivo da presente invenção para fornecer um reservatório de material de resina que pode ser prontamente fixado a uma cabeça de injetor para dispensar material de resina em uma taxa precisamente controlada e que elimina a necessidade de limpeza de uma montagem de injetor entre os processos de injeção.

[013] É outro objetivo da presente invenção fornecer uma montagem de injetor no qual o reservatório de material de resina pode ser prontamente conectado e um suprimento de resina fornecido a partir do mesmo no qual nenhuma desmontagem e remontagem que demandam tempo são necessárias.

[014] É ainda outro objetivo da presente invenção para fornecer um reservatório de resina descartável no qual a resina é suprida em forma desgaseificada.

[015] É um objetivo adicional da presente invenção fornecer controle de fluxo preciso para resina que é injetada a partir de uma montagem de injetor.

[016] É ainda um objetivo adicional da presente invenção para fornecer um método de uso de a montagem de injetor para dispensar material de resina a um molde ao qual o mesmo é conectado que é mais eficiente do que os métodos conhecidos.

[017] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecida uma bolsa para uso em uma montagem de injetor, sendo que a bolsa compreende: uma porção de corpo configurada para formar um reservatório de material para um material a ser injetado; e uma porção de conector configurada para estar em comunicação fluida com a porção de corpo para fornecer um suprimento de material a partir do reservatório de material na porção de corpo; em que a porção de corpo é configurada para ser compressível para fornecer o suprimento de material através da porção de conector de acordo com a pressão hidrostática aplicada.

[018] Tendo uma bolsa como um reservatório para material injetável, as desvantagens de ter de limpar a montagem de injetor (ou cartucho) são superadas visto que nenhuma limpeza é necessária.

[019] Em uma modalidade, a bolsa inclui adicionalmente a tubulação de conexão fixada à porção de conector. Desse modo, a bolsa pode ser diretamente conectada a um molde.

[020] Em uma modalidade adicional, uma válvula de fechamento é fornecida na tubulação de conexão remota a partir da porção de corpo. Isso tem a vantagem de que um sistema completo pode ser fornecido que é conectável ao molde e uma vez que a cura foi concluída, qualquer material na válvula de fechamento endurece definindo a válvula e qualquer material aquecido na tubulação de conexão a ser desconectada sem nenhum risco de material aquecido escapar do sistema.

[021] A porção de corpo da bolsa é configurada para ser compressível para fornecer o suprimento de material através da porção de conector. Como resultado, o material do qual a porção de corpo é feita é macio e flexível e pode ser relativamente não custoso. A porção de corpo é configurada para ser condutiva para transferir calor ao material no reservatório de resina de material.

[022] Um identificador pode ser fornecido na bolsa que é configurada para fornecer informações acerca do material injetável dentro de porção de corpo. Tais informações podem ser relacionadas ao tipo de material, sua data de fabricação, sua data de armazenamento, etc., e podem fornecer uma verificação para garantir que a bolsa seja genuína e não uma cópia ou foi preenchida.

[023] A porção de corpo pode compreender um dentre: poliuretano, borracha natural, polibutadieno, neopreno, silicone, polipropileno, polietileno (baixa densidade, densidade média, alta densidade ou uma combinação das mesmas), cloreto de polivinila, poliéster (por exemplo, um poliéster biaxialmente orientado BoPET), náilon, tereftalato de polietileno (PET) ou uma combinação dos mesmos.

[024] A porção de conector pode compreender uma forma rígida do mesmo material que a porção de corpo ou pode compreender um material diferente à porção de corpo.

[025] A porção de conector pode compreender um material condutor de calor, tal como um metal. Em uma modalidade, a porção de conector compreende uma primeira porção localizada dentro da porção de corpo e uma segunda porção localizada externa à porção de corpo, a primeira e a segunda porções que são configuradas para serem conectadas junto com a porção de corpo que é retida entre a primeira e a segunda porções.

[026] Em uma modalidade, a porção de conector compreende um tubo alongado configurado para ser fixado a uma porção da porção de corpo. Nessa modalidade, a bolsa pode compreender adicionalmente meio de fixação posicionado em uma localização na porção de corpo remota do tubo alongado.

[027] O material injetável pode compreender um material de resina termolábil. O material de resina termolábil é desgaseificado e vedado dentro da porção de corpo até que o mesmo seja injetado.

[028] Visto que o material de resina na bolsa pode ser desgaseificado antes do armazenamento, não há necessidade de desgaseificar o material de resina novamente antes do uso. Tipicamente, a bolsa pode ser armazenada em temperaturas diferentes sem risco, por exemplo, em armazenamento frio em cerca de -18 °C, na qual é considerada como fria (ou em temperatura ambiente) em cerca de 20 °C, e pode ser aquecida antes do uso em cerca de 60 °C. Adicionalmente, o material de resina pode ser aquecido no tempo de uso na montagem de injetor.

[029] A bolsa pode ser usada com sistema de injetor existentes em que uma montagem de injetor é implantada para dispensar o material injetável. Como um retroajuste, a bolsa é simplesmente conectada à cabeça de injetor da montagem de injetor por meio de sua porção de conector com a porção de corpo localizada dentro do alojamento do sistema de injetor. A pressão aplicada ao alojamento faz com que o material de resina seja dispensado da bolsa.

[030] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é fornecida uma montagem de injetor que compreende: um alojamento que tem uma extremidade distal e uma extremidade proximal; uma câmara formada dentro do alojamento, sendo que a câmara é configurada para ter um volume ajustável; um pistão configurado para ser localizado na extremidade distal do alojamento e configurado para ajustar o volume da câmara pelo movimento do mesmo em relação à extremidade proximal do alojamento; uma cabeça de injetor configurada para reter a bolsa conforme descrito acima dentro do alojamento; e um motor configurado para controlar o movimento do pistão dentro da câmara; em que o pistão é configurado para aplicar uma pressão hidrostática à porção de corpo da bolsa, e a câmara compreende adicionalmente um sensor de pressão para captar a pressão hidrostática dentro da câmara.

[031] Conforme descrito acima, o uso de tal bolsa em uma montagem de injetor elimina a limpeza do alojamento e componentes associados após o uso visto que todo o material de resina é retido dentro da bolsa e qualquer tubulação de conexão.

[032] Ademais, reduzindo-se o volume do alojamento vedado quando tanto o pistão quanto a cabeça de injetor são localizados em respectivas extremidades do alojamento, a pressão é aplicada à bolsa para fornecer um suprimento de resina para um molde ao qual a montagem de injetor é conectada.

[033] Em uma modalidade, a cabeça de injetor compreende uma cabeça de injetor aquecida configurada para aquecer o material dentro do reservatório de material antes do suprimento de material a partir da porção de conector. Tendo uma cabeça de injetor aquecida, o material no reservatório pode ser aquecido próximo à porção de conector e será suficientemente fluido (baixa viscosidade) para fluir através da porção de conector e tubulação de conexão associada a um molde.

[034] A montagem de injetor compreende adicionalmente um sistema de travamento configurado para prender a cabeça de injetor no alojamento. Em uma modalidade, a cabeça de injetor inclui um sistema de travamento configurado para prender a cabeça de injetor no alojamento. O sistema de travamento garante que a cabeça de injetor seja vedada dentro do alojamento de modo que as pressões de injeção exercida pelo pistão possam ser causadas de modo seguro.

[035] Em uma modalidade, a cabeça de injetor compreende uma primeira porção e uma segunda porção conectada de modo articulado entre si, sendo que a primeira e a segunda porções são configuradas para se moverem uma em relação à outra entre uma posição aberta e uma posição fechada e que definem uma abertura na posição fechada através da qual a porção de conector da bolsa é configurada para se estender.

[036] Tendo uma cabeça de injetor dividida, é possível encerrar prontamente e montar a bolsa dentro da câmara do alojamento. Nessa modalidade, a porção de conector da bolsa pode ser diretamente conectada a uma mangueira configurada para suprir material injetável a um molde.

[037] A primeira e a segunda porções são configuradas para vedarem entre si e com a porção de conector da bolsa quando na posição fechada.

[038] As vedações fornecidas garantem que o alojamento da montagem de injetor tenha capacidade de manter alta pressão na mesma para fornecer um suprimento de material precisamente controlado ao molde ao qual a porção de conector da bolsa é conectada.

[039] Em uma modalidade, pelo menos uma abertura pode ser formada no alojamento, sendo que a pelo menos uma abertura é configurada como uma saída de fluido para descarregar fluido da câmara, sendo que o fluido é introduzido na câmara através da extremidade proximal do alojamento. Uma válvula pode ser fornecida para controlar a descarga de fluido da câmara dentro do alojamento.

[040] A aplicação de um fluido ao redor da bolsa reduz o risco de que uma reação exotérmica ocorre no caso em que a resina é aquecida demasiadamente. Adicionalmente, uma circulação de fluido ao redor da bolsa pode ser usada para resfriar a resina no caso em que uma reação exotérmica é detectada.

[041] Em uma modalidade, duas aberturas são formadas no alojamento em que uma das aberturas forma uma entrada de fluido configurada para introduzir fluido na câmara dentro do alojamento e a outra abertura forma uma saída de fluido para descarregar fluido da câmara dentro do alojamento.

[042] Desse modo, uma vez que a bolsa foi montada dentro do alojamento e conectada à cabeça de injetor ou através da mesma, fluido pode ser introduzido ao alojamento para encher um espaço restante na câmara entre a bolsa e a parede interna do alojamento. A introdução de tal fluido garante que a pressão aplicada por movimento do pistão voltada para a extremidade proximal do alojamento seja aplicada à bolsa por meio do fluido e não diretamente pelo pistão. A mesma tem a vantagem de poder controlar precisamente a quantidade de material suprido à porção de conector da bolsa de acordo com a pressão aplicada pelo pistão.

[043] A localização da entrada e a saída se dão de modo que as mesmas não interfiram com a operação do pistão, e, em uma modalidade, a entrada e a saída são localizadas adjacentes entre si dentro do alojamento e, em outra modalidade, a entrada e a saída são localizadas diametricamente oposta uma da outra dentro do alojamento.

[044] Em uma modalidade, a entrada de fluido e a saída de fluido são configuradas para serem conectadas a um reservatório de fluido. Em outra modalidade, o reservatório de fluido inclui uma bomba para bombear fluido ao alojamento através da entrada de fluido. Nessa modalidade, fluido pode ser drenado do alojamento através da saída de fluido. A entrada de fluido e a saída de fluido podem incluir, cada uma, válvulas para vedar uma quantidade predeterminada de fluido no alojamento.

[045] O fluido é um fluido incompressível. Isso tem a vantagem de que o fluido não se comprime quando a pressão é aplicada à câmara pelo pistão e a pressão aplicada é transferida através da mesma à bolsa para fornecer o suprimento de material.

[046] Em uma modalidade, o fluido compreende água. Isso tem a vantagem de ser prontamente disponível e é inerte de modo eficaz em relação ao material de resina dentro da bolsa.

[047] Em outra modalidade, a água é água pré-aquecida, e, tem a vantagem de aquecer o material de resina na bolsa a uma temperatura adequada para formar o suprimento de resina para moldagem por injeção.

[048] Em uma modalidade, a montagem compreende adicionalmente um desgaseificador de bolha configurado para desgaseificar o fluido dentro da câmara. É importante que não haja gás ou ar no fluido na câmara visto que a transferência de pressão através do fluido precisa ser hidrostática e não deve incluir nenhuma compressão de gás ou ar que reduziria a precisão de controle de fluxo para o suprimento de material. O desgaseificador de bolha pode ser montado na cabeça de injetor ou em uma parede do alojamento e é configurada para estar em comunicação fluida com a câmara.

[049] Um sensor de pressão é fornecido para captar a pressão do fluido dentro da câmara. Por medição precisa da pressão aplicada ao fluido, é possível fornecer fluxo precisamente controlado para o suprimento de material a partir da bolsa. Mudanças da pressão aplicada pela cabeça de pistão ao fluido resultam em mudanças associadas na taxa de fluxo do suprimento de material a partir da bolsa. O sensor de pressão pode ser montado no pistão, a cabeça de injetor ou uma parede lateral do alojamento, e, é configurada para captar a pressão dentro da câmara.

[050] Em uma modalidade, um aquecedor pode ser configurado para ser localizado em uma parede externa do alojamento para aquecer o fluido dentro da câmara, calor que é transferido do aquecedor e alojamento ao fluido e então à bolsa localizada na câmara.

[051] Aquecendo-se o fluido na câmara, o material na bolsa é também aquecido a uma temperatura adequada para fluxo do material ao molde.

[052] Com o uso de um motor de passo pode ser usado para controlar o movimento do pistão, o controle preciso da pressão dentro da câmara causada pelo movimento do pistão pode ser obtido.

[053] De acordo com ainda outro aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema de molde de injeção que compreende: um molde; e uma montagem de injetor conforme descrito acima conectada ao material injetável de suprimento ao molde.

[054] O sistema de molde de injeção pode compreender um sistema de molde de transferência de resina ou um mesmo sistema de molde de transferência de resina qualificado. Em qualquer caso, o material injetável compreende um material de resina.

[055] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é fornecido um método para injetar material em um molde com o uso de uma montagem de injetor descrita acima, sendo que o método compreende as etapas de: a) conectar uma bolsa que contém material a ser injetado à cabeça de injetor; b) fixar a cabeça de injetor à montagem de injetor com a bolsa dentro da câmara do alojamento; c) conectar a bolsa ao molde; d) comprimir a bolsa para dispensar material da bolsa para o molde; e e) captar a pressão hidrostática dentro da câmara.

[056] Com o uso de a bolsa da presente invenção, é possível simplificar o método de moldagem por injeção fornecendo-se um modo rápido e simples de fornecer um suprimento de material para moldagem por injeção sem as desvantagens de sistemas de moldagem de injeção convencional.

[057] O método pode compreender adicionalmente as etapas de: encher a câmara com uma quantidade predeterminada de fluido; e pressurizar o fluido na câmara de modo a transferir pressão do fluido à bolsa para dispensar o material da mesma.

[058] Adicionalmente, o método compreende adicionalmente as etapas de: desgaseificar o fluido na câmara; e em que a etapa e) compreende medir a pressão aplicada ao fluido na câmara.

[059] Desgaseificando-se o fluido no alojamento, a pressão aplicada à bolsa pelo fluido circundante é controlada visto que não há gás presente que comprimirá em uma taxa diferente daquela do fluido para afetar a transferência de pressão aplicada e, portanto, o controle de fluxo para o suprimento de material.

[060] A etapa e) compreende medir a pressão hidrostática do fluido na câmara, e, a etapa d) compreende o uso da pressão hidrostática dentro da câmara para comprimir a bolsa para dispensar o material para o molde.

[061] De acordo com a presente invenção, o método compreende adicionalmente a etapa de controlar fluxo de material da bolsa de acordo com a pressão hidrostática aplicada.

[062] Desse modo, controle de fluxo de material preciso pode ser obtido visto que a pressão hidrostática dentro da câmara é uma indicação da posição de um pistão dentro do alojamento e, portanto, o volume da câmara. O volume da câmara e, como resultado, a pressão na mesma, é controlado pelo movimento de um pistão dentro do alojamento. O movimento do pistão é, por si só, precisamente controlado com o uso de, por exemplo, um motor de passo para pressurizar o fluido na câmara, criando assim a pressão hidrostática para compressão da bolsa. O movimento do pistão é medido e controlado para garantir aumentos precisos na pressão hidrostática medida para fornecer o controle de fluxo de material preciso. Naturalmente, a medição da posição do pistão dentro do alojamento determina a pressão aplicada no fluido, e, a medição da pressão hidrostática aplicada à bolsa fornece controle de fluxo de material a partir do mesmo.

[063] O método compreende adicionalmente as etapas de: f) quando uma quantidade desejada de material tiver sido dispensada da bolsa, desconectar a cabeça de injetor do molde; g) remover a cabeça de injetor do alojamento; h) remover a bolsa da montagem de injetor; e i) descartar a bolsa.

[064] Desse modo, toda a resina residual é retida na bolsa e pode ser simplesmente descartada resultando em nenhuma limpeza do alojamento ou cabeça de pistão com solventes tais como acetona, com limpeza mínima da cabeça de injetor dependendo de como a bolsa é fixada à mesma. Se a porção de conector da bolsa for conectada diretamente à cabeça de injetor, será necessária alguma limpeza da cabeça de injetor.

[065] No entanto, se a cabeça de injetor for dividida conforme descrito acima e a porção de conector se estende através de uma abertura na cabeça de injetor, nenhuma limpeza será necessária. Naturalmente, qualquer tubulação de conexão ou mangueiras usadas podem ser tanto limpas como substituídas, mas isso é relativamente menor em comparação a ter de limpar o alojamento e pistão da montagem de injetor.

[066] Adicionalmente, a segurança é aprimorada visto que não há necessidade de transferir material aquecido de uma fonte de aquecimento ao injetor alojamento. Se o material tiver de ser transferido de uma fonte de aquecimento, isso é realizado na bolsa. A segurança é também aprimorada devido ao fato de que a bolsa é circundada por um fluido que pode dissipar calor em que o material é um material de resina que apresenta um risco de uma reação exotérmica.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[067] Para um melhor entendimento da presente invenção, será feita agora referência, a título de exemplo, aos desenhos anexos nos quais: A Figura 1 ilustra uma vista em corte transversal esquemática através de uma modalidade de uma montagem de injetor para uso em injetores de RTM/SQRTM de acordo com a presente invenção; A Figura 2 é similar à Figura 1, mas ilustra uma segunda modalidade de uma montagem de injetor de acordo com a presente invenção; A Figura 3 é similar às Figuras 1 e 2, mas ilustra uma terceira modalidade de uma montagem de injetor de acordo com a presente invenção; A Figura 4 ilustra uma cabeça de injetor para a montagem de injeção de acordo com a presente invenção em sua posição fechada; A Figura 5 ilustra a cabeça de injetor da Figura 4 em sua posição aberta; As Figuras 6a e 6b ilustram um conector para uma bolsa de acordo com a presente invenção; e A Figura 7 é similar à Figura 1, mas ilustra uma quarta modalidade de uma montagem de injetor de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[068] A presente invenção será descrita em relação às modalidades específicas e em referência a determinados desenhos, mas a invenção não é limitada aos mesmos. Os desenhos descritos são apenas esquemáticos e não são limitantes. Nos desenhos, o tamanho de alguns dos elementos pode ser exagerado e não desenhado em escala para propósitos ilustrativos.

[069] O termo “bolsa” conforme usado no presente documento se refere a um reservatório de resina pré-preparado no qual a resina foi desgaseificada pronta para uso.

[070] Os termos “cartucho”, “alojamento” ou “cilindro” conforme usado no presente documento se referem a um alojamento de pistão cilíndrico alongado que pode formar um reservatório para um fluido inerte e ao qual a bolsa é localizada para aquecer antes de fornecer um suprimento de resina para injeção. O termo “cartucho” tende a indicar um componente removível e repreenchivel, e os termos “alojamento” e “cilindro” são mais gerais, e cada termo é também destinado a incluir um componente removível e repreenchivel.

[071] O termo “pistão” conforme usado no presente documento se refere a uma parte montada de modo móvel dentro do alojamento. O pistão veda uma extremidade do alojamento. O movimento do pistão dentro do alojamento aumenta ou diminui a pressão dentro do cartucho, alojamento ou cilindro.

[072] O termo “cabeça de injetor” conforme usado no presente documento se refere a uma parte montada de modo móvel no alojamento em uma extremidade remota do pistão. A cabeça de injetor monta a bolsa dentro do alojamento.

[073] O termo “montagem de injeção” conforme usado no presente documento se refere a uma montagem do cartucho, alojamento ou cilindro com o pistão em uma extremidade e a cabeça de injetor na outra extremidade conectada à bolsa.

[074] O termo “material injetável” conforme usado no presente documento se refere a um material que pode ser usado para moldar, em particular, porém, não exclusivamente, uma resina que pode ser usada para ambos os processos de RTM e SQRTM.

[075] De acordo com modalidades da presente invenção, a resina é pré- carregada e vedada em uma bolsa compressível, sendo que a bolsa é armazenada em uma temperatura adequada para evitar a ativação prematura da resina. Cada bolsa inclui uma etiqueta de identificação de radiofrequência (RFID) que armazena informações relacionadas às propriedades da resina, a data de fabricação da resina, a data de armazenamento etc. A bolsa é modelada para ter uma porção de corpo que forma um reservatório para o material de resina seja injetado e uma porção de conector que é configurada para ser conectada a um injetor em uma saída da mesma, sendo que a porção de conector está em comunicação fluida com a porção de corpo.

[076] A bolsa é montável dentro do injetor que compreende um cilindro ou alojamento que tem uma cabeça de injetor removível à qual a bolsa pode ser montada em uma extremidade. Uma disposição de pistão operada por motor na outra extremidade do cilindro ou alojamento é usada para pressurizar o interior do cilindro quando totalmente montado. Um motor de passo pode ser usado para mover o pistão. Água é fornecida no cilindro para circundar a bolsa. A disposição de pistão pressuriza o interior do cilindro para aplicar pressão à água no cilindro, que, por sua vez, devido à pressão hidrostática, pressuriza o material de resina na bolsa para fornecer um suprimento de resina através da saída da porção de conector e tubulação que conecta a porção de conector a um molde. Após o uso, a tubulação é desconectada do molde, a cabeça de injetor é removida e a bolsa é removida e descartada com a tubulação conectada, e, não há necessidade de limpar o interior do cilindro ou alojamento ou outros componentes da montagem de injetor.

[077] A adição de água cria uma pressão hidrostática uniforme ao redor da bolsa que evita que a mesma se rompa devido à pressão distribuída de modo uniforme. Adicionalmente, água permite que calor seja transferido à bolsa a partir de um aquecedor externo, um pistão aquecido, uma cabeça de injetor aquecida de uma combinação do aquecedor externo, o pistão aquecido e a cabeça de injetor aquecida. Visto que a pressão hidrostática é usada para comprimir a bolsa, a bolsa pode ser leve e feita de um material de baixo custo. Ademais, o uso de água fornece controle de fluxo preciso para o suprimento de resina em relação ao volume e tempo, ou seja, em cm3/min, pelo deslocamento controlado do pistão. A presença de ar na câmara do alojamento afetaria severamente o controle de fluxo preciso do suprimento de resina à medida que o ar comprimiria mais prontamente do que a água e não seria possível determinar o fluxo exato para uma dada pressão aplicada. A água no cilindro é desgaseificada para remover todas as bolhas de ar de modo que a transferência de pressão a partir do pistão à bolsa possa ser precisamente controlada.

[078] A bolsa tem preferencialmente um diâmetro que é menor do que o diâmetro da parede interna do alojamento para facilitar a inserção da bolsa. Uma vez que a bolsa é totalmente inserida e a água adicionada (tanto antes como após a inserção da bolsa), a cabeça de injetor é fixada à extremidade proximal do alojamento por meio de um anel rosqueado que se engata com uma rosca complementar na parede externa do alojamento ou por um sistema de um quarto de volta que trava a cabeça de injetor no lugar no alojamento.

[079] A montagem de cartucho montada é conectada ao molde por meio de um tube conectado à cabeça de injetor, e, em particular, à porção de conector da bolsa. Uma pressão de injeção típica é 700 kPa (7 bar) e pode variar entre 200 kPa (2 bar) e 30 bar (3 MPa) dependendo da montagem de cartucho particular. Em efeito, a presente invenção fornece injeção de fluxo controlado em altas pressões conforme indicado acima.

[080] A presente invenção é destinada para uso em ambos os sistemas de injetor de RTM e SQRTM para fornecer controle de processo consistente e total para as resinas para os mesmos. A taxa de fluxo fornecida aos moldes com o uso dos sistemas de injetor é controlada com precisão com taxas de fluxo de 1 cm3/min a 1.500 cm3/min em pressões de injeção até 2,7 MPa (27 bar). O controle e monitoramento de temperatura é fornecido até 180 °C (mas, em algumas implantações, pode ser possível operar em temperaturas de até 280 °C). Se fluxo de controle não for essencial, a atuação pneumática pode ser usada para aplicar a pressão à bolsa como uma alternativa para ter uma disposição de pistão operada por motor, por exemplo, com o uso de um motor de passo.

[081] A Figura 1 é uma vista em corte transversal esquemática de uma montagem de injetor 100 montado de acordo com uma modalidade da presente invenção. A montagem de injetor 100 compreende um alojamento 110 que tem uma extremidade distal 110a e uma extremidade proximal 110b com uma câmara 115 que tem um volume ajustável definido entre a extremidade distal e as extremidades proximais 110a, 110b conforme mostrado. O alojamento 110 é fechado por um pistão 150 na extremidade distal 110a e um cabeça de injetor removível 180 na extremidade proximal 110b conforme será descrito em mais detalhes abaixo.

[082] Será prontamente entendido que os termos “distal” e “proximal” se referem às extremidades do alojamento em relação aos desenhos e que esses termos podem ser intercambiados de acordo com a orientação do cartucho e seu alojamento.

[083] Uma bolsa 120 é montável dentro da câmara 115 do alojamento 110. A bolsa 120 compreende uma porção de corpo 122 e uma porção de conector 125 que está em comunicação fluida com o interior da porção de corpo 122. A porção de conector 125 tem uma saída porção 127 através da qual um suprimento de resina 130 é fornecido a um molde (não mostrado) a partir da bolsa 120. A porção de conector 125 é também configurada para ser conectada à cabeça de injetor 180 localizada na extremidade proximal 110b do alojamento 110 para reter a bolsa 120 no lugar dentro da montagem de injetor 100. A porção de conector 125 pode ser conectada diretamente à cabeça de injetor 180 ou pode ser somente sustentada pela cabeça de injetor com tubulação que é conectada diretamente ao molde por meio de uma válvula (não mostrada).

[084] Aberturas 110c, 110d são fornecidas em uma parede do alojamento 110 para conexão a um suprimento de água (não mostrada) com água que entra no alojamento 110, conforme mostrado pela seta 145, e sai do alojamento 110, conforme mostrado pela seta 140. Aberturas 110c, 110d compreendem uma respectiva entrada e a saída para a água.

[085] O suprimento de água pode compreender um reservatório que alimenta o alojamento 110 (seta 145) durante uma fase de enchimento e recebe a água retornada do alojamento 110 (seta 140) durante uma fase vazia. Uma bomba pode ser fornecida para encher a câmara 115 com água do reservatório e para esvaziar água da câmara ao reservatório. Em uma modalidade alternativa, a suprimento de água pode compreender qualquer outro meio adequado para encher o alojamento 110 da montagem de injetor 100 com água ao redor da bolsa 120, por exemplo, nenhuma entrada ou saída é fornecida e água é introduzida e removida através da extremidade proximal aberta 110b do alojamento. Em outra modalidade, uma saída pode ser fornecida com uma válvula para esvaziar a água introduzida através da extremidade proximal aberta 110b.

[086] Embora um suprimento de água seja descrito, um suprimento de qualquer outro fluido inerte adequado pode ser usado. Pelo termo “inerte” é representado não reativo à resina dentro da bolsa. Outros fluidos com capacidade de aplicar uma pressão hidrostática determinável à bolsa podem ser usados.

[087] O pistão 150 na extremidade distal 110a do alojamento 110 é configurado para ajustar, ou seja, reduzir, o volume da câmara 115 do alojamento 110 por movimento na direção da seta 155. À medida que o volume na câmara 115 é diminuído, a água na mesma transfere pressão à bolsa 120 comprimindo assim a porção de corpo 122 da mesma para fazer com que a resina flua da porção de corpo 122 através da porção de conector 125 e a saída 127 para fornecer o suprimento de resina 130 ao molde (não mostrado).

[088] O alojamento 110 e o pistão 150, quando a cabeça de injetor 180 é fixada ao alojamento, definem uma disposição de pistão vedada na qual a bolsa 120 é localizada.

[089] O pistão 150 pode ser operado por qualquer motor adequado (não mostrado) sob o controle de um controlador de sistema (também não mostrado). Em uma modalidade, o motor compreende um motor elétrico, e, em outra modalidade, um atuador pneumático ou hidráulico pode ser usado para mover o pistão 150 na direção da seta 155. O pistão 150 pode ser aquecido para transferir calor à água e então ao material de resina dentro da bolsa 120.

[090] O pistão 150 pode compreender uma configuração de vedação que permite que alta pressão seja mantida dentro da câmara 115 quando o pistão 150 é movido na direção indicada pela seta 155. Em efeito, o pistão 150 forma uma parede de extremidade móvel na extremidade distal 110a do alojamento 110 e o sensor de pressão 170 é montado na mesma. A configuração de vedação é fornecida entre o pistão 150 e a parede interna 110f do alojamento 110 de modo que água não escape entre o pistão e a parede interna do alojamento.

[091] As a câmara 115 somente contém um fluido inerte, tal como água, não há necessidade de limpar o alojamento após cada uso. A limpeza seria somente necessária se uma parte do material de resina escapasse da bolsa. Não tendo de limpar a configuração de vedação após cada uso, a vida da mesma é aumentada como uma causa principal da degradação da vedação é a necessidade de limpeza.

[092] Um aquecedor externo 160, por exemplo, um aquecedor elétrico, pode ser fornecido ao alongo da parede externa 110e do alojamento 110 para aquecer a parede do alojamento e para garantir que a água na câmara 115 do mesmo esteja em uma temperatura adequada que permite que a resina flua livremente da porção de corpo 122 da bolsa 120 através da porção de conector 125 e a saída 127 para formar o suprimento de resina 130 quando a bolsa é comprimida pela água circundante na câmara 115. O aquecedor externo 160 pode ser fornecido adicionalmente ao aquecimento do pistão 150 ou como uma alternativa ao mesmo.

[093] Em uma modalidade, a água é aquecida a cerca de 80 °C, de modo que a mesma esteja em uma temperatura inferior à temperatura de injeção. Essa temperatura inferior fornece resfriamento para a bolsa 120 de modo que o material de resina na mesma permaneça seguro, ou seja, não alcance sua temperatura de reação exotérmica.

[094] Um sensor de pressão 170 é fornecido no pistão 150 para medir a pressão exercida na água dentro da câmara 115 do alojamento 110 devido ao movimento do pistão na direção da seta 155, fornecendo assim uma indicação da pressão aplicada à bolsa 120. No entanto, o sensor de pressão 170 pode ser montado em qualquer outra localização adequada na montagem de injeção, por exemplo, a cabeça de injetor 180 ou através da parede externa 110e do alojamento 110.

[095] A cabeça de injetor 180 montada à extremidade proximal 110b do alojamento 110 é configurada para localizar a porção de conector 125 da bolsa 120 em relação ao alojamento 110. A cabeça de injetor 180 veda a extremidade proximal 110b do alojamento 110 de modo que a água dentro da câmara 115 não escape entre a cabeça de injetor 180 e uma parede interna 110f do alojamento 110 ou ao redor da porção de conector 125 da bolsa 120 e a cabeça de injetor 180 quando pressão é aplicada pela cabeça de pistão 150.

[096] Um sistema de travamento 185 é fornecido sobre a cabeça de injetor 180 para travar o mesmo na posição. O sistema de travamento 185 pode compreender um anel que é configurado para se engatar com a extremidade proximal da parede 110e e uma superfície da cabeça de injetor 180.

[097] Alternativamente, a cabeça de injetor 180 pode ser modelada para incluir o sistema de travamento tendo uma porção de aro (não mostrado) que é configurado para se projetar sobre a parede externa 110e do alojamento 110 quando montada na mesma, sendo que o aro tem uma rosca interna que é configurada para se engatar com uma rosca externa formada na parede externa do alojamento 110.

[098] Um desgaseificador de bolha 190 é fornecido na cabeça de injetor 180 para remover bolhas dentro de água na câmara 115 de modo que a pressão aplicada pelo pistão 150 não comprima bolhas de ar dentro da água reduzindo a pressão aplicada à bolsa 120. Essa remoção de bolhas de ar garante que a pressão medida seja a pressão que é aplicada à bolsa ou é relacionada à mesma em relação conhecida.

[099] Uma etiqueta de RFID 195 é fornecida na bolsa 120 de modo que as propriedades etc. da resina na mesma possam ser prontamente determinadas após o enchimento da bolsa. Tais etiquetas podem ser usadas para validar que a bolsa é original, e não uma cópia, ou uma que foi preenchida. Como alternativa às etiquetas de RFID, outros tipos de códigos legíveis em máquina podem ser usados, por exemplo, códigos de barras, códigos de QR e similares.

[0100] Em uma modalidade, a cabeça de injetor 180 pode incluir um leitor de RFID (não mostrado) que é configurado para ler etiqueta de RFID 195 na bolsa 120 de modo que, quando a bolsa é conectada à cabeça de injetor, a mesma operará somente quando a etiqueta de RFID foi validada como sendo uma bolsa autêntica.

[0101] A porção de corpo 122 da bolsa 120 pode ser feita de qualquer material flexível adequado que pode ser comprimido para dispensar a resina na mesma por meio da comunicação fluida com a extremidade de conector 127, e através da qual a resina pode ser aquecida pela água circundante. Por exemplo, um polímero sintético, tais como polietileno (baixa densidade, densidade média, alta densidade ou uma combinação das mesmas), polipropileno, cloreto de polivinila (PVC), poliéster, náilon, tereftalato de polietileno (PET) e uma combinação dos mesmos podem ser usados para a porção de corpo 122. Materiais elastoméricos também podem ser usados para a porção de corpo 122, tais como poliuretano, borracha natural, polibutadieno, neopreno e silicone. Materiais similares ou diferentes podem ser usados para a porção de conector 125 que precisa ser mais rígida do que a porção de corpo visto que a mesma não precisa ser comprimida. De fato, a compressão da porção de conector 125 restringiria o fluxo do suprimento de resina da porção de corpo 122 ao molde (não mostrado). Naturalmente, o material do qual a bolsa 120 é feita não é reativo com a resina dentro da mesma ou com a água (ou o outro fluido inerte) na câmara 115 que circunda a mesma. A porção de conector 125 pode compreender um material mais rígido que não se comprime e que pode ser facilmente montado à cabeça de injetor 180 conforme descrito em mais detalhes abaixo.

[0102] A Figura 2 é similar à Figura 1, mas com uma configuração de fluxo de água diferente e uma cabeça de injetor diferente. Na Figura 2, a montagem de injetor 200 compreende um alojamento 210 que tem uma câmara de volume ajustável 215. O alojamento 210 tem uma porção distal 210a e uma porção proximal 210b. Uma bolsa 220 é montada dentro da câmara 215 do alojamento 210 com sua porção de conector 225 se estendendo através de uma cabeça de injetor 280 posicionada na extremidade proximal 210b do alojamento 210. A extremidade de conector 225 está em comunicação fluida com a porção de corpo 222 da bolsa 220 e tem uma saída 227 configurada para ser conectada a uma cabeça de injetor 280 e para fornecer um suprimento de resina 230 à mesma.

[0103] Nessa modalidade, a cabeça de injetor 280 inclui uma porção de aquecedor 287 que faz contato com a extremidade proximal da bolsa 222 e a água na câmara 215 para aquecer a resina a uma temperatura adequada para moldagem por injeção, por exemplo, 95 °C a 120 °C. Desse modo, nem todo o material de resina é aquecido à temperatura de moldagem por injeção e somente a porção mais próxima a cabeça de injetor é aquecida para fornecer o suprimento de resina 230.

[0104] As aberturas 210c, 210d são fornecidas no alojamento 210 para conexão a um suprimento de água (não mostrado) que fornece água ao alojamento 210, conforme mostrado pela seta 240, com água sendo removida do alojamento 210, conforme mostrado pela seta 245. Aberturas 210c, 210d compreendem uma respectiva entrada e a saída para a água e são diametralmente opostas no alojamento 210, mas em diferentes distâncias em relação à extremidade proximal 210b do alojamento 210. Conforme descrito acima, a suprimento de água pode compreender um reservatório que alimenta o alojamento 210 (seta 240) (fase de enchimento) e recebe a água drenada do alojamento 210 (seta 245) (fase vazia). Uma bomba pode ser fornecida para uma ou mais das fases de enchimento e vazia.

[0105] Um pistão 250 montado na extremidade distal 210a do alojamento 210 é configurada para mudar o volume da câmara 215 do alojamento 210 por movimento na direção da seta 255. À medida que o volume da câmara 215 é diminuído, a água no mesmo comprime a bolsa 220 e a resina atravessa a porção de conector 225 e a saída 227 para fornecer o suprimento de resina 230 para a cabeça de injetor 280 da montagem de injetor 200.

[0106] Conforme descrito em referência à Figura 1, um aquecedor externo 260, por exemplo, um aquecedor elétrico, pode ser fornecido para o alojamento 210 para garantir que a água na câmara 215 do mesmo esteja em uma temperatura adequada que permite que a resina flua livremente da porção de corpo 222 da bolsa 220 através da porção de conector 225 e a saída 227 forneça o suprimento de resina 230 quando a bolsa é comprimida pela água circundante na câmara 215. Tal aquecedor externo 260 pode ser implantado adicionalmente ao aquecimento do pistão 250 ou alternativamente ao mesmo, e, pode ser implantado como uma adição à porção de aquecedor 287 da cabeça de injetor 280. Conforme descrito acima, a água é aquecida a aproximadamente 80 °C de modo que a mesma esteja em uma temperatura menor do que a temperatura de injeção de modo que a bolsa 220 possa ser resfriada mantendo seguro o material de resina na mesma.

[0107] Um sensor de pressão 270 é fornecido no pistão 250 para medir a pressão exercida na água dentro da câmara 215 do alojamento 210, fornecendo assim uma indicação da pressão aplicada à bolsa 220. Uma cabeça de injetor 280 é montada na extremidade proximal 210b do alojamento 210 e veda a extremidade da mesma de modo que a água dentro da câmara 215 não escape através da mesma quando pressão é aplicada pelo pistão 250 à medida que o mesmo se move na direção da seta 255. Conforme descrito acima em referência à Figura 1, o sensor de pressão 270 pode ser montado em qualquer outra localização adequada na montagem de injeção.

[0108] Um desgaseificador de bolha 290 é fornecido na cabeça de injetor 280 para remover bolhas dentro da água na câmara 215 de modo que a pressão aplicada pelo pistão 250 não comprima bolhas de ar dentro da água e reduza a precisão de controle de fluxo do material de resina da bolsa 220.

[0109] Uma etiqueta de RFID 295 é fornecida na bolsa 220 de modo que as propriedades etc. da resina na mesma possam ser prontamente determinadas dentro da bolsa. Adicionalmente, um leitor de RFID pode ser fornecido na cabeça de injetor de modo que a montagem de injetor operará somente com uma bolsa que é validada como autêntica.

[0110] Um sistema de travamento 285 é fornecido sobre a cabeça de injetor 280 para travar o mesmo na posição. O sistema de travamento 285 pode compreender um anel que é configurado para se engatar com a extremidade proximal da parede 210e e uma superfície da cabeça de injetor 280.

[0111] Alternativamente, a cabeça de injetor 280 pode ser modelada para incluir o sistema de travamento tendo uma porção de aro (não mostrado) que é configurado para se projetar sobre a parede externa 210e do alojamento 210 quando montada na mesma, sendo que o aro tem uma rosca interna que é configurada para se engatar com uma rosca externa formada na parede externa do alojamento 210.

[0112] Será prontamente entendido que os recursos descritos em referência ao cartucho 100 da Figura 1 são igualmente aplicáveis ao cartucho 200 da Figura 2 e vice-versa.

[0113] A Figura 3 ilustra uma modalidade adicional de uma montagem de injetor 300 de acordo com a presente invenção. A montagem de injetor 300 compreende um alojamento 310 que tem uma câmara de volume ajustável 315. O alojamento 310 tem uma porção distal 310a e uma porção proximal 310b. Uma bolsa 320 é montada dentro da câmara 315 do alojamento 310 com sua porção de conector 325 se estendendo através de uma cabeça de injetor 380 posicionada na extremidade proximal 310b do alojamento 310 conforme descrito acima em referência às Figuras 1 e 2. A extremidade de conector 325 está em comunicação fluida com a porção de corpo 322 da bolsa 320 e tem uma saída 327 configurada para ser conectada a uma cabeça de injetor 380 e para fornecer um suprimento de resina 330 à mesma.

[0114] Nessa modalidade, a bolsa 320 inclui uma porção de conector 425 (Figuras 6a e 6b) que compreende uma primeira porção 425a montada em uma superfície interior da porção de corpo 322 da bolsa 320, e uma segunda porção 425b montada em uma superfície exterior da porção de corpo da bolsa conforme será descrito em mais detalhes em referência às Figuras 6a e 6b. A segunda porção é conectada à primeira porção para prender a porção de corpo entre a primeira e a segunda porções.

[0115] Nessa modalidade, a cabeça de injetor 380 é aquecida com a porção de aquecedor 387 modelada que faz contato com a porção de conector 425 da bolsa 322 para aquecer a resina a uma temperatura adequada para moldagem por injeção, por exemplo, 95 °C a 120 °C. Nessa modalidade, a porção de aquecedor 387 modelada é configurada para fazer contato com a porção de conector 425. Desse modo, nem todo o material de resina é aquecido à temperatura de moldagem por injeção e somente a porção mais próxima da cabeça de injetor é aquecida para fornecer o suprimento de resina 330. O aquecimento de água também pode ser obtido com o uso da porção de aquecedor 387 modelada conforme descrito em referência à Figura 2 acima.

[0116] A cabeça de injetor 380 dessa modalidade, inclui uma porção rosqueada central que se estende através da mesma. Uma porção externa da porção de conector 425 da bolsa 320 tem uma porção rosqueada complementar conforme descrito em mais detalhes em referência às Figuras 6a e 6b, o que permite que a bolsa 320 seja conectada à cabeça de injetor 380 por meio da porção rosqueada central na cabeça de injetor. Embora a porção externa da porção de conector 425 da bolsa 320 seja rosqueada, será verificado que uma porção interna da porção de conector também pode ser rosqueada para receber um tubo de conexão que conecta a cabeça de injetor ao molde em uma extremidade de molde do tubo de conexão. Preferencialmente, uma válvula é localizada no molde ao qual o tubo de conexão é fixado durante o processo de moldagem e cura de modo que, ao fim do processo de cura, o tubo de conexão pode ser simplesmente desconectado da válvula e descartada com a bolsa.

[0117] Ademais, a cabeça de injetor 380 inclui um integral sistema de travamento 385 para fixar a cabeça de injetor à extremidade proximal 310b do alojamento 310 de modo similar conforme descrito acima em referência às Figuras 1 e 2.

[0118] Um pistão 350 montado na extremidade distal 330a do alojamento 310 é configurada para mudar o volume da câmara 315 do alojamento 310 por movimento na direção da seta 355. À medida que o volume da câmara 315 é diminuído, a água no mesmo comprime a bolsa 320 e a resina atravessa a porção de conector 425 e a saída 327 para fornecer o suprimento de resina 330 para a cabeça de injetor 380 da montagem de injetor 300.

[0119] Nessa modalidade, água é adicionada à câmara 315 do alojamento 310, preferencialmente antes da bolsa 320, conectada à cabeça de injetor aquecida 380 pelo conector 425, é inserida na câmara 315, visto que não há entradas através das quais a água pode ser introduzida após a cabeça de injetor direcionado ter sido montada na extremidade proximal 310b do alojamento 310. De modo similar, nenhuma entrada através da qual a água pode ser drenada é fornecida.

[0120] No entanto, em outras modalidades, entradas e saídas podem ser fornecidas de modo similar às modalidades das Figuras 1 e 2. Em outra modalidade, água é introduzida na extremidade proximal aberta do alojamento, e, uma saída que tem uma válvula associada pode ser localizada em uma posição adequada na parede do alojamento 310 para permitir que a maior parte da água seja drenada da câmara 315 sob a força da gravidade.

[0121] Conforme descrito em referência às Figuras 1 e 2, um aquecedor externo 360, por exemplo, um aquecedor elétrico, pode ser fornecido para o alojamento 310 para garantir que a água na câmara 315 do mesmo esteja em uma temperatura adequada que permite que a resina flua livremente da porção de corpo 322 da bolsa 320 através da porção de conector 425 e a saída 327 forneça o suprimento de resina 330 quando a bolsa é comprimida pela água circundante na câmara 315. Tal aquecedor externo 360 pode ser implantado adicionalmente à porção de aquecedor 387 da cabeça de injetor 380. Conforme descrito acima, a água é aquecida a aproximadamente 80 °C de modo que a mesma esteja em uma temperatura menor do que a temperatura de injeção de modo que a bolsa 320 possa ser resfriada mantendo seguro o material de resina na mesma.

[0122] Um sensor de pressão 370 e um desgaseificador de bolha 390 são fornecidos na parede do alojamento 310 para medir a pressão exercida na água dentro da câmara 315 do alojamento 310 e para desgaseificar a água na câmara respectivamente. Conforme descrito acima, o sensor de pressão 370 fornece uma indicação da pressão aplicada à bolsa 320, e o desgaseificador de bolha 390 removes bolhas da água para garantir que a pressão seja somente aplicada à água pelo movimento do pistão 350 e então à bolsa 320.

[0123] Conforme descrito acima, a cabeça de injetor 380 é montada na extremidade proximal 310b do alojamento 310 e veda a extremidade da mesma de modo que a água dentro da câmara 315 não escape através da mesma quando pressão é aplicada pelo pistão 350 à medida que o mesmo se move na direção da seta 355.

[0124] Um sistema de travamento 385 é fornecido sobre a cabeça de injetor 380 para travar o mesmo na posição. O sistema de travamento 385 pode compreender um anel que é configurado para se engatar com a extremidade proximal da parede 310e e uma superfície da cabeça de injetor 380.

[0125] Alternativamente, a cabeça de injetor 380 pode ser modelada para incluir o sistema de travamento tendo uma porção de aro (não mostrado) que é configurado para se projetar sobre a parede externa 310e do alojamento 310 quando montada na mesma, sendo que o aro tem uma rosca interna que é configurada para se engatar com uma rosca externa formada na parede externa do alojamento 310.

[0126] Uma etiqueta de RFID 395 é fornecida na bolsa 320 de modo que as propriedades etc. da resina na mesma possam ser prontamente determinadas dentro da bolsa conforme descrito acima. Adicionalmente, um leitor de RFID pode ser fornecido na cabeça de injetor de modo que a montagem de injetor operará somente com uma bolsa que é validada como autêntica.

[0127] Embora configurações de fluxo d'água particulares tenham sido descritas em referência às Figuras 1 a 3, outras configurações de fluxo d'água são possíveis. Por exemplo, a entrada pode estar em uma posição mais alta na parede do alojamento em relação à saída, e, pode estar no mesmo lado do alojamento ou em um lado diferente.

[0128] Embora o alojamento tenha sido descrito como sendo cilíndrico, o alojamento pode ter qualquer formato adequado que permite que um pistão seja localizado em uma extremidade distal do mesmo e uma cabeça de injetor seja localizada em uma extremidade proximal do mesmo enquanto atende aos requisitos para vedar com o alojamento para evitar o egresso de água quando o alojamento é preenchido com água e pressurizado.

[0129] Adicionalmente, será verificado que as porções de corpo 122, 222, 322 das bolsas 120, 220, 320 mostradas nas Figuras 1 a 3 podem ser dimensionadas para ter um volume que está mais próximo ao volume normal da câmara 115, 215, 315, ou seja, antes de o pistão 150, 250, 350 comprimir a câmara, do que é mostrado e pode encher substancialmente a câmara 115, 215, 315. No entanto, isso não é uma limitação e as bolsas podem ter tamanhos diferentes.

[0130] Cabeças de injetor 180, 280, 380 serão descritas em mais detalhes em referência às Figuras 4 e 5. Embora a cabeça de injetor 180 será descrita em mais detalhes em referência à Figura 1, será entendido que a cabeça de injetor 280 da Figura 2 é idêntica de modo eficaz, e a cabeça de injetor 380 da Figura 3 tem de modo eficaz as mesmas características, embora a mesma seja aquecida e seja modelada para entrar em contato com a bolsa conforme será descrito em referência às Figuras 6a e 6b.

[0131] As Figuras 4 e 5 ilustram a respectivamente cabeça de injetor 180 nas posições aberta e fechada, mas sem o desgaseificador de bolha 195. A cabeça de injetor 180 compreende uma primeira porção 182 e uma segunda porção 184 que definem uma abertura central 186 através da qual a porção de conector 125 e a saída 127 da bolsa 120 se estende para a conexão à cabeça de injetor (não mostrada) para entregar o suprimento de resina 130 à mesma. A primeira e a segunda porções 182, 184 são conectadas de modo articulado uma à outra em um ponto pivotante 188, e, podem ser movidas de uma posição fechada conforme mostrado na Figura 4 a uma posição aberta conforme mostrado na Figura 5. Na posição aberta, a porção de conector 125 pode ser localizada na abertura central 186 antes de a primeira e a segunda porções 182, 184 serem movidas para a posição fechada. Na posição fechada, a cabeça de injetor 180 é configurada para ser fixada à extremidade proximal 110b do alojamento 110.

[0132] Naturalmente, a primeira e a segunda porções 182, 184 incluem meios para vedar as duas porções entre si (não mostradas) ao redor da porção de conector 125 da bolsa 120 para evitar o egresso de água através de porções de conexão 182a, 182b e 184a, 184b quando totalmente montadas na montagem de injetor 100. Meios para vedação são também fornecidos ao redor da circunferência 180a da cabeça de injetor 180 para evitar o egresso de água entre a cabeça de injetor e a parede interna 110f da extremidade proximal 110b do alojamento com o qual o mesmo se engata.

[0133] Conforme descrito acima, a conexão entre a cabeça de injetor 180 e o alojamento 110 (ou 210) pode ser uma conexão rosqueada com a cabeça de injetor 180 que tem uma rosca externa ao redor de sua circunferência e o interior do alojamento que tem uma rosca interna complementar. Embora não mostrada, a cabeça de injetor 180 pode ter uma porção de aro que transporta uma rosca interna para engate com uma rosca externa formada na parede do alojamento 110 (ou 210 ou 310).

[0134] As Figuras 6a e 6b ilustram outra modalidade de uma bolsa 420 que tem uma porção de conector 425 condutora de calor para melhor transferência de calor entre uma cabeça de injetor aquecida e o material de resina na bolsa. A bolsa 420 compreende uma porção de corpo 422 que forma um reservatório para material de resina, e, a porção de conector 425 tem uma primeira porção 425a dentro da porção de corpo 422 e uma segunda porção 425b fora da porção de corpo 422, da primeira e da segunda porções que são conectadas entre si por meio de parafusos 425c. Uma etiqueta de RFID 495 é fornecida na porção de corpo 422 da bolsa 420. A bolsa 420 é adequada para uso com a modalidade da Figura 3 em que a porção de aquecedor 387 modelada da cabeça de injetor 380 pode fazer contato térmico com a porção de conector 425 condutora de calor.

[0135] O uso da bolsa 120 será descrito em referência à Figura 1. O uso da bolsa 220 da Figura 2 é idêntica e não será descrita novamente em referência à montagem de injetor 200.

[0136] Ao usar a bolsa 120 de acordo com a presente invenção, começando com uma montagem de cartucho 100 vazia, ou seja, não tendo nenhuma água na mesma, e com a cabeça de injetor (não mostrada) e a cabeça de injetor 180 removida. O pistão 150 está em uma primeira posição na extremidade distal 110a do alojamento 110. Uma bolsa 120 recuperada do armazenamento e conectada à cabeça de injetor (não mostrada). Se a cabeça de injetor 180 estiver sendo usada, a mesma é separada, conforme mostrado na Figura 5, de modo que a porção de conector 125 da bolsa 120 pode ser inserida em uma parte de um espaço que forma a abertura 186 quando a primeira e a segunda porções 182, 184 são fechadas conforme mostrado na Figura 4. A primeira e a segunda 182, 184 da cabeça de injetor 180 são fechadas para vedarem com a porção de conector 125 da bolsa 120.

[0137] A bolsa 120 é inserida no alojamento 110 através da extremidade proximal 110b. A cabeça de injetor 180 é montada à extremidade proximal 110b do alojamento 110 e vedada em relação à mesma.

[0138] O aquecedor externo 160 é acionado e a água é introduzida na câmara 115 do alojamento 110 através da abertura 110c, conforme indicado pela seta 145, para encher a câmara. A água em excesso flui através da abertura 110d de volta ao reservatório conforme indicado pela seta 140. Uma vez que a câmara 115 é cheia de água, o suprimento de água é fechado de modo que um volume predeterminado de água esteja presente na câmara 115.

[0139] O aquecedor externo 160 aquece o alojamento 110 que transfere calor à água através de condução. A água é aquecida até que a mesma alcance 80 °C, e deixada estabilizar dentro da câmara 115. A água aquecida aquele a porção de corpo 122 da bolsa 120 e a resina na mesma de modo que a mesma obtenha uma viscosidade adequada para formar o suprimento de resina 130 para a cabeça de injetor (não mostrada).

[0140] O pistão 150 na extremidade distal 110a do alojamento 110 é então movido na direção da seta 155 para pressurizar a água dentro da câmara 115. A pressurização da água comprime a porção de corpo 122 da bolsa 120 de maneira controlada, permitindo que a resina flua através da porção de conector 125 e a saída 127 para formar um suprimento de resina 130 precisamente controlado para o molde (não mostrado). A posição do pistão dentro do alojamento pode ser precisamente medida e controlada com o uso de um motor de passo, por exemplo, com a pressurização da água, ou seja, a pressão hidrostática, que também é medida. A posição do pistão é diretamente relacionada à pressão hidrostática aplicada e, portanto, o fluxo do material da bolsa.

[0141] Uma vez que a quantidade necessária de resina foi dispensada da bolsa 120 à cabeça de injetor, o pistão 150 é movido em uma direção oposta à mostrada pela seta 155 e a câmara 115 é esvaziada de água. O aquecedor 160 é desligado e a cabeça de injetor é destacada do alojamento 110. A cabeça de injetor 180 é aberta e a bolsa esvaziada 120 é removida da mesma e descartada. O cartucho 100 está pronto para ser usado com uma nova bolsa 120.

[0142] Em outra modalidade, a bolsa pode ser suprida com o tubo de conexão e válvula de fechamento fixada. Nesse caso, tudo que é necessário para conectar o fluxo de resina da bolsa ao molde é conectar a válvula ao molde e para localizar a bolsa na câmara do alojamento antes de vedar o alojamento com a cabeça de injetor conforme descrito acima. Em tal modalidade, a cabeça de injetor dividida é necessária para permitir que a tubulação de conexão e válvula conectada à bolsa sejam acomodadas dentro da cabeça de injetor. Naturalmente, meios de fixação complementares podem ser fornecidos na porção de conector da bolsa e a cabeça de injetor dividida se engatam entre si para prender a bolsa na posição no lugar dentro do alojamento.

[0143] Em outra modalidade, se a cabeça de injetor dividida não for usada, a porção de conector 125 pode ser fixada à cabeça de injetor 180 por meio de uma porção externamente rosqueada que se engata com uma abertura internamente rosqueada complementar formada na cabeça de injetor. Nessa modalidade, tubulação de conexão pode ser pré-conectada à porção de conector da bolsa, com a tubulação de conexão sendo conectada a uma porção internamente rosqueada do conector. A tubulação de conexão é dimensionada para atravessar a abertura internamente rosqueada formada na cabeça de injetor e conectável a uma válvula, tanto antes da conexão no molde como no próprio molde.

[0144] Dependendo do tamanho da abertura na cabeça de injetor, pode ser possível que a válvula possa ser pequena o suficiente para atravessar diretamente a mesma. Nesse caso, a bolsa pode ser fornecida com a tubulação de conexão e com a válvula fixada a uma extremidade da tubulação de conexão remota da bolsa.

[0145] A Figura 7 é similar à Figura 1 e ilustra uma vista em corte transversal esquemática de uma montagem de injetor 500 montada de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção. A montagem de injetor 500 compreende um alojamento 510 que tem uma extremidade distal 510a e uma extremidade proximal 510b com uma câmara 515 que tem um volume ajustável definido entre a extremidade distal e as extremidades proximais 510a, 510b. O alojamento 510 é fechado por um pistão 550 na extremidade distal 510a e um cabeça de injetor removível 580 na extremidade proximal 510b conforme descrito acima.

[0146] Uma bolsa 520 é montável dentro da câmara 515 do alojamento 510, e, compreende uma porção de corpo 522 e uma porção de conector 525 que está em comunicação fluida com o interior da porção de corpo 522. Nessa modalidade, a porção de conector 525 é fixada a uma extremidade distal da porção de corpo 522 e volta para cima através da cabeça de injetor removível 580 para dispensar um suprimento de resina 530 da bolsa 520. Nessa modalidade, com a orientação conforme mostrado com a extremidade distal que é menor do que a extremidade proximal, a gravidade auxilia no fluxo de material da porção de corpo 522 para formar o suprimento de resina 530.

[0147] A porção de corpo 522 da bolsa 520 é fixada à cabeça de injetor removível 580 por meio de um gancho 520a que é configurado para se engatar com um laço correspondente ou olhal 580a formado em uma superfície interna da cabeça de injetor removível 580 conforme mostrado.

[0148] Nessa modalidade, a porção de conector 525 é somente sustentada pela cabeça de injetor e pode ser conectada diretamente ao molde por meio de uma válvula (não mostrada).

[0149] Aberturas 510c, 510d são fornecidas em uma parede do alojamento 510 para conexão a um suprimento de água (não mostrada) com água que entra no alojamento 510, conforme mostrado pela seta 545, e sai do alojamento 510, conforme mostrado pela seta 540. Aberturas 510c, 510d compreendem uma respectiva entrada e a saída para a água.

[0150] O suprimento de água pode compreender um reservatório que alimenta o alojamento 510 (seta 545) durante uma fase de enchimento e recebe a água retornada do alojamento 510 (seta 540) durante uma fase vazia. Uma bomba pode ser fornecida para encher a câmara 515 com água do reservatório e para esvaziar água da câmara ao reservatório. Em uma modalidade alternativa, a suprimento de água pode compreender qualquer outro meio adequado conforme descrito acima.

[0151] Embora um suprimento de água seja descrito, um suprimento de qualquer outro fluido inerte adequado pode ser usado. Pelo termo “inerte” é representado não reativo à resina dentro da bolsa. Outros fluidos com capacidade de aplicar uma pressão hidrostática determinável à bolsa podem ser usados.

[0152] O pistão 550 na extremidade distal 510a do alojamento 510 é configurado para ajustar, ou seja, reduzir, o volume da câmara 515 do alojamento 510 por movimento na direção da seta 555. À medida que o volume na câmara 515 é diminuído, a água na mesma transfere pressão à bolsa 520 comprimindo assim a porção de corpo 522 da mesma para fazer com que a resina flua da porção de corpo 522 através da porção de conector 525 para fornecer o suprimento de resina 530 ao molde (não mostrado).

[0153] Conforme anteriormente, o alojamento 510 e o pistão 550, definem uma disposição de pistão vedada na qual a bolsa 520 é localizada quando a cabeça de injetor 580 é vedada ao alojamento 510.

[0154] O pistão 550 pode ser operado por qualquer motor adequado (não mostrado) sob o controle de um controlador de sistema (também não mostrado). Em uma modalidade, o motor compreende um motor elétrico, e, em outra modalidade, um atuador pneumático ou hidráulico pode ser usado para mover o pistão 550 na direção da seta 555. O pistão 550 pode ser aquecido para transferir calor à água e então ao material de resina dentro da bolsa 520.

[0155] Conforme descrito acima, o pistão 550 compreende uma configuração de vedação que permite que alta pressão seja mantida dentro da câmara 515 quando o pistão 550 é movido na direção indicada pela seta 555. Em efeito, o pistão 550 forma uma parede de extremidade móvel na extremidade distal 510a do alojamento 510 e o sensor de pressão 570 é montado na mesma. A configuração de vedação é fornecida entre o pistão 550 e a parede interna 510f do alojamento 510 de modo que água não escape entre o pistão e a parede interna do alojamento.

[0156] Um aquecedor externo 560, por exemplo, um aquecedor elétrico, pode ser fornecido ao longo da parede externa 510e do alojamento 510 para aquecer a parede do alojamento e para garantir que a água na câmara 515 do mesmo esteja em uma temperatura adequada permitindo que a resina flua livremente da porção de corpo 522 da bolsa 520 conforme descrito acima. O aquecedor externo 560 pode ser fornecido adicionalmente ao aquecimento do pistão 550 ou como uma alternativa ao mesmo.

[0157] Conforme descrito acima, a água é aquecida a cerca de 80 °C de modo que a mesma esteja em uma temperatura inferior do que a temperatura de injeção de modo que o material de resina na porção de corpo 522 não alcance sua temperatura de reação exotérmica.

[0158] Um sensor de pressão 570 é fornecido para medir a pressão exercida na água dentro da câmara 515 do alojamento 510 devido ao movimento do pistão na direção da seta 555, fornecendo assim uma indicação da pressão hidrostática aplicada à bolsa 520. Nesse caso, o sensor de pressão 570 é mostrado no pistão 550, mas pode ser montado em qualquer outra localização adequada na montagem de injeção, por exemplo, a cabeça de injetor 580 ou através da parede externa 510e do alojamento 510, conforme descrito acima.

[0159] A montagem da cabeça de injetor 580 montada na extremidade proximal 510b do alojamento 510 se dá conforme descrito acima em referência à Figura 1 e inclui um sistema de travamento 585 que é fornecido sobre a cabeça de injetor 580 para travar a mesma na posição. O sistema de travamento 585 opera conforme descrito acima em referência à Figura 1.

[0160] Um desgaseificador de bolha 590 é fornecido na cabeça de injetor 580 para remover bolhas dentro de água na câmara 515 de modo que a pressão aplicada pelo pistão 550 não comprima bolhas de ar dentro da água reduzindo a pressão aplicada à bolsa 520. Essa remoção de bolhas de ar garante que a pressão medida é a pressão hidrostática ou é relacionada à mesma que é aplicada à bolsa.

[0161] Uma etiqueta de RFID 595 é fornecida na bolsa 520 de modo que as propriedades etc. da resina na mesma possam ser prontamente determinadas após o enchimento da bolsa, conforme descrito acima.

[0162] Embora a modalidade da Figura 5 seja mostrada como sendo similar à modalidade mostrada na Figura 1, será prontamente verificado que a disposição de montagem particular para a bolsa 520 com seu elemento conector 525 na forma de um tubo alongado que se estende da extremidade distal da porção de corpo 522 pode ser implantada nas modalidades mostradas nas Figuras 2 e 3 com modificações adequadas. Como resultado, as modificações das Figuras 2 e 3 não são descritas ou ilustradas.

[0163] A bolsa da presente invenção pode ser retroajustada às montagens de moldagem por injeção existentes por uma conexão segura à cabeça de injetor visto que o pistão já forma parte dessas montagens. Somente a água precisa ser adicionada entre a bolsa e o alojamento da montagem de injetor. A água pode ser pré- aquecida a uma temperatura adequada, ou, se um aquecedor externo for também adicionado, a água pode ser aquecida in situ dentro do alojamento da montagem de injetor. Em uma modalidade alternativa, o pistão é metal e é aquecido por resistência elétrica para aquecer a água.

[0164] Conforme será prontamente verificado, não há necessidade de limpar o cartucho 100 para remover nenhuma resina restante das partes da montagem de injetor visto que a resina restante é contida dentro da bolsa 120 que é descartada após o uso.

[0165] Em uma modalidade, a água suprida à câmara 115 pode ser aquecida antes de ser adicionada à câmara e o aquecedor 160 é usado para manter a temperatura.

[0166] Embora a água tenha sido descrita como sendo o líquido de aquecimento e pressurização, outros líquidos adequados podem ser usados.

[0167] As bolsas podem ser de tamanhos diferentes para conter diferentes quantidades de material de resina. A quantidade de material de resina e o tipo do mesmo é indicada na etiqueta de RFID posicionada na porção de corpo da bolsa depois que o mesmo foi enchido com resina desgaseificada. A etiqueta de RFID também pode ser posicionada na porção de conector como uma alternativa ou como uma adição. Cada montagem de cartucho pode ser configurada para acomodar um tamanho de bolsa ou diversos tamanhos diferentes de bolsas. Será verificado que, enchendo-se o alojamento da montagem de injetor com água, é possível usar o mesmo cartucho para tamanhos diferentes de bolsas.

[0168] Em modalidades adicionais não ilustradas, uma válvula de sangria automática pode estar presente na cabeça de injetor para evacuar ar. Tal válvula pode ser uma válvula do tipo flutuante de aquecimento central.

[0169] Aprimorando-se a segurança do sistema de injetor, não há necessidade de mover o sistema a uma área de segurança no caso de reação exotérmica. Ademais, uma relação de um para um pode ser obtida entre as montagens de injetor e moldes ou prensas em comparação a ter atualmente um injetor para 2 ou 3 moldes ou prensas. O sistema de injeção se torna mais compacto e fácil de usar.

[0170] Um sistema de molde de injeção com o uso da bolsa da presente invenção permite que o sistema de injetor montado próximo ao molde ou prensa como o risco de reações exotérmicas seja substancialmente reduzido. Mesmo se tal reação for iniciada, a bolsa pode ser rapidamente resfriada enquanto a mesma está ainda no alojamento do sistema de injetor.

[0171] Tendo uma cabeça de injetor que está em duas partes, é possível instalar facilmente uma bolsa à qual a tubulação de conexão e válvula de fechamento já estão instaladas. O trabalho do operador do sistema de injetor então se torna limitado para conectar a válvula ao molde, fechando a cabeça de injetor e desmontando após a injeção na válvula. Embora a resina será ainda liquida na tubulação de conexão conectada ao molde após injeção, o risco de resina sendo espalhada sobre a estação de trabalho de moldagem por injeção e o contado do operador com a resina é substancialmente reduzido visto que a resina ainda líquida é confinada dentro da tubulação de conexão e não tem contato com o ar.

[0172] Embora modalidades específicas do alojamento da montagem de injetor tenham sido ilustradas e descritas, será prontamente entendido que outras configurações são também possíveis.

Claims

1. Montagem de injetor caracterizada por compreender: um alojamento (110, 210, 310, 510) que tem uma extremidade distal e uma extremidade proximal; uma câmara (115, 215, 315, 515) formada dentro do alojamento, sendo que a câmara é configurada para ter um volume ajustável; um pistão (150, 250, 350, 550) configurado para ser localizado na extremidade distal do alojamento e configurado para ajustar o volume da câmara pelo movimento do mesmo em relação à extremidade proximal do alojamento; uma cabeça de injetor (180, 280, 380, 580) configurada para reter uma bolsa (120, 220, 320, 420, 520) dentro do alojamento, em que a bolsa compreende uma porção de corpo configurada para formar um reservatório de material para um material injetável, e uma porção de conector configurada para estar em comunicação fluida com a porção de corpo para fornecer um suprimento de material a partir do reservatório de material na porção de corpo, e em que a porção de corpo é configurada para ser compressível para fornecer o suprimento de material através da porção de conector de acordo com a pressão hidrostática aplicada; e um motor configurado para controlar o movimento do pistão dentro da câmara; em que a câmara está retendo um fluido, em que a cabeça do injetor está configurada para reter a bolsa dentro da câmara do alojamento, de modo que o fluido esteja ao redor da bolsa, em que o motor está configurado para controlar o movimento do pistão dentro da câmara, de modo a aplicar uma pressão hidrostática à bolsa, aplicando pressão hidrostática no fluido ao redor da bolsa, ajustando o volume da câmara, de modo a transferir a pressão do fluido para a bolsa para comprimir a bolsa dentro da câmara para fazer com que o material seja dispensado da bolsa através da porção de conector, e em que a câmara compreende ainda um sensor de pressão para detectar a pressão hidrostática dentro do fluido na câmara.

2. Montagem de injetor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender adicionalmente pelo menos uma abertura formada no alojamento, sendo que a pelo menos uma abertura é configurada como uma saída de fluido para descarregar fluido da câmara, sendo que o fluido é introduzido na câmara através da extremidade proximal do alojamento.

3. Montagem de injetor, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o fluido ser um fluido incompressível.

4. Montagem de injetor, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por o fluido compreender uma dentre água e água pré-aquecida.

5. Montagem de injetor, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por compreender adicionalmente um desgaseificador de bolha configurado para desgaseificar o fluido dentro da câmara.

6. Montagem de injetor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o motor compreender um motor de passo.

7. Montagem de injetor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a montagem de injetor compreender a bolsa.

8. Montagem de injetor, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por a porção de corpo ser configurada para ser condutiva para transferir calor ao material no reservatório de material.

9. Montagem de injetor, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por a bolsa compreender adicionalmente um identificador configurado para fornecer informações acerca do material injetável dentro da porção de corpo.

10. Montagem de injetor, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por a porção de corpo compreender um dentre: um material elastomérico e um material polimérico sintético.

11. Montagem de injetor, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por o material elastomérico compreender um dentre: poliuretano, borracha natural, polibutadieno, neopreno e silicone.

12. Montagem de injetor, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por o polímero sintético compreender um dentre: polipropileno, polietileno, cloreto de polivinila, poliéster, náilon e tereftalato de polietileno.

13. Montagem de injetor, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por o material injetável compreender um material de resina termolábil.

14. Montagem de injetor, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por o material de resina termolábil ser desgaseificado e vedado dentro da porção de corpo.

15. Montagem de injetor, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por a porção de conector da bolsa ser fixada a uma extremidade distal da porção do corpo da bolsa e fazer um laço para cima através da cabeça do injetor para dispensar um suprimento de resina da bolsa, de modo que a extremidade distal da bolsa seja mais baixa que a extremidade proximal da bolsa bolsa, e de tal forma que a gravidade auxilia no fluxo de material da porção do corpo da bolsa.

16. Montagem de injetor, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada por a porção do corpo da bolsa ser fixada à cabeça do injetor por meio de um gancho, que é configurado para engatar com um laço ou olho correspondente formado em uma superfície interna da cabeça do injetor.

17. Método para injetar material em um molde com o uso de uma montagem de injetor, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 16, sendo o método caracterizado por compreender as etapas de: I) conectar uma bolsa (120, 220, 320, 420, 520) que contém material a ser injetado a uma cabeça de injetor (180, 280, 380, 580) de uma montagem de injetor, a montagem de injetor compreendendo: - um alojamento (110, 210, 310, 510) que tem uma extremidade distal e uma extremidade proximal; - uma câmara (115, 215, 315, 515) formada dentro do alojamento, sendo que a câmara é configurada para ter um volume ajustável; - um pistão (150, 250, 350, 550) localizado na extremidade distal do alojamento e configurado para ajustar o volume da câmara pelo movimento do mesmo em relação à extremidade proximal do alojamento; - uma cabeça de injetor (180, 280, 380, 580) configurada para reter uma bolsa (120, 220, 320, 420, 520) dentro do alojamento, em que a bolsa compreende uma porção de corpo configurada para formar um reservatório de material para um material injetável, e uma porção de conector configurada para estar em comunicação fluida com a porção de corpo para fornecer um suprimento de material a partir do reservatório de material na porção de corpo, e em que a porção de corpo é configurada para ser compressível para fornecer o suprimento de material através da porção de conector de acordo com a pressão hidrostática aplicada; e - um motor configurado para controlar o movimento do pistão dentro da câmara; - a câmara está retendo um fluido; - a cabeça do injetor retendo a bolsa dentro da câmara do alojamento, de modo que o fluido esteja ao redor da bolsa; - o motor controlando o movimento do pistão dentro da câmara para aplicar uma pressão hidrostática à bolsa pela aplicação de pressão hidrostática no fluido ao redor da bolsa, ajustando o volume da câmara; II) conectar a bolsa ao molde; III) comprimir a bolsa através do movimento do pistão dentro da câmara para dispensar material da bolsa para o molde, enchendo a câmara com uma quantidade predeterminada de fluido e pressurizando o fluido na câmara de modo a transferir pressão do fluido para a bolsa para dispensar o material da mesma; e IV) captar uma pressão hidrostática dentro do fluido na câmara através de um sensor de pressão disposto dentro da câmara.