ES2375124T3 - Herramienta de colada por inyección con boquilla de canal caliente que puede cerrarse. - Google Patents

Herramienta de colada por inyección con boquilla de canal caliente que puede cerrarse. Download PDF

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Abstract

Herramienta de colada por inyección con al menos una boquilla de canal caliente (1; 1') que presenta una abertura de descarga (1a;1a') que puede ser cerrada por medio de una aguja de obturación (2; 2'), existiendo un elemento (3; 3') por medio del cual puede detectarse la posición de la aguja de obturación (2; 2') en la que la abertura de descarga (1a; 1a') está cerrada, pudiendo desplazarse la aguja de obturación (2; 2') a la posición de cierre por medio de un elemento de accionamiento (4; 4'), caracterizada porque entre el elemento de accionamiento (4; 4') y la aguja de obturación (2; 2') está dispuesto un sensor de fuerza (5; 5').

Description

Herramienta de colada por inyecci6n con boquilla de canal caliente que puede cerrarse
La invenci6n se refiere a una herramienta de colada por inyecci6n segun el preambulo de la reivindicaci6n 1, compuesta de al menos una boquilla de canal caliente que presenta una abertura de descarga que puede ser 5 cerrada por medio de una aguja de obturaci6n.
Una herramienta de colada por inyecci6n de este tipo es bien conocida en el estado actual de la tecnica y es usada, casi regularmente, para la fabricaci6n de piezas de plastico. Debido a que la abertura de descarga de la boquilla de canal caliente puede ser cerrada por medio de una aguja de obturaci6n pueden fabricarse piezas de plastico que tienen una marca de bebedero apenas reconocible. 0 sea, por medio de la herramienta de colada por inyecci6n
10 conocida se pueden fabricar piezas de plastico de muy alta calidad.
Sin embargo, puede suceder que la aguja de obturaci6n no cierre por completo la abertura de descarga. La causa de esto puede ser, por ejemplo, un tap6n de plastico enfriado en la abertura de descarga. Sin embargo, si la abertura de descarga no esta cerrada, ello se manifiesta de manera perjudicial en la marca de bebedero de la pieza de plastico. En la marca de bebedero de la pieza de plastico permanece un tet6n que puede producir la inutilidad de
15 la pieza de plastico.
Debido a que, frecuentemente, un fallo de este tipo no es detectado de inmediato, puede suceder que se produzcan una pluralidad de piezas de plastico inutiles. Es obvio que esto es muy perjudicial.
Por el documento DE 198 57 735 A1 se conoce un dispositivo de ajuste y regulaci6n para al menos un canal caliente
o canal frio de una herramienta de moldeo de plastico comunicada con una cavidad de moldeo de una herramienta
20 de moldeo de plastico. En el al menos un canal se ha previsto un elemento de aguja desplazable longitudinalmente en el canal por medio de un dispositivo de accionamiento. El elemento de aguja es combinable con un husillo roscado en el que se encuentra enroscado un elemento de tuerca. El husillo roscado o el elemento de tuerca pueden ser accionados en forma rotativa por medio de un dispositivo de accionamiento para definir axialmente el elemento de aguja respecto de la cavidad de moldeo y ser ajustado segun se desee.
25 Ademas, por el documento W0 02/066224 A1 se conoce un dispositivo para la vigilancia de la posici6n de una aguja de obturaci6n de una boquilla de inyecci6n que presenta un sensor dispuesto directamente en el extremo de la aguja de obturaci6n. Por medio del sensor puede determinarse si la posici6n de una aguja de obturaci6n se encuentra dentro de un margen predeterminado.
Ademas, por el documento EP 0 936 048 A1 se conoce una herramienta de colada por inyecci6n con una boquilla de
30 canal caliente obturable cuya posici6n es vigilada por medio de un sensor y comparada con una posici6n predeterminada. Si la aguja de obturaci6n se encuentra fuera de la posici6n debida, el proceso de inyecci6n puede ser detenido. El sensor esta dispuesto opuesto al sector terminal de la aguja de obturaci6n.
El objetivo de la invenci6n es configurar de modo tal una herramienta de colada por inyecci6n del tipo mencionado anteriormente que sea posible determinar de manera fiable si la abertura de descarga de la boquilla de canal
35 caliente esta cerrada por medio de la aguja de obturaci6n. La soluci6n de este problema resulta de las caracteristicas de la parte caracterizante de la reivindicaci6n 1. Los perfeccionamientos ventajosos de la invenci6n resultan de las reivindicaciones secundarias.
Segun la invenci6n, una herramienta de colada por inyecci6n con al menos una boquilla de canal caliente que presenta una abertura de descarga obturable por medio de una aguja de obturaci6n esta caracterizada porque existe
40 un elemento mediante el cual se puede registrar al menos una posici6n de la aguja de obturaci6n en la que la abertura de descarga esta cerrada, siendo la aguja de obturaci6n ajustable por medio de un elemento de accionamiento a la posici6n de cierre, y porque entre el elemento de accionamiento y la aguja de obturaci6n se encuentra dispuesto un sensor de fuerza.
Como la fuerza ejercida sobre la aguja de obturaci6n aumenta cuando la aguja de obturaci6n no permite ser
45 desplazada a su posici6n nominal, es decir desplazada hasta la posici6n en la que la misma se encuentre en la abertura de descarga, y la fuerza incrementada pueda ser comprobada por el sensor de fuerza, este sensor de fuerza tambien constituye, por lo tanto, un elemento para la detecci6n de la posici6n de la aguja de obturaci6n. Por consiguiente, el sensor de fuerza puede ser usado en lugar de un interruptor electrico o un sensor de aproximaci6n. Tambien puede usarse de forma complementaria, por lo cual aumenta la fiabilidad de la detecci6n de la posici6n.
50 De manera ventajosa, el sensor de fuerza esta configurado como elemento piezoelectrico. Para ello puede estar dispuesto de modo particularmente sencillo en la herramienta de colada por inyecci6n.
Debido a que existe un elemento por medio del cual puede detectarse al menos una posici6n de la aguja de obturaci6n, es posible determinar de modo sencillo si esta cerrada la abertura de descarga. Para ello, es necesario registrar la posici6n de la aguja de obturaci6n en la que la aguja de obturaci6n se encuentra en la abertura de 55 descarga, es decir se encuentra cerrada la abertura de descarga. Si se detecta la posici6n, ello significa que la
abertura de descarga esta cerrada. Por lo tanto, mediante la detecci6n de esta posici6n de la aguja de obturaci6n puede determinarse, de manera indirecta, si la abertura de descarga esta cerrada.
Si se determinan que en el momento en que la abertura de descarga deberia estar cerrada, la aguja de obturaci6n no se encuentra en la posici6n en la que cierra la abertura de descarga, significa que la abertura de descarga no esta cerrada. Consecuentemente, pueden iniciarse medidas apropiadas para eliminar el fallo causante de ello. Debido a que el fallo puede detectarse de inmediato, el numero producido de piezas de plastico inutiles es muy reducido.
Ha resultado ser muy ventajosa una forma de realizaci6n de la invenci6n en la que el elemento para la detecci6n de la posici6n de la aguja de obturaci6n esta configurado como contacto electrico. Por ejemplo, en la herramienta de colada por inyecci6n puede disponerse un interruptor ajustado de manera que cierre exactamente cuando la aguja de obturaci6n se encuentra en una posici6n de cierre.
De manera particularmente conveniente, en una herramienta de colada por inyecci6n en la que la aguja de obturaci6n es ajustable a la posici6n de cierre por medio de un elemento de accionamiento, el elemento para la detecci6n de la posici6n de la aguja de obturaci6n puede estar configurado como interruptor en el cual un primer contacto esta dispuesto en el elemento de accionamiento y un segundo contacto en un tope contra el que impacta el elemento de accionamiento en la posici6n de cierre.
Una forma de realizaci6n de este tipo es ventajosa especialmente cuando el elemento de accionamiento esta realizado como cilindro neumatico porque, en este caso, el primer contacto del interruptor puede estar formado por el embolo y el segundo contacto del interruptor puede estar formado por un elemento, aislado electricamente, en la pared respectiva de la carcasa de cilindro que forma el tope para el embolo en la posici6n de cierre de la aguja de obturaci6n. Una forma de realizaci6n de este tipo puede ser fabricada de manera muy econ6mica y permite, ademas, el reequipamiento de herramientas de colada por inyecci6n ya existentes. Para el reequipamiento solamente es necesario recambiar el cilindro neumatico existente por un cilindro neumatico configurado de acuerdo con la invenci6n.
Sin embargo, el elemento para la detecci6n de las posici6n de la aguja de obturaci6n tambien puede estar realizado como sensor de aproximaci6n. Generalmente, el sensor de aproximaci6n puede ser dispuesto sin problemas en una herramienta de colada por inyecci6n.
Como muy conveniente ha resultado ser una posici6n del sensor de aproximaci6n en la cual el sensor de aproximaci6n esta dispuesto a una distancia del embolo del cilindro, por medio del cual puede accionarse la aguja de obturaci6n. El sensor de aproximaci6n se acciona mediante la carrera del embolo.
0tras particularidades, caracteristicas y ventajas de la presente invenci6n resultan de la descripci6n siguiente de un ejemplo de realizaci6n particular, con referencia al dibujo.
Muestran:
la figura 1, una representaci6n esquematica de una primera disposici6n de acuerdo con la invenci6n, y
la figura 2, una representaci6n esquematica de una segunda disposici6n de acuerdo con la invenci6n.
Como puede verse en la figura 1, una boquilla de inyecci6n 1 presenta una abertura de descarga 1a para un material fundido alimentado a traves de un canal de material fundido 1b. La abertura de descarga 1a puede ser cerrada por medio de una aguja de obturaci6n 2 dispuesta ajustable en sentido axial en la boquilla de canal caliente 1. Para el cierre de la abertura de descarga 1a, la aguja de obturaci6n 2 es ajustada a una posici6n en la que su punta 2a se encuentra en la abertura de descarga 1. Dicha posici6n se muestra en la figura 1.
Para el ajuste de la aguja de obturaci6n 2, el extremo 2b opuesto a su punta 2a, que tiene un sector escalonado engrosado en el diametro, esta conectado con el embolo 4 de un cilindro neumatico. Para la alimentaci6n de aire comprimido a traves de una primera abertura 6a de la carcasa de cilindro 6, el embolo 4 es presionado contra la pared inferior de la carcasa 6, por lo cual la punta 2a de la aguja de obturaci6n 2 llega a la abertura de descarga 1a y la cierra. Mediante la alimentaci6n de aire comprimido a traves de la segunda abertura 6b, el embolo 4 es presionado contra la pared opuesta de la carcasa 6. En esta posici6n, la punta 2a de la aguja de obturaci6n 2 ya no se encuentra en la abertura de descarga 1a, por lo cual la misma se encuentra abierta.
En una pared inferior de la carcasa de cilindro 6, contra la que impacta el embolo 4 cuando la aguja de obturaci6n 2 se encuentra en su posici6n de cierre, por medio de un manguito 7 no electroconductivo esta dispuesto un contacto electrico 3. Entre el contacto electrico 3 y el embolo 4 s6lo existe una conexi6n electroconductiva cuando el embolo 4 impacta contra la pared inferior de la carcasa de cilindro 6, es decir cuando la aguja de obturaci6n 2 se encuentra en su posici6n de cierre. Si la aguja de obturaci6n 2 no se encuentra en su posici6n de cierre, es decir cuando el embolo 4 no impacta contra la pared inferior de la carcasa de cilindro 6, no existe una conexi6n electroconductiva entre el embolo 4 y el contacto 3. Por lo tanto, el embolo 4 y el contacto 3 forman un interruptor electrico que s6lo esta cerrado cuando la aguja de obturaci6n 2 se encuentra en su posici6n de cierre.
Debido a que el embolo 4 esta conectado de forma electroconductiva con la carcasa de cilindro 6, la senal de conmutaci6n puede ser recibida tanto de la carcasa de cilindro 6 como del contacto 3. Con este prop6sito, el contacto 3 esta conectado con una primera linea de senales 3a y la carcasa de cilindro 6 con una segunda linea de senales 3b. La primera linea de senales 3a y la segunda linea de senales 3b estan conectadas, ademas, con un control no mostrado en la figura 1.
Por encima de la aguja de obturaci6n 2 se encuentra dispuesto un elemento piezoelectrico 5 conectado con el embolo 4 que, consecuentemente, al ajustar la aguja de obturaci6n 2 en su posici6n de cierre ejerce una fuerza sobre el extremo 2b opuesto a la punta 2a de la aguja de obturaci6n 2. La senal emitida por el elemento piezoelectrico 5 es transmitida al control no mostrado en la figura 1 por medio de una tercera linea de senales 5a.
Si por medio de la alimentaci6n de aire comprimido a traves de la primera abertura 6a se ejerce una fuerza sobre el embolo 4 en sentido de la pared inferior de la carcasa de cilindro 6, el elemento piezoelectrico 5 presiona sobre el extremo 2b de la aguja de obturaci6n 2 opuesto a la punta 2a de dicha aguja de obturaci6n. De este modo, la aguja de obturaci6n 2 es ajustada a su posici6n de cierre.
Si la abertura de descarga 1a esta cerrada, por ejemplo, por medio de un tap6n de plastico enfriado, la punta 2a de la aguja de obturaci6n 2 no puede llegar a la abertura de descarga 1a. Consecuentemente, el embolo 4 no puede impactar contra la pared inferior de la carcasa de cilindro 6, por lo que no se forma una conexi6n electrica con el contacto 3. Por lo tanto, la primera linea de senales 3a no esta conectada con la segunda linea de senales 3b. De este modo, el control no mostrado en la figura 1 detecta que la aguja de obturaci6n 2 no se encuentra en su posici6n de cierre, o sea que la abertura de descarga 1a no esta cerrada. Si esto es el caso en un momento en que la abertura de descarga 1a deberia estar cerrada, el control detecta que se esta en presencia de un fallo.
Debido a que el embolo 4 no impacta contra la pared inferior de la carcasa de cilindro 6, la fuerza antag6nica actuante sobre el embolo 4 no es producida por la pared inferior de la carcasa de cilindro 6 sino por la aguja de obturaci6n 2. Debido a que la aguja de obturaci6n 2 no esta conectada directamente con el embolo 4 sino a traves del elemento piezoelectrico 5, dicha fuerza antag6nica puede ser detectada por el elemento piezoelectrico 5. La senal correspondiente es transmitida a traves de la tercera linea de senales 5a al control no mostrado en la figura 1.
Si el elemento piezoelectrico 5 emite una senal correspondiente en el momento en que la abertura de descarga 1a deberia estar cerrada, ello significa que el embolo 4 no impacta contra la pared inferior de la carcasa de cilindro 6 y la fuerza antag6nica actuante sobre el embolo 4 no ha sido producido por la pared inferior, sino que se encuentra a una distancia de la pared inferior de la carcasa de cilindro 6b y la fuerza antag6nica es ejercida por la aguja de obturaci6n 2, lo cual significa, a su vez, que la aguja de obturaci6n 2 no se encuentra en su posici6n de cierre.
La disposici6n mostrada en la figura 2 corresponde, en lo esencial, a la disposici6n mostrada en la figura 1. Por lo tanto, los mismos elementos estan dotadas de las mismas cifras referenciales; sin embargo, para su diferenciaci6n presentan un ap6strofe.
A diferencia con la forma de realizaci6n mostrado en la figura 1, el elemento de detecci6n de posici6n no esta formado por un contacto electrico sino por un sensor de aproximaci6n 3'. Como puede deducirse de la figura 2, el sensor de aproximaci6n 3' esta dispuesto por encima del cilindro neumatico compuesto de un embolo 4' y una carcasa de cilindro 6'. El sensor de aproximaci6n 3' tiene, preferentemente, una distancia de medici6n de cero a diez milimetros, una resoluci6n menor a 0,01 mm y una precisi6n de repetici6n de menos de 0,015 milimetros. El sensor de aproximaci6n 3' esta dispuesto o bien ajustado de manera que emite una senal cuando el embolo 4' se encuentra directamente delante de la pared inferior de la carcasa de cilindro 6'. 0 sea, el sensor de aproximaci6n 3' emite una senal cuando la aguja de obturaci6n 2' se encuentra casi completamente en su posici6n de cierre.
Si el embolo 4' se encuentra a distancia de la pared inferior de la carcasa de cilindro 6', el sensor de aproximaci6n 3' no emite una senal. La senal del sensor de aproximaci6n 3' es transmitida a traves de una primera linea de senales 3a' a un control no mostrado en la figura 2.
Por lo demas, el modo de funcionamiento mostrado en la figura 2 se corresponde con el modo de funcionamiento de la disposici6n representada en la figura 1.

Claims (3)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Herramienta de colada por inyecci6n con al menos una boquilla de canal caliente (1; 1') que presenta una abertura de descarga (1a;1a') que puede ser cerrada por medio de una aguja de obturaci6n (2; 2'), existiendo un elemento (3; 3') por medio del cual puede detectarse la posici6n de la aguja de obturaci6n (2; 2') en la que la abertura de
    5 descarga (1a; 1a') esta cerrada, pudiendo desplazarse la aguja de obturaci6n (2; 2') a la posici6n de cierre por medio de un elemento de accionamiento (4; 4'), caracterizada porque entre el elemento de accionamiento (4; 4') y la aguja de obturaci6n (2; 2') esta dispuesto un sensor de fuerza (5; 5').
  2. 2. Herramienta de colada por inyecci6n segun la reivindicaci6n 1, caracterizada porque el elemento (3') esta realizado como interruptor electrico.
    10 3. Herramienta de colada por i nyecci6n segun la reivindicaci6n 2, caracterizada porque el elemento de accionamiento (4') presenta un primer contacto del interruptor (3') y un tope, contra el que impacta el elemento de accionamiento (4') en la posici6n de cierre, presenta un segundo contacto del interruptor (3').
  3. 4. Herramienta de colada por inyecci6n segun la reivindicaci6n 1, caracterizada porque el elemento (3) esta realizado como sensor de aproximaci6n.
    15 5. Herramienta de colada por inyecci6n segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el sensor de fuerza (5; 5') esta realizado como elemento piezoelectrico.
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