ES2252210T3 - Dispositivo y metodo para tratamiento termico en un procedimiento de moldeo. - Google Patents
Dispositivo y metodo para tratamiento termico en un procedimiento de moldeo.Info
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Abstract
Dispositivo para el tratamiento térmico en un proceso de moldeo, en el que se conforman objetos (14, 20) en una máquina de moldeo (50), que comprende un utillaje de conformación divisible (10, 11) con un espacio de moldeo (40) cerrado en su interior, diseñado para su llenado mediante un material de moldeo líquido (30), cuyo dispositivo comprende: - un utillaje de tratamiento (1, 21) para el tratamiento térmico de los objetos, comprendiendo como mínimo una superficie de tratamiento (3) dispuesta para imitar, por lo menos parcialmente, en su forma al espacio de moldeo (40), y - un elemento de manipulación (12) para el transporte de los objetos (14, 20) a una posición situada por afuera de la máquina de moldeo (50), caracterizado porque el utillaje de tratamiento (1, 21) comprende medios (7) para conectar un objeto (14, 20) conformado en el espacio de moldeo (40) en el utillaje de tratamiento (1, 21), y porque el elemento de manipulación (12) está dispuesto para transportar el utillaje de tratamiento con el objeto (14, 20), alejándolo del utillaje de conformación divisible (10, 11) a una posición situada por afuera de la máquina de moldeo (50), y posibilitando de este modo la utilización de dicho utillaje de conformación divisible para el moldeo de un nuevo objeto, al mismo tiempo que el objeto conformado es tratado térmicamente por el utillaje de tratamiento.
Description
Dispositivo y método para tratamiento térmico en
un procedimiento de moldeo.
La presente invención se refiere a un método y
dispositivo para tratamiento térmico en un proceso de moldeo, en el
que se conforman objetos en una máquina de moldeo que comprende un
utillaje de conformación separable o divisible con un espacio de
moldeo comprendido en su interior, diseñado para su llenado con un
material líquido de moldeo. El material de moldeo puede consistir,
por ejemplo, en un material plástico, metales ligeros, otros metales
o metales nobles.
En los procesos de moldeo se conforman los
objetos en una máquina de moldeo al introducir un material de
moldeo, en estado líquido, en un utillaje de conformación que
comprenda una cámara de moldeo, cuya forma corresponde a la del
objeto a fabricar. El utillaje de conformación consiste
habitualmente en dos mitades, de manera que un lado es desplazable y
el otro es fijo. El utillaje de conformación está dotado
habitualmente de medios de refrigeración tales como aletas de
refrigeración o canales de refrigeración. El objeto es mantenido en
el utillaje de conformación hasta que se ha enfriado suficientemente
a efectos de ser transportado, por ejemplo, sobre una cinta
transportadora y mantener su forma. Cuando el objeto se ha enfriado
suficientemente para permitir tratamiento adicional, el utillaje de
conformación es abierto al desplazar el lado móvil, separándolo a un
lado, y el objeto es recogido sacándolo de la máquina de moldeo.
Posteriormente, se puede moldear el objeto siguiente.
El tiempo que requiere el moldeo del objeto se
llama tiempo de ciclo, y el tiempo de ciclo determina el número de
objetos que pueden ser fabricados por unidad de tiempo. En los
procesos de moldeo con producción de grandes cantidades de piezas,
es importante tener un tiempo de ciclo corto a efectos de aumentar
la producción en el mayor grado posible. El reducir los tiempos de
ciclo se ha demostrado difícil, dependiendo de ciertos obstáculos
físicos, tales como el hecho de que el utillaje de conformación debe
alcanzar una cierta temperatura antes de que el material de moldeo
pueda ser introducido en el utillaje de conformación, y que el
objeto debe ser refrigerado en el utillaje de conformación a efectos
de mantener su forma precisa. Si el objeto es desplazado demasiado
pronto desde el utillaje de conformación, existe riesgo de que se
desvíe y, por lo tanto, de que tengan lugar desviaciones
dimensionales. El tiempo de ciclo se ha disminuido optimizando el
tiempo de apertura, cierre, refrigeración y llenado. Una parte
esencial del tiempo del ciclo está constituida por el tiempo de
refrigeración del objeto, es decir, el tiempo de refrigeración, que
tiene como única finalidad asegurar la exactitud y calidad
dimensional de los objetos. En ciertos procesos de moldeo, el tiempo
de refrigeración puede ser hasta 70-80% del tiempo
total del
ciclo.
ciclo.
La Patente US4205950 da a conocer un método y
dispositivo para tratamiento térmico en un proceso de moldeo, de
acuerdo con el estado de la técnica más próximo. Dicho documento
muestra una máquina de moldeo por inyección que tiene tres
estaciones de trabajo, una estación de moldeo para inyección de
material fundido al espacio de moldeo, y dos estaciones de
refrigeración. La máquina comprende un utillaje de conformación
divisible, dotado de un medio molde superior y dos medios moldes
inferiores, y dos utillajes de tratamiento para la refrigeración del
objeto. Cuando el objeto tiene estabilidad de forma, la mitad
superior del molde del utillaje de moldeo es retirada, y el objeto
es transportado en la mitad inferior del utillaje de moldeo a una de
las estaciones de refrigeración, en la que el utillaje de
tratamiento se encuentra en la parte superior de la mitad inferior
del utillaje de conformación, y el objeto es refrigerado mientras
permanece en la mitad inferior del utillaje de conformación. Una
desventaja con dichos dispositivo y método es que requieren, como
mínimo, un medio molde adicional que es oneroso de
fabricar.
fabricar.
El objetivo de la presente invención consiste en
obtener un dispositivo y método que acorten el tiempo de ciclo
durante un proceso de moldeo, de manera que el número de objetos
producidos por unidad de tiempo puede ser incrementado. En especial,
es deseable un dispositivo para tratamiento térmico utilizable en
relación con el proceso de moldeo, y que permita la cooperación con
una máquina de moldeo.
Por esta razón, se dan a conocer un dispositivo y
método, de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 14.
Mediante el transporte del objeto desde el
utillaje de conformación a un utillaje de tratamiento, que comprende
una superficie de tratamiento, cuya forma imita, como mínimo en
ciertas partes, al espacio de moldeo y que está dispuesto por el
exterior de la máquina de moldeo, una parte del tiempo de
refrigeración puede tener lugar fuera de la máquina de moldeo, lo
que significa que el tiempo de ciclo se acorta. Esto significa que
se pueden refrigerar uno o varios objetos al mismo tiempo que se
efectúa el moldeo del nuevo objeto en la máquina de moldeo.
Cuando el objeto es refrigerado, se contrae y,
por lo tanto, cambia la forma del mismo. El objeto es transportado
al utillaje de tratamiento tan pronto como tiene estabilidad de
forma, es decir, cuando, como mínimo, la capa externa del objeto
tiene estabilidad de forma. En esta situación, el interior del
objeto no se encuentra necesariamente solidificado, por lo que su
forma no es todavía completamente estable y se pueden producir otras
retracciones. Estas retracciones pueden tener lugar, de manera
ventajosa, mientras el objeto se encuentra en el utillaje de
tratamiento. Dependiendo de la forma del objeto, la herramienta de
tratamiento necesita imitar por completo o sólo parcialmente el
espacio de moldeo. Para una forma menos complicada, puede ser
suficiente que el utillaje de tratamiento imite el espacio de moldeo
en una o varias partes escogidas. También puede ser suficiente
imitar un lado del utillaje de conformación, por ejemplo, el lado
móvil o ciertas partes de un lado. Un utillaje de conformación debe
tener una precisión muy elevada de dimensiones y, por lo tanto, es
muy caro de fabricar. La forma del utillaje de tratamiento no es
necesario que tenga una precisión tan elevada como el utillaje de
conformación, por el hecho de que el objeto es estable en cuanto a
forma, cuando se desplaza a la herramienta de tratamiento y, por lo
tanto, la herramienta de tratamiento es mucho menos onerosa de
fabricar. Asimismo, son habituales presiones elevadas durante los
procesos de moldeo, que requieren un dimensionado forzado,
especialmente durante, por ejemplo, el moldeo por inyección. A
efectos de llenar el espacio de moldeo lo más rápidamente posible,
se debe aplicar una presión muy elevada sobre un caldo de fusión
altamente viscoso. Si se debe conseguir entonces una buena
reproducción de forma del objeto, se debe compensar el incremento en
volumen que sufre el material de moldeo cuando se pasa de estado
líquido a estado sólido a la temperatura a la que se tiene que abrir
el utillaje de moldeo. Como consecuencia, las altas presiones
necesarias hacen que las herramientas de moldeo sean muy caras, lo
que plantea grandes exigencias en la producción en grandes
series.
El utillaje de tratamiento se fabrica de modo
óptimo en un material buen conductor térmico, tal como un metal, por
ejemplo, aluminio, magnesio o acero. Otros materiales posibles son
plástico metalizado, por ejemplo, plástico con un recubrimiento
metálico o plásticos térmicamente conductores, es decir, plásticos
con añadiduras de metales, para mejorar las características
térmicas. Si el utillaje de tratamiento es fabricado en un material
macizo buen conductor térmico, el tratamiento térmico puede implicar
que el objeto es retenido durante un cierto tiempo en el utillaje de
tratamiento, de manera que se elimina el calor por el material
térmico. A efectos de acelerar la refrigeración y conseguir una
temperatura controlada, el utillaje de tratamiento puede estar
dotado de elementos de refrigeración, por ejemplo, aletas de
refrigeración para la conducción de calor o canales con un medio de
refrigeración, tal como se ha indicado
anteriormente.
anteriormente.
En una realización de la invención, el utillaje
de tratamiento comprende uno o varios canales dispuestos para la
conducción de un medio, con el objetivo de añadir o retirar energía
en forma de calor. La temperatura del medio determina si el objeto
se enfriará o se calentará. El utillaje de tratamiento puede ser
utilizado de esta manera tanto para refrigeración como para
calentamiento del objeto. En ciertos casos, es también necesario
calentar el utillaje de tratamiento antes de que el objeto caliente
sea transportado al utillaje de tratamiento, a efectos de disminuir
las diferencias de temperatura e impedir, por lo tanto, la
producción de grietas. Los canales pueden ser internos o pueden
estar situados en el exterior y el medio de tratamiento puede ser un
líquido, un gas o aire. En una realización de la invención, el
utillaje de tratamiento comprende una serie de canales dispuestos
para conducir medios con diferentes temperaturas entre sí. El
objetivo de tener diferentes canales comprendiendo medios con
diferentes temperaturas es que, en ciertas aplicaciones, se desea
tener diferentes procesos de refrigeración en diferentes partes del
objeto. Por ejemplo, cuando diferentes partes del objeto tienen
diferentes grosores de material, las partes más delgadas se enfrían
más rápidamente que las partes más gruesas, lo que puede conducir a
cambios no deseados del material, tal como producción de grietas. Al
enfriar en mayor medida las partes más gruesas que las partes más
delgadas, se consigue la misma velocidad de enfriamiento en el
conjunto del objeto. Gracias a estos canales y medios dispuestos en
su interior, se puede controlar el efecto del tratamiento térmico,
de manera tal que se creen posibilidades para controlar las
tensiones
internas.
internas.
Durante la fabricación de series grandes, el
proceso debe ser automatizado. En una realización de la invención,
ésta comprende un elemento de manipulación dispuesto para
transportar el objeto desde el utillaje de conformación al utillaje
de tratamiento. El elemento de manipulación puede ser, por ejemplo,
un robot, un robot portador, o una máquina que comprende un brazo
móvil. En una realización, el utillaje de tratamiento está dispuesto
de manera fija por fuera de la máquina de moldeo. El objeto es
recogido del utillaje de conformación por el elemento de
manipulación, y es transportado y suministrado al utillaje de
tratamiento para refrigeración o calentamiento del
objeto.
objeto.
En una realización preferente, el elemento de
manipulación está conectado de forma intercambiable con el utillaje
de tratamiento. Esto significa que el utillaje de tratamiento
acompaña al elemento de manipulación cuando el objeto es recogido
del utillaje de conformación, y que el objeto es transportado
directamente desde el utillaje de conformación al utillaje de
tratamiento. La máquina de manipulación lleva el utillaje de
tratamiento durante el tratamiento térmico. Una ventaja al ser
transportado el objeto en el utillaje de tratamiento, que está
conformado de manera correspondiente al objeto, es que, de esta
manera, se obtiene una posición muy bien definida del objeto, lo
que hace posible y facilita una manipulación automática y continua
del objeto. Por ejemplo, si el objeto en una etapa subsiguiente de
un proceso debe ser montado de manera muy exacta con otro objeto, es
importante que su posición quede bien definida.
En una realización, el utillaje de tratamiento
comprende medios de conexión para conectar el objeto al utillaje de
tratamiento, a efectos de expulsar el objeto hacia afuera del
espacio de moldeo y además impedir que el objeto caiga del utillaje
de tratamiento durante su transporte desde dicho utillaje de
conformación. En una realización preferente de la invención, la
conexión del objeto con el utillaje de tratamiento se lleva a cabo
por acción de una presión inferior a la atmosférica. Esta presión
inferior a la atmosférica puede ser conseguida, por ejemplo,
mediante ventosas de succión o cavidades que han sido sometidas a
evacuación del aire. La conexión se puede realizar también mediante
un utillaje de sujeción, por ejemplo, pinzas de sujeción, o por
adherencia, por ejemplo, mediante una cola o una cinta adhesiva.
En una realización de la invención, el utillaje
de tratamiento comprende medios dispuestos sobre la superficie de
tratamiento a efectos de conseguir ajuste para cambios en la forma
del objeto en relación con el tratamiento térmico. Cuando el objeto
es refrigerado en el utillaje de tratamiento, existen unos ciertos
cambios de forma del objeto debido a la contracción. A efectos de
mantener un buen contacto superficial entre el objeto y el utillaje
de tratamiento, a pesar de la contracción, el utillaje de
tratamiento está dotado de medios que controlan la contracción. De
manera adecuada, estos medios pueden ser elásticos, tales como
ciertos plásticos.
En algunos casos, la exigencia de exactitud
dimensional es elevada para ciertas partes del objeto, al mismo
tiempo que la exigencia es baja para otras partes del mismo. Existen
también objetos muy alargados y que, por lo tanto, necesitan ser
fijados. En una realización de la invención, el utillaje de
tratamiento comprende medios para fijar como mínimo ciertas partes
del objeto durante el tratamiento térmico. Estos medios tienen como
tarea fijar y asegurar la exactitud dimensional de las partes
escogidas del objeto. La fijación puede ser también necesaria
durante el transporte desde el utillaje de conformación.
En ciertas aplicaciones, el tiempo que el objeto
necesita permanecer en el utillaje de tratamiento es más largo que
el tiempo del ciclo para el moldeo. Si el utillaje de tratamiento
comprende dos o varias superficies de tratamiento, se pueden enfriar
varios objetos al mismo tiempo. Entonces, se puede recoger un nuevo
objeto al mismo tiempo que uno o varios objetos moldeados
anteriormente son refrigerados.
De acuerdo con otra realización de la invención,
ésta comprende una plataforma de soporte dotada de una serie de
espacios de tratamiento, estando dispuesta para tratar varios
objetos al mismo tiempo que una máquina de moldeo externa conforma
nuevos objetos. Esta plataforma puede ser dotada de capacidad de
rotación, tal como un movimiento revólver, de manera que el elemento
de manipulación transporta objetos con estabilidad de forma a estos
espacios de tratamiento.
De acuerdo con otra realización de la invención,
el tratamiento térmico se refiere a la refrigeración de detalles de
plástico moldeados por inyección. Un utillaje tradicional de
conformación de una máquina de moldeo por inyección contiene canales
de refrigeración, que están destinados a la conducción del líquido
de refrigeración, que efectúa la refrigeración del caldo de fusión
de un material plástico en el utillaje de conformación. Cuando se
tiene que crear un objeto que tiene, por ejemplo, forma rectangular,
con un orificio rectangular que se extiende en el mismo, el utillaje
correspondiente de conformación es llenado a través de una entrada,
de manera que el caldo de material fundido discurre a lo largo de
las paredes del utillaje de conformación. De este modo, el caldo de
material fundido llegará al lado opuesto de la entrada que se desea
unir. Esta unión es una unión débil con respecto a la resistencia,
puesto que la temperatura ha disminuido cuando el caldo de fusión se
junta procedente de diferentes direcciones. Como resultado positivo
de esta realización, que se caracteriza por una parte esencial del
tiempo de refrigeración fuera de la máquina de moldeo por inyección,
es la creación de posibilidades de calentar el utillaje de
conformación y, de este modo, se facilita dicha unión.
Cuando se enfría, de modo general, un caldo de
fusión, adoptando estado sólido de manera relativamente rápida, se
producen tensiones internas. Las tensiones internas del tipo de las
tensiones térmicas pueden deformar el objeto o incluso producir
grietas. Estas tensiones existen siempre en el producto, si la
refrigeración no tiene lugar de manera muy lenta, lo que no era
económicamente posible hasta el momento, puesto que la presente
invención no muestra la desventaja de que el tratamiento térmico
tenga lugar de manera que afecte al tiempo de ciclo del proceso de
moldeo.
Un dispositivo y método, de acuerdo con la
presente invención, son esencialmente útiles durante un proceso de
moldeo con inyección, en el que el objeto es conformado al hacer que
el material plástico en estado líquido pase hacia adentro del
espacio de moldeo, después de lo cual la refrigeración tiene lugar
por fuera del espacio de moldeo, después de la solidificación
parcial del objeto formado.
El dispositivo y el método, según la invención,
se describirán a continuación con ayuda de los dibujos adjuntos.
La figura 1 muestra un utillaje de tratamiento
para el tratamiento térmico de objetos.
Las figuras 2a-2c muestran un
método para el tratamiento térmico de objetos con un dispositivo,
según la invención.
La figura 3a muestra un objeto formado por una
máquina de moldeo.
La figura 3b muestra un utillaje de tratamiento
con medios para la fijación de partes escogidas del objeto durante
el tratamiento térmico.
La figura 1 muestra un utillaje de tratamiento
(1) para la refrigeración de un objeto en un proceso de moldeo. El
utillaje de tratamiento comprende un espacio (2), cuya superficie
(3) constituye una superficie de contacto contra el objeto durante
la refrigeración, y la superficie de contacto está conformada de
acuerdo con la forma del objeto. La superficie (3) que, durante la
refrigeración, se encuentra en contacto con el objeto, es llamada,
por esta razón, superficie de tratamiento (3). La forma de la
superficie de tratamiento (3) es determinada por la forma del objeto
que se debe moldear. Si el objeto presente es, por ejemplo, una
caja, el utillaje del tratamiento comprenderá una parte saliente,
cuya superficie constituye una superficie de tratamiento. En el
utillaje de tratamiento, existe un elemento de entrada (4) y un
elemento de salida (5) para los medios o productos de refrigeración,
y una serie de canales de refrigeración (6) para el transporte de
dicho medio de refrigeración.
Además, el utillaje de tratamiento (1) comprende
una serie de canales de conexión (7), que conducen a la superficie
de tratamiento (3) y están dispuestos de manera que se pueden
evacuar de aire, de manera que se producirá una presión reducida en
los canales. Los canales de conexión (7) constituyen medios de
conexión y tienen como tarea el conectar el objeto al utillaje de
tratamiento (1), y a continuación retener el objeto. El objeto está
conectado a la superficie de tratamiento por succión cuando los
canales de conexión son sometidos a evacuación de aire, y a
continuación, es retenido contra la superficie de tratamiento (3)
siempre que exista una presión más reducida en los canales.
Las figuras 2a-2c muestran la
forma en que se puede utilizar un método, según la presente
invención, durante un proceso de moldeo por inyección en el que se
producen objetos de material plástico. La máquina de moldeo (50)
comprende un utillaje de conformación que, en el ejemplo de
realización, consiste en dos piezas, una pieza o parte fija (10) y
una pieza o parte móvil (11). La herramienta de tratamiento (1) es
transportada por un elemento de manipulación (12) que, en esta
realización, es un robot de seis ejes. El robot comprende brazos
(13) que están dispuestos con capacidad de rotación uno con respecto
a otro. Cuando el utillaje de conformación es cerrado y fijado, el
material plástico líquido (30) es prensado hacia dentro del utillaje
de conformación. La refrigeración tiene lugar en el utillaje en
conformación hasta que, como mínimo, la capa externa del objeto (14)
es esencialmente estable en forma, es decir, hasta que el objeto
(14) es suficientemente estable para permitir el transporte al
utillaje de tratamiento (1). Cuando el objeto (14) tiene esta
estabilidad de forma, el utillaje de tratamiento es accionado, ver
figura 2a. El utillaje de tratamiento (1) es transportado por el
robot a una parte del utillaje de conformación, por ejemplo, su
parte móvil (11), en la que está situado el objeto (14), ver figura
2b, y es aplicado con el objeto de manera que la superficie del
objeto (16) establece contacto contra la superficie de tratamiento
(3). Cuando las superficies están en contacto entre sí, los canales
de conexión (7) son evacuados de aire y el objeto es conectado a la
superficie de tratamiento 3. Después de ello, el robot transporta
el utillaje de tratamiento (1) con el objeto (14) alejándolo del
utillaje de conformación (-10-, -11-) a un lugar adecuado, situado
por fuera de la máquina de moldeo (50), ver figura 2c. El robot
permanece en dicha posición y retiene el utillaje de tratamiento (1)
durante un cierto tiempo, mientras que el objeto (14) es enfriado.
El lado del objeto (14) que establece contacto contra el utillaje de
tratamiento (1) es enfriado por el utillaje de tratamiento, y el
lado dirigido en alejamiento del utillaje de tratamiento (1) es
enfriado por el aire circundante. Cuando el objeto (14) ha alcanzado
la temperatura deseada, es decir, cuando su forma es suficientemente
estable para resistir un tratamiento posterior, el objeto (14) es
entregado por el elemento de manipulación (12), por ejemplo, a una
cinta trans-
portadora.
portadora.
Durante el proceso del moldeo, el material del
moldeo (30) pasa desde una fase de fusión a material sólido. Con
respecto a la resistencia, es deseable que el caldo de fusión sea
enfriado lentamente para adoptar su forma sólida, a efectos de hacer
mínimo el crecimiento de las tensiones internas y el riesgo de
producción de grietas. Por otra parte, es deseable que el caldo de
fusión sea enfriado de manera relativamente rápida, a efectos hacer
mínimo el período de tiempo del ciclo de formación.
Se pueden distinguir tres fases del proceso del
moldeo. En una primera fase, el material de moldeo (30) es un
material líquido, es decir, cuando el espacio de moldeo (40) del
utillaje de conformación (10), (11) es llenado con material de
moldeo (30). El material fundido se solidificará, en primer lugar,
cerca de las partes de las paredes más frías del utillaje de
conformación (10), (11). Cuando esto ocurre, no obstante, las partes
internas se encuentran todavía fundidas. Esto significa una segunda
fase del proceso de conformación, en la que la capa externa del
material de moldeo conformado es solidificada y su interior es
todavía un caldo de fusión viscoso. Cuando la capa externa se
solidifica, se contraerá en un cierto grado. Como consecuencia de
ello, se producirán esfuerzos de tracción sobre la capa externa,
puesto que se contrae en mayor medida que el interior del material
de moldeo. En esta segunda fase, la capa externa es esencialmente
estable en su forma; por lo tanto, el material de moldeo conformado
es transportado con dispositivo, según la invención, para su
tratamiento térmico posterior. Una tercera fase del proceso de
conformación empieza después de un cierto período de tiempo, cuando
las partes interiores del material de moldeo conformado, se
solidifican también y tienen tendencia a contraerse. Esta
contracción es contrarrestada, no obstante, por la capa externa que
ya se ha solidificado y, como resultado, la capa externa absorbe
estas tensiones por un cambio de signo de las tensiones de la capa
externa, es decir, los esfuerzos iniciales de tracción se
transforman en esfuerzos
de presión.
de presión.
El dispositivo, de acuerdo con la presente
invención, hace posible que la pieza moldeada en una fase anterior
pueda ser transportada desde el espacio de moldeo y que pueda ser
enfriada de manera adaptable en un grado óptimo, fuera de la máquina
de moldeo, por ejemplo, durante un largo período de tiempo, sin
cargar la máquina de moldeo.
En una realización, de acuerdo con la invención,
el dispositivo está completamente separado de la máquina de moldeo,
de manera tal que el dispositivo puede llevar a cabo el tratamiento
térmico sin que el objeto conformado tenga contacto con la máquina
de moldeo. Como consecuencia, la máquina de moldeo queda libre para
una nueva operación de moldeo. Al mismo tiempo en que un objeto
conformado
(-14-, -20-) es tratado térmicamente por el dispositivo de tratamiento, un nuevo objeto (-14-, -20-) es conformado en el utillaje de conformación (-10-, -11-). De esto se deduce que se consigue un proceso en paralelo, es decir, la conformación y el enfriamiento de los objetos se llevan a cabo al mismo tiempo, lo que reduce el tiempo de ciclo de una operación de moldeo.
(-14-, -20-) es tratado térmicamente por el dispositivo de tratamiento, un nuevo objeto (-14-, -20-) es conformado en el utillaje de conformación (-10-, -11-). De esto se deduce que se consigue un proceso en paralelo, es decir, la conformación y el enfriamiento de los objetos se llevan a cabo al mismo tiempo, lo que reduce el tiempo de ciclo de una operación de moldeo.
En otra realización de la invención, el utillaje
del tratamiento (1) comprende dos partes, teniendo ambas una
superficie de tratamiento que, en su forma, imita, por lo menos
parcialmente, ambas partes del utillaje de conformación (-10-,
-11-). Cuando ambas partes del utillaje de tratamiento son colocadas
una junto a la otra, constituyen un espacio interno que imita el
espacio de moldeo del utillaje de conformación. Una parte del
utillaje de tratamiento está montada en un robot, de la misma manera
que en la realización del ejemplo anterior, y la segunda parte está
montada de forma fija por afuera de la máquina de moldeo. Cuando el
robot ha cogido el objeto, éste es adaptado a una parte fija del
utillaje de tratamiento, de manera que el conjunto del objeto queda
encerrado por el utillaje de tratamiento. De esta manera, se puede
calentar o enfriar el objeto en su conjunto.
En otra realización de la invención, el utillaje
de tratamiento comprende varias partes, cuyas formas imitan también
el utillaje de conformación. Por lo tanto, es posible enfriar una
serie de objetos, conformados por la máquina de moldeo, de la misma
manera que la máquina de moldeo se encuentra libre para la formación
de nuevos objetos.
Cuando un objeto (14) es enfriado en el elemento
de tratamiento, puede tener lugar una cierta contracción. Para fijar
y asegurar la exactitud dimensional de ciertas partes del objeto, el
elemento de tratamiento (1) puede estar dotado de partes móviles que
pueden ser desplazadas hacia el objeto. Para objetos que presenten
una ranura, poseyendo, por ejemplo, un orificio redondo, cuya forma
es importante de asegurar, se puede desplazar hacia adentro del
orificio un elemento en forma de tubo con medidas externas exactas,
durante la refrigeración, siendo retirado cuando la temperatura
correcta ha sido alcanzada a efectos de asegurar la forma del
objeto. La figura 3a muestra un objeto (20) que tiene forma
rectangular con un orificio rectangular que se extiende por el
mismo. Para este objeto, es importante que las dimensiones de las
esquinas del orificio sean exactas, obteniendo de esta manera
ángulos rectos. La figura 3b muestra un utillaje de tratamiento (21)
dispuesto para refrigerar el objeto (20). El utillaje de tratamiento
comprende cuatro bloques de ángulo recto (22), fijado cada uno de
ellos en un brazo (23) que tiene capacidad de deslizamiento hacia
afuera y hacia adentro. Cuando el utillaje de tratamiento se
encuentra vacío, los bloques (22) son obligados a deslizar hacia
adentro, y cuando el objeto se encuentra en su lugar en el utillaje
de tratamiento, los bloques son deslizados hacia afuera a una
posición predeterminada y permanecen en dicha posición hasta que el
objeto (20) ha sido
enfriado.
enfriado.
La invención se refiere también a una máquina
para el moldeo de objetos (14), (20), cuya máquina de moldeo
comprende un utillaje de conformación divisible con un espacio de
moldeo (40) encerrado en su interior, destinado a su llenado con un
material de moldeo líquido, de manera que la máquina de moldeo
comprende un dispositivo separado para el tratamiento térmico de
acuerdo con lo anterior.
La invención no está limitada a las realizaciones
que se han mostrado.
Por ejemplo, el tratamiento térmico puede
comprender enfriamiento y también calentamiento y, desde luego, el
elemento de manipulación puede recibir un objeto de la parte fija o
de la parte móvil del utillaje de conformación.
Claims (20)
1. Dispositivo para el tratamiento térmico en un
proceso de moldeo, en el que se conforman objetos (14, 20) en una
máquina de moldeo (50), que comprende un utillaje de conformación
divisible (10, 11) con un espacio de moldeo (40) cerrado en su
interior, diseñado para su llenado mediante un material de moldeo
líquido (30), cuyo dispositivo comprende:
- -
- un utillaje de tratamiento (1, 21) para el tratamiento térmico de los objetos, comprendiendo como mínimo una superficie de tratamiento (3) dispuesta para imitar, por lo menos parcialmente, en su forma al espacio de moldeo (40), y
- -
- un elemento de manipulación (12) para el transporte de los objetos (14, 20) a una posición situada por afuera de la máquina de moldeo (50),
caracterizado porque el utillaje de
tratamiento (1, 21) comprende medios (7) para conectar un objeto
(14, 20) conformado en el espacio de moldeo (40) en el utillaje de
tratamiento (1, 21), y porque el elemento de manipulación (12) está
dispuesto para transportar el utillaje de tratamiento con el objeto
(14, 20), alejándolo del utillaje de conformación divisible (10, 11)
a una posición situada por afuera de la máquina de moldeo (50), y
posibilitando de este modo la utilización de dicho utillaje de
conformación divisible para el moldeo de un nuevo objeto, al mismo
tiempo que el objeto conformado es tratado térmicamente por el
utillaje de tratamiento.
2. Dispositivo, según la reivindicación 1,
caracterizado porque el utillaje de tratamiento (1, 21) está
conectado con capacidad de intercambio con el elemento de
manipulación (12).
3. Dispositivo, según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el elemento de manipulación (12)
comprende un brazo móvil (13), que está dispuesto para conseguir un
movimiento durante el transporte.
4. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios
de conexión (7) están dispuestos para conectar el objeto (14, 20) al
utillaje de tratamiento (1, 21) por medio de presión reducida.
5. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el utillaje
de tratamiento (1, 21) comprende medios dispuestos en la superficie
de tratamiento (3), para adaptarse a los cambios de forma del objeto
(14, 20) en relación con el tratamiento térmico.
6. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el utillaje
de tratamiento (1, 21) comprende medios (22, 23) para fijar por lo
menos ciertas partes del objeto (14, 20) durante el tratamiento
térmico.
7. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por comprender una
serie de superficies de tratamiento (3) dispuestas de forma que se
pueden tratar al mismo tiempo varios objetos (14, 20).
8. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el utillaje
de tratamiento (1, 21) comprende un material térmicamente conductor,
en el que tiene lugar el transporte térmico.
9. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el utillaje
de tratamiento (1, 21) comprende uno o varios canales (6) dispuestos
para conducir un medio con el objetivo de añadir o retirar energía
calorífica.
10. Dispositivo, según la reivindicación 9,
caracterizado porque el utillaje de tratamiento (1, 21)
comprende una serie de canales (6) dispuestos para conducir medios
con diferentes temperaturas entre sí.
11. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo está dispuesto para enfriar el objeto (14, 20).
12. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo está dispuesto para el calentamiento del objeto (14,
20).
13. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la máquina
de moldeo por inyección define dicha máquina de moldeo (50), y
porque el material de moldeo está constituido por materiales
plásticos.
14. Método para el tratamiento térmico en un
proceso de moldeo, en el que el método comprende:
- -
- alimentar un material de moldeo líquido (30) a un utillaje de conformación divisible (10, 11) que comprende un espacio de moldeo (40),
- -
- retener el material de moldeo en el espacio de moldeo (40) hasta que por lo menos la capa externa del objeto conformado (14, 20) es estable en forma,
- -
- abrir el utillaje de conformación divisible,
- -
- conectar el utillaje de tratamiento (1, 21) adaptado para el tratamiento térmico del objeto, comprendiendo como mínimo una superficie de tratamiento que imita, por lo menos parcialmente en su forma, al espacio de moldeo (40) del utillaje de conformación divisible, al objeto (14, 20) formado en el espacio de moldeo (40), a efectos de extraer el objeto del espacio de moldeo.
- -
- recoger el objeto (14, 20) del utillaje de conformación divisible (10, 11),
- -
- transportar el utillaje de tratamiento con el objeto, alejándolo del utillaje de conformación divisible a una posición situada por afuera de la máquina de moldeo y,
- -
- tratar térmicamente el objeto por el utillaje de tratamiento, fuera de la máquina de moldeo, al mismo tiempo que se alimenta una nueva cantidad de material de moldeo líquido, procedente del espacio de moldeo (40) del utillaje de conformación divisible, para la conformación de un nuevo objeto.
15. Método, según la reivindicación 14,
caracterizado porque, cuando, como mínimo, la capa externa
del objeto (14, 20) tiene estabilidad de forma, el utillaje de
conformación es abierto y el utillaje de tratamiento (1, 21) es
aplicado contra el objeto (14, 20), de manera que se acopla contra
la superficie de tratamiento (3), y el objeto (14, 20) está
conectado al utillaje de tratamiento (1, 21) con los medios de
conexión (7), después de lo cual el utillaje de tratamiento (1, 21)
es retirado del utillaje de conforma-
ción (10, 11).
ción (10, 11).
16. Método, según la reivindicación 15,
caracterizado porque el objeto (14, 20) está conectado al
utillaje de tratamiento (1, 21) por medio de presión reducida.
17. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque el objeto (14,
20) es enfriado hasta que dicho objeto (14, 20) alcanza la
temperatura deseada.
18. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 17, caracterizado porque el objeto (14,
20) es calentado hasta que dicho objeto (14, 20) alcanza la
temperatura deseada.
19. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 18, caracterizado porque el proceso de
moldeo está constituido por un proceso de moldeo por inyección, en
el que se producen objetos (14, 20) con capas externas estables en
forma, por introducción de un material plástico líquido (30) en el
espacio de moldeo.
20. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 19, caracterizado porque una serie de
objetos (14, 20) conformados en el espacio de moldeo es enfriada en
una serie de utillajes de tratamiento (1, 21) con simultaneidad a la
conformación de nuevos objetos (14, 20), sucesivamente en el
utillaje de conformación (10, 11).
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