i PARATO DE CALENTAMIENTO ESPECIALMENTE PARA APLICARSE EM MOLDES DE COLADA POR INYECCIÓN PARA LA ELABORACIÓN DE MATERIALES TERMOPASTICOS
CAMPO DB LA INVENCIÓN La presente invención ßß refiere a un aparato de calentamiento eepecialmente para aplicarse en moldee de colada por nyección pera la elaboración de materiales tßrmopláßticoß. con una caja en lo esencial en forma de perfiles huecos y con una unidad de calentamiento en o Junto a la ca a que impulsa una corriente caliente, particularmente un calentador o bina de calentamiento. Taleß aparatos de calentamiento se aplican como los llamados cartuchos de calentamiento tubular o bandas de calentamiento para llevar por ejemplo, los canaleß de colada de los aparatoß de colada (toberaß de canal callßnteß y dißtribuidoreß) a una temperatura predada o para mantenerloe a una temperatura predada. con lo cual ee garantice un flujo conßtante del material ter op ßtico mantenido en la zona de flujo. Ademáß de elloß. taleß aparatoß de calentamiento ße colocan en la zona de los tuboß conductoreß de calor que ßirven para poner a cierta temperatura la zona de loe moldee o laß toberaß de canal caliente y loe dißtribuidoreß de canal caliente.
ESTADO DE LA TÉCNICA Se conocen aparatos de calentamiento en los cuales el helicoidal o la bobina de calentamiento está vaciado en cobre o latón. Por el lado exterior están rodeados esos cartuchos de calentamiento colados con una camisa de acero inoxidable. Estos cartuchos de calentamiento tiene la desventaja de una radicación de calor relativamente grande hacia afuera. De esta manera se calientan las partes constructivas que propiamente no necesitan ningún calentamiento lo que produce una consideración del balance total de energía negativo. Un aparato de calentamiento del tipo anteriormente mencionado se describe en la patente europea EPA 0468483 ahí se describe una instalación de calentamiento para una tobera de canal caliente que alternadamente está rodadea de varias capas de acero inoxidable y material cerámico de aislamiento. El grueso de las capas puede realizarse aquí, a modo que sea diferente en cada una. Tal aparato de calentamiento es relativamente complicado en su fabricación y su efecto aislante no es óptimo. DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La preßente invención ße propone el objetivo de proporcionar un aparato de calentamiento mejorado del tipo anteriormente señalado que garantice propiedades de calentamiento óptimas, en los lugares en los cuales la energía térmica o calorífica es necesaria que presente una ademáß pueda aplicarse de manera segura con un funcionamiento durable. Además eß objetivo de la presente invención proporcionar un parato de calentamiento que presente una estructura compacta y así sea pequeña en su construcción. Otro objetivo consißte proporcionar un aparato de tobera o de colada que trabaje satißfacto i mente pequeño en ßu eßtructura y que al ambiente de lo posible poco calor. El aparato de calentamiento de acuerdo con la invención ße ßeñala con las características dada en la reivindicación 1. Otras conformaciones y construccioneß son objeto de otraß reivindicacioneß. Con eßto, ße caracteriza del aparato de calentamiento de acuerdo con la invención porque la inßtalación de aißla iento 60 preßenta los siguientes aspectos: Capa resißtente al desgaste fija con un coeficiente de conducción decalor relativamente bajo hecho de titanio o de una aleación de titanio, capa aislante de nical, donde la capa resißtente al deßgaßte puede eßtar dißpueßta afuera y/o afuera, si la capa resißtente al desgaßte eßtá dißpueßta afuera a adentro o adentro a afuera esto dependerá del campo de aplicación correspondiente . Por medio de la aplicación de los materiales titanio/aleación de titanio o nical se puede fabricar un aparato con una elevada reßistencia al deßgaßte que posea un elevado tiempo de funcionamiento. Por medio del elemento de calentamiento de acuerdo con la invención se garantiza que el calor ße alimenta en una medida reforzada a donde ße neceßita, ßi la instalación de aislamiento eßtá dißpueßta por el lado exterior, la inßtalación decalentamiento ßerá apropiada preferentemente para ußarse para encamisar la aguja de tobera en un dispositivo de colada. Pueßto en eßte caso el calor prepondera-nente se conduce al canal de tobera para mantener a una temperatura predada a la masa termoplástica que allí fluye. A parte de eßto, pueden los aparatoß de calentamiento de acuerdo con la invención de manera y modo ventajoso conectarse a los conductores de calor. En un arreglo por el lado interno de la instalación de aislamiento el aparato de calentamiento según la invención ße utiliza como banda de calentamiento para el calentamiento exterior, inverßamente puede en un arreglo de la capa alelante sobre el lado exterior utilizarße el aparato de calentamiento como banda de calentamiento para el calentamiento interno. Por medio de la aplicación de loe materialeß de aislamiento mencionados se puede alcanzar una amortiguación del calor muy buena. Con el objeto de obtener una fabricación simple y de buen costo de todo el aparato conjunto se ha presentado como favorable, según sea el caso de aplicación ya sea en la fabricación del aparato de » calentamiento construir la aißlación por el lado exterior de la caja de manera deßlizable o por el lado interior inßertable. En otra variante la misma inßtalación de aislamiento forma la caja. También puede la unidad alelante colocarse como cascara para el colado de la bobina calentadora con material conductor de calor lo que permite una fabricación relativamente barata. Con reßpecto a una buena tranß ißión de calor deßde la bobina calentadora a la parte constructiva que ha de calentarse. Eß ventajoßo la bobina calentadora colarla con un material muy buen conducto de calor, ( por ejemplo cobre, aleación de cobre, gatón etc) , cuando menoß en ciertaß zonas. Una conformación preferida se caracteriza porque la unidad de calentamiento ( bobina calentadora ) por zonas de tal manera secuela que el mismo helicoidal caliente sobre salga en ciertaß zonas deßde la zona de colada, y que la inßtalación de aißlamiento que ße coloca en la parte ßobreßaliente exißta adicionalmente entre la maßa colada y la inßtalación aislante una capa de aire aislante. Un molde de colada por inyección con canal de calentamiento para elaborar materiales termoplásticos está caracterizado porque tiene integrado un aparato de calentamiento de acuerdo con la invención. Un aparato de colada por inyección, canal de calentamiento para un molde colada por inyección para la elaboración de material ter opláßtico ße caracteriza porque el aparato de colada preßenta cuando menoß un aparato de calentamiento de acuerdo con la invención en una eßtructura integrada. Con el aparato de calentamiento de acuerdo con la invención ße puede obtener ahorro de energía que llegan haßta el 50% de lo que se gasta en los aparatos calentadores hasta ahora conocidos. Además, se hace posible llegar a medidas compactas, puesto que las medidas para la unidad calentadora ße puede mantener pequeñaß debido a la alimentación mejorada del calor a aquelloß lugareß en loe cualeß es el calor necesario, con esto, también disminuye la temperatura de la herramienta. Otraß formas de realización y ventajas de la presente invención se deßprende de las características señaladas en las reivindicaciones así como de loe ejemploß de realización que ßiguen. Laß caracterißticaß de laß reivindicacioneß pueden combinarße entre si en la manera que se quiera, entre tanto que no se excluyan evidentemente una a la otra. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención así como formas de realización ventajoßaß y otras se describen y explican a continuación con los ejemploß representadoß en los dibujos, las características preßentadaß en los dibujoß pueden utilizarse de acuerdo con la invención individualmente o en la combinación que ße quiera. Mueßtra: La Figura 1 una repreßentación de corte esquemático de un aparato de calentamiento con instalación aislante para un tubo conductor de calor; La Figura 2 repreßentación en corte esquemático de un aparato de calentamiento con inßtalación de aißlamiento para un dißpoßitivo de tobera: La Figura 3 corte eßquemático a travéß de una banda de calentamiento con una inßtalación de aißlamiento para el calentamiento exterior: La Figura 4 corte eßquemático a travéß de una banda de calentamiento con un dispositivo de aislamiento para calentamiento interno: La Figura 5 corte esquemático a través de un cartucho de calentamiento con una instalación de aislamiento en forma de capas de acuerdo a un primer ejemplo de realización: La Figura 6 vista frontal del cartucho de calentamiento según la Figura 5: La Figura 7 detalle de un cartucho de calentamiento con una inßtalación de aislamiento según un ßegundo ejemplo de realización: La Figura 8 corte longitudinal eßquemático a través de un cartucho de calentamiento con una inßlación en forma de capa de acuerdo con un tercer ejemplo de realización: La Figura 9 os una vista frontal conforme al cartucho de calentamiento según la Figura 8: La Figura 10 detalle de la pared de un cartucho de calentamiento con una inßtalación de aislamiento de acuerdo con capa ejemplo de una cuarta ejemplo de realización: La Figura 11 arreglo de un aparato de calentamiento dentro de una instalación de colada: La Figura 12 corte eßquemático a través de un dißpositivo de tobera con aparato de calentamiento.
MODALIDES DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la figura 1 ße aprecia un tubo conductor de calor 26 que ßirve eßpecialmente para el templado de zonaß de molde no repreßentadas, un aparato de calentamiento 10 esté dispuesto en una forma abarcante por fuera apoy ndose en la periferia exterior del tubo conductor de calor 26. El aparato de calentamiento 10 presenta desde adentro hacia afuera primeramente una capa colada 24 hecha de latón dentro de la cual está colada una unidad o helicoidal de calentamiento 12. Por el lado exterior rodea a la unidad de colada 24 una instalación o parte de aislamiento 20, ya que en la zona de borde es necesaria una potencia calorífica elevada la altura de paso de la bobina de calentamiento 12, estará hecha más pequeña en eßta zona. El aparato de calentamiento 11 repreßentado esquemáticamente en la Figura 2 esté puesto en el lado * periférico exterior sobre el canal de tobera 34 de una inßtalación de tobera 32. Preßenta una eßtructura ßimilar al aparato de calentamiento 10 ßeg?n la Figura 1, ßin embargo junto a la primera capa aislante 30.1 existe por el lado exterior una segunda capa aislante 30.2. La primera capa aislante 30.1 puede estar hecha de cerámica o mica. La segunda capa aislante 30.2 como capa simultáneamente al desgaste y consiste de una aleación de titanio con un coeficiente bajo de conducción de calor. En la Figura 3 ße repreßenta esquemáticamente una banda de calentamiento 13 que se utiliza para el calentamiento exterior. Aqui esta la unidad de calentamiento 12 dispuesta con su capa de colada 24 por el lado exterior hacia adentro de conecta una parte de aißlamiento 40 conßtruída como una capa alelante. La banda de calentamiento 15 repreßentada en la Figura 4 eß apropiada para un llamado calentamiento interno, eßto eß, una instalación aislante 50 ße encuentra en eßte caßo ßobre el lado exterior y presenta en este ejemplo de realización una primera capa aislante
50.1 y una segunda capa aislante 50.2. En las Figuras 1 a 4 no se representa la conducción de corriente de la unidad de calentamiento 12. El ejemplo de realización concreto repreßentado en la Figura 7 de la pared de un aparato de calentamiento
, que eßtá construido como cartucho cilindrico de calentamiento conßißte de la ßiguiente eßtructura en forma de capas. Por el lado interno existe una capa de colada 24 construida como unidad por dentro esté colada con la bobina de calentamiento 12 sin embargo, laß ßeccioneß tranßverßales individuales de la bobina de calentamiento 12 no estén completamente rodeadas por la maßa de colada, de modo que puede sobresalir hacia el exterior. La bobina de calentamiento 12 colda parcialmente eßtá rodeado por el lado exterior de una parte aißlante 70 que posee la siguiente estructura al elemento helicoidal de calentamiento 12 que sobre sale sigue primeramente una capa de desgaßte 18 que consiste de una aleación de titanio con un coeficiente bajo de conducción de calor. Sobre la primera capa de desgaste 18 existe una capa de aislamiento 22, donde de nuevo existe una segunda capa de desgaste 16 que encierra hacia afuera el cartucho de calentamiento 25, capa 16 que consiste de una aleación de titanio con un coeficiente bajo de conducción decalor. Las seccioneß transversales de la bobina de calentamiento están aplanadas en la zona de la capa de colada 24 que las rodeas.
calentamiento 25 de acuerdo con la Figura 7, con una capa de aire 14 entre el aparato de calentamiento 12 y una parte de aißlamiento 60 por el lado exterior. Sin embargo, conßißte la capa de aißlamiento 60 únicamente de una capa exterior contra el deßgaßte 16 y de una capa aißlante interna 22, preßentando la bobina de calentamiento 12 un perfil cuadrangular. Por el lado frontal eßtó cerrado el cartucho de calentamiento 21 de acuerdo con la Figura 5 por un perfil de anillo circular 54, cuyo grueßo correßponde al grueßo de la capa de colada 24 de la capa de aire 14 y de la capa de aislamiento interno 22. Igualmente se representa esquemáticamente en la Figura 5 una unidad de conección de corriente 36 para la unidad de calentamiento 12. El cartucho de calentamiento 23 representado en la Figura 8 se diferencia del cartucho de calentamiento de acuerdo con la Figura 5 que aquí se puede prescindir de proveer una capa de aire aislante adicional y la capa de colada 24 se puede colar que llegue directamente hasta la capa aißlante 22 eßto eß, la bobina de calentamiento
12 ße cuela caßí totalmente de latón. El corte parcial eßquemético de la pared de un cartucho de calentamiento 27 repreßentado eßquemáticamente en la Figura 10 preßenta la misma inßtalación o parte de aislamiento 70 en forma de capa que el cartucho de calentamiento 25 de acuerdo con la Figura 7. El aparato de calentamiento 12 posee una bobina de calentamiento con un perfil de forma circular donde las bobinas individuales estén rodeados completamente de una unidad colada 24 y la parte de aißlamiento 70 eßtá conectada por el lado exterior directamente a la capa de colada 24. La maßa de colada puede conßißtir de latón , cobre u otras aleaciones que sean buenaß conductoras de calor. Laß capaß contra el desgaßte alelante conßlste preferentemente de aleaciones de titanio o de titanio cuyo lado inferior este pulido como material para la capa aislante entra en consideración preferentemente cerámica o mica. Conjuntamente la capa aislante puede conßtruirße con una capa de aire o de vacio. Loe cartuchoß de calentamiento 21, 23, 25 y 27 preßentan un diámetro interno conßtante, de modo que pueden encajarße ßin problema, por ejemplo en una instalación de tobera de un molde de colada por inyeción para elaborar masas termoplásticaß. En la Figura 11 se representa de manera esquemática de que modo y de manera sencilla el aparato de calentamiento 90 de acuerdo con la invención con parte aislante se puede como camißa exterior a un dispoßitivo de colada 110 en la zona de un canal de tobera 102. En la Figura 12 ße representa esquemáticamente en la sección transverßal una instalación de tobera 190, en la cual el aparato de calentamiento 99 exißte integrado entre un cabezal de tobera 100 hecho de acero eßpecial y una entrada de tobera 101 hecha de acero eßpecial. La instalación de tobera 190 está concebida como tobera de arrojamiento. El aparato de calentamiento 90 presenta la presente estructura en forma de capas procedimiento de adentro hacia afuera: capa de colada de latón 92 con las bobinas 94 de calentamiento ahi coladas, capa de aleación de titanio 95, llenado de mica 93 y cerrando hacia afuera una capa de aleación de titanio 91. Para la fabricación de aparato de calentamiento se utiliza preferentemente el procedimiento de coloda por coquilla, en donde se usa preferentemente latón como material de colada para recubrir las bobinas de calentamiento. La instalación de toberas 101 de acuerdo a la Figura 12 esté construida preferiblemente como (microtobera) siendo las medidas longitudinales 6 cm y las medidas de diámetro de aproximadamente 1 cm. De acuerdo con la invención está construido el aparato de calentamiento como un elemento hueco cilindrico, donde las capas individuales forman manguitos que quedan cuando menos en ciertas regiones uno junto al otro .