MXPA01009045A - Cursor para moldeo por inyeccion. - Google Patents

Abstract

La presente invencion esta dirigida a la estructura de un cursor en linea para moldeo por inyeccion que aumenta uniformemente la temperatura del compuesto inyectado a medida que el compuesto fluye desde el portillo de inyeccion a una sola o a multiples. compuertas de caida en la entrada a una sola o a multiples cavidades de molde por inyeccion, El cursor en linea tiene dos series opuestas de canales- paralelos formados hacia el cursor con el proposito de mezclar el compuesto a medida que fluye a traves del cursor.

Description

CURSOR PARA MOLDEO POR INYECCIÓN Campo de la Invención La presente invención está dirigida hacia la estructura de un cursor en línea de una máquina de moldeo por inyección, El cursor en línea tiene series opuestas de ranuras paralelas para proveer para el mezclado de un compuesto inyectado a medida que fluye a través del cursor, aumentando uniformemente la temperatura del compuesto Antecedentes de la Invención Tradicionalmente, loe cursores calientes se han utilizado en el moldeo por inyección para distribuir caucho desde los portillos de inyección superiores o laterales a compuertas de inyección pequeñas colocadas en la entrada a una sola o a múltiples cavidades de moldeo por inyección. Un cursor caliente tradicional está diseñado para reducir al mínimo las pérdidas de presión a través del cursor de manera que la caída de presión máxima y el incremento de temperatura correspondiente ocurra en las entradas de compuerta de caída a una cavidad de molde por inyección El flujo de caucho a través de un diseño de cursor caliente tradicional es laminar debido a la elevada viscosidad del caucho que impide la turbulencia. El caucho en su lugar se caliente a medida que fluye a través del cursor mediante conducción y calentamiento cortante de la capa de límite entre el perfil de flujo de caucho y la superficie del molde de metal. De esta manera, la capa exterior del caucho en contacto con la superficie de molde se calienta, pero el caucho que fluye a través del centro del cursor no se calienta uniformemente por el molde durante el corto tiempo en que una parte se esta llenando Se han hecho esfuerzos para aumentar el mezclado de un material fluido antes de la inyección a un molde La Patente de E U ?. 5,262.119 describe mezclar material termoplástico colocando mezcladores estáticos en los canales de flujo que conducen a un molde Los mezcladores estáticos actúan para dispersar el material degradado o el material de color equivocado nuevamente hacia la corriente para propósitos de uniformidad. El mezclador estático está comprendido de una cuchilla de metal retorcida fija. La Patente de E.U.A. 5,G88,462 describe mezcladores estáticos como parte de los cursores fríos que conducen nacía un bloque de molde Los mezcladores estáticos son una serie de tabiques de desviación, que se parecen a dedos doblados, en el cursor alrededor del cual debe fluir el terrnoplastico .

La Patente de E.U.A. 3,924,989 describe un mezclador posterior en un aparato para moldear materiales de uretano termoendurecibles. Después de que los componentes del material se combinan en una cámara mezcladora, el material se envía hacia un mezclador posterior para asegurar el mezclado completo de los componentes. Un mezclador posterior descrito _se define por una serie de canales transversales, la anchura de sección transversal de los canales aumentando y disminuyendo . La Patente de E.U.A. 4,027.857 describe una boquilla mezcladora estática para moldear por inyección termoplástico. El mezclador estático de ramificación de cuatro vías descrito se emplea para mezclado mejorado de materiales . Ninguno de los mezcladores posteriores descritos es apropiado para moldeo de caucho, ni ninguna de las enseñanzas aprecian el uso de dichos mezcladores en moldeo de caucho terrnoelástico o termoendurecible. En los métodos de moldeo por inyección de termoplástico y aparatos descritos en la técnica anterior, una meta es lograr mayor uniformidad de color y compuesto en el mezclado del flujo de uretano termoplástico o termoendurecible . El calentamiento de la corriente de flujo a su temperatura óptima más elevada se logra antes de la introducción de la corriente de flujo hacia el mezclador o mezclador posterior, / para lograr un producto moldeado, la corriente de flujo se enfría después de que se inyecta hacia el molde para formar un artículo sólido. De esta manera, mientras que se desea mantener la corriente de flujo a una temperatura definida, no es el deseo de la técnica anterior aumentar la temperatura de la corriente de flujo a medida que la corriente de flujo recorre hacia el molde ya que mayor enfriamiento en el molde se requeriría entonces si la corriente de flujo entrara al molde a una temperatura superior Compendio de la Invención La presente invención está dirigida a un método y un conjunto para moldear por inyección cauchos tßrmoelásticos y termoendurecibles La invención descrita proporciona calentamiento más rápido, más eficiente y más uniforme del elastómero antes de entrar a la cavidad de molde El con.unto descrito para moldeo por inyección de caucho está comprendido de una cavidad de molde, una compuerta colocada inmediatamente adyacente a la cavidad de molde, y un cursor caliente en comunicación con la compuerta Una porción del cursor caliente tiene una prímera y una segunda pluralidad de canales de flujo espaciados dispuestos en ángulos de intersección entre sí para crear flujo de dirección transversal del caucho. El flujo de dirección transversal del caucho provee el calentamiento del caucho a lo largo de loe canales y en las juntas de los flujos de dirección transversal; las corrientes de caucho mezclándose térmicamente y aumentando uniformemente la temperatura del caucho. En un aspecto de la invención, la primera y segundo pluralidad de canales de flujo espaciados están colocados en un cursor de distribución adyacente a la compuerta En otro aspecto de la invención, la primera y segunda pluralidad de canales de flujo están inclinadas a ángulos de 15 a 70 grados con relación a la l:nea central del cursor, de preferencia 30 a 60 grados con relación a la línea central del cursor En otro aspecto de la invención, la primera y segunda pluralidad de canales de flujo tienen una selección de configuración de sección transversal de entre las siguientes formas de semicircular, elíptica, triangular, trapezoidal, cuadrada, polígona y curvilínea. El método descrito para producir un artículo de caucho moldeo comprende inyectar un caucho hacia un cursor caliente, hacer pasar el caucho a través de una compuerta de molde y hacia una cavidad de molde. El proceso se caracteriza por el caucho que fluye a ángulos transversales después de que el caucho se inyecta hacia el cursor y antes de que el caucho entre a la compuerta de molde para aumentar uniformemente la temperatura del caucho a medida que fluye a través del cursor. En un aspecto del método descrito, el cursor es un cursor de distribución ramificada que conduce a una pluralidad de moldes, Breve Descripción de los Dibujos La invención se describirá por vía do ejemplo y con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales : La Figura 1 TS un molde con una inserción modificada de conformidad con la invención; La Figura 2 es una placa de cursor modificada; La Figura 3 es una vista en sección transversal de la placa de cursor modificada a lo largo de la línea 3-3; Las Figuras 4-7 son modalidades de cursores de conformidad con la presente invención.

Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas. La Figura 1 es una vista superior de una placa 10 de molde. La placa 10 tiene un cursor 12 de inyección que conduce a cuando menos una compuerta 14 de caída. El cursor 12 ilustrado es un cursor ramificado que comprende un cursor 16 principal y un juego de cursores 18 de distribución ramificada. En el extremo de cada cursor 18 de distribución ramificada se encuentra una compuerta 14 de caída que conduce a un molde 20 Mientras que se ilustra un cursor 12 ramificado, la presente invención también se puede utilizar en un sistema en donde el cursor 12 conduce directamente a una sola compuerta de caída o portillo de inyección, De conformidad con la presente invención, cuando menos una porción 22 del cursor 12 de inyección está modificada para mezclado del material que fluye a través del cursor 12 y hacia el molde 20 creando flujo direccional no lineal del caucho a medida que fluye a través del cursor 12, Puede ser el cursor 16 principal que está modificado, como se ilustra, o los cursores 18 de distribución ramificada se pueden modificar. En cualquier ubicación seleccionada, la porción 22 modificada del cursor 12 se colocará en una superficie de división del molde 10 para facilidad de limpieza y remoción. La porción 22 modificada del cursor 12 se ilustra esquemática, como la Figura 2 ilustra la porción 22 de cursor modificada real, La Figura 2 ilustra una placa 24 de cursor que forma ya sea la parte superior o el fondo de la porción 22 modificada del cursor 12 En lugar de una sola perforación que define el cursor 12, la placa 24 de cursor tiene una pluralidad de canales 26 de flujo inclinados. Los canales 26 están inclinados a un ángulo ß de 15 a 70 grados con relación a la línea 28 central del cursor 12, de preferencia 30 a 60 grados, A medida que el ángulo ß de los canales 26 aumenta con respecto a la línea 28 central, el tiempo requerido para que cualquier compuesto viscoso fluya a través de los canales 26 también aumenta, y vice versa. Los canales se ilustran con una sección transversal semicircular que tiene un radio R, ver la Figura 3; sin embargo, queda dentro de esta invención formar los canales de flujo con otras secciones transversales, tales como elíptica, triangular, trapezoidal. cuadrada o cualquier otra configuración polígona o curvilínea Los puntos 27 de extremo de los canales 26 en el extremo de la porción 22 de cursor modificada están colocados en la línea 28 central para quedar alineados con el resto del cursor. Aún cuando la Figura 2 ilustra solamente cuatro canales 26 transversales completos, el número de canales 26 transversales en ya sea la parte superior o inferior de la placa 24 de molde se selecciona basado en el mezclado térmico y aumento de temperatura deseados del caucho a medida que fluye a través de la porción 22 de cursor modificado , Tanto la placa 24 superior como la inferior que forman la porción 22 modificada del cursor 12 se forman en una configuración idéntica, de manera que cuando la placa superior está colocada sobre la placa inferior, los canales 26 de flujo están inclinados en direcciones opuestas y forman una serie de juntas 32 a lo largo de la longitud de la porción 22 modificada del cursor 12, Las Figuras 4 a 7 ilustran un compuesto 30 como aparecería a medida que fluye a través de las diversas modalidades del cursor 22 modificado, excluyendo la porción de extremo del caucho a medida que fluye a través de la porción 22 de cursor modificado, quedando entendido que los extremos cruzados terminarán en la línea 28 central de la porción 22 de cursor como se muestra en la Figura 2, El compuesto 30 fluye alternativamente a través de los canales 26 formados en una placa superior del molde 10 o a través de los canales 26 formados en una placa inferior del molde 10, El siguiente compuesto se encuentra y se mezcla en las diversas juntas 32 espaciadas a lo largo de la longitud del cursor, En el extremo de cada canal 26, el flujo de caucho cambia de dirección cuando entra al canal opuesto. La entrada de energía de la redirección de flujo también aumenta la temperatura del caucho. En la Figura 4, los canales 26 forman una de las configuraciones más simples de conformidad con la invención. Las juntas 32 se forman entre los canales 34 de placa inferior y los canales 36 de placa superior a lo largo de las longitudes del canal. En cada junta 32. el compuesto que fluye desde ambos canales superior e inferior se encuentra y se mezcla, transfiriendo el calor absorbido por el molde y aumentando la temperatura del compuesto 30. Para la modalidad ilustrada, las trece juntas 32 ocurren a lo largo de la línea 28 central del cursor. Los canales 26 están inclinados a un ángulo de aproximadamente 30 grados con relación a la línea 28 central de cursor. El radio R de los canales 26 se puede seleccionar de manera que el área de sección transversal creada por los canales 26 sea equivalente al área de sección transversal de un cursor convencional de una sola perforación, Alternativamente, el área de sección transversal total de los canales puede ser mayor que aquella de un cursor convencional de una sola perforación. En dicha construcción, un régimen de flujo volumétrico mayor de caucho a través de la compuerta se realiza; sin embargo, el aumento en temperatura del caucho a medida que fluye a través del cursor modificado se reducirá en comparación con un cursor modificado con una área de sección transversal equivalente. El área de sección transversal total también se puede seleccionar para ser menor que aquella de un cursor convencional de una sola perforación. En dicha construcción se realiza un mayor incremento de temperatura, sin embargo, el régimen de flujo volumétrico a través del cursor se disminuye en comparación con un cursor convencional . En la Figura 5, se utiliza el mismo ángulo de inclinación ß, sin embargo, en lugar de un solo canal que define la ubicación 38 final de cada mitad de molde modificada, un par de canales 26', 26" se colocan en la ubicación 38 de extremo de cada mitad de molde modificado. El incremento en el número de canales 26 en la ubicación 38 de extremo resulta en una anchura incrementada do la porción 22 de cursor modificado y más juntas 32 a lo largo de la longitud del cursor; habiendo un total de 40 juntas espaciadas a lo largo de la longitud del cursor ilustrado. Como se discutió anteriormente, el área de sección transversal total de los canales 26 se optimiza para lograr el incremento deseado en temperatura de caucho y volumen de flujo de caucho a través del cursor. En la Figura 6, los canales 26 están inclinados a un ángulo de aproximadamente 15 grados con relación a la línea 28 central del cursor. Formando los canales 26 con un ángulo de inclinación disminuido, el cursor 22 tiene menos juntas 32, el caucho fluye a través del cursor en una distancia más corta. La Figura 7 ilustra canales 26 formados en el mismo ángulo que los canales 26 de la Figura 6, pero con dos canales 26' , 26" en cada ubicación de extremo de cada mitad de molde modificada, resultando en un número mayor de juntas Alternativamente, las placas 24 de molde superior e inferior se pueden fijar en el molde 10 de modo que los canales 26 no se intßrsßctßn para formar juntas 32, sino que en su lugar solamente se conecten en las porciones de extremo para formar patrones de flujo de dirección transversal que se parecen a un patrón en zigzag a través de la porción modificada del cursor. La porción 22 modificada del cursor 12 mezcla la capa de límite de flujo de caucho en el perfil de flujo del caucho en cada junta 32 de los canales 26. A través del uso del cursor 12 modificado, el calor absorbido por la capa de límite de caucho en la superficie de molde se transfiere más eficientemente hacia el centro del perfil de flujo de caucho. Como resultado, la temperatura promedio del caucho que entra al molde en las compuertas de caída se aumenta y es más uniforme. De esta manera, los tiempos de curado se disminuyen para partes moldeadas por inyección sin un incremento mayor en tiempo de inyección y sin chamuscado de caucho en la entrada de la compuerta de caída. El diámetro de una entrada de compuerta típica se puede incrementar en la entrada de compuerta de caída debido a que parte del calentamiento del caucho que se logra actualmente por la compuerta de caída se logrará ahora por el cursor modificado. El cursor modificado proporciona tiempos más cortos de curado y ciclo que los actualmente posibles por los presentes diseños de inyección de caucho y compuerta de caída. Adicionalmente, la presente invención se puede utilizar para retro ajustar sistemas de inyección más antiguos con una infusión mínima de capital puesto que los cursores de perforación única se pueden maquinar de la placa de molde y reemplazar con placas de cursor modificadas de conformidad con la presente invención. Variaciones en la presente invención son posibles en la luz de la descripción de la misma proporcionada en la presente. Aún cuando ciertas modalidades y detalles representativos se han mostrado con el propósito de ilustrar la presente invención, será evidente a aquellos experimentados en este ramo que se pueden hacer diversos cambios y modificaciones en la misma sin abandonar el alcance de la presente invención, Por lo tanto, debe quedar entendido que se pueden hacer cambios en las modalidades particulares descritas que quedarán dentro del alcance pretendido completo de la invención como se define en las siguientes reivindicaciones anexas.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1.- Un conjunto para moldear por inyección caucho que comprende una cavidad de molde, una compuerta colocada inmediatamente adyacente a la cavidad de molde, y un cursor caliente en comunicación con la compuerta, el conjunto caracterizado por; una porción del cursor caliente está comprendida de una primera y una segunda pluralidad de canales de flujo espaciados, dispuestos en ángulos que se intersectan entre sí para crear flujo de dirección transversal del caucho.

2.- Un conjunto de conformidad con la reivindicación 1, el conjunto caracterizado además por la primera y segunda pluralidad de canales de flujo espaciados que están colocados en un cursor de distribución adyacente a la compuerta.

3.- Un conjunto de conformidad con la reivindicación 1, el conjunto caracterizado además por la primera y segunda pluralidad de canales de flujo que están inclinados a ángulos de 15 a 70 grados con relación a la línea central del cursor.

4.- Un conjunto de conformidad con la reivindicación 3, el conjunto caracterizado además por la primera y segunda pluralidad de canales de flujo que están inclinados a ángulos de 30 a 60 grados con relación a la línea central del cursor.

5.- Un conjunto de conformidad con la reivindicación 1, el conjunto caracterizado además por la primera y segunda pluralidad de canales de flujo que tienen selección de configuración de sección transversal de entre las siguientes configuraciones de semi circular, elíptica, trapezoidal, triangular, cuadrada, polígona y curvilínea ,

6.- Un método para producir un artículo de caucho moldeado, el método comprendiendo inyectar un caucho hacia un cursor caliente, hacer pasar el caucho a través de una compuerta de molde y hacia una cavidad de molde, el método estando caracterizado por: el caucho que fluye a ángulos transversales después de que el caucho se inyecta hacia el cursor y antes de que el caucho entre hacia la compuerta de molde para aumentar la temperatura del caucho a medida que fluye a través del cursor, 1 . - Un método para producir un artículo de caucho moldeado de conformidad con la reivindicación 6, el método caracterizado además por el cursor caliente que TS un cursor de distribución ramificada que conduce a una pluralidad de moldes. 8.- Un método para producir un artículo de caucho moldeado de conformidad con la reivindicación 6, el método caracterizado además por el caucho que fluye a ángulos de 15 a 70 grados con relación a la línea central del cursor.