ES2321727T3 - Herramienta de inyeccion de fundicion con canal caliente. - Google Patents
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Abstract
Herramienta de inyección de fundición, con al menos una tobera (1) de canal caliente, a través de la cual se puede alimentar una masa fundida en un canal caliente (2, 2a), cuyo canal caliente (2, 2a) posee, en su extremo contrapuesto a la tobera (1) de canal caliente, una abertura de alimentación (4) para la alimentación de masa fundida, abertura de alimentación (4) que se puede cerrar mediante un elemento de cierre (3) axial que se prolonga a través de una pieza de admisión (2a) del canal caliente (2, 2a, 2b), adyacente con la abertura de alimentación (4), estando el canal caliente (2, 2a, 2b) acodado en su extremo opuesto a la abertura (4) de alimentación de la pieza de admisión (2a), y extendiéndose el elemento (3) de cierre, para la manipulación mediante un elemento (6) de accionamiento, a través de la pared acodada del canal caliente (2, 2a, 2b), y no prolongándose la pieza de admisión (2a) del canal caliente (2, 2a, 2b) hasta la mitad de la herramienta que está contrapuesta a la abertura de alimentación (4)S, caracterizada porque la pieza de admisión (2a) está colocada en una unidad separada (5), configurada como una unidad constructiva, la cual está unida con la herramienta de inyección de fundición de forma desmontable.
Description
Herramienta de inyección de fundición con canal
caliente.
La invención se refiere a una herramienta de
inyección de fundición según el preámbulo de la reivindicación 1,
con al menos una tobera de canal caliente, a través de la cual se
puede alimentar una masa fundida en un canal caliente, cuyo canal
caliente posee, en su extremo contrapuesto a la tobera de canal
caliente, una abertura de alimentación para la alimentación de masa
fundida, abertura de alimentación que se puede cerrar mediante un
elemento de cierre axial que se prolonga a través de una pieza de
admisión del canal caliente, adyacente con la abertura de
alimentación, estando el canal caliente acodado en su extremo
opuesto a la abertura de alimentación de la pieza de admisión, y
extendiéndose el elemento de cierre, para la manipulación mediante
un elemento de accionamiento, a través de la pared acodada del
canal
caliente.
caliente.
Una herramienta de inyección de fundición del
género expuesto es conocida, por ejemplo, del documento
US-A1 460 510, y es fabricada y vendida con gran
éxito por la solicitante de la patente. En la conocida herramienta
de inyección de fundición se alimenta regularmente material desde
una máquina de inyección colocada junto a la herramienta de
inyección de fundición, a través de una abertura de alimentación, al
interior de una pieza de admisión de un canal caliente, la cual se
prolonga en el interior de la herramienta de inyección de fundición.
En el extremo opuesto de la abertura de alimentación, la pieza de
admisión del canal caliente está acodada. Mediante el canal
caliente tiene lugar la distribución del material a las respectivas
toberas del canal caliente existentes.
Para la alimentación de material, la tobera de
la máquina de inyección es colocada herméticamente sobre la
abertura de alimentación de la pieza de admisión del canal caliente.
Puesto que durante el servicio, por ejemplo durante el desmoldeo de
las piezas moldeadas por inyección que se han fabricado, ha de
desmontarse la tobera de la máquina, la tobera de la máquina no
descansa temporalmente sobre la abertura de alimentación, por lo
que puede salir fundición de la misma, debido a un flujo de retorno
de fundición.
El material derramado puede conducir sin embargo
a problemas masivos en la producción. Por ello está previsto que la
abertura de alimentación, de forma parecida a una tobera de canal
caliente con cierre, pueda ser cerrada mediante una aguja de
cierre. La aguja de cierre se extiende de forma aproximadamente
axial a través de la pieza de admisión del canal caliente, y sale
del canal caliente a través de una pared acodada existente, debida
al angulamiento de la pieza de admisión del canal caliente. En el
extremo de la aguja de cierre que se encuentra en el exterior del
canal caliente está colocado un elemento de accionamiento,
normalmente configurado en forma de cilindro neumático o
hidráulico. A causa de la alta presión que se produce en el canal
caliente, han de ser demandados grandes requerimientos en el
dispositivo de cierre del punto de penetración. Puesto que las
permeabilidades pueden conducir a perturbaciones en el
funcionamiento.
Dado que la pieza de admisión del canal caliente
se prolonga en el interior de la herramienta de inyección de
fundición, los puntos en los que la aguja de cierre atraviesa la
pared del canal caliente, así como el elemento de accionamiento,
están posicionados profundamente en el interior de la herramienta de
inyección de fundición. Esto es una gran desventaja, ya que de este
modo el sellado del lugar de penetración, así como el elemento de
accionamiento, no se encuentran accesibles desde el exterior. Esto
da como resultado el que los trabajos de mantenimiento, o en su
caso la reparación de un defecto a través de la sustitución de
componentes, solo puede ser posible en combinación con un
desmontaje completo de la herramienta de inyección de fundición.
Esto supone un largo tiempo de parada, no deseado, de la herramienta
de inyección de fundición en el caso de trabajos de mantenimiento o
reparación. Además, la disposición conocida requiere un diseño muy
costoso.
Además, del documento DE 198 01 412 A1 es
conocida una máquina para moldear por inyección, la cual presenta
un cilindro de plastificado, al cual está conectada al menos una
abertura de boquilla y en el que está colocado un tornillo sin fin
que trabaja en el mismo. Corriente arriba de la boca del surtidor
está configurada una cámara cilíndrica, en la que está colocada una
aguja de cierre, cuya área de la sección transversal es menor que
el área de la sección transversal de la cámara del cilindro. Además
está prevista una válvula de retención, la cual mediante su
accionamiento separa el cilindro de plastificado de la cámara del
cilindro.
El documento JP2000025077 publica, en las
figuras 2 y 3, una herramienta de inyección de fundición según el
preámbulo de la reivindicación 1.
En una forma de ejecución especial de la máquina
para moldear por inyección, el espacio interior del cilindro de
plastificado está unido con un canal caliente que discurre
perpendicularmente al cilindro de plastificado. Al canal caliente
están conectadas dos cámaras cilíndricas. Cada cámara cilíndrica
tiene adjudicada una aguja correspondiente, desplazables ambas con
la ayuda de una máquina de funcionamiento mediante pistón. Más o
menos a la mitad del canal caliente está previsto un cierre
central, mediante el cual debe ser evitada una influencia mutua del
proceso de inyección, ejecutado con la ayuda de ambas cámaras
cilíndricas.
El objetivo de la invención es configurar una
herramienta de inyección de fundición del género expuesto, de tal
manera que se simplifique el mantenimiento y/o la reparación de los
elementos de cierre de la abertura de alimentación.
La solución de este objetivo se desprende de las
características de la parte descriptiva de la reivindicación 1. Las
realizaciones ventajosas de la invención se desprenden de las
reivindicaciones subordinadas.
Conforme a la invención, es una herramienta de
inyección de fundición, con al menos una tobera de canal caliente,
a través de la cual se puede alimentar una masa fundida en un canal
caliente, cuyo canal caliente posee, en su extremo contrapuesto a
la tobera de canal caliente, una abertura de alimentación para la
alimentación de masa fundida, abertura de alimentación que se puede
cerrar mediante un elemento de cierre axial que se prolonga a
través de una pieza de admisión del canal caliente, adyacente con la
abertura de alimentación, estando el canal caliente acodado en su
extremo opuesto a la abertura de alimentación de la pieza de
admisión, y extendiéndose el elemento de cierre, para la
manipulación mediante un elemento de accionamiento, a través de la
pared acodada del canal caliente, y no prolongándose la pieza de
admisión del canal caliente hasta la mitad de la herramienta que
está contrapuesta a la abertura de alimentación, caracterizada
porque la pieza de admisión (20) está colocada en una unidad
separada, la cual está unida con la herramienta de inyección de
fundición de forma desmontable.
Dado que la pieza de admisión del canal caliente
no se prolonga hasta la mitad contrapuesta con la abertura de
alimentación de la herramienta, se puede conseguir, de manera
relativamente fácil, que la empaquetadura de la penetración de la
aguja de cierre a través de la pared del canal caliente, así como el
elemento de accionamiento de la aguja de cierre, sean accesibles
desde el exterior. A través de esto, en trabajos de mantenimiento o
reparación, es innecesario el desmontaje de la herramienta de
inyección de fundición. Esto da como resultado, de modo sumamente
ventajoso, que los tiempos de parada de la herramienta de inyección
de fundición para un mantenimiento y/o una reparación se reducen
considerablemente.
Si la pieza de admisión del canal caliente está
colocada cerca de la pared exterior de la herramienta de inyección
de fundición, el elemento de accionamiento puede estar colocado en
una escotadura, accesible desde el exterior, de la herramienta de
inyección de fundición, a través de lo cual se accede sin problemas
desde el exterior al elemento de accionamiento, así como a la
empaquetadura de la penetración de la aguja de cierre, a través de
la pared del canal caliente. De manera ventajosa, la pieza de
admisión del canal caliente está colocada en una unidad separada,
la cual está unida a la herramienta de inyección de fundición de
manera desmontable. De este modo, es muy ventajoso cuando el
elemento de accionamiento para el elemento de cierre también está
colocado también en una unidad separada, como la que está prevista
en otra forma de ejecución especial de la invención.
En el caso de trabajos de mantenimiento y/o
reparación, la unidad separada se deja cambiar de forma sencilla en
poco tiempo, a través de lo que no se produce apenas tiempo de
parada. Los trabajos necesarios pueden ser realizados en la unidad
separada ya desmontada, continuando el funcionamiento de la
herramienta de inyección de fundición con una unidad de
recambio.
Puesto que la abertura de alimentación del canal
caliente se configura usualmente como una así llamada "boquilla
de inyección", la cual está unida de manera desmontable con la
herramienta de inyección de fundición, la unidad separada está
configurada, de forma ventajosa, de modo que tiene la misma
configuración del punto de inserción en la herramienta de inyección
de fundición que la boquilla de inyección. A través de ello, la
unidad separada se puede conectar de forma sencilla y muy fiable
con la herramienta de inyección de fundición.
Si se conecta, como se prevé en una posterior
forma constructiva especial de la invención, una pieza suplementaria
en el extremo acodado de la pieza de admisión del canal caliente,
cuyo extremo contrapuesto a la pieza de admisión está acodado, el
canal caliente tendrá en su parte delantera un transcurso en forma
de Z. Esto significa que la abertura de alimentación del canal
caliente está desplazada tan sólo lateralmente, al contrario que
las disposiciones usuales. A través de esto se consigue, de manera
ventajosa, que mediante la configuración conforme a la invención de
la herramienta de inyección de fundición, no tenga que cambiarse
considerablemente la disposición formada por la herramienta de
inyección de fundición y la máquina de inyección de fundición. Tan
solo debe ser variada de manera insignificante la posición de la
tobera de la máquina de la unidad de inyección de fundición.
Además, a través de esto, la posición de la tobera de la máquina de
inyección de fundición se puede adaptar a la herramienta de
inyección de fundición. De este modo se iguala principalmente la
distancia de los correspondientes ejes centrales de la tobera de la
máquina de inyección de fundición y del sistema de canal caliente
de la herramienta de inyección de fundición. Además, se puede
realizar fácilmente la separación exigida entre el eje central de
la tobera de la máquina de inyección de fundición y de la placa de
sujeción de la herramienta. Para ello solamente ha de ser medida
correspondientemente la longitud de la pieza suplementaria.
En otra forma de ejecución especial adicional de
la invención está previsto que la unidad separada presente un
elemento de calefacción. A través de esto se consigue que la
fundición no se enfríe en la unidad separada.
La unidad separada puede presentar también un
sensor de temperatura, como está previsto en otra forma de ejecución
especial adicional de la invención. Debido a que el elemento de
calefacción y el sensor de temperatura están colocados en la unidad
separada, éstos se pueden mantener, o bien reparar asimismo de forma
muy sencilla.
Como muy ventajosa se ha demostrado una forma
especial de ejecución de la invención, en la que, entre el paso del
elemento de cierre a través de la pared del canal caliente, y el
elemento de accionamiento, existe una ranura anular situada por
detrás de la empaquetadura, y que rodea al elemento de cierre, en la
cual desemboca un canal de derrame. A través de esto puede
reconocerse, de forma extraordinariamente ventajosa, un defecto de
la empaquetadura del punto de penetración de la aguja de cierre a
través de la pared del canal caliente. Puesto que, en el caso de un
defecto, penetra la fundición en la ranura anular, y a continuación
en el canal de derrame. Si el extremo contrapuesto del canal de
derrame es accesible, o bien visible desde fuera, puede reconocerse
la fundición existente en el canal de derrame. Si en el canal de
derrame existe fundición, esto señala a un defecto de la
empaquetadura del punto de penetración, a través de lo cual pueden
adoptarse las medidas correspondientes para la reparación del
defecto. Dado que a través de ello puede reconocerse a tiempo un
defecto, éste puede normalmente repararse antes de que hayan
aparecido daños mayores.
Otros detalles, características y ventajas de la
presente invención se desprenden de la siguiente descripción de un
ejemplo especial de ejecución, con referencia sobre el dibujo.
Se muestra:
Figura 1 una disposición esquemática, en una
sección, de una herramienta de inyección de fundición, configurada
según la invención, con una primera posición de la unidad separada,
y
Figura 2 una disposición esquemática, en una
sección, de una herramienta de inyección de fundición, configurada
según la invención, con una segunda posición de la unidad
separada.
Como se desprende especialmente de la figura 1,
una herramienta de inyección de fundición presenta una placa 14a de
sujeción de herramientas y una placa 14b del canal caliente. Son
también posibles, dependiendo del diseño, configuraciones con
placas intermedias adicionales. En la placa 14b del canal caliente
están dispuestas toberas 1 del canal caliente, las cuales están
situadas, con sus aberturas 1a de tobera, sobre aberturas de una
cavidad 13 a rellenar con fundición. Sobre sus extremos
contrapuestos a las aberturas 1a de tobera, las toberas 1 del canal
caliente están unidas a un canal caliente 2, mediante el cual puede
alimentarse fundición a las toberas 1 del canal
caliente.
caliente.
El canal caliente 2 se prolonga a través de un
travesaño 14c, configurado como un distribuidor del canal caliente,
y está unido, en su extremo contrapuesto a las toberas 1 del canal
caliente, con la tobera 12 de máquina de una máquina de inyección
de fundición. Mediante la tobera 12 de máquina de la máquina de
inyección de fundición puede alimentarse fundición al canal caliente
2.
El canal caliente 2 posee, en su extremo
contrapuesto a la tobera 12 de máquina de la máquina de inyección
de fundición, una abertura 4 de alimentación, la cual puede cerrarse
mediante un elemento de cierre 3 configurado como aguja 3 de
cierre. La aguja 3 de cierre se prolonga axialmente a través de una
pieza de admisión 2a del canal caliente 2, adyacente con la
abertura de alimentación 4. El canal caliente 2 está acodado en su
extremo de la pieza de admisión 2a contrapuesto a la abertura 4 de
alimentación. Al extremo acodado de la pieza de admisión 2a se
añade una pieza suplementaria 2b, cuya parte contrapuesta a la pieza
de admisión 2a está acodada asimismo. A través de esto, el canal
caliente 2 posee, en su extremo contrapuesto a las toberas 1 de
inyección de fundición, un recorrido en forma de Z.
En el codo existente, debido al extremo acodado
de la pieza de admisión 2a del canal caliente 2, sale la aguja de
cierre 3 a través de la pared del canal caliente 2.
La pieza 2a del canal caliente 2, que transcurre
horizontalmente, así como la pieza suplementaria 2b del mismo,
están situadas en una unidad separada 5. La unidad separada 5 está
sujeta de forma desmontable al travesaño 14c mediante tornillos de
sujeción 5a. En su extremo contrapuesto a la tobera 12 de máquina de
la máquina de inyección de fundición, se prolonga todavía la pieza
de admisión 2a del canal caliente 2 a través de una boquilla de
inyección 15, la cual está sujeta de forma desmontable a la unidad
separada 5 mediante tornillos de sujeción 5a. La boquilla de
inyección 15 se podría unir con el travesaño 14c, en lugar de la
unidad separada 5. Es decir, la unidad separada 5 está configurada
como la boquilla de
inyección 15 en la zona del canal caliente 2.
inyección 15 en la zona del canal caliente 2.
En el punto donde la aguja 3 de cierre penetra a
través de la pared del canal caliente 2, la unidad separada 5
presenta un orificio a través del cual se prolonga la aguja 3 de
cierre. La empaquetadura del punto de penetración está realizada a
través de un ajuste correspondiente. Adicionalmente, en escotaduras
anulares se han colocado elementos 11 de empaquetadura,
configurados como empaquetadura viscosa. En el lado contrapuesto al
punto de penetración, se ha configurado una ranura anular 9 junto a
los elementos 11 de empaquetadura, la cual rodea a la aguja 3 de
cierre. En la ranura anular 9 desemboca un canal de derrame 10,
configurado como orificio 10, a través del cual la ranura anular 9
tiene una unión hacia el exterior.
En el extremo de la aguja 3 de cierre
contrapuesto a la abertura de alimentación 4, la misma está unida
con un elemento 6 de accionamiento configurado como un cilindro
neumático 6. Si se alimenta aire a presión a una primera conexión
6a del cilindro neumático 6, la aguja 3 de cierre realiza un
desplazamiento axial en la dirección de la abertura 4 de
alimentación, y se cierra la misma. Si se alimenta aire a presión a
una segunda conexión 6b del cilindro neumático 6, la aguja 3 de
cierre realiza un desplazamiento axial separándose de la abertura 4
de alimentación, a través de lo cual se abre la abertura 4 de
alimentación.
La unidad separada 5 presenta un elemento de
calefacción 7 para el calentamiento de la unidad separada 5, así
como un sensor 8 de temperatura.
Para el mantenimiento o reparación de los
elementos para cerrar la abertura 4 de alimentación, la unidad
separada 5 puede ser desmontada mediante el soltado de los
tornillos 5a de sujeción. Si se sustituye la misma mediante otra
unidad separada, puede seguir siendo utilizada la herramienta de
inyección de fundición. No se produce prácticamente ningún tiempo
de parada.
Si la empaquetadura del punto de penetración se
hace permeable en el transcurso del tiempo, por ejemplo por
desgaste, la fundición penetra en la ranura anular 9 y se eleva en
el orificio 10 de derrame. Si del orificio 10 de derrame sale
fundición, con ello se señala a una empaquetadura del punto de
penetración que ya no está en condiciones, por lo cual pueden
llevarse a cabo trabajos de mantenimiento ó reparación, antes de que
ello conduzca a mayores perjuicios.
La disposición representada en la figura 2 se
corresponde fundamentalmente con la disposición representada en la
figura 1. De ahí que los elementos iguales estén dotados de los
mismos signos de
referencia.
referencia.
Al contrario que en la disposición representada
en la figura 1, el elemento separado está colocado en otro lugar en
la herramienta de inyección de fundición.
Claims (6)
1. Herramienta de inyección de fundición, con
al menos una tobera (1) de canal caliente, a través de la cual se
puede alimentar una masa fundida en un canal caliente (2, 2a), cuyo
canal caliente (2, 2a) posee, en su extremo contrapuesto a la tobera
(1) de canal caliente, una abertura de alimentación (4) para la
alimentación de masa fundida, abertura de alimentación (4) que se
puede cerrar mediante un elemento de cierre (3) axial que se
prolonga a través de una pieza de admisión (2a) del canal caliente
(2, 2a, 2b), adyacente con la abertura de alimentación (4), estando
el canal caliente (2, 2a, 2b) acodado en su extremo opuesto a la
abertura (4) de alimentación de la pieza de admisión (2a), y
extendiéndose el elemento (3) de cierre, para la manipulación
mediante un elemento (6) de accionamiento, a través de la pared
acodada del canal caliente (2, 2a, 2b), y no prolongándose la pieza
de admisión (2a) del canal caliente (2, 2a, 2b) hasta la mitad de la
herramienta que está contrapuesta a la abertura de alimentación
(4)S, caracterizada porque la pieza de admisión (2a)
está colocada en una unidad separada (5), configurada como una
unidad constructiva, la cual está unida con la herramienta de
inyección de fundición de forma desmontable.
2. Herramienta de inyección de fundición según
la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento (6) de
accionamiento para el elemento (3) de cierre está colocado en la
unidad separada (5).
3. Herramienta de inyección de fundición según
la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque al extremo
acodado de la pieza de admisión (2a) se añade una pieza
suplementaria (2b), cuya parte contrapuesta a la pieza de admisión
(2a) está acodada.
4. Herramienta de inyección de fundición según
una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la
unidad separada (5) presenta un elemento (7) de calefacción.
5. Herramienta de inyección de fundición según
una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la
unidad separada (5) presenta un sensor (8) de temperatura.
6. Herramienta de inyección de fundición según
una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque
entre el paso del elemento (3) de cierre a través de la pared del
canal caliente (2, 2a, 2b) y el elemento (6) de accionamiento
existe una ranura anular (9), que rodea al elemento (3) de cierre,
en la cual desemboca un canal de derrame.
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