ES2348763T3

ES2348763T3 - Cabezal de inyecciã“n.

Info

Publication number: ES2348763T3
Application number: ES08008825T
Authority: ES
Inventors: Eckhard Unland; Wieland Hoffmann
Original assignee: Troester GmbH and Co KG
Current assignee: Troester GmbH and Co KG
Priority date: 2007-07-02
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2010-12-13
Anticipated expiration: 2028-05-13
Also published as: CN101337427A; CN101337427B; US7704064B2; JP5072737B2; CA2635631A1; DE102007030679B3; JP2009012468A; BRPI0803789A2; DE502008000974D1; EP2011626A1; US20090017148A1; EP2011626B1; ATE474709T1

Abstract

Cabezal de inyección (1) para uno o varios extrusores, que presenta dos partes de cabezal (4, 5) basculables una con relación a otra por medio de una respectiva articulación (2, 3), las cuales, en una posición de trabajo, se aplican a una superficie de junta (6) y pueden ser pretensadas por medio de un accionamiento (7), especialmente un cilindro hidráulico, y por medio del accionamiento (7) pueden ser basculadas hasta una posición de reposo abierta que posibilita un acceso libre, caracterizado porque el accionamiento (7) está unido con ambas partes de cabezal (4, 5) por medio de un elemento de unión (10) que tiene dos barras de tracción (8, 9) móviles una con relación a otra, en donde, por medio del accionamiento (7), las partes de cabezal (4, 5) pueden ser inmovilizadas en la posición de trabajo y pueden ser también basculadas hacia la posición de reposo.

Description

La invención concierne a un cabezal de inyección para uno o varios extrusores que está destinado especialmente a 5 uno o varios componentes y que presenta dos partes de cabezal basculables una con relación a otra por medio de una respectiva articulación, las cuales se aplican a una superficie de junta en una posición de trabajo, pueden ser pretensadas por medio de un accionamiento, especialmente 10 un cilindro hidráulico, y son basculables por medio del accionamiento hasta una posición de reposo abierta que posibilita un acceso libre.

Tales cabezales de inyección se utilizan ya frecuentemente en la práctica en combinación con uno o 15 varios extrusores. Las partes de cabezal pueden moverse hasta una posición de reposo con fines de limpieza o cambio de equipamiento.

Los cabezales de inyección para la manipulación de mezclas de caucho, aparte de requerir la posición de 20 trabajo cerrada, requieren también una posición de reposo abierta en la que se puedan cambiar o limpiar canales de flujo del cabezal de inyección. En la posición de trabajo las partes del cabezal tienen que aguantar la presión de la mezcla de caucho. La potencia de accionamiento 25 necesaria para el movimiento de basculación hasta la posición de reposo, por un lado, y para la inmovilización de las partes del cabezal en la posición de trabajo cerrada, por otro lado, es aplicada aquí por medio de varios accionamientos, especialmente cilindros 30 hidráulicos.

En la práctica, se conocen ya cabezales de inyección

denominados cabezales de abrazaderas en los que dos abrazaderas laterales opuestas una a otra inmovilizan cada vez ambas partes del cabezal en la posición de trabajo. Tales abrazaderas son capaces de absorber fuerzas considerablemente mayores que las de las unidades de 5 pistón-cilindro hidráulicos que sirven para su movimiento. Las abrazaderas tiene para ello una superficie de contacto que forma un plano de apriete, de modo que un desplazamiento en dirección al lado del cabezal de inyección vuelto haca los extrusores conduce a un aumento 10 de las fuerzas de apriete, tal como se revela en los documentos DE 22 01 631 C3 y DE-OS 22 36 363, en donde las fuerzas de cohesión son absorbidas por abrazaderas que son desplazadas por unidades de pistón-cilindro y aseguradas en su posición de cierre. 15

Se ha dado a conocer en este documento DE-OS 22 36 363 el recurso de unir en un cabezal de inyección ancho la parte móvil y la parte inmóvil una con otra por medio de abrazaderas basculables que son presionadas por unidades de pistón-cilindro hidráulicos hacia su asiento de 20 apriete.

Se manifiesta aquí como desventajoso el hecho de que, para ajustar la posición de reposo, se tiene que soltar primero la abrazadera por medio del accionamiento y ésta tiene que ser basculada seguidamente hacia fuera de la 25 posición de apertura de las partes del cabezal por medio de otro accionamiento.

Asimismo, se conocen ya también cabezales de inyección denominados cabezal de martillo en los que cada una de las partes del cabezal lleva asociados dos 30 respectivos elementos de tracción exteriores sustancialmente paralelos que encajan con un cabezal de

elemento de tracción, en la posición de trabajo, en una cavidad correspondiente de la respectiva parte del cabezal, de modo que la fuerza de prensado necesaria puede ser aplicada por los elementos de tracción.

El documento DE 42 36 120 C1 describe ya un cabezal 5 de inyección de esta clase para una instalación de extrusión de la industria manipuladora de caucho o plástico, el cual consiste en una parte de cabezal estacionaria, que se debe embridar a la instalación de extrusión, y al menos una parte de cabezal basculable para 10 fines de limpieza, la cual se aplica a la regleta de inyección y está articulada en la parte de cabezal estacionaria por medio de una articulación. Las partes del cabezal están aquí firmemente sujetas a la parte estacionaria, en la posición de trabajo, por medio de un 15 par de anclajes de tracción maniobrados por una respectiva unidad de pistón-cilindro y pueden ser hechas bascular hasta la posición de reposo por medio de otra unidad de pistón-cilindro.

Asimismo, se conocen por el documento DE 34 30 062 C2 20 y en otra forma de realización por el documento DE 37 36 231 A1 unos respectivos cabezales de inyección en los que las partes móviles del cabezal de inyección aplican las altas fuerzas de cierre necesarias por medio de solamente unidades de pistón-cilindro. Esto hace necesario el empleo 25 de unidades de pistón-cilindro muy potentes.

En el caso del documento DE 34 30 062 C2 la unidad de pistón-cilindro está articulada por uno de sus extremos, de forma basculable hacia fuera, en la parte estacionaria del cabezal de inyección. Durante el proceso de apertura 30 la unidad de pistón-cilindro es presionada hacia fuera bajo la influencia de esta corredera, de modo que los

anclajes de tracción son hechos bascular hacia fuera de la trayectoria de movimiento de las partes basculables del cabezal de inyección para su proceso de apertura.

Además, se conoce por el documento DE-OS 24 57 532 un cabezal de extrusión sencillo con dos mitades de cabezal 5 móviles, cuya juntura de separación común pasa por el eje del extrusor y las cuales forman contra el lado frontal del extrusor otra respectiva juntura de separación o emparejamiento de superficies de presión. En este extrusor conocido están articulados centradamente, arriba y abajo, 10 en el cilindro del extrusor de tornillo sinfín sendos cilindros hidráulicos que sirven con sus vástagos de pistón en sendas palancas dobles para liberar y afianzar el cartucho y la regleta perfilada y para abrir, cerrar y afianzar las partes del cabezal. Prescindiendo de que este 15 sistema de cierre está limitado a un cabezal de extrusión con dos partes de cabezal móviles, se tienen que bascular lateralmente unas abrazaderas para abrir y cerrar también las partes de este cabezal de extrusión.

En cualquier caso, los bastidores de tracción tienen 20 que bascularse hacia un lado cuando las partes de cabezal móviles deban ser subidas o bajadas para abrir los canales de alimentación. Sin embargo, la basculación lateral de los bastidores de tracción, que de todos modos son muy anchos, requiere una considerable ocupación de espacio. 25 Además, los cilindros hidráulicos también basculables para ello tienen que estar unidos con una fuente de presión a través de tuberías flexibles.

Es conocida también una forma de construcción en la que las partes del cabezal son basculables de la manera 30 usual alrededor de articulaciones dispuestas a ambos lados de un eje longitudinal por medio de un único accionamiento

asociado a la respectiva parte del cabezal. Los accionamientos, realizados como cilindros hidráulicos, sirven aquí tanto para la transmisión de la fuerza de retención y las fuerzas de junta en la posición de trabajo como para la basculación hacia la posición de reposo y 5 están dispuestos para ello en una posición sustancialmente transversal al eje longitudinal. Se manifiestan aquí como desventajosas las sensiblemente mayores dimensiones así resultantes.

El documento DE 39 23 290 C1 concierne a un cabezal 10 de extrusión para la fabricación de perfiles a partir de diferentes tipos de mezclas de caucho y/o de plástico que se expulsan de varios extrusores, con al menos una parte de cabezal móvil. Un accionamiento sirve aquí para generar la fuerza de cierre que comprime las partes principales y 15 para maniobrar un dispositivo de enclavamiento cuneiforme que presenta abrazaderas.

El documento DE 37 29 447 A1 concierne a un cabezal de extrusión unido con un extrusor y dotado de una parte de cabezal estacionaria y una disposición de parte de 20 cabezal móvil para la fabricación de tiras perfiladas de materiales plásticos, especialmente mezclas de caucho. El cabezal de extrusión presenta una parte de cabezal estacionaria que está unida con tres extrusores dispuestos uno sobre otro. En uno de sus extremos laterales la parte 25 del cabezal presenta unos sujetadores para un eje de basculación en torno al cual está montada en forma basculable una parte de cabezal delantera. En los lados superior e inferior del cabezal de extrusión están articulados en la parte de cabezal estacionaria unos 30 respectivos cilindros hidráulicos cuyo vástago de pistón está articulado en la parte de cabezal móvil.

Para abrir el cabezal de extrusión se retrotraen primero los cilindros hidráulicos, de modo que los vástagos de pistón o regletas cuneiformes salen de los rebajos correspondientes de la parte de cabezal basculable. A continuación, se maniobran los cilindros de 5 basculación hidráulicos hasta que el ángulo de apertura de la parte de cabezal móvil con respecto a la parte de cabezal estacionaria 2 asciende a aproximadamente 90º.

De manera semejante, en un cabezal de inyección de un extrusor según el documento US 4 372 736 las partes de 10 cabezal basculables una con relación a otra alrededor de una respectiva articulación están unidas también a través de un cilindro hidráulico que está dispuesto articuladamente en el extremo exterior de la respectiva parte del cabezal. 15

La invención se basa en el problema de crear un cabezal de inyección cuyas partes de cabezal se puedan inmovilizar de manera sencilla y con pocos componentes en la posición de trabajo y se puedan bascular hasta la posición de reposo. Asimismo, se pretende materializar una 20 forma de construcción compacta del cabezal de inyección.

Este problema se resuelve según la invención con un cabezal de inyección dotado de las características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones subordinadas puede encontrarse la ejecución adicional de la invención. 25

Por tanto, según la invención, se ha previsto un cabezal de inyección destinado a uno o varios componentes, especialmente componentes de caucho, en el que el accionamiento está unido con ambas partes de cabezal por medio de un elemento de unión que tiene dos barras de 30 tracción móviles una con relación a otra, en donde, por medio del accionamiento, las partes de cabezal pueden ser

inmovilizadas en la posición de trabajo y también pueden ser basculadas hacia la posición de reposo. En este caso, la fuerza de cierre o de retención necesaria a fines de sellado en la posición de trabajo es transmitida al mismo tiempo por medio del accionamiento a las dos partes de 5 cabezal móviles una respecto de otra, de modo que el cabezal de inyección así configurado puede materializarse con poco accionamiento o incluso con un único accionamiento en comparación con el estado de la técnica. De este modo, el coste de construcción y también el coste 10 de control son más pequeños y se aminora considerablemente el espacio de montaje necesario. Además, el accionamiento no sirve únicamente para el mantenimiento de la posición de trabajo, sino que permite al mismo tiempo la basculación de las partes del cabezal hacia la posición de 15 reposo, por lo que no es necesario un accionamiento adicional. Al mismo tiempo, se materializa aquí por el elemento de unión, en la posición de trabajo, una compensación de la fuerza de retención transmisible a las partes del cabezal, de modo que se consigue un sellado 20 uniforme y, por tanto, fiable por efecto de fuerzas de cierre casi coincidentes. Cada elemento de unión tiene dos barras de tracción móviles una con relación a otra, las cuales encierran entre ellas un ángulo determinado por la respectiva posición. De esta manera, se crea una unión - 25 materializable con un coste relativamente pequeño - de las dos partes del cabezal con las barras de tracción, las cuales pueden transmitir también fuerzas de presión para ajustar la posición de reposo. Las barras de tracción permiten, además, una adaptación de longitud individual 30 para compensar influencias de tolerancias.

Se manifiesta aquí como especialmente ajustada a la

práctica una forma de realización de la invención en la que al menos dos accionamientos actuantes sobre un respectivo elemento de unión están dispuestos a ambos lados del cabezal de inyección. Se asegura así la accesibilidad del cabezal de inyección, especialmente en 5 la posición de reposo. Al mismo tiempo, se consigue la forma de construcción compacta deseada y se asegura una introducción de fuerza uniforme por medio de los accionamientos dispuestos simétricamente con respecto al eje central, especialmente en un plano común. 10

En principio, el elemento de unión podría estar unido con el accionamiento por medio de una palanca basculante para desviar la dirección de acción de la potencia de accionamiento. Por el contrario, es especialmente sencillo que los accionamientos estén dispuestos en un plano común 15 con un eje medio longitudinal del cabezal de inyección para aminorar así aún más el tamaño de construcción y evitar con ello también aplicaciones de fuerza diferentes no deseadas.

La conexión articulada de las barras de tracción en 20 la respectiva parte de cabezal se efectúa preferiblemente a una distancia máxima de la articulación que sirve para la basculabilidad de la parte de cabezal. Además, promete éxito especialmente el que los puntos de articulación de las barras de tracción en la respectiva parte de cabezal 25 estén determinados de tal manera que las líneas de acción de la fuerza de retención transmisible por medio de las barras de tracción, en la posición de trabajo, sean sustancialmente paralelas a las fuerzas de presión de masa que se presentan durante el funcionamiento. De este modo, 30 la dirección de acción de la fuerza de retención transmisible por medio de las barras de tracción es

sustancialmente contraria a la dirección de acción de las fuerzas de presión de masa, de modo que puede conseguirse un sellado mejorado sin un aumento de la potencia de accionamiento. Los puntos de articulación de las barras de tracción en la respectiva parte de cabezal están 5 dispuestos aquí especialmente en un lado - alejado del accionamiento - del plano determinado por las articulaciones de las partes del cabezal.

En particular, se asegura esta óptima aplicación de fuerza haciendo que los puntos de conexión articulada de 10 las barras de tracción en la respectiva parte del cabezal estén determinados de tal manera que la respectiva orientación de las barras de tracción en la posición de trabajo sea sustancialmente perpendicular a una superficie de junta asociada a la respectiva parte del cabezal. 15

Asimismo, se manifiesta como especialmente prometedor de éxito el que las barras de tracción asociadas a un accionamiento común encierren, en la posición de trabajo, un ángulo de menos de 90º, especialmente un ángulo comprendido en 40º y 80º. De este modo, se asegura una 20 transmisión óptima de la fuerza de tracción aplicable por medio del accionamiento, es decir que se evita especialmente una influenciación mutua no deseada de las respectivas barras de tracción asociadas a las dos partes de cabezal. 25

Otra forma de realización especialmente ventajosa de la presente invención se consigue también haciendo que las barras de tracción asociadas a un accionamiento común estén unidas con el accionamiento por medio de un respectivo cojinete realizado como cojinete radial y que 30 los dos cojinetes estén dispuestos coaxialmente. A este fin, por ejemplo, el vástago de pistón del cilindro

hidráulico que forma el accionamiento está unido con un eje transversal que forma un respectivo cojinete para dos barras de tracción. Debido al montaje coaxial materializable así de manera sencilla se pueden asegurar además, con poco coste, una aplicación de fuerza a la 5 respectiva barra de tracción, cuyos valores absolutos coinciden al menos aproximadamente.

Asimismo, está especialmente próximo a la práctica el que los cojinetes, que unen las barras de tracción con el accionamiento, y las articulaciones de las dos partes del 10 cabezal estén dispuestos en un plano común para optimizar así la aplicación de fuerza y, por tanto, las fuerzas de retención en la posición de trabajo cerrada de las partes del cabezal.

Otra ejecución también especialmente conveniente de 15 la presente invención se consigue cuando el accionamiento está dispuesto en forma limitadamente móvil para compensar tolerancias de ubicación en la posición de trabajo. De este modo, se compensan al mismo tiempo influencias de tolerancias inevitables en la práctica y se evita una 20 aplicación de fuerza irregular a consecuencia de la movilidad de compensación posible en sentido transversal al movimiento de accionamiento. Por ejemplo, un cilindro hidráulico que constituye el accionamiento puede estar realizado para ello en forma móvil transversalmente al eje 25 del cilindro en su guía de deslizamiento en la dirección de al menos un eje del espacio.

Otro perfeccionamiento también especialmente conveniente de la presente invención se consigue cuando el accionamiento es limitadamente basculable alrededor de dos 30 ejes del espacio por medio de un montaje especialmente cardánico, de modo que el accionamiento está dispuesto en

forma basculable alrededor de dos ejes que presentan únicamente una pequeña distancia con respecto a los cojinetes radiales asociados a las barras de tracción.

De manera semejante, se posibilita también la compensación deseada por medio de otra variante de la 5 presente invención, en la que, para compensar tolerancias de ubicación, el accionamiento está apoyado contra un contrafuerte esférico al menos a tramos, presentando el cilindro hidráulico en su superficie frontal vuelta hacia las partes del cabezal una conformación convexa que se 10 aplica contra el contrafuerte esférico cóncavo y presenta así una movilidad limitada a la manera de una cabeza de rótula.

La invención admite diferentes formas de realización. A efectos de ilustración adicional de su principio básico 15 se representa una de ellas en el dibujo y se describe ésta a continuación. El dibujo muestra en:

La figura 1, una representación en perspectiva de un cabezal de inyección según la invención;

La figura 2, un alzado lateral del cabezal de 20 inyección mostrado en la figura 1, en una posición de trabajo; y

La figura 3, un alzado lateral del cabezal de inyección mostrado en la figura 1, en una posición de reposo. 25

La figura 1 muestra una representación en perspectiva de un cabezal de inyección 1 según la invención para mezclas de caucho, en una posición de reposo abierta. El cabezal de inyección 1 presenta dos partes de cabezal 4, 5 basculables una con relación a otra alrededor de una 30 respectiva articulación 2, 3, las cuales, en una posición de trabajo, se aplican contra una parte central 17 a lo

largo de una superficie de junta 6. Las partes de cabezal 4, 5 están dispuestas en forma basculable por medio de dos accionamientos 7 hacia la posición de reposo representada que posibilita un acceso libre. Los dos accionamientos 7 están dispuestos a ambos lados de las partes de cabezal 4, 5 5 y están unidos a través de dos barras de tracción 8, 9 con las partes de cabezal 4, 5 realizadas respectivamente como parte superior del cabezal y como parte inferior del cabezal.

La transmisión de la potencia de accionamiento a las 10 partes de cabezal 4, 5 se representa con más detalle en un alzado lateral con ayuda de las figuras 2 y 3, las cuales representan el cabezal de inyección 1 mostrado en la figura 1, por un lado, en una posición de trabajo y, por otro, en una posición de reposo. Como puede apreciarse, el 15 accionamiento 7 está unido con las dos partes de cabezal 4, 5 por medio de un elemento de unión 10 formado por las dos barras de tracción 8, 9 móviles una con relación a otra, de modo que, por medio del accionamiento 7, las partes de cabezal 4, 5 pueden ser inmovilizadas en la 20 posición de trabajo y también pueden ser basculadas hacia la posición de reposo. A este fin, las barras de tracción 8, 9 están unidas con el accionamiento 7 por medio de un respectivo cojinete 11 realizado como cojinete radial, estando los dos cojinetes 11 dispuestos coaxialmente. Los 25 puntos 12, 13 de conexión articulada de las barras de tracción 8, 9 en la respectiva parte de cabezal 4, 5 están determinados aquí de tal manera que la respectiva orientación de las barras de tracción 8, 9 en la posición de trabajo es sustancialmente perpendicular a la 30 superficie de junta 6 asociada a la respectiva parte de cabezal y dispuesta en la parte central 17. Para compensar

tolerancias de ubicación, el accionamiento 7 está dispuesto en forma limitadamente basculable alrededor de dos ejes 15, 16 del espacio por medio de un montaje cardánico 14, de modo que se compensan influencias de tolerancias y se evita una introducción irregular de 5 fuerza en las barras de tracción 8, 9.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Cabezal de inyección (1) para uno o varios extrusores, que presenta dos partes de cabezal (4, 5) basculables una con relación a otra por medio de una respectiva articulación (2, 3), las cuales, en una 5 posición de trabajo, se aplican a una superficie de junta (6) y pueden ser pretensadas por medio de un accionamiento (7), especialmente un cilindro hidráulico, y por medio del accionamiento (7) pueden ser basculadas hasta una posición de reposo abierta que posibilita un acceso libre, 10 caracterizado porque el accionamiento (7) está unido con ambas partes de cabezal (4, 5) por medio de un elemento de unión (10) que tiene dos barras de tracción (8, 9) móviles una con relación a otra, en donde, por medio del accionamiento (7), las partes de cabezal (4, 5) pueden ser 15 inmovilizadas en la posición de trabajo y pueden ser también basculadas hacia la posición de reposo.
2.- Cabezal de inyección (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos dos accionamientos (7) que actúan sobre un respectivo elemento de unión (10) 20 están dispuestos a ambos lados del cabezal de inyección (1).
3.- Cabezal de inyección (1) según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque los accionamientos (7) están dispuestos en un plano común con 25 un eje medio longitudinal del cabezal de inyección (1).
4.- Cabezal de inyección (1) según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada parte de cabezal (4, 5) presenta puntos de conexión articulada (12, 13) para las barras de tracción (8, 9), de 30 modo que, en la posición de trabajo, las líneas de acción de la fuerza de retención transmisible por medio de las

barras de tracción (8, 9) son sustancialmente paralelas a las fuerzas de presión de masa que se presentan durante el funcionamiento.
5.- Cabezal de inyección (1) según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los 5 puntos de conexión articulada (12, 13) de las barras de tracción (8, 9) en la respectiva parte de cabezal (4, 5) están determinados de tal manera que la respectiva orientación de las barras de tracción (8, 9) en la posición de trabajo sea sustancialmente perpendicular a 10 una superficie de junta (6) asociada a la respectiva parte de cabezal (4, 5).
6.- Cabezal de inyección (1) según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, en la posición de trabajo, las barras de tracción (8, 9) 15 asociadas a un accionamiento común (7) encierran un ángulo de menos de 90º, especialmente un ángulo comprendido entre 40º y 80º.
7.- Cabezal de inyección (1) según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las 20 barras de tracción (8, 9) asociadas a un accionamiento común (7) están unidas con el accionamiento (7) por medio de sendos cojinetes (11) realizados como cojinetes radiales y los dos cojinetes (11) están dispuestos coaxialmente. 25
8.- Cabezal de inyección (1) según la reivindicación 7, caracterizado porque los cojinetes (11) y las articulaciones (2, 3) de las dos partes de cabezal (4, 5) están dispuestos en un plano común.
9.- Cabezal de inyección (1) según al menos una de 30 las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el accionamiento (7) está dispuesto en forma limitadamente

móvil para compensar tolerancias de ubicación.
10.- Cabezal de inyección (1) según la reivindicación 9, caracterizado porque el accionamiento (7) es limitadamente basculable alrededor de dos ejes (15, 16) del espacio por medio de un montaje, especialmente 5 cardánico, (14).
11.- Cabezal de inyección (1) según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el accionamiento (7) está apoyado contra un contrafuerte esférico al menos a tramos para compensar tolerancias de 10 ubicación.