PT1568463E - Inserto de ferramenta, com peça de ferramenta associada, para o orifício de injecção de um injector de canal quente para uma máquina de injecção - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "Inserto de ferramenta com peça de ferramenta associada para o orifício de injecção de um injector de canal quente para uma máquina de injecção" 0 presente invento refere-se a um inserto de ferramenta, com a peça de ferramenta associada, para o orifício de injecção de um injector de canal quente para uma máquina de injecção, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

Na moldagem por injecção a massa fundida quente é injectada na ferramenta (molde de injecção) por uma máquina de injecção, quer directamente quer através de um sistema de distribuição de canal quente, por meio de um injector de canal quente. A ferramenta é constituída por um lado de injecção, que inclui o injector de canal quente, em que está localizado, regra geral, o molde exterior (cavidade) da parte de material de plástico e por um lado ejecção com um molde interno (núcleo). A zona em que o injector de canal quente se liga à ferramenta e à parte de material de plástico, é denominada "orifício de injecção". Na moldagem por injecção, a porção frontal do injector de canal quente, do lado da ferramenta, com a zona do orifício de injecção, está inserida dentro de um recesso de ferramenta. Na zona traseira, o injector está apoiado axialmente no bloco de distribuição do canal quente e está fixo na ferramenta com a porção frontal de orifício de injecção por meio de vedação de precisão. Nesse sítio, o injector é sujeito a esforços mecânicos e térmicos severos. Uma vez que a zona de orifício de injecção do injector é, por conseguinte, sujeita a um desgaste rápido, a mesma não é projectada como uma parte integral do injector de canal quente, mas como um inserto de ferramenta substituível. A ligação do inserto de ferramenta ao injector e à ferramenta pode ser projectada de várias maneiras. De acordo com esta solução é alterada a periferia de trabalho para o fabricante de ferramentas. Para além disso, para estas soluções, a separação térmica necessária entre o injector e a ferramenta tem um papel importante. Após a conclusão do próprio processo de injecção, a massa fundida injectada para 2

ΕΡ 1 568 463 /PT a ferramenta deve solidificar rapidamente, enquanto que a massa fundida retida na ponta do injector deve manter-se liquida. Isto significa que tem de ser atingida uma diferença de temperatura de aproximadamente 200°C entre as duas referidas zonas.

Uma concretização conhecida do inserto de ferramenta consiste em que o mesmo pode ser enroscado na extremidade frontal (lado da ferramenta) do injector. Esta solução exige o trabalho minimo por parte do fabricante de ferramentas. Ele precisa apenas de introduzir as medidas de perfuração do injector na ferramenta e de proporcionar uma perfuração de ajustamento para a zona de orifício de injecção. A desvantagem desta solução consiste por um lado no facto de que, devido à união roscada do inserto de ferramenta com o injector, ocorre uma boa condução de calor não pretendida do fuste do injector para a frente do inserto de ferramenta. Uma outra desvantagem desta solução é que, devido ao aquecimento do bloco de distribuição do canal quente, no qual estão enroscados os fustes de injector e ao aquecimento dos injectores, resultam alterações térmicas de posição, as quais influenciam negativamente posição exacta dos injectores e dos insertos de ferramenta enroscados nos mesmos, em relação à ferramenta. Uma terceira desvantagem é que a superfície de contacto frontal entre o inserto de ferramenta e a cavidade da ferramenta não fica simétrica axialmente, mas é, por exemplo, projectada inclinada. Neste caso, o injector com o inserto de ferramenta, tem de ser introduzido na perfuração de ajustamento da ferramenta numa posição de axial exacta em torno do seu eixo longitudinal. Isto, na prática, não pode ser atingido com os mesmos binários de aperto, quando tiver sido executada nova montagem, após ter sido realizada uma nova montagem e desmontagem, tendo em conta o aperto necessário da ligação roscada, por um lado, entre o inserto de ferramenta e o injector e, por outro lado, o fuste de injector e o bloco de distribuição do canal quente. É conhecida de EP-A-854027 uma disposição, a qual é comparável às soluções conhecidas acima referidas. O injector com a sua ponta de injector é constituído por um material bom condutor de calor. Nesta ponta de injector está enroscada uma tampa, na qual se projecta a ponta do injector. Para manter o 3

ΕΡ 1 568 463 /PT fluxo de calor o mais pequeno possível, da ponta do injector até à referida tampa e da mesma para a ferramenta, entre a ponta do injector e a tampa do injector é, por exemplo, inserido por enroscamento um elemento de material isolante, que separa estas duas partes entre si. Existe apenas contacto com a ferramenta através de uma pequena zona cilíndrica na extremidade mais frontal da tampa da ferramenta.

Uma segunda solução conhecida consiste em incluir, em vez de um inserto de ferramenta à parte, a zona de orifício de injecção directamente na ferramenta. Neste caso, o posicionamento e a separação térmica podem ser obtidos com facilidade. A desvantagem desta solução consiste, no entanto, nos custos elevados de fabrico para o fabricante de ferramentas. Ele tem de incluir na ferramenta superfícies hemisféricas, superfícies cónicas, ressaltos e diferentes ajustamentos. Uma outra desvantagem desta solução consiste no facto de que, devido ao desgaste do orifício de injecção, todo o lado de injecção da ferramenta, ou as cavidades separadas, tem de ser substituído ou reparado.

Numa terceira solução conhecida, a quantidade de trabalho do fabricante de ferramentas é reduzida em comparação com referida segunda solução, devido ao orifício de injecção ser produzido por um inserto na ferramenta. Nesta solução, a separação térmica é boa e pode ser conseguida uma posição angular específica por meio de uma fixação do dispositivo contra rotação. Em caso de desgaste, o inserto de ferramenta pode ser simplesmente substituído por um novo inserto de ferramenta. Mas o trabalho do fabricante de ferramentas é também maior nesta solução do que na primeira solução referida. É um objecto do presente invento desenvolver um inserto de ferramenta do tipo referido acima, que é feito de forma que o trabalho de ligação a ser efectuado pelo fabricante de ferramentas na ferramenta seja simples e pequeno, que seja conseguida uma boa separação térmica entre o inserto de ferramenta e a ferramenta e, quando necessário, seja facilmente ajustável com exactidão um posicionamento angular especifico do inserto de ferramenta e que este posicionamento 4

ΕΡ 1 568 463 /PT possa também ser reproduzido sem qualquer problema, quando da inserção repetida do inserto de ferramenta.

Para se consequir este objecto é proporcionado um inserto de ferramenta com a peça de ferramenta associada, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, o qual de acordo com o presente invento tem as caracteristicas referidas na parte caracterizadora da reivindicação 1.

Outras concretizações do presente invento são referidas nas reivindicações subordinadas. 0 inserto de ferramenta de acordo com o invento combina não apenas as vantagens das três soluções acima referidas, como vai também para além das mesmas. Para o fabrico da massa da perfuração de injector, o fabricante de ferramentas necessita apenas de introduzir na ferramenta duas perfurações e um ajustamento. Estes incluem todo o trabalho necessário para o injector e para o inserto da ferramenta. A separação térmica é ideal e o inserto da ferramenta pode ser, em caso de necessidade, desmontado e voltado a montar, ou substituído por um outro inserto de ferramenta, exactamente na mesma posição angular. Se, por alguma razão, o mesmo ou outro inserto de ferramenta tiverem de ser montados numa outra posição rotativa angular, podem ser cortadas ranhuras de guia adicionais na superfície interior da perfuração de alojamento da ferramenta quando da inserção do inserto de ferramenta. 0 presente invento será descrito com mais pormenor na descrição que se segue de uma concretização do presente invento por meio de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais: a Fig. 1 mostra uma concretização exemplificativa de um inserto de ferramenta de acordo com o presente invento; a Fig. 2 mostra o inserto de ferramenta, mostrado na Fig. 1, enquanto está a ser empurrado para o recesso receptor da ferramenta.

Com referência à Fig. 1, 20 indica uma secção do lado da injecção da ferramenta, em que 20a indica a parede do lado da 5

ΕΡ 1 568 463 /PT injecção da ferramenta e 20b, a cavidade. 0 inserto de ferramenta 10 é constituído por uma porção de ajustamento cilíndrica 11 com um canal de escoamento 11a para a massa fundida e uma cabeça de recepção 12 para a recepção do injector 30, indicado a tracejado. Na própria ferramenta encontra-se um recesso 21, o qual é constituído por uma perfuração de ajustamento 24 (Fig. 2) para recepção da porção de ajustamento 11 e uma perfuração de recepção 22 para recepção da cabeça de recepção 12 do inserto de ferramenta. A vedação entre o injector 30 e o inserto de ferramenta é efectuada através das superfícies cilíndricas do injector 30, indicadas por b na Fig. 1 e o inserto de ferramenta 10. A concretização exemplificativa do inserto de ferramenta, mostrada está munido, na sua superfície de revestimento exterior lateral 12a, cilíndrica, de uma cabeça de recepção 12 com um hexágono regular 17. O diâmetro deste hexágono entre dois cantos diametralmente opostos do hexágono é um pouco maior do que o diâmetro da perfuração de recepção 22 da ferramenta. Isto significa que, quando o inserto de ferramenta é inserido no recesso de ferramenta 21, pela primeira vez, as arestas de canto do hexágono, que correm na direcção longitudinal do injector, penetram no material da ferramenta e ao fazer isto cortam ou produzem ranhuras de guia 15 na parede 16 da perfuração de recepção 22. Para recepção das aparas resultantes, são proporcionados recessos tipo ranhuras 13 nas zonas de canto do hexágono 17 nas extremidades axiais superior e inferior do hexágono. Se, após a sua desmontagem, um inserto de ferramenta for novamente inserido ou substituído por um novo, a posição rotativa de angular necessária é exactamente determinada pelas ranhuras de guia 15 já cortadas. A posição final axial do inserto de ferramenta na ferramenta é determinada pela cooperação de uma flange 18 na extremidade do inserto de ferramenta virada para o lado oposto da ferramenta e pela profundidade de um ressalto alongado 28 de medida correspondente na entrada do recesso de ferramenta 21. Esta posição final é seleccionada de tal modo que, quando do assentamento da flange 18 no ressalto alongado 28, é mantida uma certa distância a (Fig. 1), entre a zona frontal 19 do inserto de ferramenta e o fundo 29 da 6

ΕΡ 1 568 463 /PT perfuração de recepção 22. Devido a isto, são atingidos, por um lado, uma boa separação térmica e, por outro lado, um encosto estaticamente definido do inserto de ferramenta no recesso de ferramenta 21. 0 assento entre a porção de ajustamento 11 e a respectiva perfuração de recepção 24 da ferramenta é tão apertada que, após a penetração da porção de ajustamento 11 na perfuração de recepção 24 já não é possível a rotação do inserto de ferramenta.

Quando a transição entre a porção de ajustamento 11 e a cavidade não está simétrica em rotação em relação ao eixo longitudinal do injector para canal quente, tal como esta representado figuras, o inserto de ferramenta deve ser posicionado numa posição rotativa angular definida no recesso de ferramenta 21. Por esta razão, a posição axial do hexágono 17 no inserto de ferramenta é seleccionado de modo que no início do processo de corte, isto é, quando da inserção do inserto de ferramenta no recesso de ferramenta 21 o hexágono 17 atinge o fundo do ressalto 28, a porção de ajustamento 11 que ainda não tenha penetrado na respectiva perfuração de recepção 24. Este momento da inserção está ilustrado na Figura 2. Nesta situação, o inserto de ferramenta pode ser rodado sem dificuldade para a posição rotativa angular desejada. Após o que, são efectuadas a prensagem e o corte das ranhuras de guia 15.

Deve ser entendido que o hexágono regular 17, representado nas Figuras possa ser substituído por qualquer outro polígono regular ou irregular. Em princípio, a ideia do invento já é implementada por uma única saliência com poder de corte desenvolvida aleatoriamente na superfície de revestimento exterior lateral cilíndrica 12a da cabeça de recepção 12, que apresenta uma projecção no sentido radial que é maior do que o raio da perfuração de recepção 22 na ferramenta 20, de modo que durante a inserção do inserto de ferramenta 10 na saliência de ferramenta 21, consiga o corte de uma ranhura de guia 15 na superfície interior 16 da perfuração de recepção 22. 7

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Se estiverem disponíveis várias saliências de corte 14, as mesmas, de preferência, estão distribuídas uniformemente ao longo da periferia da cabeça de recepção 12.

Lisboa,

Claims (7)

1. ΕΡ 1 568 463 /PT 1/2 REIVINDICAÇÕES 1 - Inserto de ferramenta, com a peça de ferramenta associada, estando o inserto de ferramenta (10) previsto para o orifício de injecção de um injector de canal quente de uma máquina de injecção e encostando-se à parte frontal do injector de canal quente e o qual, por sua vez, pode ser inserido num recesso correspondente (21) da ferramenta (20), caracterizado por o inserto de ferramenta (10) ser constituído por uma porção de ajustamento frontal cilíndrica (11) com um canal de escoamento (11a) e uma cabeça de recepção (12) para o injector (30), por a cabeça de recepção (12) estar munida, na superfície de revestimento exterior lateral cilíndrica (12a) de, pelo menos, uma saliência de corte (14), cuja projecção no sentido radial é maior do que o raio da perfuração de recepção (22), prevista na ferramenta (20) para recepção da cabeça de recepção (12) do inserto de ferramenta (10), e por a saliência de corte (14) ser concebida de modo a cortar uma ranhura condutora (15) na superfície interna (16) da perfuração de recepção (22) da ferramenta, quando o inserto de ferramenta (10) é empurrado para a dita perfuração de recepção (22).
2. 2 - Inserto de ferramenta, com a peça de ferramenta associada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as várias saliências de corte (14) estarem distribuídas uniformemente na periferia da cabeça de recepção (12).
3. 3 - Inserto de ferramenta, com a peça de ferramenta associada, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por serem formadas várias saliências de corte (14) por meio da formação de uma secção axial da cabeça de recepção (12) como um corpo poligonal (17), sendo a projecção radial dos bordos do corpo poligonal (17) maior do que o raio da perfuração de recepção (22), prevista na ferramenta (20) para recepção da cabeça de recepção (12) do inserto de ferramenta (10) e os bordos, que se projectam axialmente do corpo poligonal, formarem as ditas saliências de corte (14).
4. 4 - Inserto de ferramenta, com a peça de ferramenta associada, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o dito corpo poligonal (17) ser um corpo hexagonal regular.
5. ΕΡ 1 568 463 /PT 2/2 5 - inserto de ferramenta, com a peça de ferramenta associada, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a posição axial das saliências de corte (14) ser seleccionada de tal modo que, quando se empurra o inserto de ferramenta (10) para dentro da perfuração de recepção (22) para a cabeça de recepção (12) do inserto de ferramenta (10), o processo de corte começa, antes da porção de ajustamento cilíndrica (11) penetrar na respectiva perfuração de recepção (24) na ferramenta (20).
6. 6 - Inserto de ferramenta, com a peça de ferramenta associada, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a posição axial final do inserto de ferramenta (10) no recesso de ferramenta (21) ser determinada pela cooperação de uma flange (18) na extremidade do inserto de ferramenta (10), que está virada para o lado oposto da ferramenta com um correspondente ressalto alongado (28) no orifício de injecção do recesso de ferramenta (21).
7. 7 - Inserto de ferramenta, com a peça de ferramenta associada, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a dita posição axial final ser seleccionada de tal modo que a zona frontal (19) da cabeça de recepção (12), virada para a ferramenta, não entra em contacto com o fundo (29) da perfuração de recepção (22) (distância a). Lisboa,