ES2296641T3 - Mezclador mejorado y procedimiento para maquinas de moldeo por inyeccion. - Google Patents
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Abstract
Mezclador de flujo de una masa fundida para una máquina de moldeado por inyección que produce unas partes moldeadas que presentan una superficie lateral de un núcleo y una superficie lateral de la cavidad, comprendiendo el mezclador: un canal de circulación (14) que presenta un elemento alargado (36) dispuesto en dicho canal de circulación (14), presentando dicho canal de circulación una zona de salida (18); una primera acanaladura helicoidal (46) dispuesta en una superficie de dicho canal de circulación (14), disminuyendo la profundidad de dicha primera acanaladura helicoidal (46) al aproximarse a dicha zona de salida (18) y definiéndose unas partes planas (48) mediante las zonas que se encuentran entre dicha primera acanaladura helicoidal (46), aumentando el juego de dichas partes planas al aproximarse a la zona de salida (18) de tal modo que un flujo de resina, cuando se aplica al utilizar el dispositivo mezclador de masa fundida, se convierte en helicoidal mediante dicha primera acanaladura helicoidal (46) y en axial con respecto a dichas partes planas (48) para provocar la distribución de la resina a medida que fluye entre la superficie y dicho elemento alargado (36) y surge de dicha zona de salida (18); caracterizado porque dicha primera acanaladura helicoidal (46) se encuentra enfrentada a dicho elemento alargado (36), mejorando la orientación de la primera acanaladura helicoidal el aspecto de la superficie lateral de la cavidad de una parte moldeada, formada durante el ciclo de moldeo de la máquina de moldeo por inyección, realizando la distribución de la resina y la distribución de las líneas de soldadura o defectos de la parte moldeada dirigidas hacia la superficie lateral de un núcleo.
Description
Mezclador mejorado y procedimiento para máquinas
de moldeo por inyección.
Las boquillas de inyección con canal caliente
que presentan torpedos o vástagos de válvula en la corriente
fundida presentan habitualmente defectos en las líneas de soldadura
de las partes acabadas distribuyéndose la corriente fundida por
dichas obstrucciones y habiéndose de restaurar la misma corriente.
La presente invención proporciona una boquilla de inyección
mejorada y un procedimiento que comprende una configuración
geométrica del canal de flujo mejorado para eliminar o minimizar
significativamente dichas líneas de soldadura, al mismo tiempo que
permiten un rendimiento más rápido en los cambios cromáticos.
Cuando la masa fundida plástica fluye a través
de un sistema de canal caliente en dirección a una cavidad del
molde, a veces se ha de separar a partir de una única masa de flujo
cilíndrica sólida para que pase por obstrucciones, tales como
torpedos, aletas y aspas de soporte, vástagos de válvula, guías de
válvula o aspas de soporte. Cuando se distribuye de este modo, la
corriente fundida interrumpida se vuelve a juntar corriente abajo
tras la obstrucción y allí forma por lo menos una línea de soldadura
a medida que las corrientes de fusión procedentes de trayectorias
divergentes se reúnen entre sí. Dicha línea de soldadura, a no ser
que se remezcle homogéneamente, continúa a partir de dicho punto
presente en la corriente de masa fundida y aparece como un defecto
o línea en la parte moldeada formada en la cavidad del molde.
Asimismo, cuando se produce el cambio cromático de la masa fundida,
se consumen cantidades considerables de resina para eliminar el
antiguo color atrapado o fijado en dichas obstrucciones del
flujo.
La patente US nº 4.266.723 a nombre de
Osuna-Diaz y la patente US nº 4.279.588 a nombre de
Gellert constituyen ejemplos de torpedos conductores de calor. La
patente almena DE 32 49 486 a nombre de Manner y la patente europea
nº 0 638 407 a nombre de Krummenacher describe vástagos de válvula
orientados mediante puntas de tobera que presentan aletas que se
extienden hacia la corriente de masa fundida. Todos ellos
constituyen ejemplos de obstrucciones del flujo de masa
fundida.
La patente US nº 5.405.258 a nombre de Babin
describe una boquilla con canal caliente que presenta un torpedo
que se utiliza para conducir la calor absorbida desde la corriente
ascendente de masa fundida a lo largo de su longitud hasta la zona
de abertura. Se dispone el torpedo en el interior de la masa fundida
y se soporta mediante aspas espirales que provocan un movimiento
helicoidal en la masa fundida a medida que fluye por las mismas
facilitando la formación de un producto más resistente en la zona de
abertura. La corriente de masa fundida se divide a partir de la
corriente ascendente cilíndrica del torpedo para formar una
corriente anular que pasa el torpedo. Asimismo se subdivide en
dicha corriente anular para pasar por cada cara de la pluralidad de
aspas espirales. En la corriente descendente de las aspas la masa
fundida se vuelve a unir brevemente en el canal anular formando
unas líneas de soldadura que pueden aparecer como líneas en la parte
moldeada.
La patente US nº 5.849.343 a nombre de Gellert
et al. describe una boquilla con una abertura con válvula
que presenta una boquilla de la tobera con vástago de válvula que
provoca que la masa fundida se divide a partir del flujo cilíndrico
en primer lugar en flujo anular para superar el vástago de válvula,
a continuación se divide de nuevo para superar las aletas
helicoidales que soportan el vástago en la boquilla. Tal como en la
versión de torpedo del documento US nº 5.405.258, la masa fundida se
ha de subdividir para superar las aspas espirales y volverse a unir
de nuevo.
El hecho de que se vuelva a juntar el flujo en
todos los ejemplos anteriores provoca que aparezcan líneas de
soldadura en la parte moldeada; asimismo se prolonga el cambio
cromático y resulta más costoso.
Se describen diversos intentos de mezclar la
masa fundida en boquillas con canal caliente en la patente US nº
4.965.028 a nombre de Maus et al., la patente US nº 5.513.976
a nombre de McGrevy, la patente europea nº 0 546 554 a nombre de
Gellert, y la patente alemana DE 32 01 710 a nombre de Gellert. Un
mezclador acanalado espirar comprendido en un boquilla de una
máquina de moldeo por inyección se describe en la patente austriaca
nº 231696 a nombre de Hehl. Todos dicho ejemplos subdividen la
corriente de masa fundida en trayectorias discretas que se han de
volver a juntar corriente abajo tras la obstrucción y ello tiende a
originar defectos de flujo en la parte moldeada.
La patente US nº 5.545.028 a nombre de Hume
et al. describe una boquilla con canal caliente que presenta
un tipo de semitorpedo en el que la superficie exterior comprende un
canal de circulación que convierte un flujo de entrada cilíndrico
simple en un flujo anular que pasa por la boquilla. Sin embargo, la
patente US nº 5.545.028 no presenta: surcos en la cara interior del
cuerpo de la boquilla, espacio de separación o juego alguno para
eliminar bloqueos, una zona de atenuación para reducir tensiones
residuales de la conversión del flujo en una sección ranurada o una
zona de restricción del flujo o de conformación para reducir la
variación de espesor que se origina en una zona ranurada.
En las boquillas helicoidales de mandril
utilizadas en el moldeo por extrusión, una única o una pluralidad
de corrientes de masa fundida cilíndricas de entrada se pueden
convertir en una corriente de flujo exterior anular única en
procedimientos continuos tal como el moldeo laminar por extrusión y
soplado. Las patentes US nº 5.783.234 y nº 5.900.200 a
nombre de Teng describen una aplicación de este tipo en una
boquilla con abertura de válvula con canal caliente en la que los
elementos helicoidales se realizan con un vástago de válvula con un
diámetro comparativamente grande y se dispone en una posición
relativamente distal de la abertura de la cavidad del molde. Se han
de mencionar asimismo a las siguientes referencias: "Analysis
for Extrusion Die Design" por B. Proctor, SPE ANTEC,
Washington, D.C., páginas 211-218 (1971); "The
Nuts and Bolts of Blown-Film Design" por C.
Rauwendaal, Plastics World, páginas 85-87
(1991); y "Extrusion Dies for Plastics and Rubber" por
W. Michaeli, Carl Hanser Verlag, Munich, ISBN
3-446-16190-2
(1992).
Constituye, por lo tanto, un objetivo principal
de la presente invención proporcionar un procedimiento y un
dispositivo mezclador mejorado del flujo de masa fundida dispuesto
en una máquina de moldeo por inyección.
Otro objetivo adicional de la presente invención
es proporcionar una boquilla mejorada y un procedimiento tal como
se ha mencionado anteriormente que elimine o minimice
significativamente las líneas de soldadura en el producto
acabado.
Otro objetivo adicional de la presente invención
es proporcionar una boquilla mejorada y un procedimiento tal como
se ha mencionado anteriormente que permitan un cambio cromático
rápido.
Otro objetivo adicional de la presente invención
es proporcionar una boquilla mejorada de coinyección y un
procedimiento que elimine o reduzca significativamente las líneas de
soldadura e inclinaciones del producto moldeado, y proporcionar
asimismo un procedimiento mejorado de coinyección simultánea de dos
o más materiales.
Otros objetivos y ventajas de la presente
invención se pondrán de manifiesto a continuación.
La patente US nº 5.916.605 describe un sistema
de inyección de abertura con válvula que facilita que el flujo de
masa fundido entre en la zona de la boquilla. El vástago de la
válvula pasa a través de una pieza intercalada anular, presentando
la superficie exterior de la pieza intercalada una acanaladura
helicoidal.
Según la presente invención, se alcanzan
fácilmente los objetivos y ventajas anteriores.
En un primer aspecto de la presente invención se
proporciona un mezclador de flujo de masa fundida para una máquina
de moldeo por inyección que produce partes moldeadas que presentan
una superficie lateral de un núcleo y una superficie lateral de la
cavidad, comprendiendo el mezclador: un canal de circulación que
presenta un elemento alargado dispuesto en dicho canal de
circulación, presentando dicho canal de circulación una zona de
salida; una primera acanaladura helicoidal dispuesta en una
superficie de dicho canal de circulación, disminuyendo la
profundidad de dicha primera acanaladura helicoidal al aproximarse a
dicha zona de salida y definiéndose unas partes planas mediante las
zonas que se encuentran entre dicha primera acanaladura helicoidal,
aumentando el juego de dichas partes planas al aproximarse a la
zona de salida de tal modo que un flujo de resina, cuando se aplica
al utilizar el dispositivo mezclador de masa fundida, se convierte
en helicoidal mediante dicha primera acanaladura helicoidal y en
axial con respecto a dichas partes planas para provocar la
distribución de la resina a medida que fluye entre la superficie y
dicho elemento alargado y surge de dicha zona de salida;
caracterizado porque dicha primera acanaladura helicoidal se
encuentra enfrentada hacia dicho elemento alargado, mejorando la
orientación de la primera acanaladura helicoidal el aspecto de la
superficie lateral de la cavidad de una parte moldeada, formada
durante el ciclo de moldeo de la máquina de moldeo por inyección,
realizando la distribución de la resina y la distribución de las
líneas de soldadura o defectos de la parte moldeada dirigidas hacia
la superficie lateral de un núcleo.
En otro aspecto de la presente invención se
proporciona un procedimiento de inyección y mezcla de una masa
fundida de un material en un molde para formar una parte moldeada
que presenta una superficie lateral de un núcleo y una superficie
lateral de la cavidad, comprendiendo dicho procedimiento: dirigir
dicho flujo de masa fundida alrededor de un elemento alargado
dispuesto en dicho canal de circulación; redirigir helicoidalmente
dicho flujo de masa fundida de material alrededor de por lo menos
una acanaladura helicoidal; y someter intermitentemente dicho flujo
helicoidal a unas áreas de superficie plana definidas por las zonas
que se encuentran entre dicha acanaladura helicoidal para provocar
el redireccionamiento axial de dicho flujo de masa fundida de
material en dichas áreas de dichas superficies planas, aumentando
el juego de dichas partes planas al aproximarse a la zona de
salida; y transferir la masa fundida a través del orificio de salida
hasta una cavidad de un molde; caracterizado porque dicho
redireccionamiento helicoidal se produce a lo largo de una
superficie interior de dicho canal de circulación que se encuentra
enfrentada de manera opuesta a dicho elemento alargado, realizando
la orientación de la primera acanaladura helicoidal la distribución
de la resina en el molde para provocar la distribución de las
líneas de soldadura o defectos dirigidas hacia la superficie lateral
de un núcleo de la parte moldeada para mejorar el aspecto de la
superficie lateral de la cavidad de la parte moldeada.
En otro aspecto de la presente invención se
proporciona un producto moldeado mediante el procedimiento de la
reivindicación 17, encontrándose definido el producto por una pared
que presenta una superficie interior y una superficie exterior y el
que los defectos o las líneas de soldadura se disponen alejadas de
la superficie exterior del artículo moldeado.
Otras características de la presente invención
se pondrán de manifiesto a continuación.
La presente invención se podrá comprender más
fácilmente considerando los dibujos ilustrativos adjuntos, en los
que:
la figura 1 es una vista parcial en sección de
una forma de realización a título de ejemplo de la presente
invención;
la figura 1a es una vista parcial en sección de
otra forma de realización de la presente invención;
la figura 2 es una vista en sección de otra
forma de realización de la presente invención;
las figuras 3, 4 y 5 son vistas en sección a lo
largo de las líneas III-III, IV-IV y
V-V, respectivamente de la figura 2;
las figuras 6, 7, 8 y 9 son vistas parciales en
sección de otras formas de realización de la presente invención;
la figura 10 es una vista parcial en sección de
una forma de realización de la coinyección de la presente invención
a título de ejemplo;
las figuras 11 y 11a son vistas parciales en
sección de otras formas de realización de la coinyección de la
presente invención;
las figuras 12 y 12a son vistas parciales en
sección adicionales de otras formas de realización de la coinyección
de la presente invención;
las figuras 13 y 14 son vistas parciales en
sección de otras formas de realización de la coinyección de la
presente invención;
la figura 15 es una vista parcial en sección de
otra forma de realización de la presente invención a título de
ejemplo instalada en una barra de bebedero;
la figura 16 es una vista parcial en sección de
otra forma de realización, que no obstante no forma parte de la
presente invención;
la figura 17 es una vista parcial en sección de
otra forma de realización de la presente invención;
la figura 18 es una vista isométrica de la
presente invención instalada en diversas posiciones del canal de
corriente de un sistema de canal caliente.
En la boquilla helicoidal de mandril utilizada
en el moldeo por extrusión la corriente de masa fundida se divide
en primer lugar en varias corrientes separadas utilizando un
distribuidor en forma de estrella o en forma de anillo. A
continuación se inyectan las corrientes en canales helicoidales
separados cortados en el mandril tal como una rosca de hilos
equiespaciados. La profundidad de las acanaladuras disminuye
constantemente y el espacio de separación entre el mandril y la
boquilla interior aumentará constantemente en la dirección del
flujo. Esto provoca que una corriente fluida alojada inicialmente en
una espiral cerrada se divida en dos corrientes al surgir en la
ampliación del espacio. Una corriente continúa fluyendo en la
acanaladura helicoidal próxima a la pared del mandril continuando
en la dirección helicoidal mientras que una segunda corriente fluye
por las caras planas de división de la acanaladura helicoidal y
fluye en una dirección axial. A medida que la profundidad de la
acanaladura helicoidal disminuye una cantidad cada vez superior de
la resina se incorpora a la dirección de flujo axial. De este modo,
la corriente fluida se transforma gradualmente de una dirección de
flujo helicoidal a una dirección de flujo axial sin que se originen
líneas de soldadura y con una mayor homogeneidad y uniformidad
mecánica de la temperatura de fusión. Dicho funcionamiento no se da
a conocer en la patente US nº 4.965.028, que no describe la
reducción de la profundidad del canal a medida que aumenta el juego
de la pared con respecto la sección de flujo anular de la
boquilla.
Cuando la teoría del diseño de la boquilla del
mandril espiral se aplica a una boquilla de inyección con canal
caliente se ha descubierto que con las acanaladuras helicoidales
realizadas en la superficie exterior de una pieza intercalada de
torpedo se eliminan completamente las líneas de soldadura de la
superficie de la parte moldeada próxima a la superficie del núcleo
de moldeo, opuesto a la abertura, mientras que se pueden producir
defectos en la superficie opuesta formada próxima a la superficie de
la cavidad del molde adyacente a la abertura. Dicho enfoque se
describe en las patentes US nº 5.783.234 y nº 5.900.200.
En cambio, cuando las acanaladuras helicoidales se realizan en la
superficie exterior del canal de la boquilla opuesta al torpedo
según la presente invención, las líneas de soldadura se eliminan
completamente de la superficie de la parte moldeada próxima a la
superficie de la cavidad del molde adyacente a la abertura mientras
que pueden permanecer defectos en la superficie opuesta formada en
la superficie del núcleo de moldeo opuesta a la abertura. Debido
que en la mayoría de los casos dicha superficie formada en la
cavidad del molde es la superficie exterior o expuesta de la parte
moldeada, la presente configuración de boquilla representa una forma
de realización muy preferida.
Análogamente, a fin de obtener una parte que
presente ambas superficies sin líneas de soldadura, se requiere una
configuración de boquilla de tobera que presente acanaladuras
helicoidales en ambas caras de la sección del canal anular tal como
se contempla según una forma de realización preferida de la presente
invención.
Otras variaciones en las configuraciones se
pondrán de manifiesto a partir de las siguientes descripciones
detalladas.
Haciendo referencia a la figura 1, una boquilla
de inyección 10 del tipo torpedo se representa comprendiendo un
recipiente para la boquilla con canal caliente 12 y un canal de
circulación de la masa fundida cilíndrico 14 en el recipiente. El
canal de circulación 14 comprende una superficie exterior 15 del
mismo, una zona de entrada 16 destinada a alojar la resina fundida
y una zona de salida 18 destinada a transferir la resina fundida a
la cavidad del molde 20. En el extremo distal del recipiente de la
boquilla o en boquilla de la tobera 22 se encuentra enroscado un
dispositivo de retención de la boquilla de la tobera 24, realizado
habitualmente con un material termoaislante tal como titanio, que
forma asimismo un cierre hermético 26 contra el área de burbuja 28
de la pieza intercalada de abertura 30 de tal modo que la resina
fundida que circula a través de la boquilla llena el área de
burbuja 28 antes de entrar en la cavidad del molde 20 a través de la
abertura 32. El cierre hermético 26 evita asimismo que la resina
fundida se escape hacia el espacio aislante 34 que rodea el
recipiente de la boquilla 12.
El torpedo alargado 36 se dispone extendiéndose
en el canal de circulación 14 adyacente a la zona de salida 18. El
torpedo presenta una zona posterior curvada 38 y una zona anterior
puntiaguda 40 que se extiende hacia la abertura 32. El dispositivo
de retención de la boquilla 24 mantiene el torpedo 36 en su lugar
mediante el manguito de acoplamiento 42 que une o se suelda se
suelda o en una zona de acoplamiento 44 con el torpedo. Se pretende
que el torpedo esté realizado mediante un material termoconductor
tal como el cobre de berilio o el carburo de tungsteno, mientras
que el manguito se puede realizar de cualquier material resistente
al desgaste tal como el acero o el carburo de tungsteno,
posiblemente fabricado mediante una máquina de mecanizado por
electroerosión (EDM), moldeado de metal en polvo, torneado,
escariado, roscadura o cualquier otro procedimiento apto.
La superficie exterior del torpedo 36 es
cilíndrica. La superficie expuesta del manguito 42 comprende por lo
menos una acanaladura helicoidal 46. Debido a que la superficie
expuesta del manguito 42 conforma por lo menos en parte la
superficie exterior 15 del canal de circulación 14, la por lo menos
una acanaladura helicoidal 46 se realiza en la superficie exterior
del canal de circulación y tal como se puede observar en la figura
1 se corta en la superficie exterior del canal de circulación.
Además, dicha acanaladura helicoidal se encuentra enfrentada hacia
el torpedo 36.
Las partes planas 48 se disponen de manera
adyacente a dicha acanaladura. La acanaladura se forma de tal modo
que disminuye su profundidad al aproximarse a la zona de salida 18 y
en dirección a la abertura 32. Las partes planas 48 se acoplan al
torpedo 36 en la zona de acoplamiento 44 en el extremo de la
dirección ascendente del manguito 42. Las partes planas 48
presentan un juego inicial y dicho juego aumenta con respecto al
torpedo 36 al aproximarse a la zona de salida 18 y en dirección a
la abertura 32. El juego inicial es una característica opcional y
preferentemente es por lo menos de 0,05 mm. Dicho juego inicial
resulta importante para el rendimiento de los cambios cromáticos y
que permite la limpieza de cualquier resina que se pueda bloquear en
los puntos muertos generados entre las acanaladuras helicoidales.
De lo contrario, la resina tenderá a llenar parte del pequeño juego
inicial y a bloquear dicho lugar durante un período de tiempo
superior alargando considerablemente el cambio cromático. Asimismo,
la resina puede permanecer en dicho lugar hasta que se degrade y
fluir de vuelta a la corriente de masa fundida. Sin embargo, con un
juego inicial por lo menos de 0,05 mm dicho juego súbito definido
en el extremo del contacto entre las partes planas y el eje permite
que parte de la corriente de masa fundida fluya en la
circunferencia que se forma entre las acanaladuras para limpiar los
puntos muertos.
Cuando se encuentra en funcionamiento, por lo
tanto, la masa fundida fluye desde el extremo de entrada 16 del
canal de circulación 14 hacia el extremo de salida 18 del canal de
circulación 14 a través de la parte anular del canal de
circulación. La masa fundida entra en una o más de las acanaladuras
o canales helicoidales 46 antes de alcanzar el extremo de salida
18. Las acanaladuras helicoidales provocan que la masa fundida siga
una trayectoria helicoidal. A medida que la masa fundida avanza
hacia la abertura 32 progresivamente una cantidad cada vez mayor de
masa fundida rebosa sobre las partes planas 48 al aumentar el juego
de las partes planas y al disminuir la profundidad de la
acanaladura de tal modo que la dirección del flujo helicoidal cambia
gradualmente hacia un flujo de dirección axial a lo largo de la
longitud del manguito 42. En el extremo de la sección de la
acanaladura helicoidal, la masa fundida pasa a la primera sección
anular 50 del canal de circulación 14 en dirección descendente
desde la acanaladura 46 que presenta un diámetro comparativamente
grande, y a continuación pasa a otra sección anular 52 del canal 14
en dirección descendente con respecto la primera sección anular 50
que presenta un diámetro inferior y que se dispone antes del extremo
del dispositivo de retención de la boquilla de tobera 24 de tal
modo que la corriente de masa fundida se atenúa al fluir a través de
la sección 50. La sección de atenuación permite minimizar las
tensiones y cualquier irregularidad y homogeneizar la masa fundida.
Por último, la masa fundida pasa a través de la abertura 32 para
llenar la cavidad del molde 20.
El diseño de la boquilla de eliminación de la
línea del flujo se puede definir mediante las siguientes cinco
zonas:
Una zona de adherencia (versión torpedo o guía
de válvula) o contactos deslizantes (versión vástago de válvula)
entre las partes planas y el eje puede presentar una superficie de
soporte ahusada que bloquee el eje para resistir la acción de la
presión en el caso de un torpedo. Dicha zona proporciona el soporte
y/o la alineación para el torpedo o el vástago de válvula o la guía
del vástago de válvula.
Una zona con un espacio de separación inicial
finito o juego inicial que comprende la eliminación súbita del
contacto entre las partes planas del manguito y el eje. Dicha
característica evita que se produzcan bloqueos de la resina cuando
el incremento del juego se produce a partir de cero. El espacio de
separación inicial permite que parte de la masa fundida fluya
alrededor y limpie los puntos muertos originados entre las
acanaladuras al iniciarse el incremento del juego. El valor de
juego inicial depende del material procesado y de los parámetros
(flujo, etc.).
Una zona de conversión del flujo en la que la
corriente de masa fundida se convierte gradualmente en un flujo
anular sin que se creen líneas de soldadura que aparecerían en la
parte moldeada. En dicha zona la profundidad de las acanaladuras
disminuye gradualmente y el espacio de separación entre el eje y las
partes planas aumenta gradualmente.
Una zona de atenuación que permite que las
moléculas del polímero experimenten una disminución de las tensiones
acumuladas durante la conversión del flujo de la zona anterior. La
zona de atenuación se puede utilizar asimismo como descarga para
las herramientas de fabricación.
Una zona de conformación que presiona la masa
fundida a través de la sección anular para reducir las variaciones
en el espesor que se puedan haber generado mediante los sucesivos
rebosamientos que se han producido durante la conversión del flujo.
Dicha zona puede ser una sección anular que converge hacia la
abertura si así lo requiere la aplicación.
La forma de realización de la figura 1A es
similar a la figura 1 en la que el torpedo o eje 36 comprende una o
más aletas 37, tal como por ejemplo 2, 3 ó 4 aletas, que soportan el
torpedo contra el recipiente de la boquilla 12. Las aletas 37
comprenden una parte anular 39 que se acopla con el recipiente de la
boquilla. En la forma de realización de la figura 1A, el torpedo no
se encuentra unido o soldado como en la zona de acoplamiento 44 de
la figura 1, sino que se encuentra simplemente acoplado o dispuesto
a presión en la zona de acoplamiento 45. De este modo, se alcanza
fácilmente un acoplamiento firme. Como alternativa adicional, se
puede utilizar el torpedo como guía del vástago de válvula si
presenta un orificio o canal de guía.
La figura 2 representa una forma de realización
adicional de la presente invención de una boquilla de inyección de
tipo torpedo en el que se ha eliminado el dispositivo de retención
de la boquilla de tobera 24 de la figura 1 y se forman los canales
helicoidales directamente en el recipiente de la boquilla o boquilla
de tobera. Por lo tanto, la figura 2 representa un torpedo 36', un
recipiente de boquilla 12' que presenta un extremo anterior o
boquilla de tobera 22', un canal de flujo 14' y una abertura 32'.
Según la forma de realización de la figura 2, la acanaladura
helicoidal o canal 46' se forma directamente en la boquilla de
tobera 22' que está realizada de un material tal como el cobre de
berilio, acero, carburo de tungsteno u otro material apto. La
boquilla de tobera, si se pretende de este modo, se puede roscar en
un recipiente de boquilla separado. La boquilla de tobera 22' se
puede realizar por ejemplo mediante escariado, moldeado, roscadura,
torneado, EDM, moldeado de metal en polvo o cualquier otro
procedimiento apto. Además, se ha eliminado el área de burbuja 28
disponiendo un aislante 54 adyacente a la abertura 32', que se puede
realizar de un material polimérico apto. Ello minimiza eficazmente
las zonas en las que la masa fundida se puede bloquear y degradar.
El torpedo conductor 36' está unido, soldado, dispuesto a presión o
mediante un asiento cónico con la boquilla de tobera 22' tal como
en la figura 1. Las figuras 3, 4 y 5 son vistas en sección a lo
largo de las líneas III-III, IV-IV
y V-V, respectivamente, que muestran como varía la
configuración geométrica de la acanaladura helicoidal. Las partes
planas 48' se disponen adyacentes a la acanaladura 46'. Tal como en
la figura 1, la acanaladura helicoidal disminuye en profundidad al
aproximarse a la zona de salida 18' y las superficies planas
aumentan el juego desde el torpedo hacia la zona
de salida 18'. Se disponen asimismo una primera sección anular 50' y otra sección anular 52' tal como en la figura 1.
de salida 18'. Se disponen asimismo una primera sección anular 50' y otra sección anular 52' tal como en la figura 1.
La forma de realización de la figura 6 presenta
el recipiente de la boquilla 56 con el extremo anterior del
recipiente de la boquilla o la boquilla de tobera 58 comprendiendo
un tapón roscado 60 que retiene el manguito 62 en su lugar. Los
canales o acanaladuras helicoidales 64 se realizan y del manguito
62. El manguito 62 actúa asimismo como guía del vástago de válvula
amovible 66 que se dispone en el canal de circulación 68 en el que
el vástago de válvula entra en contacto con las partes planas 70 en
las zonas de contacto 72. En dirección descendente desde las zonas
de contacto 72, cesa el contacto a medida que la profundidad del
canal o acanaladura disminuye y el juego de la parte plana del
vástago de válvula aumenta al aproximarse a la abertura de válvula
74. El tapón 60 se encuentra separado de la pieza intercalada de la
abertura 76 mediante el aislante 78 que se puede realizar mediante
un material polimérico apto, y si se pretende de este modo se puede
reforzar por ejemplo con un cierre hermético de titanio 80.
Cuando se encuentra en funcionamiento, al
retraerse el vástago de válvula 66 mediante medios aptos (no
representados) la masa fundida fluye desde la parte anular del
canal de corriente 68 en una o más acanaladuras o canales
helicoidales 64 provocando una trayectoria de flujo helicoidal. A
medida que la masa fundida avanza hacia la abertura de la válvula
74 una cantidad cada vez mayor de masa fundida rebosa sobre las
partes planas 70 así como aumenta el juego con el vástago de
válvula y disminuye la profundidad de la acanaladura de tal modo
que la dirección del flujo helicoidal cambia gradualmente hacia un
flujo de dirección axial a lo largo de la longitud del manguito 62.
En el extremo de la sección de la acanaladura helicoidal, existe una
primera sección anular 82 del canal de circulación 68 que presenta
un diámetro comparativamente grande, y a continuación existe otra
sección anular 84 que presenta un diámetro inferior de tal modo que
la corriente de masa fundida se atenúa al fluir a través de la
primera sección anular. La sección de atenuación permite minimizar
las tensiones acumuladas por la masa fundida durante la conversión
del flujo y minimizar cualquier irregularidad y homogeneizar la
masa fundida. La zona de atenuación se puede utilizar asimismo como
descarga para determinados procedimientos de fabricación, tales
como roscadura, torneado, etc. Por último, la masa fundida pasa a
través de la abertura 74 para llenar la cavidad del molde.
La figura 7 representa otra forma de realización
de la presente invención que comprende acanaladuras o canales
helicoidales dobles. Según la figura 7, la boquilla de inyección 86
comprende la boquilla de tobera 88 y el canal de circulación 90 que
comprende la superficie exterior 92 del mismo. El torpedo 94 se
dispone en el canal de circulación. Una acanaladura o canal
helicoidal 96 se dispone formando una sección de acanaladura
exterior 98 en la boquilla de tobera 88 en la superficie exterior 92
del canal de circulación 90, y una sección de acanaladura 100 en la
superficie exterior contigua 102 del torpedo 94 para formar una
acanaladura sustancialmente circular 96. Las partes planas 104, 105
se disponen adyacentes a las acanaladuras. Según la figura 7, el
torpedo 94 se suelda o se une con la boquilla de tobera 88 en las
zonas de contacto con las partes planas 106 en dirección
ascendente. Naturalmente, se pueden disponer con otras
características de alineación. Por ejemplo, se pueden disponer unos
medios de alineación para alinear las acanaladuras del manguito con
las acanaladuras del torpedo, tal como por ejemplo un pasador de
centrado. A continuación, la profundidad de los canales helicoidales
96 desciende progresivamente al aproximarse a la zona de salida del
canal de circulación 108 y el juego entre las partes planas 104,
105 aumenta gradualmente en dirección a la zona de salida 108. Se
disponen una zona de atenuación 110 y una zona de reducción del
diámetro 112 en dirección descendente de la acanaladura helicoidal
tal como en las formas de realización anteriores. Las acanaladuras
helicoidales pueden presentar asimismo distintas configuraciones,
ángulos u orientaciones opuestas, si se pretende de este modo.
Cuando se encuentra en funcionamiento, a medida
que la masa fundida avanza hacia el extremo de la abertura de la
boquilla, una cantidad cada vez mayor de masa fundida rebosa sobre
las partes planas así como aumenta el juego y disminuye la
profundidad de la acanaladura de tal modo que la dirección del flujo
helicoidal cambia gradualmente hacia un flujo de dirección axial.
Debido a que la masa fundida rebosa sobre las partes planas de
ambas caras, únicamente permanece el flujo helicoidal en los bordes
del canal hasta que el mismo se convierte en flujo axial al
separarse los canales helicoidales. De este modo, las imperfecciones
de la masa fundida asociadas al flujo adyacente a una pared lisa se
eliminan en ambas caras de la parte moldeada. El torpedo y la
boquilla se pueden realizar de materiales iguales o distintos tales
como por ejemplo cobre de berilio, acero, carburo de tungsteno o
cualquier otro material apto termoconductor resistente a la
abrasión. Resulta posible asimismo un elemento integral de una sola
pieza realizada de un material mediante moldeado de metal en polvo,
moldeado de núcleo perdido o cualquier otro procedimiento de
fabricación apto.
La forma de realización de la figura 8 es
similar a la de la figura 7 comprendiendo una acanaladura helicoidal
doble 96'. Sin embargo, la figura 8 comprende un vástago de válvula
amovible 114 en un canal de circulación 90' guiado por
deslizamiento mediante la pieza intercalada del torpedo 116. La
pieza intercalada del torpedo se suelda o se une o se acopla a la
boquilla de tobera 88' en las zonas de contacto de las partes planas
106', como en el caso del dispositivo de alineación, tal como un
pasador de centrado. Dicha forma de realización funciona de un modo
similar a la de la figura 7.
La forma de realización de la figura 9 es
similar a la de la figura 8 comprendiendo una acanaladura o canal
helicoidal 96'', un vástago de válvula amovible 114 en un canal de
circulación 90'' guiado por deslizamiento mediante la pieza
intercalada del torpedo 116'. La pieza intercalada del torpedo se
suelda o se une o se acopla a la boquilla de tobera 88'' en las
zonas de contacto de las partes planas 106''. Sin embargo, en la
forma de realización de la figura 9, la acanaladura o canal
helicoidal 96'' se realiza únicamente en la boquilla de tobera 88''
y el torpedo 116'', sin acanaladuras, actúa como guía del vástago de
válvula.
Los diversos detalles de cierre hermético y de
aislamiento en la burbuja y en el extremo de la abertura de la
boquilla se pueden intercambiar entre las formas de realización. De
este modo, por ejemplo, el dispositivo de retención de la boquilla
de tobera 24, el aislante polimérico 54 y 78 y el aislante hermético
de titanio 80 se pueden utilizar en todas las versiones.
Haciendo referencia a la figura 10, una boquilla
de coinyección del tipo de con abertura de válvula 100 se
representa comprendiendo un recipiente para la boquilla con canal
caliente 112 y un primer canal de circulación de la masa fundida
114 en el recipiente. El canal de circulación 114 comprende una
superficie exterior 115 del mismo, una zona de entrada 116
destinada a alojar una primera resina fundida y una primera zona de
salida 118 destinada a transferir la primera resina fundida a la
cavidad del molde 120. La boquilla de coinyección 100 comprende un
extremo anterior o boquilla de tobera 124 en dirección descendente
del recipiente de la boquilla 112 y conectada con la misma.
El torpedo alargado o vástago de válvula 136 se
dispone extendiéndose en el canal de circulación 114 adyacente a la
primera zona de salida 118. El torpedo puede presentar, si así se
desea, una parte plana anterior tal como se representa o una zona
posterior curvada y una zona anterior puntiaguda extendiéndose hacia
la abertura 132. El torpedo alargado o vástago de válvula 136 puede
ser preferentemente amovible para bloquear o abrir progresivamente
la abertura 132 o la primera zona de salida 118 y la unión del
primer canal de circulación 114 con la primera zona de salida 118.
De este modo, el eje o torpedo alargado 136 puede ser, si se
pretende de este modo, un vástago de válvula amovible funcional
para permitir y detener la circulación de la resina. Naturalmente,
el torpedo o vástago de válvula puede presentar cualquier
configuración apta o conveniente.
La boquilla de tobera 124 retiene el manguito
142 en su lugar contra el recipiente de la boquilla 112 con el
torpedo o vástago de válvula 136 en el interior del manguito 142 y
acoplado al mismo en las zonas de contacto 144, o unido al mismo en
las zonas de contacto 144. El torpedo o vástago de válvula se
realiza preferentemente de acero y puede realizarse asimismo por
ejemplo de un material termoconductor tal como cobre de berilio o
carburo de tungsteno, mientras que el manguito se puede realizar de
cualquier material resistente al desgaste tal como el acero o el
carburo de tungsteno, posiblemente fabricado mediante una mecanizado
por electroerosión (EDM), moldeado de metal en polvo, torneado,
moldeado, roscadura o cualquier otro procedimiento apto.
La superficie exterior del torpedo 136 es
preferentemente cilíndrica. La superficie expuesta del manguito 142
comprende por lo menos una primera acanaladura helicoidal 146.
Debido a que la superficie expuesta del manguito 142 por lo menos
en parte constituye la superficie exterior 115 del canal de
circulación 114, la por lo menos una acanaladura helicoidal 146 se
realiza en la superficie exterior del canal de circulación tal como
se puede observar en la figura 10 se corta en la superficie exterior
del canal de circulación. Además, dicha acanaladura helicoidal se
encuentra enfrentada hacia el torpedo 136.
Las partes planas 148 se disponen adyacentes a
dicha acanaladura. La acanaladura se realiza de tal modo que
disminuye en profundidad al aproximarse a la primera zona de salida
118 y en dirección a la abertura 132. Las partes planas 148
preferentemente entran en contacto con el torpedo 136 en la zona de
contacto 144 en el extremo de la dirección ascendente del manguito
142. Las partes planas 148 presentan un juego inicial y dicho juego
aumenta con respecto al torpedo 136 al aproximarse a la zona de
salida 118 y en dirección a la abertura 132.
Además, al boquilla 100 comprende un segundo
canal de circulación 214 que circula circunferencialmente alrededor
del primer canal de circulación 114 y comprende una zona de entrada
216 destinada a alojar una segunda resina fundida y una segunda
zona de salida del canal de circulación 218 que se comunica con la
primera zona de salida 118 para transferir la segunda resina
fundida a través de la abertura 132 hasta la cavidad del molde 120.
El segundo canal de circulación 214 comprende por lo menos una
segunda acanaladura helicoidal 246 en la superficie exterior de la
boquilla de tobera 124 formando la superficie interior del segundo
canal de circulación 214 y encontrándose enfrentado hacia el
recipiente exterior de la boquilla 212.
Las partes planas 248 se disponen adyacentes a
dicha segunda acanaladura. Además, de un modo similar a la primera
acanaladura 146, la segunda acanaladura se realiza de tal modo que
disminuye en profundidad al aproximarse a las zonas de salida 218 y
118 y en dirección a la abertura 132. Las partes planas 248 se
pueden unir a o entrar en contacto con la pared exterior 215 del
segundo canal de circulación 214 en el extremo en dirección
ascendente de la boquilla de tobera 124 tal como en el primer canal
de circulación 114.
Sin embargo, en la forma de realización de la
figura 10, las partes planas 248 presentan un juego inicial con
respecto a la pared exterior 215 y un aumento del juego al
aproximarse a las zonas de salida 218 y 118 y en dirección a la
abertura 132. El juego inicial puede presentar preferentemente las
mismas dimensiones que en el primer canal de circulación y
proporciona las mismas ventajas.
Cuando se encuentra en funcionamiento en el
segundo canal de circulación, por lo tanto, la segunda masa fundida
circula desde el extremo de entrada 216 del canal de circulación 214
hacia el extremo de salida del canal de circulación 214 a través de
la zona anular del canal de circulación. La segunda masa fundida
entra en una o más acanaladuras o canales helicoidales 246 antes de
alcanzar la zona de salida del segundo canal de circulación 218 a
través de unas aberturas que preferentemente se pueden alinear con
el inicio de la acanaladura helicoidal. La alineación se puede
realizar mediante un pasador de centrado o pasador de guía entre el
recipiente de la boquilla 112 y el recipiente exterior de la
boquilla 212. Las acanaladuras helicoidales provocan que la masa
fundida siga una trayectoria de flujo helicoidal. A medida que la
masa fundida se aproxima a la abertura 132 una cantidad cada vez
mayor de masa fundida rebosa sobre las partes planas 248 al
aumentar el juego de las superficies planas y al disminuir la
profundidad de la acanaladura de tal modo que la dirección del flujo
helicoidal cambia gradualmente hacia un flujo de dirección axial a
lo largo de la longitud de las acanaladuras 246.
En el extremo de la sección de la acanaladura
helicoidal, la masa fundida pasa a una segunda sección anular del
canal de circulación 251 del canal de circulación 214 en dirección
descendente de las acanaladuras 246, y a continuación pasa a la
zona de salida del segundo canal de circulación 218, la zona de
salida 118, la abertura 132 y la cavidad del molde 120.
Preferentemente, las circulaciones de las masas fundidas primera y
segunda son secuenciales, aunque resultan posibles circulaciones
simultáneas o parcialmente simultáneas, si se pretende de este
modo.
La forma de realización de la figura 11 es
similar a la de la figura 10 con la excepción de que la segunda
acanaladura espiral 246 se realiza en la superficie exterior 215 del
segundo canal de circulación 214 enfrentado hacia la boquilla de
tobera 124. Además, la segunda acanaladura 246 disminuye en
profundidad al aproximarse a las zonas de salida 218 y 118 y las
partes planas 248 aumentan su juego al dirigirse a las zonas de
salida 218 y 118.
La forma de realización de la figura 11A es
similar a la de la figura 11 presentando acanaladuras 246 en el
recipiente exterior de la boquilla 212 realizado en una pieza
intercalada separada 213 posicionado mediante el pasador de guía
122 y mantenido en su lugar mediante la cubierta de la boquilla
125.
La forma de realización de la figura 12
comprende un tercer canal de circulación 260 en la boquilla de
inyección 200. La boquilla de inyección 200 comprende un recipiente
para la boquilla 212 y una boquilla interior 222. El primer canal
de circulación 114 para el primer flujo de resina fundida comprende
un primer manguito 142 que se mantiene en su lugar mediante la
boquilla interior 222 y forma una primera acanaladura helicoidal
146. La segunda boquilla interior 224 forma una segunda acanaladura
helicoidal 246 en el segundo canal de circulación 214 para el
segundo flujo de resina fundida. La tercera resina fundida fluye en
el tercer canal de circulación 260 en la parte más exterior de la
boquilla 200 a través del manguito exterior 243 que se mantiene en
su lugar mediante la boquilla de tobera exterior 223 y el pasador
de guía 122.
La primera acanaladura helicoidal 146 disminuye
en profundidad al aproximarse a la tercera zona de salida 318 y la
zona de salida 118' y las primeras partes planas 148 aumentan el
juego al aproximarse a la tercera zona de salida 318 y la zona de
salida 118'. De un modo similar, la segunda acanaladura helicoidal
246 disminuye en profundidad al aproximarse a las zonas de salida
318 y 118' y las segundas partes planas 248 aumentan el juego al
aproximarse a las zonas de salida 318 y 118'. Asimismo, la tercera
acanaladura helicoidal 346 disminuye en profundidad al aproximarse
a las zonas de salida 318 y 118' y las terceras partes planas 348
aumentan el juego al aproximarse a las zonas de salida 318 y
118'.
En la forma de realización de la figura 12, si
se pretende de este modo, el primer manguito 142 y la primera
acanaladura helicoidal 146 se pueden disponer relativamente más
alejadas en dirección ascendente de la segunda acanaladura
helicoidal que en las formas de realización de las figuras 10 y 11.
Asimismo, en la forma de realización de la figura 12, la resina
fundida circula desde la primera acanaladura helicoidal 146
directamente hacia el primer canal de circulación 114. Asimismo,
los flujos de resina son preferentemente secuenciales.
De este modo, las trayectorias del flujo de las
resinas primera, segunda y tercera pasan por acanaladuras
helicoidales que disminuyen en profundidad al aproximarse a las
zonas de salida y con las partes planas adyacentes que aumentan el
juego al aproximarse a las zonas de salida de tal modo que se
proporciona una trayectoria de flujo de las resinas helicoidal
mediante las acanaladuras helicoidales respectivas y se proporciona
una trayectoria de flujo axial de las resinas mediante las partes
planas respectivas. Además, la boquilla de coinyección de la figura
12 con tres (3) resinas alcanza las ventajas considerables de la
presente invención mencionadas anteriormente, es decir, la
eliminación de las líneas de soldadura, un flujo homogéneo y una
velocidad de flujo anular uniforme que permite una estratificación
uniforme, la eliminación del efecto de buzamiento y la reducción de
desviaciones de la boquilla.
La forma de realización de la figura 12A es
similar a la de la figura 12 presentando la tercera acanaladura
helicoidal 346 en la superficie interior de la pieza intercalada
244.
Ambas formas de realización de las figuras 13 y
14 presentan una boquilla de coinyección 200 con tres canales de
circulación 114, 214 y 260 para tres flujos de resina fundida, del
mismo modo que en la forma de realización de la figura 12. Sin
embargo, en la forma de realización de la figura 13, la segunda
acanaladura helicoidal 246 se realiza en la superficie interior 217
del segundo canal de circulación 214 de la boquilla interior 222,
con las partes planas 248 y las acanaladuras 246 enfrentadas hacia
el recipiente de la boquilla 212. Asimismo, la primera acanaladura
helicoidal 146 del primer canal de circulación 114 se realiza en el
primer manguito 142 que se mantiene en su lugar en el extremo
posterior del primer canal de circulación 114 mediante el primer
dispositivo de retención 149 que configura una superficie exterior
115 del primer canal de circulación 114.
En la forma de realización de la figura 14, la
segunda acanaladura helicoidal 246 se realiza en la superficie
exterior 215 del segundo canal de circulación 214 en el recipiente
de la boquilla 212, con las partes planas 248 y las acanaladuras
246 enfrentadas hacia la boquilla de tobera interior 222.
Haciendo referencia a continuación a la figura
15 (en la que características iguales se representan con referencias
numéricas iguales), se representa otra forma de realización
preferida de la presente invención 300 en la que el dispositivo
mezclador se dispone en una barra de piquera 12a de una máquina de
moldeo por inyección. Un mezclador de masa fundida de tipo torpedo
300 se representa comprendiendo una barra de piquera cilíndrica 12a
del canal de circulación y un canal de circulación de la masa
fundida 14a en la barra de piquera. El canal de circulación 14a
comprende una superficie interior 15a del mismo, una zona de entrada
16a destinada a alojar la resina fundida y una zona de salida 18a
destinada a transferir la resina fundida más adelante en dirección
descendente en un canal caliente 52a.
El torpedo alargado 36a se dispone extendiéndose
en el canal de circulación 14a adyacente a la zona de salida 18a.
El torpedo 36a presenta una zona posterior curvada 38a y una zona
anterior puntiaguda 40a. El torpedo se encuentra retenido y
dispuesto en el canal de circulación 14a mediante un manguito 42a
que se introduce en el recipiente del canal de circulación 12a. El
torpedo 36a se acopla con el manguito 42a en la zona de unión 44a,
que fija rígidamente el torpedo con el manguito mediante unión,
soldadura o un medio de retención similar.
La superficie exterior del torpedo 36a es
cilíndrica. La superficie expuesta del manguito 42 comprende por lo
menos una acanaladura helicoidal 46a. Debido a que la superficie
expuesta del manguito 42a conforma por lo menos en parte la
superficie exterior 15a del canal de circulación 14a, se realiza por
lo menos una acanaladura helicoidal 46a en la superficie interior
del canal de circulación. Además, dicha acanaladura helicoidal se
encuentra enfrentada hacia el torpedo 36a.
Las partes planas 48a se disponen adyacentes a
dicha acanaladura 46a. La acanaladura se forma de tal modo que
disminuye su profundidad al aproximarse a la zona de salida 18a. Las
partes planas 48a se acoplan al torpedo 36a en la zona de
acoplamiento 44a adyacente a la zona de entrada 16a. Las partes
planas 48a presentan un juego inicial y dicho juego aumenta con
respecto al torpedo 36a al aproximarse a la zona de salida 18a. El
juego inicial es una característica opcional y preferentemente es
por lo menos de 0,05 mm.
Haciendo referencia a continuación a la figura
16, la presente forma de realización, que sin embargo no forma
parte de la presente invención, es similar a la figura 15 (por lo
tanto se utilizan referencias numéricas iguales para indicar
características iguales) en la que el torpedo 36a es un eje
puntiagudo con una acanaladura helicoidal en el mismo.
Alternativamente, el torpedo 36a puede ser cilíndrico, con las
acanaladuras helicoidales 46a disminuyendo en profundidad al
aproximarse a la zona de salida 18a. La masa fundida circula hacia
la zona de entrada anular 16a del torpedo 36a y a continuación
entra en por lo menos una acanaladura helicoidal 46a dispuesta en
la superficie exterior del torpedo 36a. De un modo similar a la
forma de realización de la figura 15, la profundidad de la
acanaladura helicoidal 46a disminuye en profundidad al aproximarse a
la zona de salida 18a. Las partes planas 48a están dispuestas
adyacentes a la acanaladura 46a que se unen con el manguito 42a,
disminuyendo la altura de las partes planas 48a al aproximarse a la
zona de salida 18a. La mayor diferencia entre la presente forma de
realización, que sin embargo no forma parte de la presente invención
y la forma de realización representada en la figura 15 es que la
acanaladura helicoidal 46a se dispone en la superficie exterior del
torpedo 36a, enfrentada hacia la superficie cilíndrica plana del
manguito 42a. Alternativamente, la superficie cilíndrica del
manguito 42a puede inclinarse de tal modo que se cree un espacio de
separación con las partes planas 48a que cambie gradualmente.
Haciendo referencia a continuación a la figura
17, se representa otra forma de realización de la presente
invención. Dicha forma de realización es similar a las formas de
realización descritas anteriormente en las figuras 15 y 16, siendo
la mayor diferencia que se realiza una segunda acanaladura
helicoidal 58a en la superficie interior del manguito 42a,
encontrándose la segunda acanaladura helicoidal enfrentada hacia el
torpedo 36a, con las segundas partes planas 60a adyacentes a la
segunda acanaladura helicoidal 58a. Las partes planas 48a se
disponen adyacentes a las segundas partes planas 60a, con el espacio
de separación creado entre las partes planas 48a y 60a aumentando
en dirección hacia la zona de salida 18a. La segunda acanaladura
helicoidal 58a se dispone adyacente a la acanaladura espiral 48a,
creando de este modo una acanaladura helicoidal contigua para la
masa fundida a medida que se desplaza hacia la zona de salida
18a.
Haciendo referencia a la figura 18, las formas
de realización preferidas 300 de la presente invención se pueden
instalar en una pluralidad de posiciones en el interior de la
máquina de moldeo por inyección y un sistema de canal caliente. Al
provocarse los mayores desequilibrios en el flujo mediante la
escisión de la masa fundida no homogénea en el interior del canal
caliente 52a, la presente invención presenta su mejor funcionamiento
si se instala en dirección ascendente en cada rama de la máquina de
moldeo. El mezclador de la presente invención aumenta la
homogeneidad de la masa fundida antes de que se produzca la
escisión, reduciendo de este modo la presencia de cualquier
desequilibrio en el flujo. La reducción de los desequilibrios del
flujo tal como se ha descrito anteriormente reduce las
probabilidades de que se formen líneas de soldadura en el producto
así como garantizan un llenado equivalente de las cavidades del
molde.
La presente invención resulta muy ventajosa. Los
ensayos han demostrado que la presente invención elimina las líneas
de soldadura, produce una masa fundida homogénea y permite unos
cambios cromáticos rápidos y una parte moldeada más resistente,
particularmente en la zona de abertura.
Las características significativas de la
presente invención comprenden las acanaladuras de flujo helicoidal
con su disminución en la profundidad y su aumento en el juego con
las partes planas. El juego inicial con una longitud finita
minimiza o elimina posibles bloqueos en el inicio del juego. El
juego inicial constituye una característica significativa en el
rendimiento del cambio cromático y permite la eliminación de
cualquier resina que se pueda bloquear en los puntos muertos
generados entre las acanaladuras helicoidales. En el caso de que no
exista un juego inicial, la resina llena una parte del pequeño juego
inicial y permanece bloqueando dicha zona durante un tiempo
superior prolongando el cambio cromático. La resina puede asimismo
permanecer bloqueando dicha zona hasta que se degrade y vuelva de
nuevo a la corriente de masa fundida. La presente invención elimina
o minimiza sustancialmente las líneas de flujo particularmente si no
se proporciona un juego inicial. Sin embargo, cuando se proporciona
un juego definido súbito en el extremo del contacto entre las partes
planas y el eje, resulta posible permitir que una parte de la
corriente de masa fundida fluya en la circunferencia que se forma
entre las acanaladuras para limpiar los puntos muertos. Además, se
proporciona un espacio de atenuación en la dirección descendente de
los canales helicoidales. La presente invención resulta asimismo
apropiada para utilizar con configuraciones de torpedos con punta de
vástago, torpedos con guía de válvula y guías de válvula
deslizable, y resulta particularmente versátil.
Se ha de comprender que la presente invención no
se limita a las ilustraciones descritas e representadas en la
misma, que se consideran únicamente a título ilustrativo de las
mejores formas de realización de la presente invención, y que
resultan susceptibles de modificación de forma, tamaño, disposición
de las partes y detalles del funcionamiento. Preferentemente, se
pretende que la presente invención comprenda dichas modificaciones
que se definen mediante las reivindicaciones.
Claims (18)
1. Mezclador de flujo de una masa fundida para
una máquina de moldeado por inyección que produce unas partes
moldeadas que presentan una superficie lateral de un núcleo y una
superficie lateral de la cavidad, comprendiendo el mezclador:
un canal de circulación (14) que presenta un
elemento alargado (36) dispuesto en dicho canal de circulación
(14), presentando dicho canal de circulación una zona de salida
(18);
una primera acanaladura helicoidal (46)
dispuesta en una superficie de dicho canal de circulación (14),
disminuyendo la profundidad de dicha primera acanaladura helicoidal
(46) al aproximarse a dicha zona de salida (18) y definiéndose unas
partes planas (48) mediante las zonas que se encuentran entre dicha
primera acanaladura helicoidal (46), aumentando el juego de dichas
partes planas al aproximarse a la zona de salida (18) de tal modo
que un flujo de resina, cuando se aplica al utilizar el dispositivo
mezclador de masa fundida, se convierte en helicoidal mediante
dicha primera acanaladura helicoidal (46) y en axial con respecto a
dichas partes planas (48) para provocar la distribución de la
resina a medida que fluye entre la superficie y dicho elemento
alargado (36) y surge de dicha zona de salida (18);
caracterizado porque dicha primera
acanaladura helicoidal (46) se encuentra enfrentada a dicho elemento
alargado (36), mejorando la orientación de la primera acanaladura
helicoidal el aspecto de la superficie lateral de la cavidad de una
parte moldeada, formada durante el ciclo de moldeo de la máquina de
moldeo por inyección, realizando la distribución de la resina y la
distribución de las líneas de soldadura o defectos de la parte
moldeada dirigidas hacia la superficie lateral de un núcleo.
2. Dispositivo de mezcla de una masa fundida
según la reivindicación 1, que comprende asimismo:
una segunda acanaladura helicoidal dispuesta en
dicho elemento alargado (36);
estando alineada dicha primera acanaladura
helicoidal (46) con dicha segunda acanaladura helicoidal para
aumentar aún más la superficie lateral de un núcleo de dicha parte
moldeada.
3. Mezclador según la reivindicación 1 ó 2, en
el que dicho elemento alargado (36) es uno de entre:
un torpedo;
un vástago de válvula (74) funcional, cuando se
utiliza, para controlar un flujo de dicha resina; y
una guía del vástago de válvula (116).
4. Mezclador según la reivindicación 1, 2 ó 3,
en el que dicho canal de circulación de la masa fundida (14) se
dispone en uno de entre:
una pieza intercalada de abertura (30);
una barra de piquera (12a); y
un colector de canal caliente.
5. Mezclador según la reivindicación 4, en el
que dicha pieza intercalada de abertura (30) se dispone en un
colector de canal caliente.
6. Mezclador según la reivindicación 4, en el
que dicho colector de canal caliente se dispone en un molde.
7. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha superficie de dicho canal de
circulación (14) es:
una superficie interior de dicho canal de
circulación (14); o
una superficie de una pieza intercalada (42)
dispuesta en dicho canal de circulación; o
una superficie de una boquilla de tobera (22')
alineada con dicho canal de circulación (14).
8. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende asimismo una primera
sección anular (50) corriente abajo de dicha primera acanaladura
helicoidal (46) para reducir las tensiones de dicha resina.
9. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende asimismo una segunda
sección anular (52) corriente abajo de dicha primera sección anular
(50) para reducir las variaciones de espesor de dicha resina.
10. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha primera acanaladura
helicoidal (46) presenta una sección transversal sustancialmente
semicircular.
11. Mezclador según la reivindicación 2, en el
que las acanaladuras primera y segunda (46) presentan una sección
transversal sustancialmente semicircular.
12. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que una parte de dichas partes
planas (48) se unen a dicho elemento alargado (36) y dichas partes
planas (48) aumentan el juego con respecto a dicho elemento
alargado (36) en dirección hacia la zona de salida (18).
13. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el juego inicial entre dicho
elemento alargado (36) y dichas partes planas (48) es por lo menos
de 0,05 mm.
14. Mezclador según la reivindicación 1 ó 2, que
comprende asimismo una boquilla de tobera (58) y un dispositivo de
retención de la boquilla de tobera (60), acoplándose dicho
dispositivo de retención de la boquilla de tobera (60) con dicha
boquilla de tobera (58) fijando dicha boquilla de tobera (58) en
dicho canal de circulación de la masa fundida (14).
15. Mezclador según la reivindicación 14, que
comprende asimismo una pieza intercalada de abertura (30) adyacente
a dicha zona de salida (18) que configura una zona de burbuja (28),
en la que dicho dispositivo de retención de la boquilla de tobera
(60) forma un cierre hermético con dicha zona de burbuja (28).
16. Mezclador según la reivindicación 1 ó 2, que
comprende asimismo por lo menos dos canales de circulación de la
masa fundida (14, 214) en el que por lo menos los mezcladores se
disponen en unos canales de circulación de la masa fundida (14,
214) separados.
17. Procedimiento de inyección y mezcla de una
masa fundida de material en un molde para formar una parte moldeada
que presente una superficie lateral de un núcleo y una superficie
lateral de una cavidad, comprendiendo dicho procedimiento:
crear un flujo de una masa fundida de material
en un canal de circulación de la masa fundida (14);
dirigir dicho flujo de masa fundida alrededor de
un elemento alargado (36) dispuesto en dicho canal de circulación
(14);
redirigir helicoidalmente dicho flujo de masa
fundida de material alrededor de por lo menos una acanaladura
helicoidal (46); y
someter intermitentemente dicho flujo helicoidal
a unas áreas de parte plana (48) definidas por las zonas que se
encuentran entre dicha acanaladura helicoidal (46) para provocar el
redireccionamiento axial de dicho flujo de masa fundida de material
en dichas áreas de dichas partes planas (48), aumentando el juego de
dichas superficies planas (48) al aproximarse a la zona de salida
(18); y
transferir la masa fundida a través del orificio
de salida hasta una cavidad de un molde;
caracterizado porque dicho
redireccionamiento helicoidal se produce a lo largo de una
superficie interior (42) de dicho canal de circulación (16) que se
encuentra enfrentada de manera opuesta a dicho elemento alargado
(36), realizando la orientación de la primera acanaladura helicoidal
(46) la distribución de la resina en el molde para provocar la
distribución de las líneas de soldadura o defectos dirigidas hacia
la superficie lateral de un núcleo de la parte moldeada para
mejorar el aspecto de la superficie lateral de la cavidad de la
parte moldeada.
18. Procedimiento de inyección y mezcla de una
masa fundida de material en un molde para formar una parte moldeada
según la reivindicación 17, en la que el redireccionamiento
helicoidal de dicho flujo de masa fundida de material redirige
dicho flujo de masa fundida de material alrededor de una segunda
acanaladura helicoidal (96) dispuesta en dicho elemento alargado y
alineada con la primera acanaladura helicoidal (46).
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