PT103381B

PT103381B - Sistema de suporte intermutável para moldes na injecção multicomponente

Info

Publication number: PT103381B
Application number: PT103381A
Authority: PT
Inventors: Juliano Pereira Da Silva Araújo Paulo
Original assignee: Plasdan - Automação E Sist Lda
Priority date: 2005-11-11
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2007-11-23
Also published as: JP4644749B2; WO2007055607A2; EP1973721A2; US8215941B2; JP2009516610A; PT103381A; ES2367813T3; WO2007055607A8; CA2616593A1; WO2007055607A3; EP1973721B1; ATE512778T1; US20080193586A1

Abstract

O PRESENTE INVENTO REFERE-SE A UM SISTEMA INTERMUTÁVEL PARA SUPORTE DE MOLDES ROTATIVOS, USADO NO FABRICO DE ARTIGOS MULTI-COMPONENTE EM PLÁSTICO, FACILMENTE INSTALÁVEL EM MÁQUINAS DE INJECÇÃO CONVENCIONAIS. O SISTEMA DE SUPORTE (13) É CONSTITUÍDO POR UM CORPO PRINCIPAL, QUE INCLUI UM DISPOSITIVO DE DESLIZE E UM MECANISMO DE ROTAÇÃO. O DISPOSITIVO DE DESLIZE LONGITUDINAL É ACCIONADO PELOS CILINDROS (8 E 23) E É SUSTENTADO PELOS BRAÇOS DO SUPORTE (9,15). ACOPLADO AO DISPOSITIVO DE DESLIZE ENCONTRA-SE A UNIDADE DE ROTAÇÃO QUE INCLUI A MOTORIZAÇÃO (20) COM DOIS PRATOS DE SUPORTE ROTATIVOS, SUPERIOR (7) E INFERIOR (17); ENTRE OS PRATOS DE SUPORTE ROTATIVOS (7 E 17) É INSTALADO O MOLDE CENTRAL (4), NA PARTE INTERIOR DO SUPORTE É FIXADO O MOLDE FRONTAL (12) E O MOLDE DIANTEIRO (2) É FIXADO AO PRATO MÓVEL DA MÁQUINA DE INJECÇÃO (1), COMO NORMALMENTE. O INVENTO PERMITE, NÃO SÓ RÁPIDAS MUDANÇAS DE MOLDES, COMO TAMBÉM É FACILMENTE REINSTALADO EM DIFERENTES MÁQUINAS DE INJECÇÃO.

Description

DESCRIÇÃO

SISTEMA DE SUPORTE INTERMUTÁVEL PARA MOLDES NA INJECÇÃO MULTICOMPONENTE

O processo de injecção de peças em termoplástico teve dramáticos desenvolvimentos nos últimos anos; A tecnologia muiti-componente é, de há uns anos para cá, um sucesso, impulsionado pelo moderno design de produto, que requer uma selecção cuidada de materiais; Existem uma série de aplicações como na indústria de brinquedos, onde um leque de cores apelativas melhora a aparência do produto, ou na indústria de telecomunicações, onde os equipamentos são produzidos com diferentes texturas, ou mesmo exemplos mais quotidianos, como a produção de uma simples escova de dentes; Artigos com acrescidas funcionalidades são possíveis através desta tecnologia, como por exemplo a inserção de vedantes integrados na própria peça.

Outra aplicação da tecnologia multi-componente é a injecção de peças com partes móveis, como juntas ou dobradiças de uma só vez, através da escolha de materiais incompatíveis, ou simplesmente por um controlo apropriado do processo.

Consequentemente as vantagens mais significativas da utilização da tecnologia multi-componente são a possibilidade de produção de artigos com diferentes combinações de texturas, cores e funcionalidades, numa só operação, não necessitando de nenhuma montagem posterior.

Da tecnologia multi-componente são conhecidos vários processos de fabrico, consoante a aplicação pretendida:

1) Processos de bi-injecção ou processos de melt merging, onde os componentes são injectados simultaneamente ou em sequência para uma cavidade, utilizando dois pontos de injecção independentes;

2) Processos de core - back, onde após a injecção e arrefecimento do primeiro componente, a abertura de uma válvula permite a injecção do segundo componente para a mesma cavidade.

3) Processos de transferência: o primeiro componente é injectado no molde numa máquina de injecção e depois transferido para um outro molde numa segunda máquina de injecção, onde é injectado o segundo componente. Esta transferência pode ser manual ou automática, através de dispositivo próprio.

4) Processos rotativos: todo o processo é efectuado num único molde e numa só máquina de injecção. 0 primeiro componente é injectado e rodado para uma outra cavidade onde ocorre a injecção do segundo componente; Dependendo da geometria da peça, da sua dimensão e da força de fecho da máquina, vários são os métodos de rotação usados: Rotação com um índex plate, ou pratos rotativos integrados no molde, ou na máquina; Apesar das vantagens que os moldes e pratos rotativos possuem, relativos aos processos anteriores, como um menor tempo de ciclo, este último processo, tem também os seus inconvenientes, como o facto

Pag. 2 de 5 de poucas peças se fabricarem em cada ciclo; Tal advêm do facto de utilizarem um só plano para a injecção muiti-componente, ou seja, injectam o material em metade do plano do molde e o segundo componente na outra metade do plano.

5) Processos de turning stack: 0 processo de turning stack multiplica o número de planos utilizáveis permitindo injectar todas as cavidades de uma face do molde para cada um dos materiais. Os sistemas mais recentes baseados neste processo introduzem no molde, um bloco central rotativo, que roda sobre um eixo vertical. Esta alteração de introduzir um elemento rotativo central, surge da necessidade de se fabricarem peças multi-componente em grande escala. Embora exista uma maior complexidade, vários são os benefícios obtidos com este tipo de moldes, como o maior número de peças produzidas por ciclo, devido a um maior número de cavidades utilizáveis no plano disponível.

Apesar de todas as vantagens associadas, este tipo de processo, tem a desvantagem do elevado tempo de instalação na máquina e colocação em serviço, devido à sua elevada complexidade.

A indústria moderna requer que estes tempos sejam minimizados, no sentido de rapidamente se adaptarem a mudanças introduzidas no sistema, sejam pelo cliente ou pelo mercado.

Neste sentido, existem soluções que tentam ultrapassar esse inconveniente permitindo que as mudanças de molde e colocação em serviço, sejam efectuadas de uma forma mais rápida. Tal é ultrapassável com dispositivos de suporte para os moldes, com funcionalidades incorporadas, como a alimentação de óleos, águas e electricidade. No entanto, estes suportes têm a desvantagem de serem dependentes do modelo da máquina de injecção, onde são instalados.

A nossa invenção tem como principal componente, um sistema de suporte em forma de C (13) nas figuras 1 e 2, cuja constituição simplificada e funcionalidade, permitem a fácil instalação e colocação em serviço deste tipo de moldes, usados na produção de artigos multi-componente.

A presente invenção, além das vantagens anteriormente mencionadas é facilmente reinstalada numa qualquer outra máquina de injecção, uma vez que é independente da máquina, onde pode ser aplicada.

È objectivo da nossa invenção, demonstrar um sistema de suporte inter mutável, com um sistema rotativo integrado, e independente da máquina de injecção onde é instalado, direccionado para moldes rotativos utilizados para a produção de artigos multicomponente .

A invenção aqui descrita, diz respeito a um dispositivo de suporte inter mutável, que melhora significativamente a produção de peças multi-componente, pois não só permite uma fácil instalação dos moldes, como também melhora substancialmente o tempo de instalação de todo o conjunto em diferentes máquinas de inj ecção.

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A invenção que agora se apresenta, descrita de uma forma simples, é baseada no facto de que, todo o sistema de suporte é fixado apenas num dos pratos da máquina de injecção, permitindo assim rápidas trocas do todo, para outra máquina de injecção, se necessário. 0 facto de existir um suporte (13) em forma de C com braços em ângulo recto, ajustáveis ao molde integrando os mecanismos necessários ao funcionamento do molde, permite uma mudança rápida do mesmo. Pelo facto, do sistema de suporte ser fixo num dos pratos da máquina injecção (11 fig.l e fig.2), confere também uma maior simplicidade ao sistema, facilitando assim uma rápida reinstalação em diferentes máquinas de inj ecção.

invento, SISTEMA DE SUPORTE INTER MUTÁVEL, consiste num suporte (13) com uma base rectangular tendo nos extremos dois braços paralelos entre si e perpendiculares à base, cada um equipado com um dispositivo de deslize e um dispositivo de rotação; 0 dispositivo de deslize é accionado por um cilindro hidráulico, permitindo o seu deslocamento longitudinal; Acoplado a este sistema encontra-se a unidade de rotação, que é constituída por um accionamento rotativo independente e dois pratos de suporte, um superior (7) e outro inferior (17); Entre os pratos de suporte, integrados no sistema de deslize, é instalada a parte central do molde rotativo, designado molde central (4) , que se desloca longitudinalmente por acção do sistema de deslize, e roda sobre si mesmo; 0 SUPORTE INTERMUTÁVEL (13) é instalado no prato fixo da máquina de injecção (11); Na parte interior do suporte base, fixa-se um dos moldes que designamos como molde frontal (12) sendo a outra parte do molde, designado molde dianteiro (2), fixada ao prato móvel da máquina de injecção (1), como normalmente.

Com o objectivo de se compreender mais facilmente não só a constituição, mas também o uso da presente invenção, esta será seguidamente descrita, com recurso a um exemplo de produção e referências aos desenhos, figura 1 vista geral em perspectiva e figura 2 vista geral em corte de projecção vertical, sendo este exemplo meramente enunciativo e em caso algum, limitativo da mesma, em que:

• Referindo-nos à fig.l a presente invenção é constituída por um suporte (13) amovível e intermutável, utilizado na moldação de artigos multi - componente. O SUPORTE INTERMUTÁVEL (13) está aplicado no prato fixo da máquina (11) , a fig. 1 esquematiza a instalação de um molde constituído por três partes designadas por, molde frontal (12) , molde central (4) e molde dianteiro (2); 0 molde frontal (12) é instalado na parte interior do SUPORTE INTERMUTÁVEL (13) na zona adjacente ao prato fixo da máquina (11); 0 molde central (4) é fixado aos pratos de suporte rotativos, superior (7) e inferior (17), enquanto o molde dianteiro (2) é fixado, como normalmente, ao prato móvel da máquina de injecção (1).

Pag. 4 de 5 • Nos braços superior (9) e inferior (15) do SUPORTE INTERMUTÁVEL (13) são acoplados através de guias superiores (5) e inferiores (16), os pratos de deslize, superior (6) e inferior (18) respectivamente, que possibilitam o deslocamento longitudinal do molde central (4); Estes pratos são accionados por intermédio de uns cilindros hidráulicos superior (8) e inferior (23 fig.2), que permitem o deslocamento simultâneo e solidário, dos pratos de deslize, superior (6) e inferior (18).

• A cada um dos pratos de deslize, superior (6) e inferior (18) encontram-se acoplados, através de rolamentos (22 fig.2), os pratos de suporte rotativos, superior (7) e inferior (17) respectivamente, onde é fixado o molde central (4) ; 0 prato de suporte rotativo superior (7) é accionado pelo motor (20) que permite a rotação do molde central (4).

• No início da operação de injecção, o molde frontal (12) e o molde dianteiro (2) encontram-se fechados sobre o molde central (4); As cavidades (21) das faces contíguas entre o molde frontal (12) e o molde central (4) definem o primeiro componente a injectar, e um segundo componente entre o molde central (4) e o molde dianteiro (2); O material pode assim ser injectado nas cavidades anteriormente descritas, quando o molde frontal (12), o central (4) e o dianteiro (2) se encontram fechados.

• Após a injecção e por acção do movimento natural de abertura dos pratos (1,11) da máquina de injecção, é efectuada a abertura longitudinal do molde; Durante este movimento, o molde central (4) desloca-se longitudinalmente no sentido do molde dianteiro (2) afastando-se do molde frontal (12), por acção dos pratos de deslize superior (6) e inferior (18), que se movimentam sobre as guias superior (5) e inferior (16), accionados pelo cilindro superior (8) e inferior (23), respectivamente, constituintes do SUPORTE INTERMUTÁVEL (13).

• Quando os pratos de deslize superior (6) e inferior (18) atingem as extremidades dos braços superior (9) e inferior (15) , correspondendo à abertura máxima do molde, as peças injectadas são extraídas das cavidades formadas entre o molde central (4) e o dianteiro (2).

• O molde central (4) roda 180“, e as partes constituintes do molde, molde frontal (12), molde central (4) e molde dianteiro (2) , são novamente fechadas longitudinalmente, através do movimento do prato móvel da máquina (1) por acção natural da unidade de fecho da máquina de injecção, de forma inversa à anteriormente descrita, voltando todo o conjunto à posição inicial de operação.

• A primeira injecção pode ser efectuada pelo injector (24) da máquina de injecção e a segunda por meio de uma unidade de injecção secundária, neste caso posicionada longitudinalmente (não representada), mas sujeita a um número de diferentes variações, conhecidas do estado da arte.

Pag. 5 de 5 • De forma a ser possível o ajuste do suporte intermutável (13) a moldes com diferentes dimensões, são introduzidos dois dispositivos de ajuste superior (10) e inferior (14) que permitem o ajuste em altura do braço superior (9) e inferior (15) respectivamente.

• Para o propósito de arrefecimento e actuação hidráulica, vários canais são introduzidos como os de água e óleo (19) de forma que as linhas de fornecimento e retorno passam sempre pelo SUPORTE INTERMUTÁVEL (13) .

Como se pode ver da fig. 1, o molde central (4) encontra-se acessível o molde dianteiro espaços, referido, de ambas as frontal (12 (2), permitindo sendo possível faces, havendo um espaço amplo entre , o molde central (4) e o molde a extracção das peças nestes também, como posteriormente uma rotação do bloco central de 90^a, obtendo-se assim outra possibilidade para a extracção das peças • Outra possibilidade infimamente associada é o número de graus de liberdade de rotação possíveis, aqui descritos como 180^a mas podendo ser outros, como por exemplo, 90^a, de acordo com o número de faces do molde central.

NOMENCLATURA

1) Prato móvel da máquina

2) Molde dianteiro ) Coluna da máquina

4) Molde central

5) Conjunto de guias superior

6) Prato de deslize superior

7) Prato de suporte rotativo superior

8) Cilindro superior

9) Braço superior

10) Dispositivo de ajuste superior

11) Prato fixo da máquina

12) Molde frontal

13) Suporte

14) Dispositivo de ajuste inferior

15) Braço inferior

16) Conjunto de guias inferior

17) Prato de suporte rotativo inferior

18) Prato deslize inferior

19) Entradas e saidas oleo/aqua

20) Motor

21) Cavidades

22) Conjunto de rolamentos

23) Cilindro inferior

24) Injector

Claims

1 SISTEMA DE SUPORTE INTERMUTÁVEL PARA MOLDES NA INJECÇÃO MULTICOMPONENTE utilizado no fabrico de peças muiti-componente em plástico que é caracterizado por ter um corpo principal de fixação (13) com duas extensões ou braços perpendiculares à base, paralelos entre si e distanciáveis entre si, através de dispositivos de ajuste (10 e 14) que apresentam do lado exterior cavas longitudinais com guias (5 e 16) onde trabalha um dispositivo de deslize accionado por dois cilindros (8 e 23), este dispositivo de deslize inclui dois pratos livres (6 e 18) só com deslizamento, e dois pratos (7 e 17) que têm também movimento rotativo accionado pela motorização (20), no suporte, o molde frontal (12) é montado na face interior do corpo base (13), o molde central (4) é montado entre os pratos de suporte rotativos (7 e 17) e o segundo molde dianteiro (2) é montado no prato móvel da máquina (1), este sistema de suporte intermutável pode ser utilizado em qualquer máquina de injecção convencional e permite não só rápidas mudanças de moldes, como também é facilmente reinstalado em diferentes máquinas de injecção.