DISPOSITIVO PARA DIVISIÓN DE UN FLUJO LIQUIDO NO NEWTONIANO A TRAVÉS DE UN PASAJE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo para la división destinada de un liquido no Ne toniano que fluye a través de un pasaje. En el moldeo por inyección, materiales sintéticos fundidos (tales como materiales termoplásticos) se pasan, por ejemplo, a través de un sistema colector de pasaje caliente en el cual existen ramificaciones en ciertos puntos, en los cuales el material fundido proporcionado en un pasaje se divide entre dos pasajes de descarga. Estas ramificaciones predominantemente son de una configuración en forma de T. En el caso de un liquido Newtoniano que fluye a través de un pasaje circular, una distribución de velocidad de flujo parabólica del liquido, subdividida en capas cilindricas huecas concéntricas imaginarias se establece en la velocidad de flujo que está a un máximo en el centro del pasaje. En tal liquido, el esfuerzo cortante entre las diversas capas cilindricas huecas imaginarias del liquido es aproximadamente igual. Por otro lado, un liquido no Newtoniano, tal como por ejemplo plástico liquido (caliente), se comporta en forma diferente. En este caso, la viscosidad es dependiente del esfuerzo cortante, el cual está a un máximo cerca de la pared
del pasaje circular. Entre menos viscosidad, mayor esfuerzo cortante. Como resultado, la viscosidad cerca de la pared del pasaje circular está a un mínimo. La distribución de viscosidad de la fusión sobre la sección transversa parece una parábola agudamente aplanada. En una vista simplificada aproximada, esto quiere decir que en la región central de pasaje, la fusión de flujo relativamente viscosa se comporta como un tapón, con una velocidad de flujo casi independiente de la ubicación radial, mientras en la región periférica la fusión es más fluida, debido al mayor esfuerzo cortante, y fluye más lentamente. Este comportamiento se ilustra en las Figuras la-1c. La Figura la muestra un pasaje circular a través del cual un liquido no Newtoniano fluye, por ejemplo, una fusión de plástico. La Figura Ib muestra la distribución de la velocidad de flujo "V" sobre la sección transversa, y la Figura le muestra la del esfuerzo cortante. La región "d" corresponde más o menos al tapón antes mencionado. Si un flujo de liquido no Newtoniano del tipo mostrado en la Figura 1 se desvia en una bifurcación TI rectangular (en forma de T) del pasaje y se divide en dos flujos SI y S2 separados, como se muestra n la Figura 2, entonces la porción de viscosidad elevada y al porción de fluido del liquido se distribuirá sobre la sección transversa del pasaje. La distribución sobre la sección transversa se
muestra en las Figuras 3a-3c donde el área HV representa el liquido de alta viscosidad y el área restante LV representa el liquido de baja viscosidad. En el sistema de coordenadas dibujado en las Figuras 2 a 5, las coordenadas x y y yacen en el plano del dibujo y la coordenada z corre en perpendicular al plano del dibujo. De este modo, la porción de viscosidad elevada HV del liquido no Newtoniano se recolectará sustancialmente en la porción más baja (en el sentido del dibujo) de los segmentos 2a y 2b de pasaje mostrados en la Figura 2. Esto se ve fácilmente, puesto que el fluido viscoso
(fusión) proporcionado desde la región central del segmento 1 de pasaje avanzará a la parte inferior 6 de la T, y sólo entonces se desviará a la izquierda y derecha en el sentido de la Figura 2, como se indica por las flechas "a" en la Figura 2, mientras el liquido más fluido que fluye en la región periférica del pasaje 1 se desviará al mismo principio de la bifurcación del pasaje, como se indica por las flechas "b". Si los segmentos 2a y 2b de pasaje mostrados en la Figura 2 fueran muy grandes, entonces gradualmente la distribución natural mostrada en la Figura 3a podría reestablecerse gradualmente. En la práctica, sin embargo, los segmentos de pasaje son cortos, asi que aproximadamente la distribución mostrada en las Figuras 3b y 3c puede preservarse hasta la siguiente deflexión en una T.
Si el liquido que fluye en el segmento 2a de pasaje encuentra la T T2, cuyo eje longitudinal corre en la dirección y, la distribución mostrada en la Figura 4 se establece a si misma en los pasajes 3a y 3b de descarga. La vista aqui está en una dirección de flujo del pasaje de descarga en cuestión. En los pasajes de descarga, vemos una igualdad marcada de porciones viscosas y de fluido asi como una simetría marcada de estas porciones con respecto a los centros de los pasajes. La T T3 en la Figura 2 tiene dos pasajes 4a y 4b de descarga que corren en perpendicular al plano del dibujo (en la dirección z) . Véase Figura 2a, la cual muestra una vista superior de esta porción de la Figura 2. Después de la deflexión en esta T T2, las separaciones de las porciones viscosas y de fluido del liquido como se muestra en las Figuras 5a y 5b resultan. En el pasaje 4b de descarga que surge ascendentemente a partir del plano del dibujo en la Figura 2, la distribución de acuerdo con la Figura 5c se establece, y en el pasaje 4b que entra al plano del dibujo en la Figura 2, la distribución de acuerdo con la Figura 5b se establece, la vista siendo nuevamente definida por la T en la dirección de flujo del pasaje de descarga. En el moldeo por inyección, si las toberas de inyección conectadas a una herramienta de moldeo por inyección (molde) se proporcionan desde los pasajes en los
cuales la distribución de cantidad de los componentes fusionados de diferente viscosidad es desigual (por ejemplo, Figuras 4b y 4c) , y/o en la cual la distribución de la fusión ya no es rotacionalmente simétrica con respecto al eje longitudinal del pasaje (por ejemplo, Figura 3b y 5b), esto puede llevar a defectos en los productos de moldeo por inyección vaciados. Se asumimos que una placa se inyecta por medio de un pluralidad de toberas distribuidas sobre el área de la placa, los siguientes defectos pueden presentarse. Si la porción del fluido fundido de las toberas, en la región exterior de la placa es mayor que la de las toberas en la región interior de la placa, entonces bajo la presión instantánea de la fusión entrante, más fusión será forzada dentro de la herramienta de inyección (molde de inyección) en la región exterior de la placa que en la región media. Esto quiere decir que la placa se proporcionará con más material por área de unidad en a región exterior que en la región interior, con el resultado de que la placa fundida comprenderá bordes ondulares. Si, inversamente, más fluido fusionado se fuerza en el molde de inyección en la región interior, entonces después del enfriamiento de la fusión, mayor será la cantidad de fusión por área de unidad en el interior llevará a una combadura de la placa en la región interior.
Situaciones similares, aunque menos problemáticas, surgen si las porciones fundidas en los segmentos de pasaje que proporciona la tobera se distribuyen simétricamente. Si, por ejemplo, cada una de las diversas toberas de inyección de un sistema de colector de pasaje caliente inyecta una copa, entonces la distribución de cantidad es igual de la fusión viscosa y fluida entre las diversas toberas tiene el resultado de que las copas tendrán diferentes espesores de pared. Una distribución asimétrica de los componentes fusionados puede llevar a que el lado de la copa que contiene de preferencia fusión fluida se vuelva más grueso que el lado opuesto de la copa, resultando en una copa encorvada, y/o, donde la fusión viscosa entra en el molde, no llega a la parte inferior del molde. Un objeto de la presente invención es desarrollar dispositivos mediante los cuales la distribución de cantidad asimétrica y/o desigual de componentes líquidos de diferente viscosidad debido a las deflexiones descritas se minimiza o elimina tanto como es posible, y/o su ocurrencia se evita. Para lograr este objeto, una primera modalidad de un dispositivo para división destina de un liquido no Newtoniano, por ejemplo un material sintético fundid que fluye a través de un pasaje (1) se proporciona. El material tiene viscosidad que disminuye externamente en sección transversa en flujo a través de una bifurcación (T) de pasaje
en forma de T que desvia y divide el flujo de liquido. Una división se coloca en la bifurcación (T) de pasaje que divide el liquido que fluye en contra del segmento (1) de pasaje de suministro en dos mitades. La posición angular de la porción (11) de preferencia tiene un establecimiento adaptado para la distribución de los componentes diferencialmente viscosos del liquido en el segmento (1) de pasaje de suministro. Con la invención, una división de liquido entre los pasajes (2a, 2b) de descarga de la bifurcación (T) de pasaje se logra sin una distribución importante de los componentes diferencialmente viscosos del liquido. Con esta modalidad de la invención, se aporta que cuando en el segmento de pasaje de suministro de una bifurcación de pasaje de preferencia o sustancialmente en forma de T, los componentes fusionados de diferente viscosidad no se distribuyen rotacional y simétricamente. De hecho, en dos segmentos de pasaje de descarga de las ramificaciones de pasaje, la proporción de los componentes fusionados de diferente viscosidad es sustancialmente igual. En una segunda modalidad de la invención, se proporciona un deflector para dividir el flujo del material. En esta segunda forma del dispositivo, en el segmento de pasaje de suministro de una bifurcación de pasaje de preferencia o sustancialmente en forma de T, la distribución de cantidad de los componentes fusionados de
diferente viscosidad es rotacionalmente simétrica. En los dos segmentos de pasaje de descarga de la bifurcación de pasaje, esencialmente la distribución rotacionalmente simétrica se preserva y también la proporción de los componentes fusionados de diferente viscosidad en los dos pasajes de descarga es sustancialmente igual. El modelo de distribución en el segmento de pasaje de descarga de este modo es esencialmente el mismo que aquel en el segmento de suministro. Los pasajes de descarga pueden tener la misma sección transversa que el pasaje de suministro, de manera que la velocidad de flujo en los pasajes de descarga se reduce a la mitad; alternativamente, sin embargo, pueden tener secciones transversales más pequeñas, de manera que la velocidad de flujo se reduce menos agudamente o nada en absoluto. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS En lo siguiente, la invención se ilustrara en términos de modalidades por medio del ejemplo y en términos de figuras adicionales. Las Figuras la-lc muestran la situación de flujo de un liquido no Newtoniano en un pasaje cilindrico. La Figura 2 muestra un sistema colector de pasaje que tiene tres ramificaciones de pasaje en forma de T. La Figura 2a muestra una porción de la Figura 2, en
vista superior. Las Figuras 3a-3c muestran la distribución de la distribución en principio simétrica de los componentes líquidos viscosos y fluidos detrás de una primera bifurcación TI de canal. Las Figuras 4a-4c muestran la distribución a la cual la fusión que continúa fluyendo desde la primera bifurcación TI de pasaje se somete por una bifurcación T2 de pasaje en el mismo plano que la bifurcación TI de pasaje previamente pasada. Las Figuras 5a-5c muestran la distribución correspondiente como en la Figura 4 en una bifurcación T3 de pasaje subsecuente que yace en un plano perpendicular a la bifurcación TI de pasaje previamente pasada. Las Figuras ßa y ßb ilustran una primera modalidad de la invención por medio del ejemplo que tiene en principio la estructura de la primera forma de un dispositivo. La Figura 7 muestra un ejemplo práctico del primer tipo de modalidad de un dispositivo de acuerdo con la Figura 6, construido en una bifurcación de pasaje en forma de T. Las Figuras 8a y 8b, en representación en perspectiva, muestran un ejemplo práctico de una modalidad del tapón de división empleado en la Figura 7. Las Figuras 9a y 9b, en representación en perspectiva, muestran un ejemplo práctico del segundo tipo de
modalidad de un dispositivo de acuerdo con la invención, construido en una bifurcación de pasaje en forma de T, en dos secciones en ángulos rectos entre si. Las Figuras 10a y 10b muestran un ejemplo práctico de una modalidad del deflector en las Figuras 9a y 9b en dos vistas en ángulos rectos entre si, a una escala alargada, suplementada por una parte de sujeción. La Figura 11 muestra un deflector de acuerdo con la Figura 10 como se instala en una T. Las Figuras 6a y 6b muestran una modalidad por medio del ejemplo que tiene la estructura, en principio de un primer tipo de dispositivo de acuerdo con la invención. En la bifurcación de pasaje, una división 11 dirigida en la fusión de suministro se instala de tal forma que divide el flujo de la fusión que viene del segmento 1 de pasaje de suministro. Aqui, la división 11 se coloca en tal ángulo de rotación que parte la fusión aproximada, en la cual los componentes líquidos de diferente viscosidad no se distribuyen rotacional y simétricamente con respecto al eje longitudinal del pasaje, de tal forma que los dos flujos parciales contienen iguales cantidades de componentes líquidos de diferente viscosidad. Si se asume que en la ausencia de la división 11, la fusión puede distribuirse a si misma entre los pasajes de descarga en correspondencia a la linea ?t" mostrada en la Figura 6a, entonces una división 11 colocada en la posición
angular mostrada en la Figura 6b puede partir la fusión aproximada de tal forma que la misma proporción de liquido viscoso y fluido se proporciona a los dos pasajes de descarga, la división 11 puede acomodarse en la bifurcación de pasaje en forma adecuada con posición angular fijamente ajustada o ajustable. Una modalidad práctica de tal dispositivo de acuerdo con la invención se muestra en las Figuras 7 y 8, por medio del ejemplo. En la Figura 7, comenzando desde la parte inferior 6 de la bifurcación de pasaje en forma de T, un orificio 12 se forma en la T. En este orificio 12, un tapón
de división al cual se une rígidamente una división 11, se presiona hasta la parte media de los segmentos 22a, 22b de pasaje de descarga. Aqui, el tapón de división, por ejemplo por medio de un zócalo 13 hexagonal, se hace girar en 1 aposición nebular deseada, como se ilustró por la Figura 6b. Para evitar que el tapón 10 se empuje bajo la presión en servicio, se fija en su posición axial mediante un tapón 14 roscado, el cual puede roscarse en el orificio 12 por ejemplo por medio de zócalo 15 hexagonal. El tapón 10 de preferencia es un cuerpo sólido que tiene un rebajo 16 en forma de domo en su extremo cerca de la división 11, en el cual la división
11 se fija rígidamente en cualquier forma por medio de su lado que confronta lejos del segmento 1 de pasaje de suministro. La posición angular requerida de la división 11
se determina por la posición rotacional con la cual el tapón 11 de división se inserta en el orificio 12. La retención de esta posición angular se logra por cualquier forma convencional, tal como mediante un ajuste por presión, o mediante cualquier otra seguridad rotacional adecuada adicional . Apropiadamente, después de que se ha instalado el tapón como se describe previamente en la bifurcación de pasaje, el tapón 10 de división que comienza desde los pasajes 22a y 22b de descarga se perfora hasta el diámetro de los pasajes de descarga en la región de rebajo 16 en forma de domo, que forma las aberturas 17 de flujo semicirculares (en proyección). Desde luego, estas aberturas de flujo pueden proporcionarse de hecho antes de la instalación en el tapón de división. En la Figura 7, para claridad, la división 11 se representa en una posición angular perpendicular al plano del dibujo, y las aberturas 17 formadas por la perforación se representan como yaciendo en el plano del dibujo. Se entenderá que en realidad estas aberturas 17 de flujo yacen giradas a 90°, mientras la posición angular de la división 11 asume una posición angular en relación al plano del dibujo, como se muestra en la Figura 6b, adaptada a la distribución de los componentes líquidos de diferente viscosidad en el pasaje 1 de suministro.
En la Figura 7, la parte inferior 6 de la bifurcación de pasaje se muestra con un refuerzo 18. Éste se requiere sólo cuando una T comercial, o la pared de un bloque de colector de pasaje caliente en el cual los pasajes de flujo se trabajan tiene una pared insuficientemente gruesa. Las Figuras 8a y 8b muestran dos representaciones en perspectiva del ejemplo previamente descrito del tapón 10 de división sólido con la división 11. La Figura 8a muestra el tapón 10 antes de perforar el rebajo 16 en forma de domo, con la indicación del zócalo 13 hexagonal posterior. La Figura 8b muestra el tapón con los orificios para ser formados apropiadamente después de la instalación y las aberturas 17 de flujo resultantes. En una segunda modalidad de un dispositivo de acuerdo con la presente invención, la meta perseguida es dividir y desviar un flujo de liquido con distribución simétrica de los componentes líquidos de diferente viscosidad de acuerdo con la Figura 3 en una bifurcación de pasaje para que esta distribución se preserve sustancialmente en los pasajes de descarga de la bifurcación de pasaje. Se en la Figura 9b se asume que el liquido en el segmento 21 de pasaje de suministro se distribuye de acuerdo con la Figura 3a, entonces la distribución en los segmentos 22a y 22b de pasaje de descarga corresponderá a las Figuras 3b y 3c sin ninguna más. Pero si uno fuera a suministrar un
flujo igual de liquido a aquel proporcionado por el tubo 21 a la bifurcación de pasaje desde arriba en el sentido del dibujo, y adicionalmente desde abajo también, fácilmente se ve que el componente liquido viscoso forzado al costado en la Figura 9b en los pasajes 22a y 22b se cambiarla por el flujo de liquido adicional supuesto hacia el centro de los pasajes 22a y 22b. Este efecto se realiza por el segundo tipo de dispositivo de acuerdo con la invención con una bifurcación de pasaje ordinaria. En el segundo tipo de un dispositivo de acuerdo con la invención, el componente liquido viscoso que fluye en el centro del segmento de pasaje de suministro se divide, y los dos componentes se desvian para encontrarse sustancialmente cada uno en ángulos rectos en las entradas de los segmentos de pasaje de descarga, su dirección de flujo en este encuentro es sustancialmente perpendicular a la dirección longitudinal de los pasajes de descarga. Para lograr esto, en la bifurcación de pasaje existe un deflector 23, tan modernizado que entra en el segmento 21 de pasaje de suministro con una paleta 24, y esencialmente divide el componente liquido viscoso que fluye en el centro del segmento 21 de pasaje en dos componentes, uno continuando fluyendo a la izquierda y el otro en el lado derecho del deflector 23. Estos componentes se desvian de manera que se encuentran entre si hasta donde es posible en
ángulos rectos en el extremo 7 inferior, en el sentido del dibujo, de la bifurcación de pasaje. La membrana 27 en cuyos lados chocan los dos componentes del componente viscoso sirve sólo para la unión mecánica del deflector 23 en la bifurcación de pasaje. Para el efecto de acuerdo con la invención, no se requiere. El deflector 23 actual de preferencia no toca el segmento 21 de pasaje en ningún lado en toda su periferia. Las Figuras 10a y 10b muestran una modalidad práctica del deflector 23. La membrana 27 se une por un segmento 31 cilindrico que puede continuar en un segmento 32 cilindrico de diámetro alargado. Con el segmento 31, el deflector se empuja hasta la posición mostrada en las Figuras 9a y 9b y se sujeta selladamente a través de un orificio en la parte inferior de la bifurcación de pasaje. En principio, cualquier tipo de sujeción del deflector 23 en la bifurcación de pasaje será suficiente, por ejemplo por medio de riostras 28 mostradas en puntos en la Figura 9a, aunque esto puede ser difícil con pasajes de diámetros pequeños. En deflector 23 con la membrana 27 y el segmento 31 cilindrico pueden formarse de un cuerpo cilindrico continuo, proporcionado en su extremo interior con la paleta 24 y en su extremo posterior con una restricción que forma la membrana 27 por medio de muescas en ambos lados, opuestas entre si y
paralelas a la paleta 24. Los lados 25 opuestos del deflector de preferencia yacen en superficies circular o similarmente curvadas que se extienden desde la paleta 24 hasta la membrana 27 y que forman una transición en las superficies del cilindro 31 original. La Figura 11 muestra un deflector del tipo de la
Figura 11 como instalado en una bifurcación de pasaje en forma de . En cuanto a los números de referencia en la
Figura 11 que corresponden a aquellos en las Figuras 9 y 10, designan los mismos objetos que en esas figuras. Detalles, beneficios y características adicionales de la presente invención se volverán disponibles a partir de la siguiente descripción cuando se tome junto con los dibujos anexos .