ES2231595T3 - Procedimiento y dispositivo para el control automatico de la presion hidraulica en un cilindro hidraulico para canales calientes de maquinas de moldeado por inyeccion de presion regulada. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para el control automatico de la presion hidraulica en un cilindro hidraulico para canales calientes de maquinas de moldeado por inyeccion de presion regulada.Info
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Abstract
Procedimiento para controlar de forma automática la presión hidráulica en un cilindro hidráulico para canales calientes de máquinas de moldeado por inyección de presión regulada, que comprende las etapas siguientes: alimentar aceite presurizado a un cuerpo cilíndrico (1) para mover un pistón (2) que se recibe de manera que se pueda mover en dicho cuerpo cilíndrico (1) en una dirección por medio de la presión hidráulica del aceite que actúa sobre el pistón (2); y regular la presión en dicho cuerpo cilíndrico (1), caracterizado porque la etapa de regulación de presión comprende: mover un cabezal regulador de presión (7, 8) que se encuentra dispuesto en un orificio de asiento (5, 6) formado axialmente en una pared lateral de dicho cuerpo cilíndrico (1) y que comunica con dicho cuerpo cilíndrico (1), en la misma dirección por medio de la presión hidráulica del aceite, al mismo tiempo que se comprime un resorte regulador de presión (9, 10) cuando la presión hidráulica que actúa sobre el pistón (2) se incrementa en exceso, abriendo de este modo un puerto hidráulico dispuesto por el orificio de asiento (5, 6) y drenando el aceite del cuerpo cilíndrico (1) a través del puerto hidráulico abierto; y retornar el cabezal regulador de presión (7, 8) a una posición original del mismo, por medio de la fuerza de recuperación de dicho resorte regulador de presión (9, 10) cuando se reduce la presión hidráulica que actúa sobre el pistón (2) y no supera la fuerza de recuperación del resorte regulador de presión (9, 10) debido al drenaje del aceite del cuerpo cilíndrico (1).
Description
Procedimiento y dispositivo para el control
automático de la presión hidráulica en un cilindro hidráulico para
canales calientes de máquinas de moldeado por inyección de presión
regulada.
La presente invención se refiere, en general, a
la estructura de los cilindros hidráulicos para canales calientes
de máquinas de moldeado por inyección de plástico de presión
regulada y, más particularmente, a un procedimiento y un
dispositivo para controlar de forma automática la presión
hidráulica en dicho cilindro, instalando una unidad reguladora de
presión en cada uno de los dos puertos hidráulicos formados en las
partes superior e inferior de la pared lateral del cilindro, y
drenando de forma automática una cantidad predeterminada de aceite
presurizado del cilindro a través de cualquiera de los puertos
cuando la presión del interior del cilindro se incremente
excesivamente, evitando de este modo la sobrecarga de un pistón y
evitando la carbonización del aceite en el cilindro.
Como es bien conocido por los expertos en la
materia, se ha producido un cilindro hidráulico para los canales
calientes de máquinas de moldeado por inyección de plástico de
presión regulada después de diseñar adecuadamente el cilindro según
la capacidad deseada de un vástago de válvula.
Durante un procedimiento de inyección por
moldeado, se puede cambiar la presión hidráulica en el cilindro,
así como la presión aplicada al pistón del cilindro. Si la presión
en el cilindro se incrementa excesivamente, se podrían dañar los
moldes de inyección en las entradas que se ponen en contacto con la
boquilla del cilindro. En tal caso, el canal caliente podría no
funcionar de la forma deseada.
Dicho cilindro hidráulico para máquinas de
moldeado por inyección entra en contacto cercano con un canal
caliente calentado, de manera que el aceite de accionamiento del
interior del cilindro puede resultar calentado y carbonizado.
En una descripción detallada, el cilindro
hidráulico para los canales calientes de máquinas de moldeado por
inyección es un cilindro de pequeño diámetro, de manera que la
cantidad de aceite de accionamiento contenido en el hueco del
cilindro es sólo de varias decenas de mililitros.
Dado que el aceite de accionamiento se encuentra
contenido en el interior del cilindro calentado, dicho cilindro
podría calentar excesivamente el aceite y debido a ello, podría
deteriorar las características químicas y mecánicas de dicho
aceite, además de carbonizarlo.
Durante un procedimiento de moldeado por
inyección de plástico, el aceite de accionamiento se alimenta al
cilindro hidráulico y se drena del mismo de forma repetida, al
mismo tiempo que fluye a través de una conducción hidráulica larga.
Resulta necesario el uso de cuatro válvulas solenoide para controlar
el flujo del aceite de accionamiento de un cilindro hidráulico.
Con el fin de evitar que el aceite de
accionamiento se descargue de forma no deseada del cilindro a
través de un puerto de admisión de aceite durante una etapa de
drenaje de aceite, el puerto de admisión de aceite y el puerto de
escape de aceite del cilindro deben estar provistos de unas válvulas
solenoide, respectivamente, para forzar el flujo del aceite de
accionamiento en una dirección.
El cilindro hidráulico convencional para canales
calientes complica, de este modo, la construcción de un circuito
hidráulico. Un problema adicional del cilindro convencional reside
en que resulta prácticamente imposible instalar las válvulas
solenoide cuando se utiliza el cilindro con moldes de pequeño
tamaño.
La publicación de la patente US nº 4.755.131
describe un procedimiento y un cilindro hidráulico según los
preámbulos de las reivindicaciones 1 y 2. El cilindro se acciona
alimentando aceite presurizado al interior del cilindro para mover
un pistón en el cilindro. El aceite se drena de dicho cilindro
abriendo un puerto hidráulico que está provisto exteriormente en la
forma de una válvula de alivio de presión.
La publicación de la patente US nº 5.483.796
describe un cilindro de fluido provisto de válvulas de
apertura/cierre controladas a presión conectadas al mismo. La
válvula de apertura/cierre incluye una bobina para cerrar un paso
de suministro/descarga y un resorte para obligar dicha bobina.
De acuerdo con esto, la presente invención se ha
llevado a cabo teniendo en cuenta los problemas mencionados que se
daban en la técnica anterior, y un objetivo de la presente
invención es proporcionar un dispositivo para controlar de forma
automática la presión hidráulica en un cilindro hidráulico para
canales calientes de máquinas de moldeado por inyección de presión
regulada, que esté provisto de una unidad reguladora de presión, que
disponga tanto de un resorte regulador de presión, como de un
cabezal regulador de presión, en cada uno de los dos puertos
hidráulicos formados en las partes superior e inferior de la pared
lateral del cilindro, y en el que una unidad reguladora de presión
abra de forma automática un puerto hidráulico asociado cuando actúe
una presión, que exceda el nivel de referencia predeterminado tanto
por la fuerza del resorte regulador de presión, como por el área en
sección transversal del cabezal regulador de presión, sobre el
pistón del cilindro, descargando de este modo una cantidad
predeterminada de aceite presurizado del cilindro a través del
puerto abierto, y manteniendo así la presión constante deseada
actuando sobre el pistón en el cilindro.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y un dispositivo para controlar de
forma automática la presión hidráulica en un cilindro hidráulico
para canales calientes de máquinas de moldeado por inyección de
presión regulada, que recibe de forma continua aceite nuevo debido
al drenaje automático de aceite por medio del funcionamiento de las
unidades reguladoras de presión, evitando así que el aceite se
carbonice en el cilindro debido al calor del canal caliente.
Estos objetivos se alcanzan mediante un
procedimiento de control automático de la presión hidráulica en un
cilindro hidráulico según la reivindicación 1 y mediante un
dispositivo correspondiente según la reivindicación 2. La
reivindicación dependiente define una forma de realización de la
invención preferida y ventajosa.
El procedimiento de control automático de la
presión hidráulica en un cilindro hidráulico para canales calientes
de máquinas de moldeado por inyección de presión regulada según la
presente invención comprende las etapas de: alimentar aceite
presurizado al cilindro hidráulico para mover un pistón en el
cilindro en una dirección, por medio de la presión hidráulica del
aceite que actúa en el pistón; mover un cabezal regulador de
presión en la misma dirección, por medio de la presión hidráulica
del aceite, al mismo tiempo que se comprime un resorte regulador de
presión cuando la presión hidráulica que actúa sobre el pistón se
incrementa excesivamente, abriendo de este modo un puerto hidráulico
conectado al cabezal regulador de presión y drenando el aceite del
cilindro, a través del puerto hidráulico abierto; y retornar el
cabezal regulador de presión a una posición original del mismo,
restaurando la fuerza del resorte regulador de presión cuando se
reduzca la presión hidráulica que actúa sobre el pistón, y no
sobrepase la fuerza de recuperación del resorte debido al drenaje
del aceite del cilindro a través del puerto hidráulico.
El dispositivo para controlar de forma automática
la presión hidráulica en un cilindro hidráulico para canales
calientes de máquinas de moldeado por inyección de presión regulada
según la presente invención comprende: un cuerpo cilíndrico que
recibe de modo que se pueda mover un pistón y que está provisto de
un puerto de escape de aceite y de un puerto de admisión de aceite
en los extremos superior e inferior de una pared lateral del mismo,
de manera que el puerto de escape de aceite se comunica con una
cámara superior dispuesta sobre el pistón y el puerto de admisión
de aceite se comunica con una cámara inferior situada debajo del
pistón, siendo dichos puertos de admisión y de escape de aceite
capaces de alimentar y de drenar aceite presurizado al interior del
cuerpo cilíndrico y desde el mismo; dos orificios de asiento
formados axialmente en la pared lateral del cuerpo cilíndrico en
posiciones diametralmente opuestas, de manera que se permita que
las cámaras superior e inferior del cuerpo cilíndrico se comuniquen
con una conducción de aceite dispuesta en la parte exterior del
cuerpo cilíndrico mediante los orificios de asiento; y una unidad
reguladora de presión dispuesta en cada uno de los dos orificios de
asiento del cuerpo cilíndrico y capaz de abrir de forma selectiva
el orificio de asiento, de manera que se descargue una cantidad
predeterminada de aceite presurizado del cuerpo cilíndrico hasta la
conducción de aceite para mantener una presión hidráulica constante
deseada en el cuerpo cilíndrico, consistiendo dicha unidad
reguladora de presión en un cabezal regulador de presión dispuesto
de manera que se pueda desplazar en una boquilla del orificio de
asiento, un resorte regulador de presión dispuesto en el orificio de
asiento para obligar normalmente el cabezal regulador de presión
en una dirección de cierre de la boquilla, y un conector dispuesto
en el orificio de asiento en una posición situada por detrás del
resorte regulador de presión, de modo que el cabezal y el resorte
reguladores de presión se mantengan en el orificio de asiento.
Los anteriores y otros objetivos, características
y ventajas de la presente invención se pondrán más claramente de
manifiesto a partir de la siguiente descripción detallada haciendo
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 es una vista en sección que muestra
la construcción de un dispositivo para controlar de forma
automática la presión hidráulica en un cilindro hidráulico para
canales calientes de máquinas de moldeado por inyección de plástico
según la forma de realización preferida de la presente invención;
y
la Figura 2 es una vista en sección de un cuerpo
cilíndrico del cilindro hidráulico según la presente invención.
A continuación, se hará referencia a los dibujos,
en los que se utilizan los mismos números de referencia para
designar los componentes iguales o similares.
La Figura 1 es una vista en sección que muestra
la construcción de un dispositivo para controlar de forma
automática la presión hidráulica en un cilindro hidráulico para
canales calientes de máquinas de moldeado por inyección de plástico
según la forma de realización preferida de la presente invención, la
Figura 2 es una vista en sección de un cuerpo cilíndrico del
cilindro hidráulico según la presente invención.
Tal como se muestra en los dibujos, el
dispositivo para controlar de forma automática la presión
hidráulica en el cilindro hidráulico según la invención comprende
un cuerpo cilíndrico 1 cubierto con un cabezal de cilindro 1a para
definir un hueco de cilindro, con un pistón 2 recibido de forma que
permita su movimiento en el hueco de cilindro para definir una
cámara superior variable y una cámara inferior variable en el
cuerpo cilíndrico 1. Un puerto de admisión de aceite 3 y un puerto
de escape de aceite 4 se forman en los extremos inferior y superior
de la pared lateral del cuerpo cilíndrico 1, para comunicar con la
cámara inferior y con la cámara superior del cuerpo cilíndrico 1,
respectivamente. Ambos puertos de aceite 3 y 4 alimentan o drenan
aceite presurizado al interior del cuerpo cilíndrico 1 y desde el
mismo. Se forman axialmente dos orificios de asiento 5 y 6 en la
pared lateral del cuerpo cilíndrico 1 en posiciones diametralmente
opuestas, de manera que la cámara inferior del cuerpo cilíndrico 1
se pueda comunicar con el puerto de escape de aceite 4 a través del
orificio 6 y que la cámara superior del cuerpo cilíndrico 1 se
pueda comunicar con el puerto de admisión de aceite 3 a través del
orificio 5. Se disponen dos unidades reguladoras de presión en los
dos orificios de asiento 5 y 6 del cuerpo cilíndrico 1, de manera
que abran de forma selectiva dichos orificios de asiento 5 y 6 y
descarguen una cantidad predeterminada de aceite presurizado del
cuerpo cilíndrico 1 para mantener la presión hidráulica constante
deseada en el cuerpo cilíndrico 1. Cada una de las unidades
reguladoras de presión consiste en un cabezal regulador de presión 7
u 8 asentado de forma que permita su movimiento en una boquilla de
cada uno de los orificios de asiento 5 ó 6, un resorte regulador de
presión 9 ó 10 dispuesto en el orificio de asiento 5 ó 6 para
obligar normalmente al cabezal regulador de presión 7 u 8 en una
dirección de cierre de la boquilla, y un conector 11 ó 12 dispuesto
en el orificio de asiento 5 ó 6 en una posición por detrás del
resorte regulador de presión 9 ó 10, de manera que el cabezal
regulador de presión 7 u 8 y el resorte regulador de presión 9 ó 10
se mantengan en el orificio de asiento 5 ó 6. En los dibujos, el
número de referencia 13 designa un vástago de válvula conectado al
pistón 2.
El dispositivo de control de la presión
hidráulica según la invención funciona del siguiente modo.
Cuando se alimenta el aceite de accionamiento
presurizado a través del puerto de admisión de aceite 3 al interior
de la cámara inferior dispuesta debajo del pistón 2 en el interior
del cuerpo cilíndrico 1, el pistón 2 se mueve hacia arriba en el
cuerpo cilíndrico 1 por medio de la acción de la presión hidráulica
del aceite.
El tal caso, el cabezal regulador de presión 8
asociado con el puerto de escape de aceite 4 es obligado hacia
abajo gracias a la fuerza de resorte de su resorte regulador de
presión 10, cerrando de este modo la boquilla del orificio de
asiento 6.
Cuando el pistón 2 se mueve completamente hacia
arriba para alcanzar su punto muerto superior y además, se alimenta
el aceite presurizado al interior de la cámara inferior del cuerpo
cilíndrico 1, la presión hidráulica del interior de la cámara
inferior se incrementa excesivamente de modo que supera la fuerza
de resorte del resorte 10 asentado en el orificio 6 asociado con el
puerto de escape de aceite 4. El cabezal regulador de presión 8 se
mueve hacia arriba al tiempo que se comprime el resorte 10 por
medio de la presión hidráulica, abriendo así la boquilla del
orifico 6.
Cuando se abre la boquilla del orificio 6 tal
como se ha descrito anteriormente, el aceite presurizado se
descarga desde la cámara inferior hasta el puerto de escape de
aceite 4, de manera que se reduce la presión hidráulica del
interior de la cámara inferior. Cuando se reduce la presión
hidráulica del interior de la cámara inferior de manera que la
presión no supera la fuerza de recuperación del resorte 10, el
cabezal regulador de presión 8 se mueve hacia abajo de forma
elástica gracias a la fuerza de recuperación del resorte 10 para
cerrar la boquilla del orificio 6.
Cuando se cambia en la dirección contraria el
flujo del aceite del cilindro hidráulico para mover el pistón 2
hacia abajo en el cuerpo cilíndrico 1, se acciona la unidad
reguladora de presión dispuesta en el orificio 5 para controlar
automáticamente la presión hidráulica en la cámara superior situada
sobre el pistón 2 en el cuerpo cilíndrico 1.
Es decir, cuando se alimenta el aceite de
accionamiento presurizado a través del puerto de escape de aceite 4
en la cámara superior del cuerpo cilíndrico 1, el pistón 2 se mueve
hacia abajo en el cuerpo cilíndrico 1 gracias a la presión
hidráulica del aceite. Cuando el pistón 2 se mueve completamente
hacia abajo para alcanzar su punto muerto inferior y además se
alimenta el aceite a presión en el interior de la cámara superior,
se incrementa excesivamente la presión hidráulica del interior de
la cámara superior de modo que supera la fuerza de resorte del
resorte 9 asentado en el orificio 5 asociado con el puerto de
admisión de aceite 3. El cabezal regulador de presión 7 se
desplaza hacia abajo al mismo tiempo que el resorte 9 se comprime
por medio de la presión hidráulica, abriendo así la boquilla del
orificio 5. Por lo tanto, se descarga el aceite presurizado desde
la cámara superior hasta el puerto de admisión de aceite 3, y de
este modo, se reduce la presión hidráulica del interior de la
cámara superior. Cuando se reduce la presión hidráulica del
interior de la cámara superior de manera que dicha presión no supere
la fuerza de recuperación del resorte 9, el cabezal regulador de
presión 7 se mueve de forma elástica hacia arriba por medio de la
fuerza de recuperación del resorte 9 para cerrar la boquilla del
orificio 5. De este modo, el dispositivo de control de presión
hidráulica según la presente invención controla de forma automática
la presión hidráulica en el cuerpo cilíndrico 1, de manera que la
presión extremadamente elevada no actúa sobre el pistón 2. Por lo
tanto, el dispositivo protege el cuerpo cilíndrico 1 y el pistón 2
de dicha excesiva presión elevada, permitiendo que el vástago de
válvula 13 se accione bajo la presión deseada, protegiendo así la
entrada de los canales calientes.
Además, dado que el dispositivo de control de
presión hidráulica según la presente invención está provisto de dos
unidades reguladoras de presión en la pared lateral del cuerpo
cilíndrico, en posiciones correspondientes a los puertos de
admisión y de escape de aceite, resulta posible controlar de manera
efectiva el funcionamiento del cilindro hidráulico de modo que el
aceite de accionamiento fluya en una dirección deseada utilizando
dos válvulas solenoide para la elevación y el descenso del pistón,
de forma distinta al cilindro hidráulico convencional que está
provisto de cuatro válvulas solenoide.
Tal como se ha descrito anteriormente, la
presente invención proporciona un procedimiento y un dispositivo
para controlar de forma automática la presión hidráulica en un
cilindro hidráulico para canales calientes de máquinas de moldeado
por inyección de presión regulada. El dispositivo de la presente
invención está provisto de una unidad reguladora de presión que
dispone tanto de un resorte regulador de presión, como de una
cabezal regulador de presión, en cada uno de los dos puertos
hidráulicos formados en las partes superior e inferior de la pared
lateral del cilindro, y hace que una unidad reguladora de presión
abra un puerto hidráulico asociado cuando una presión, que excede un
nivel de referencia predeterminado tanto por la fuerza de resorte
del resorte regulador de presión, como por el área en sección
transversal del cabezal regulador de presión, actúe sobre el pistón
del cilindro. Se descarga una cantidad predeterminada de aceite
presurizado del cilindro a través del puerto abierto y de este
modo, se mantiene la presión constante predeterminada que actúa
sobre el pistón en el cilindro. El dispositivo según la presente
invención presenta una construcción sencilla, y reduce el número de
válvulas solenoide necesarias del cilindro de cuatro a dos, siendo,
de este modo, producido fácilmente a un coste de producción
reducido. El dispositivo regula además de forma automática la
presión hidráulica del interior del cilindro, y fuerza el aceite de
accionamiento a fluir de forma continua desde el mismo, evitando así
la carbonización del aceite en dicho cilindro.
Claims (3)
1. Procedimiento para controlar de forma
automática la presión hidráulica en un cilindro hidráulico para
canales calientes de máquinas de moldeado por inyección de presión
regulada, que comprende las etapas siguientes:
alimentar aceite presurizado a un cuerpo
cilíndrico (1) para mover un pistón (2) que se recibe de manera que
se pueda mover en dicho cuerpo cilíndrico (1) en una dirección por
medio de la presión hidráulica del aceite que actúa sobre el pistón
(2); y
regular la presión en dicho cuerpo cilíndrico
(1),
caracterizado porque la etapa de
regulación de presión comprende:
mover un cabezal regulador de presión (7, 8) que
se encuentra dispuesto en un orificio de asiento (5, 6) formado
axialmente en una pared lateral de dicho cuerpo cilíndrico (1) y
que comunica con dicho cuerpo cilíndrico (1), en la misma dirección
por medio de la presión hidráulica del aceite, al mismo tiempo que
se comprime un resorte regulador de presión (9, 10) cuando la
presión hidráulica que actúa sobre el pistón (2) se incrementa en
exceso, abriendo de este modo un puerto hidráulico dispuesto por el
orificio de asiento (5, 6) y drenando el aceite del cuerpo
cilíndrico (1) a través del puerto hidráulico abierto; y
retornar el cabezal regulador de presión (7, 8) a
una posición original del mismo, por medio de la fuerza de
recuperación de dicho resorte regulador de presión (9, 10) cuando
se reduce la presión hidráulica que actúa sobre el pistón (2) y no
supera la fuerza de recuperación del resorte regulador de presión
(9, 10) debido al drenaje del aceite del cuerpo cilíndrico (1).
2. Dispositivo para controlar de forma automática
la presión hidráulica en un cilindro hidráulico para canales
calientes de máquinas de moldeado por inyección de presión
regulada, que comprende:
un cuerpo cilíndrico (1) que aloja un pistón
movible (2) y que está provisto de un puerto de escape de aceite
(4) y de un puerto de admisión de aceite (3) en los extremos
superior e inferior de una pared lateral del mismo, de modo que el
puerto de escape de aceite (4) se comunica con una cámara superior
dispuesta sobre el pistón (2) y el puerto de admisión de aceite (3)
se comunica con una cámara inferior situada debajo de dicho pistón
(2), siendo dichos puertos de admisión y de escape de aceite (3, 4)
capaces de alimentar y de drenar el aceite presurizado en el
interior del cuerpo cilíndrico (1), y desde el mismo,
caracterizado porque están formados dos
orificios de asiento (5, 6) axialmente en la pared lateral de dicho
cuerpo cilíndrico (1) en posiciones diametralmente opuestas, de
manera que se permita que las cámaras superior e inferior del
cuerpo cilíndrico (1) se comuniquen con una conducción de aceite
dispuesta en el exterior del cuerpo cilíndrico (1) a través de
dichos orificios de asiento (5, 6); y
porque una unidad reguladora de presión está
dispuesta en cada uno de los dos orificios de asiento (5, 6) del
cuerpo cilíndrico (1) y capaz de abrir de forma selectiva los
orificios de asiento (5, 6) del cuerpo cilíndrico (1) a la
conducción de aceite para mantener una presión hidráulica constante
deseada en dicho cuerpo cilíndrico (1), consistiendo dicha unidad
reguladora de presión en un cabezal regulador de presión (7, 8)
asentado de forma que se pueda mover en una boquilla del orificio
de asiento (5, 6), un resorte regulador de presión (9, 10)
dispuesto en el orificio de asiento (5, 6) para obligar normalmente
el cabezal regulador de presión (7, 8) en una dirección de cierre
de la boquilla, y un conector (11, 12) dispuesto en el orificio de
asiento (5, 6) en una posición situada detrás del resorte regulador
de presión (9, 10) de manera que dicho cabezal regulador de presión
(7, 8) y dicho resorte (9, 10) se mantengan en los orificios de
asiento (5, 6).
3. Dispositivo según la reivindicación 2, en el
que dichos dos orificios de asiento (5, 6) se comunican con el
puerto de admisión de aceite (3) y con el puerto de escape de
aceite (4) respectivamente, y la unidad reguladora de presión
dispuesta en cada uno de los dos orificios de asiento (5, 6) es
capaz de drenar el aceite presurizado desde una cámara asociada del
cuerpo cilíndrico (1) a una cámara asociada del puerto de admisión
de aceite (3) y del puerto de escape de aceite (4).
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