BRPI0621837B1 - Cabeçote de extrusão para moldagem a sopro de corpos ocos com um sistema de distribuição da espessura das paredes da preforma e método para controlar a espessura das paredes de uma preforma - Google Patents
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Abstract
cabeçote de extrusão para moldagem a sopro de corpos ocos com um sistema de distribuição da espessura das paredes da preforma. um cabeçote de extrusão (1) para a moldagem por sopro de corpos ocos, compreendendo: um corpo (2) e um plugue de força (3) dispostos dentro do corpo de modo a definir um vão cilíndrico (4), através do qual pode fluir o material plástico alimentado por uma extrusora; uma abertura (6) da matriz disposta na extremidade de fundo do corpo (2); e uma parte de fundo (30) do plugue de força (3) disposto dentro da abertura (6) da matriz de modo a definir um vão cilíndrico (10) em comunicação com o dito vão cilíndrico (4) para a saída da preforma tubular de dito cabeçote de extrusão; e um êmbolo (20) suportando, no fundo, um enxerto de formação oval (40), sendo montado de forma deslizante dentro da câmara (32) formada em dita parte de fundo (30) do plugue de força. o êmbolo pode passar de uma posição retraida de descanso, na qual o bordo de fundo (48) do enxerto de formação oval se encontra dentro de dita câmara (32) da parte de fundo do plugue de força, para uma posição operacional distendida, na qual o bordo de fundo (48) de dito enxerto de formação oval se projeta no fundo com relação ao bordo de fundo (38) de dita parte de fundo do plugue de força.
Description
(54) Título: CABEÇOTE DE EXTRUSÃO PARA MOLDAGEM A SOPRO DE CORPOS OCOS COM UM SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DA ESPESSURA DAS PAREDES DA PREFORMA E MÉTODO PARA CONTROLAR A ESPESSURA DAS PAREDES DE UMA PREFORMA (51) lnt.CI.: B29C 47/22 (73) Titular(es): UNILOY MILACRON S.R.L (72) Inventor(es): GIANLUCA BERTOLOTTI
1/8
CABEÇOTE DE EXTRUSÃO PARA MOLDAGEM A SOPRO DE CORPOS OCOS COM UM SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DA ESPESSURA DAS PAREDES DA PREFORMA E MÉTODO PARA CONTROLAR A ESPESSURA DAS PAREDES DE UMA PREFORMA
DESCRIÇÃO [001] A presente invenção se refere ao setor das maquinas de moldagem a sopro de materiais poliméricos através de um cabeçote de extrusão.
[002] Um dos maiores problemas que são encontrados na moldagem a sopro de corpos ocos é a distribuição radial correta do polímero que forma a peça final. Este problema fica muito mais evidente sempre que a peça produzida não apresenta uma simetria cilíndrica, ou então quando os raios do fundo do produto soprado são pequenos. [003] De fato, quando uma preforma tubular, apresentando uma espessura constante, é soprada dentro de um molde, constata-se que o material semi fundido se distribui de uma forma não uniforme no molde. Como resultado, a peça final irá apresentar algumas porções de parede as quais ficam excessivamente finas e outras porções de parede que ficam excessivamente espessas. Para garantir uma certa estabilidade dimensional e resistência ao produto acabado, é necessário aumentar o peso do produto de modo a se obter uma maior espessura em todas as paredes, resultando em uma grande perda de material.
[004] De modo a resolver ao menos em parte os problemas, são conhecidos sistemas, tais como aqueles descritos no documento EP 1.004.423, depositado em nome de Feuerhern Harald, o qual intervém na formação da preforma dentro do cabeço de extrusão de modo a se obter, a partir do cabeçote, uma preforma deformada em uma direção pré-estabelecida. Desta forma, a subseqüente moldagem a sopro da preforma distribui igualmente a espessura das paredes. A deformação da preforma é obtida através da intervenção no mandril ou macho dentro do cabeçote de extrusão, precisamente através da substituição do mandril, ou causando uma deformação na saia externa do mandril, através de placas propositalmente dispostas.
[005] O propósito da presente invenção é o de eliminar os problemas da arte conhecida através da previsão de um cabeçote de extrusão para a moldagem a sopro de corpos ocos, o qual irá permitir que se garanta uma distribuição uniforme da espessura
2/8 das paredes da peça soprada.
[006] Um outro propósito da presente invenção é o de fornecer uma tal cabeçote de extrusão o qual será extremamente versátil e projetado de modo a ser usado para diversos tipos de produção, sem qualquer necessidade de mudanças estruturais.
[007] Os propósitos supra são alcançados, de acordo com a invenção, através de um cabeçote de extrusão, as características deste estando listadas na reivindicação 1 em anexo.
[008] As formas de realização vantajosas da invenção aparecem nas reivindicações dependentes.
[009] O cabeçote de extrusão para a moldagem a sopro de corpos ocos, de acordo com a presente invenção, compreende um corpo definido dentro de uma câmara substancialmente cilíndrica. Axialmente disposto dentro da câmara do corpo encontra-se um plugue de força apresentando um formato substancialmente cilíndrico de modo a definir um vão cilíndrico entre a superfície do lado de fora do macho ou mandril e a superfície do lado de dentro do corpo, através do qual o material plástico fundido, alimentado por meio de um extrusor, pode fluir.
[0010] Uma abertura na matriz é disposta na extremidade de fundo do corpo de modo a definir a conformação da superfície do lado de fora da preforma.
[0011] A porção de fundo do macho é disposta dentro da abertura da matriz de modo a definir um vão anular que se comunica com o primeiro vão cilíndrico para a saída da preforma tubular do cabeçote de extrusão.
[0012] A característica principal da invenção é representada pelo fato de que o cabeçote de extrusão ainda compreende um embolo suportando, no fundo, um enxerto de formação oval. O embolo é montado de forma deslizante axialmente dentro de uma câmara formada na parte de fundo do macho e se abre para baixo. Desta forma, o embolo pode se mover desde uma posição retraída de repouso, na qual o bordo de fundo do enxerto de formação oval fica localizado dentro da câmara da parte de fundo do macho, até uma posição extraída de trabalho, na qual o bordo de fundo do enxerto de formação oval se projeta do fundo com relação ao bordo de fundo da parte de fundo do macho.
3/8 [0013] Desta forma, o bordo de fundo do enxerto de formação oval que se projeta do fundo a partir da porção de fundo do macho possibilita o ajuste na distribuição radial da superfície interna do polímero. Uma vez que o bordo de fundo do enxerto de formação oval á assimétrico, enquanto que o bordo de fundo da abertura da matriz é simétrica, ocorrerá uma distribuição apropriada da espessura da preforma, assim satisfazendo os requisitos de produção e o subseqüente processo de moldagem a sopro dentro do molde. [0014] As vantagens da invenção são claramente evidentes uma vez que esta permite, através do controle do movimento do embolo, um ajuste do deslocamento do enxerto de formação oval de conformidade com os requisitos de produção.
[0015] Outras características da invenção ficarão mais claras a partir da descrição detalhada que segue, com relação as suas formas de realização, as quais são apresentadas puramente a título de exemplo não limitativo e que são ilustradas nas figuras em anexo, nas quais:
- A figura 1 é uma apresentação em elevação lateral de um cabeçote de extrusão completo, de acordo com a invenção;
- A figura IA é um detalhe ampliado do quanto destacada pelo circulo A da figura 1;
- A figura 2 é uma vista em planta da parte de baixo da abertura da matriz do cabeçote de extrusão da figura 1;
- A figura 3 é uma vista em secção transversal axial feita de acordo com o plano de secção III-III da figura 2 da abertura da matriz do cabeçote de extrusão da figura i;
- A figura 3A é uma ampliação do detalhe destacado pelo círculo A da figura 3;
- A figura 4 é uma vista em elevação inferior do enxerto de formação oval do cabeçote de extrusão da figura 1;
- A figura 5 é uma vista lateral do enxerto de formação oval da figura 4;
- A figura 5A é uma vista lateral do enxerto de formação oval feito de acordo com a direção da flecha A da figura 5;
- A figura 6 é uma vista lateral da porção de fundo do cabeçote da figura 1, quando o macho do cabeçote de extrusão se encontra na posição levantada de trabalho e o embolo do enxerto de formação oval se encontra na posição retraída de repouso;
Μ
- Α figura 6Α é uma ampliação de um detalhe destacado pelo círculo A da figura 6;
- A figura 7 é uma vista em secção transversal axial feita de acordo com o plano de secção VII-VII da figura 6;
- A figura 7A é uma ampliação do detalhe destacado pelo círculo A da figura 7;
- A figura 8 é uma vista lateral da porção de fundo do cabeçote da figura 1, quando o macho do cabeçote de extrusão se encontra na posição elevada de trabalho e o embolo do enxerto de formação oval se encontra na posição distendida de trabalho;
- A figura 8A é uma ampliação do detalhe destacado pelo círculo A da figura 8;
- A figura 9 é uma vista em secção transversal axial feita de acordo com o plano IXIX da figura 8;
- A figura 9A é uma ampliação do detalhe destacado pelo círculo A da figura 9;
- A figura 10 é uma vista lateral da porção de fundo do cabeçote da figura 1, quando o plugue de força do cabeçote de extrusão se encontra na posição abaixada de repouso e o enxerto de formação oval se encontra na posição retraída de repouso;
- A figura 10A é uma ampliação do detalhe destacado pelo círculo A da figura 10;
- A figura 11 é uma vista em secção transversal axial feita de acordo com o plano XIXI da figura 10; e
- A figura 11A é uma ampliação do detalhe destacado pelo círculo A da figura 11.
[0016] Fazendo ora referência à figura 1, nesta é ilustrado um cabeçote de extrusão, de acordo com a invenção, designado em seu todo pelo numeral de referência 1. O cabeçote de extrusão 1 apresenta um corpo 2 substancialmente cilíndrico. Um macho 3 substancialmente cilíndrico é axialmente disposto dentro do corpo 2.
[0017] Entre a parede interna do corpo 2 do cabeçote e a parede externa do macho 3 é formado um vão cilíndrico 4, através do qual o material fundido, que é alimentado no cabeçote através de uma extrusora (não mostrada), pode fluir na direção do duto 5 disposto dentro do cabeçote. Desta forma, o material fundido no vão 4 do cilindro assume um formato substancialmente tubular.
[0018] Localizada na extremidade de fundo do cabeçote 1 encontra-se uma abertura 6, sendo que dentro desta fica disposta a parte de fundo 30 do macho 3. De
5/8 acordo com uma configuração da abertura 6 da matriz e da parte de fundo 30 do macho é a forma da preforma que deve ser obtida a partir do cabeçote de extrusão 1 a seguir a moldagem por sopro do molde.
[0019] Com referência as figuras IA, 2, 3 e 3A, a abertura 3 da matriz compreende um primeiro elemento 7 cilíndrico, fixado no corpo 2 do cabeçote de extrusão, e um segundo elemento 8 anular, fixado no elemento cilíndrico 7 através de parafusos de fixação os quais engatam em respectivos furos de fixação 9 feitos no elemento cilíndrico 7 e no elemento 8 em forma de disco da abertura 6 da matriz.
[0020] Definido entre a superfície do lado de fora da parte de fundo 30 do macho e a superfície do lado de dentro do elemento cilíndrico 7 da abertura da matriz encontra-se um vão cilíndrico 10 que se comunica com a câmara cilíndrica 4 para a passagem do material fundido. O vão cilíndrico 10 é afunilado dentro do elemento anular terminal 8 da abertura da matriz. O elemento anular 8 apresenta uma superfície 11 de parede interna cônica com um diâmetro interno o qual é reduzido na direção para baixo. Além disto, a extremidade de fundo do elemento terminal 30 do macho apresenta uma superfície 31 de parede externa cônica com um diâmetro interno o qual é reduzido na direção para baixo. Desta forma, entre as duas superfícies cônicas 11 e 31 é criado um afunilamento 10' do vão cilíndrico 10.
[0021] Feito na parte de fundo 30 do macho 3 encontra-se uma câmara cilíndrica 32 aberta no fundo. Um êmbolo 20 pode deslizar axialmente dentro da câmara cilíndrica 32 do macho.
[0022] O êmbolo 20 apresenta um furo axial 21 terminando em uma sede mais larga 22. Com referência também as figuras 1 e IA, uma haste 25, a extremidade de fundo da qual é fixada no êmbolo 20 através de uma porca 26 alojada na sede 22 do êmbolo 20, passa o furo axial 21 do êmbolo 20. Tal como ilustrado na figura 1, o êmbolo 25 se estende axialmente dentro do macho 3; para este propósito, o macho 3 deve apresentar um canal axial destinado a possibilitar a passagem da haste 25 do êmbolo. [0023] A extremidade de topo da haste 25 está localizada na parte de topo do cabeçote de extrusão 1 e é conectada a um atuador 26, o qual realiza a translação axial da haste 25. O atuador 26 é controlado através de um controlador 27 proposital mente
6/8 previsto.
[0024] Fixado na superfície de fundo do êmbolo 20 encontra-se um enxerto de formação oval 40. O enxerto de formação oval 40 apresenta uma pluralidade de furos de fixação 41, destinados a ficarem alinhados com os furos de fixação do êmbolo de modo a receberem parafusos de fixação.
[0025] Tal como ilustrado nas figuras 4, 5 e 5A, o enxerto de formação oval 40 apresenta um formato tipo disco, com um diâmetro externo substancialmente igual ao do êmbolo 20 de modo a poder deslizar na câmara cilíndrica 32 do macho. O bordo 48 externo do fundo do enxerto de formação oval 40 apresenta um perfil assimétrico e é dividido em quatro porções de arco do circulo 48a, 48b, 48a', 48b' formando um ângulo com o centro de 90°. Para ser preciso, e tal como ilustrado nas figuras 5 e 5A, existem duas porções do bordo externo de fundo com um perfil convexo, 48a e 48a', dispostas em posições diametralmente opostas, em duas porções do bordo externo de fundo com um perfil côncavo, 48b e 48b', dispostas em posições diametralmente opostas.
[0026] Com relação as figuras 6, 6A, 7 e 7A, o êmbolo 20 encontra-se em sua posição retraída de repouso e o macho 3 está na posição abaixada de trabalho. Nesta situação, o êmbolo 20 está retraído dentro da câmara 32 da parte de fundo 30 do macho e o bordo de fundo 48 do enxerto de formação oval 40 não se projeta externamente com relação ao bordo de fundo 38 da parte de fundo 30 do macho. O macho é levantado e a parte de fundo 30 do macho fica dentro da abertura 6 da matriz; por conseqüência, o bordo de fundo 38 da parte de fundo do macho não se projeta externamente com relação ao bordo de fundo 88 da abertura 6 da matriz.
[0027] O material fundido pode passar através do afunilamento 10' do vão 10 de modo a formar, na saída da abertura 6 da matriz, uma preforma tubular com uma espessura substancialmente conste, uma vez que o bordo de fundo 38 do macho e o bordo de fundo 88 da abertura 6 da matriz são circulares e simétricos. Por conseqüência, não é realizado nenhum controle em relação à espessura da preforma.
[0028] Se o objetivo é o de realizar um controle em relação a espessura da preforma, o controlador 2J (figura 1) controla o atuador 26, o qual atua sobre a haste 25, assim causando a translação para baixo do êmbolo 20.
7/8 [0029] Após a dita translação (veja as figuras 8, 8A, 9 e 9a), o êmbolo 20 se encontra na posição operacional distendida, e também a parte de fundo 30 do macho se encontra na posição operacional alçada ou elevada. Nesta situação, O bordo de fundo 48 do enxerto de formação oval 40 se projeta externamente para baixo tanto com relação do bordo de fundo 38 da parte de fundo 30 do macho quanto com relação ao bordo de fundo 88 da abertura 6 da matriz.
[0030] O material fundido pode passar através do afunilamento 10' do vão 10; contudo, e neste caso, a superfície interna do material fundido entra em contato com a parte de fora do bordo de fundo 48 do enxerto de formação oval 40.
[0031] Uma vez que a parte de fora do bordo de fundo 48 do enxerto de formação oval é assimétrica e apresenta porções convexas 48a, 48a' e côncavas 48b e 48b', a superfície interna da preforma na saída da abertura 6 da matriz é tornada oval. Como resultado, a preforma irá apresentar uma maior espessura nas partes convexas 48a, 48a' do enxerto de formação oval 40 e uma menor espessura nas partes côncavas 48b e 48b' do enxerto de formação oval 40.
[0032] Em seguida, e quando a preforma com uma espessura não uniforme é soprada no molde, ocorrerá uma distribuição igualada da espessura das paredes laterais do produto acabado.
[0033] Deve ser levado em consideração que o macho 3 pode transladar axialmente dentro do cabeçote 1 de modo a se mover desde a posição operacional elevada, na qual o afunilamento 10' do vão cilíndrico 10 fica aberto para a passagem do material fundido, para uma posição abaixada de descanso, na qual o afunilamento 10' do vão cilíndrico 10 fica fechado de modo a obstruir a passagem do material fundido para fora.
[0034] Com referência as figuras 10, 10A, 11 e 11A, quando é necessário parar a produção, o êmbolo 20 é trazido de volta para a sua posição retraída de descanso dentro da câmara cilíndrica 32 da parte de fundo 30 do macho, e o macho 3 é atuado em translação para baixo de modo a levar a parede 31 externa afunilada da parte de fundo 30 do macho em contato com a parede 32 interna afunilada da abertura 6 da matriz. Desta forma, o afunilamento 10' do vão cilíndrico 10 fica fechado, e o material fundido não pode sair pela abertura 6.
8/8 [0035] Deve ser percebido que, nesta situação, o bordo de fundo 38 da parte de fundo 30 do macho se projeta ligeiramente para baixo com relação a parede de fundo 88 da parte de fundo 8 da abertura 6 da matriz.
1/2
Claims (8)
- Reivindicações1. Cabeçote de extrusão (1) para a moldagem por sopro de corpos ocos, compreendendo:um corpo (2), definido dentro de uma câmara cilíndrica;um plugue de força (3) apresentando um formato cilíndrico e disposto axialmente dentro de dita câmara cilíndrica do corpo, de modo a definir um vão cilíndrico (4) entre a superfície do lado de fora do plugue de força e a superfície do lado de dentro do corpo, através do qual pode fluir o material plástico alimentado por uma extrusora;uma abertura (6) da matriz disposta na extremidade de fundo do corpo (2); e uma parte de fundo (30) do plugue de força (3) disposto dentro da abertura (6) da matriz de modo a definir um vão cilíndrico (10) em comunicação com o dito vão cilíndrico (4) para a saída da preforma tubular de dito cabeçote de extrusão, o dito cabeçote de extrusão sendo caracterizado pelo fato de compreender:um êmbolo (20) suportando, no fundo, um enxerto de formação oval (40), o dito êmbolo (20) sendo montado de forma deslizante dentro da câmara (32) formada em dita parte de fundo (30) do plugue de força e aberta para baixo, de tal forma que o dito êmbolo possa passar de uma posição retraída de descanso, na qual o bordo de fundo (48) do enxerto de formação oval se encontra dentro de dita câmara (32) da parte de fundo do plugue de força, para uma posição operacional distendida, na qual o bordo de fundo (48) de dito enxerto de formação oval se projeta no fundo com relação ao bordo de fundo (38) de dita parte de fundo do plugue de força.
- 2. Cabeçote de extrusão (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito enxerto de formação oval (40) apresenta um formato anular e o seu bordo de fundo (48) é assimétrico, apresentando porções com perfil convexo (48a, 4889 e porções com perfil côncavo (48b, 48b').
- 3. Cabeçote de extrusão (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito enxerto de formação oval (40) apresenta duas porções com perfil convexo (48a, 48a') dispostas em posições diametralmente opostas e duas porções com perfil côncavo (48b, 48b') dispostas em posições diametralmente opostas.
- 4. Cabeçote de extrusão (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo2/2 fato de que cada uma de ditas porções com perfil convexo e côncavo (48a, 48a', 48b, 48b') apresentam a forma de um arco de um circunferência, apresentando um ângulo de 90°.
- 5. Cabeçote de extrusão (1), de acordo com uma qualquer dentre as reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o dito êmbolo (20) é ligado a uma haste (25), a qual atravessa axialmente o dito plugue de força (3), para ser atuada em translação por um atuador (26) disposto na porte de topo do dito cabeçote de extrusão (1).
- 6. Cabeçote de extrusão (1), de acordo com uma qualquer dentre as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o dito plugue de força (3) é axialmente montado de forma transladável dentro de dito corpo (2) do cabeçote, de modo a passar de uma posição elevada operacional, na qual o dito vão cilíndrico (10, IO7) formado entre a parte de fundo (30) do plugue de força e a abertura (6) da matriz, é mantido aberto, e uma posição abaixada de descanso, na qual o dito vão cilíndrico (10, IO7) formado entre a parte de fundo (30) do plugue de força e a abertura (6) da matriz fica fechado.
- 7. Cabeçote de extrusão (1), de acordo com uma qualquer dentre as reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a dita abertura da matriz compreende uma parte de fundo (8), a qual apresenta uma superfície do lado de dentro cônica (11) com um raio que é reduzido na direção para baixo, e sendo que a dita parte de fundo (30) do plugue de força compreende uma superfície do lado de dentro cônica (31), com um diâmetro o qual é reduzido na direção para baixo, de modo a gerar uma restrição (107) de dito vão anular (10) para a passagem do material plástico fundido.
- 8. Método para controlar a espessura das paredes de uma preforma, resultante do cabeçote de extrusão definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas:- alimentar o material fundido no cabeçote de extrusão (1); e- abaixar o êmbolo (20) suportando um enxerto de formação oval (40) disposto em uma câmara (32) feito na parte de fundo (30) do plugue de força (3) do cabeçote de extrusão, de tal forma que o bordo de fundo (48) do enxerto de formação oval se projeta para o fundo com relação ao bordo de fundo (38) de dita parte de fundo (30) do plugue de força, de modo a tornar oval a parte da preforma resultante de dito cabeçote de extrusão.1/5
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