PT833736E

PT833736E - Unidade de fecho hidraulica

Info

Publication number: PT833736E
Application number: PT96920812T
Authority: PT
Inventors: Pierre Mailliet
Original assignee: Husky Injection Molding
Priority date: 1995-06-12
Filing date: 1996-06-10
Publication date: 2002-02-28
Also published as: DE59607592D1; JPH11507603A; CA2230724A1; CA2230724C; EP0833736B1; ES2160822T3; ATE204804T1; WO1996041712A1; EP0833736A1; US6200123B1; LU88624A1; JP3952213B2

Description

DESCRIÇÃO "UNIDADE DE FECHO HIDRÁULICA" A presente invenção refere-se a uma unidade de fecho hidráulica como as usadas, por exemplo, em moldação por injecção. A unidade de fecho de uma máquina de moldação por injecção é guarnecida com um molde de moldação por injecção. A máquina efectua as operações necessárias para a abertura e o fecho do molde para moldação por injecção e cria as forças necessárias para manter o molde na posição fechada ou a para a abertura forçada do molde de moldação por injecção. As peças principais que constituem a unidade e fecho são uma placa fixa, do lado de onde se processa a injecção (a seguir designada por placa de injecção) , uma placa móvel, de fecho, assim como um dispositivo destinado a manter o molde fechado. Uma parte do molde para moldação por injecção é montada na placa de injecção, fixa, e a parte complementar do molde é montada na placa de fecho, móvel. Por dispositivo de manutenção de fecho entende-se o dispositivo que gera a força de fecho necessária para manter a placa de moldação por injecção na posição fechada. São conhecidos dispositivos de manutenção de fecho tanto mecânicos como hidráulicos, estes últimos equipados com um cilindro hidráulico; a presente invenção refere-se a uma unidade de fecho com manutenção de fecho, hidráulica.

Na patente GB-A-1 299 781 descreve-se uma unidade de fecho hidráulica, de acordo com o conceito fundamental da reivindicação 1. Nesse caso, é possível fazer rodar o êmbolo 1

do cilindro hidráulico em relação ao corpo do cilindro de travamento.

Na patente WO-A-93/16828 descreve-se uma unidade de fecho para uma máquina de moldação por injecção. Neste caso, está prevista uma placa de fecho, móvel entre uma placa de injecção, fixa, e uma placa de topo, fixa, fazendo-se a deslocação da placa móvel por meio de dois cilindros. A presente invenção tem as suas raízes na patente GB-A-i 299 781. A invenção tem como objectivo propor uma concepção da unidade de manutenção de fecho que permita, de forma simples, fazer uma ligação entre o cilindro de força e a manga de travamento de modo, que o denteado exterior da barra de pressão e o denteado interior da manga de travamento se encontrem encostados, sensivelmente sem folgas, antes de se dar a transmissão da força.

Este objectivo atinge-se pela adopção das características enunciadas na reivindicação 1. A solução de acordo com a presente invenção consiste, essencialmente no facto de o êmbolo do cilindro hidráulico utilizado estar travado em relação à rotação do mesmo e se encontrar enroscado por meio de uma rotação na manga de travamento. Deste modo podem-se transmitir tanto forças de traeção como de compressão do êmbolo travado à rotação para a barra de pressão e concomitantemente para a placa de fecho, por intermédio da manga de travamento. A rosca constitui uma solução fácil que ocupa um espaço extremamente reduzido e de boa resistência para ligação com rotação do êmbolo à manga de travamento. Rodando a manga de travamento da primeira posição angular para a segunda posição angular, a manga de travamento sofre, naturalmente, uma deslocação X em relação ao êmbolo. Este facto não é inconveniente dado que este avanço até é extremamente vantajoso por se poder aproveitá-lo para se 2

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distribuir a folga axial necessária na altura em que se dá o engrenamento do denteado interior com o denteado exterior de modo a que, antes da transmissão da força, o denteado exterior e o denteado interior já assentem um no outro sem qualquer folga. A fim de se assegurar um engrenamento perfeito do denteado interior no denteado exterior deveria, na realidade, existir ao fazer-se o engrenamento, uma grande folga axial entre os flancos. Uma folga axial grande entre os flancos tem, no entanto, desvantagens importantes. Assim, aumenta-se, por exemplo, o curso de trabalho do cilindro de força e, com esse aumento, o consumo de energia da unidade de fecho. Os caudais que passam pelo cilindro de força são consideravelmente aumentados de modo que a instalação hidráulica da unidade de fecho tem, também, por seu lado, que ter um dimensionamento maior. Além disso a manga de travamento, para vencer uma grande folga entre os flancos fica submetida a uma aceleração relativamente grande de modo que os dentes do denteado interior embatem nos dentes do denteado exterior com grande força de impacto.

Na patente WO-A-93/16828 propõe-se fazer o denteado exterior na barra de pressão e o denteado interior no anel de travamento sob a forma de roscas, eliminando-se a folga inconveniente entre flancos, de acordo com a patente WO-A-93/16828, pela rotação do anel de travamento. NO entanto, isto significa que o denteado no sentido de rotação do anel de travamento tem obrigatoriamente um passo negativo no sentido da força a transmitir e que, além disso, o passo da rosca e o ângulo de rotação do anel de travamento são forçosamente determinados por esse facto. Deste modo o projectista fica submetido a várias constrições importantes no que respeita aos denteados que, por exemplo, impedem muitas vezes uma optimização do denteado no que respeita ao funcionamento e às solicitações a que fica sujeito. 3

De acordo com a presente invenção não é importante que os dentes dos denteados interior e exterior se disponham em forma de anel ou em forma de rosca com passo positivo ou negativo. 0 avanço produzido pela rosca ao rodar a manga de travamento permite, em qualquer dos casos, que a folga axial dos flancos S existente entre denteado interior e denteado exterior seja distribuída de tal modo que, quando se verifica o engrenamento, entre os flancos dos dentes que transmitem o esforço não haja já qualquer folga entre flancos. Se, em concordância, o accionamento de posicionamento para a rotação da manga de travamento for concebido de tal modo que possa colocar a manga de travamento, por rotação num e noutro sentido, numa e noutra segunda posição angular, correspondente, a folga entre flancos S entre os denteados interior e exterior conforme o sentido de rotação fica distribuída uma vez para a direita e outra vez para a esquerda Os denteados ficam, por conseguinte, no primeiro sentido de rotação, automaticamente sem folga para a transmissão da força de fecho e no segundo sentido de rotação ficam automaticamente sem folga para transmissão da força de abertura à placa de fecho.

Na descrição pormenorizada seguinte, será, entre outros aspectos, apresentada uma concepção extremamente vantajosa do accionamento de posicionamento.

Exemplos de formas de realização, assim como características da presente invenção serão descritos em pormenor em correlação com os desenhos.

Os desenhos mostram: • a Fig. 1, uma vista da unidade de fecho de acordo com a presente invenção, • a Fig. 2, um corte longitudinal da unidade de fecho representada na Fig. 1, 4 Γ — \

t • as Figs. 3 e 4, um corte transversal de uma barra de pressão e de uma manga de travamento da unidade de leclio representada na Fig. 1, • a Fig. 5, um corte transversal da barra de pressão, • a Fig. 6, um corte transversal da manga de travamento, • a Fig. 7, um corte pela linha A-A representada na Fig. 3, • a Fig. 8, um corte pela linha B-B representada na Fig. 4, • a Fig. 9, uma ampliação do corte longitudinal representado na Fig. 2, • a Fig. 10, um corte do accionamento de posicionamento da manga de travamento, • as Figs. 11 a 14, cortes transversais em diversas formas de realização da barra de pressão, • as Figs. 15 a 20, desenvolvimentos dos denteados da barra de pressão e da manga de travamento • a Fig. 21, um corte longitudinal da unidade de fecho representada na Fig. 1, com uma representação esquemática de um dispositivo de posicionamento da placa de fecho.

Em termos genéricos, a construção da unidade de fecho 10 está ilustrada nas Figs. 1 e 2, onde se encontra representada uma unidade de fecho, hidráulica, de uma máquina de moldação por injecção. Sobre um fixe 12 encontra-se montada, de forma rígida, uma placa de injecção 14 com uma abertura central de injecção 16 para a cabeça de injecção da máquina de moldação por injecção. Quatro colunas 17 ligam mecanicamente os quatro vértices da placa de injecção 14 aos vértices de uma placa de topo 24 que, na outra extremidade, está, também montada rigidamente no fixe 12. O fixe 12 forma um guiamento 18 para uma placa de fecho 20, móvel. Sobre a placa de injecção 14 e a placa de fecho 20 são fixadas as duas metades complementares do molde (não representado) . A placa de fecho 20, móvel, pode deslizar sobre o leito de guiamento 18, por exemplo, por meio de cilindros de deslizamento 25 dispostos lateralmente. Este dispositivo de 5 J i

deslizamento 25 tem como finalidade aproximar ou afastar as duas metades complementares do molde de injecçâo, por deslizamento da placa de fecho em relação à placa de injecçâo, com uma velocidade relativamente grande. Pode ver--se que os corpos dos cilindros de deslizamento 25 estão montados na placa de topo, fixa, podendo os cilindros 25 ter uma ligação hidráulica fixa à placa de topo 14, fixa.

Uma barra de pressão 22 estende-se a partir da placa de fecho 20, móvel, para além da placa de topo 24, fixa. A barra de pressão 22 está ligada rigidamente à placa de topo 24. À placa de topo 24, fixa, está associado um cilindro de força 26 cujo corpo 27 está rigidamente ligado à placa de topo 24. Nas Figs. 2 ou 9 pode ver-se que este cilindro de força 26 tem um êmbolo 28, em forma de anel. Este êmbolo 28, em forma de anel, está travado em relação a movimentos de rotação por meio de uma chaveta longitudinal 3 0 montada num escatel longitudinal. Ao êmbolo em forma de anel, travado em rotação, encontra-se ligada mecanicamente, de forma a poder rodar, uma manga de travamento 34. Em especial, esta manga de travamento 34 está montada, de forma a poder rodar por intermédio de uma rosca 36 (a seguir designada por rosca de rotação 36), que se encontra enroscada no êmbolo anelar 28. Um accionamento de posicionamento 37 permite que a manga de travamento 34 possa rodar em dois sentidos opostos a fim de, deste modo, se poder afinar a posição angular que se desejar em relação à barra de pressão 22.

Na barra de pressão 22 está prevista, no troço traseiro da haste, um denteado exterior 40. A manga de travamento 34 apresenta, no seu interior, um denteado interior 46. Estes denteados interior e exterior são feitos com uma complementaridade de forma tal que, numa primeira posição angular da manga de travamento 34, rotativa, a barra de pressão 22 pode ser deslocada ao longo da manga de travamento 34 e que, pelo menos numa segunda posição angular, o denteado 6

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interior 46 da manga de travamento 34 engrene no denteado exterior 40 da haste de pressão a fim de transmitir uma força axial. Na primeira posição axial da manga de travamento 34 a barra de pressão 22 pode, portanto, sem qualquer resistência axial apreciável, deslizar ao longo do cilindro anelar 28 do cilindro hidráulico de força 26. Na sua segunda posição angular, pelo contrário, pode ser transmitido ao êmbolo anelar 2 8 por intermédio da manga de travamento 34 aí enroscada um esforço apreciável para a barra de pressão 22. 0 cilindro de força 26 tem, no seu corpo 27, uma primeira câmara de pressão 30, formando o êmbolo anelar 28 uma superfície de pressão no lado frontal. Quando depois do travamento da manga de travamento 34 na barra de pressão 22 a câmara de pressão 30 fica sob pressão, o êmbolo anelar 28 exerce, através da manga de travamento 34, travada na barra de pressão 22, um esforço de fecho sobre a placa de fecho 20.

Numa segunda câmara de pressão 31 do corpo do cilindro 27, o êmbolo anelar 28 apresenta uma superfície de pressão muito pequena, configurada como um ressalto. Quando esta segunda câmara de pressão 31 é submetida a pressão, e a pressão na primeira câmara é aliviada, o êmbolo anelar 28, por intermédio da manga de travamento 34, que se encontra travada na barra de pressão 22, exerce sobre a placa de fecho 20 um esforço de abertura de sentido contrário ao anteriormente descrito. Este esforço de abertura serve para abrir o molde à força depois de este ter sido cheio.

Para aproximar os dois meios moldes de injecção por deslocação da placa de fecho 20, com o auxílio do cilindro 25, a manga de travamento 34 encontra-se na sua primeira posição angular. Nesta primeira posição angular a barra de pressão 22 desliza quando a placa de fecho 20 se desloca axialmente ao longo da manga de travamento 34. Quando a placa de fecho atingiu a sua posição final, a manga de travamento 7 34 fica travada na barra de pressão 22, por rotação para a segunda posição angular. O cilindro de força 26 pode agora transmitir à placa de fecho 20 a força de fecho necessária, por intermédio da barra de pressão 22. Uma forma de concepção dos meios de travamento encontra-se descrita em maior pormenor em correlação com as Figs. 2 a 8. Os meios de travamento na barra de pressão 22 englobam (vejam-se as Figs. 2 e 5) , de forma vantajosa, um denteado exterior 40 que, por meio de escateis longitudinais 42 distribuem o denteado por, por exemplo, quatro filas axiais de dentes 403, 402, 403, 404. Nestas filas de dentes 403, 402/ 403, 404 os dentes do denteado exterior são paralelos e equidistantes uns dos outros. A manga de travamento 34 (vejam-se as Figs. 9 e 6) compreende um denteado complementar interior que, do mesmo, modo se encontra dividido por escateis longitudinais 44x, 442, 443, 444 formando-se filas de dentes 463, 462, 463, 464. Os escateis 42A do denteado exterior da barra de pressão 22 são um pouco mais largos do que os dentes 46Α da manga de travamento 34 e os escateis longitudinais 44± do denteado interior da manga de travamento 34 são um tanto mais largos que os dentes 40± da barra de pressão 22.

Numa primeira posição angular da barra de pressão, representada na Fig. 3, os dentes 46i do denteado exterior da barra de pressão 22 encontram-se dentro do escatel longitudinal 44 da manga de travamento 34. A barra de pressão 22 nesta posição, pode deslizar, ao longo da manga de travamento 34, ficando os dentes 40* do denteado exterior guiados por meio do escatel longitudinal 44± do denteado interior e os dentes 46* do denteado interior guiados por meio do escatel longitudinal 42± do denteado exterior. Na Fig. 7 mostram-se, num corte pela linha de corte A-A da Fig. 3, os dentes do denteado interior nos escateis longitudinais do denteado exterior. 8

r~ Lc, y

Numa segunda posição angular, veja-se a Fig. 4, depois de rodar a manga de LravamenLo 34 de um ângulo γ = 180°/n (n = número de escateis longitudinais, correspondente às filas de dentes) , os dentes 46£ da manga de travamento 34 encontram-se dispostos axialmente entre os dentes 40£ da barra de pressão 22. Nesta segunda posição angular as filas de dentes do denteado interior estão, portanto, engrenadas nas filas de dentes do denteado exterior para transmissão da força de fecho necessária. A Fig. 8 mostra um corte pela linha B-B da Fig. 4. Pode ver-se que os dentes dos denteados interior e exterior têm uma secção transversal de forma trapezoidal. Os denteados podem ser realizados com forma helicoidal, ou seja que os dentes se encontram dispostos ao longo de uma linha helicoidal e por consequência os denteados formam uma rosca com um passo P. Os denteados podem, no entanto, ter a forma de anéis, ou seja que os dentes constituem anéis paralelos distanciados de uma distância P (também designada por passo P) · A fim de, ao rodar a manga de travamento 34, o denteado interior poder engrenar no denteado exterior, naturalmente que na primeira posição angular da manga de travamento 34, os dentes 46i do denteado interior têm que se encontrar entre os dentes 40Α do denteado exterior. A fim de pequenos erros de posicionamento da placa de fecho 20, móvel, não prejudicarem o engrenamento do denteado interior com o denteado exterior é desejável que exista uma folga relativamente grande entre os flancos dos dentes do denteado interior e do denteado exterior.

Da Fig. 8 infere-se que P = 2D+S em que: P = passo; 9

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D = largura média do dente; S = folga axial entre flancos.

Na prática mostrou-se ser vantajoso que S = 0,5D e portanto P = 2,5D.

A manga de travamento 34 transmite grandes forças de fecho para a placa de fecho 22, móvel, por intermédio da barra de pressão 22. Acresce que a frequência dos processos de fecho e de abertura, na prática, é muito elevada. O material da manga de travamento e da barra de pressão está, portanto submetido a cargas estáticas e dinâmicas muito elevadas. Em resultado podem verificar-se deformações permanentes dos denteados que podem dar lugar a danos no dispositivo de travamento. A fim de reduzir os efeitos negativos destas deformações permanentes sobre o funcionamento do travamento podem ser encontradas medidas vantajosas: a) a manga de travamento 34 pode ser fixada ao êmbolo 28 de tal modo que ao dar-se a transmissão de forças de fecho, a barra de pressão 22 fique submetida a esforços de compressão. Deste modo consegue-se que a barra de pressão 22 e a manga de travamento 34 tenham deformações do mesmo tipo, b) as secções transversais da manga de travamento 34 e da barra de pressão 22 devem ser configuradas de tal modo que, ao fazer-se a transferência da força de fecho se criem tensões nos elementos solicitados, sensivelmente da mesma grandeza, c) com a mesma geometria dos destes, a base dos dentes do denteado exterior deve ser sensivelmente igual à do denteado interior a fim de os máximos das tensões nestes pontos críticos serem aproximadamente da mesma grandeza; isto significa, por exemplo, que a medida do arco (em graus) dos dentes do denteado exterior é maior que o comprimento do arco dos dentes interiores; 10 i ( í

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! I y d) os dentes do denteado exterior devem ter uma dureza mais elevada que os dentes do denteado interior; adicionalmente, a área dos flancos dos dentes do denteado exterior deve ser maior que a área dos flancos dos dentes do denteado interior a fim de se evitarem impressões dos dentes do denteado exterior sobre os dentes mais macios do denteado interior; e) o limite elástico da barra de pressão deve ser aproximadamente 20% mais elevado que o limite elástico da manga de travamento 34; deste modo consegue-se, em combinação com as medidas b) e c) que, no caso de se verificarem sobrecargas, as deformações plásticas se dêem principalmente na manga de travamento 34 e menos na barra de pressão; as deformações plásticas na barra de pressão 22 são, de longe, muito mais prejudiciais dado que danificam, designadamente, a homogeneidade do denteado exterior, o que pode dar lugar a incorrecções no posicionamento da placa de fecho 20 quando se utilizem vários tamanhos de moldes; além disso a substituição de uma barra de pressão 22 é muito mais dispendiosa do que a de uma manga de travamento 34.

Deverá notar-se que as contramedidas a) , b) e c) da enumeração anterior, em casos normais de deformações elásticas, têm efeitos vantajosos sobre a distribuição das forças. A deformação elástica da manga de travamento e a deformação elástica da barra de pressão são, de acordo com estas medidas, do mesmo sentido e da mesma ordem de grandeza, de modo que se distribuem uniformemente sobre todos os dentes engrenados, dos denteados interior e exterior.

Quando se descreveu a Fig. 8 referiu-se que há vantagem em que exista uma folga significativa entre os flancos que impede que pequenas imperfeições no posicionamento da placa de fecho 20 prejudiquem o engrenamento do denteado interior da manga de travamento 34 com denteado exterior da barra de 11

* pressão 22. No entanto, uma folga axial significativa entre os flancos tem também desvantagens importantes. Em primeiro lugar, o curso em esforço, relativamente pequeno do êmbolo 28, aumenta proporcionalmente com folgas grandes S pelo que o consumo de óleo e de energia do cilindro de força aumenta. Em segundo lugar, com grandes tolerâncias entre flancos S, a manga de travamento 34 sofre uma aceleração elevada quando o cilindro de força 28 é posto sob pressão de modo que os dentes do denteado interior embatem com grande impacto contra os dentes do denteado exterior. Por este motivo, é vantajoso que a folga entre flancos se reduza no sentido da transmissão do esforço ou seja mesmo eliminada.

Na presente invenção a redução da folga ou a eliminação da mesma no sentido da transmissão da força é automática. Dado que a manga de travamento 34 está ligada ao êmbolo anelar 28 por intermédio da rosca 36 e esta última se encontra travada em rotação, verifica-se que a manga de travamento 34 efectua, em relação ao êmbolo anelar 28, um curso X = (γ/345)Ρ#, quando rode de um ângulo γ, em que P' representa o passo da rosca 36. A rotação da manga de travamento 34 faz-se através de um dispositivo de rotação 54 que é accionado por meio de um accionamento de posicionamento 37. Este dispositivo de rotação 54 inclui uma caixa 56 que, por exemplo, está aflanjada na placa de topo 24. Na caixa 56 encontra-se uma manga dentada apoiada, de forma a poder rodar, por meio de um rolamento de esferas 60. A manga dentada 58 está introduzida na extremidade livre da manga de travamento 34 e ligada a esta extremidade por meio de uma ligação por dentes engrenados ou por um sistema de escatel e chaveta, de tal modo que um binário possa ser transmitido por meio de elementos de formas complementares que, no entanto, permitam uma deslocação axial da manga de travamento 34 ao longo da manga dentada 58. 0 posicionamento angular da manga dentada 12 1

58 e, portanto, da manga de travamento 34 faz-se por intermédio de um accionamento de posicionamento 37 (veja-se também a Fig. 10) que engrena de forma regulável nos dentes exteriores 64 da manga dentada 58. Falta chamar a atenção para o facto de que, pela manga de travamento 34, apenas é transmitido um binário puro. Todas as forças radiais que actuam sobre a manga dentada 58 são transmitidos directamente pelo rolamento de esferas 60 à caixa 56. Deste modo assegura--se que a rosca 36 não fica submetida a esforços adicionais de posicionamento. A Fig. 10 mostra uma forma de construção de um accionamento de posicionamento 37 para o dispositivo de rotação 54. Este accionamento de posicionamento 37 compreende uma cremalheira 72 que, por meio dos seus dentes 74, engrena na manga dentada 58 do dispositivo de rotação 54. A cremalheira 72 está montada num manto tubular 73. Em cada extremidade da cremalheira 72 está aberto um furo cilíndrico 76', 76''. Êmbolos 78', 78''estão montados, com vedantes, nos furos cilíndricos 76', 76' ' .Estes êmbolos 78', 78'' são, de preferência, construídos como êmbolos mergulhantes e encontram-se aflanjados axialmente a ambas as extremidades do manto tubular 73. A cremalheira 72, entre os dois êmbolos 78', 78'', pode deslizar no interior do manto cilíndrico 73 num sentido e no outro. Um patim de guiamento 80 absorve os esforços de reacção que são transmitidos pela manga dentada 58 para a cremalheira 72. Na Fig. 10 a cremalheira esta representada na posição encostada ao êmbolo 78', do lado direito.

Ambos os cilindros 78', 78'' apresentam um canal de ligação axial 82', 82'' para um meio de pressão. Através destes canais de ligação 82', 82'' são postas sob pressão alternativamente, pelo meio de pressão, as duas câmaras dos cilindros 76', 76'' situadas atrás dos êmbolos 78', 78'', de modo que ficam, assim, formados dois cilindros de pressão com 13

sentidos de deslocação inversos, destinados à deslocação da cremalheira 72. Infere-se que o accionamento de posicionamento está concebido de modo que a barra de pressão 22 se pode deslocar, a partir da primeira posição angular, para a esquerda e para a direita. Na Fig. 9 pode ver-se que tanto no lado de entrada no invólucro 56 do accionamento de rotação como no manto 27 do cilindro de força está previsto um dispositivo de guiamento axial 90 para a barra de pressão 22. Cada um destes dispositivos de guiamento 90 compreende quatro patins de deslizamento 96. Os quatro escateis longitudinais 42 na barra de pressão 22 servem de superfícies de guiamento dos patins de deslizamento 96 e prolongam-se para além do troço da barra provida do denteado exterior. A barra de pressão 22 fica centrada na manga de travamento 34 por meio destes dois dispositivos de guiamento 90.

As Figs 11 a 14 mostram diferentes formas de construção de uma barra de pressão 22 assim como diversas formas de disposição dos patins de deslizamento 96 e formas de construção das superfícies de guiamento dos patins de deslizamento 96. No que respeita ao tipo de construção representado na Fig. 11, que é apropriada principalmente para unidades de fecho com forças de fecho relativamente fracas, esta compreende uma barra de pressão 22, dois escateis longitudinais 42x, 422 que dividem o denteado exterior em duas filas de dentes 40lf 402. Os patins de deslizamento 963, 962 são guiados em canais de guiamento abertos nos escateis 423, 422. No que respeita ao tipo de construção representado na Fig. 12, compreende a barra de pressão três escateis longitudinais 423, 422, 423 que dividem o denteado exterior em três filas de dentes 4 01# 4 02, 4 03. As superfícies de guiamento para os patins de deslizamento 961# 962, 96, são formados como superfícies planas que se apresentam desfazadas de 120°. A construção de acordo com a Fig. 13 diferencia-se da representada na Fig. 12 pelo facto de a barra de pressão 22 ter quatro superfícies de guiamento 42lf 422, 423,424 que se 14

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encontram desfazadas de 90°. No que respeita à Fig. 14, o denteado exterior está dividido, por seis escateis longitudinais, em seis filas de dentes mas, no entanto, apenas um em cada dois dos escateis está configurado como superfície de guiamento para um patim de deslizamento 961# 962, 963. É evidente que para grandes unidades de fecho são necessárias filas de dentes e patins de deslizamento mais numerosos do que para unidades de fecho mais pequenas. Em correlação com as Figs. 15 a 20 será explicado em pormenor o estabelecimento dos passos de rosca 36 para definição da folga entre flancos S. Estas Figs. mostram, cada uma um desenvolvimento de 13 5° dos denteados exterior e interior representados nas Figs 3 e 4. Podem ver-se duas das 4 filas de dentes do denteado exterior da barra de pressão 22 e uma das quatro filas de dentes do denteado interior da manga de travamento 34. Os dentes do denteado interior estão sombreados. Nos desenhos e/ou descrições seguintes utilizar--se-ão as seguintes designações: P: passo entre dentes ou passo da rosca do denteado exterior da barra de pressão 22 ou do denteado interior da manga de travamento 34; D: largura média do dente; S: folga axial entre dentes da rosca 36 do denteado interior e o denteado exterior; P' : Passo da rosca 36 entre a barra de pressão e o êmbolo 28.

As Figs. 15, 17 e 19 mostram cada uma a posição do denteado interior antes e depois de uma rotação de 45° da manga de travamento 34, para a esquerda. Antes da rotação de 45°, os dentes do denteado interior estão numa primeira posição nos escateis longitudinais entre as filas de dentes do denteado exterior. Depois da rotação de 45° para a 15 ]

\ί esquerda, os dentes do denteado interior estão na segunda posição angular, com os flancos esquerdos sobre os deriLes do denteado exterior e podem transmitir, sem folga, uma força orientada para a esquerda, da manga de travamento para a barra de pressão. As Figs. 16, 18 e 20 mostram cada uma a posição do denteado interior antes e depois de uma rotação da manga de travamento de 45° para a direita. Antes da rotação de 45, os dentes do denteado interior estão, nessa posição angular, nos escateis longitudinais entre as filas de dentes do denteado exterior. Depois desta rotação de 45° para a direita os dentes do denteado interior estão na segunda posição angular, com os flancos direitos encostados aos dentes do denteado exterior e podem transmitir, sem folga, um esforço para a esquerda da manga de travamento para a barra de pressão. Por razões da escolha do passo da rosca 36 para receber as folgas axiais entre os flancos S parte-se do princípio de que na posição de partida, antes da rotação da manga de travamento, as filas de dentes do denteado interior se encontram, angularmente, exactamente a meio das filas de dentes do denteado exterior e que a folga axial dos flancos S se encontra distribuída de ambos os lados entre os denteados interior e exterior. No caso normal, o passo da rosca é escolhido de tal modo que, por meio de uma rotação da manga de travamento, da primeira para a segunda posição angular, a folga entre flancos existente entre os denteados interior e exterior se encontra distribuída só para um dos lados de modo que entre os flancos dos dentes a transmissão de esforços se dá essencialmente sem folga entre os dentes. As Figs. 15 e 16 referem-se ao caso de um denteado anelar. O passo da rosca 36 deve ser estabelecido de tal modo que, por rotação da manga de travamento da primeira posição angular para a segunda posição anqular, o avanço da manga de travamento seja aproximadamente metade da folga S entre flancos dos denteados interior e exterior, ou seja que: 16 ,'ϊ P'/8=0,5S ou P'=4S; para o caso especial S=0,5D ou seja S=P/5 tem-se então: P'=0,8P.

As Figs. 17 e 18 referem-se ao caso de um deuLeadu helicoidal que, no sentido da rotação da manga de travamento, aumenta no sentido da transmissão do esforço. Partindo do princípio de que o passo da rosca P' aumenta também no sentido da rotação da manga de travamento no sentido da transmissão do esforço a transmitir, então o avanço da manga de travamento tem que ser aproximadamente metade da folga entre flancos S entre os denteados interior e exterior ou seja: P'/8=0,5S+P/8 ou P'=4S+P.

No caso especial de: S=P/5 ou seja S=0,5D tem-se então: P'=1,8P.

As Figs 19 e 20 referem-se ao caso de um denteado helicoidal que, no sentido de rotação da manga de travamento, no sentido da força a transmitir, tem uma diminuição do passo. Além disso, nas Figs. 19 e 20 o denteado está feito com duas entradas ou seja que S=0,5P-2D. Partindo do princípio que o passo P' da rosca tem um passo que aumenta, o avanço da manga de travamento tem que ser aproximadamente metade da folga entre flancos S entre denteado interior e denteado exterior menos um oitavo do passo P do denteado ou seja: P'/8=0,5S-P/8 ou P'=4S-P; para o caso especial S=P/10 ou seja D=P/5 tem-se então: 17 rr y U, P'=-0,6P. 0 sinal menos significa, neste caso que a rosca 36 tem, também, que apresentar uma diminuição do passo. A Fig. 21 mostra um dispositivo vantajoso para adaptação cm condiçõcc óptimas da unidade de fecho 10 no enfiamento do molde de injecção. A placa de fecho 20 está equipada com um indicador de posição 105. Ao êmbolo 28 do cilindro de força 26 está também associado um indicador de posição 108. Os indicadores de posição 106 e 108 fornecem os sinais de entrada 11 e 12 de um regulador de ângulo 106, digital. A referência numérica 110 assinala uma unidade de entrada de sinais para o comprimento "L" do molde de injecção ou seja a distância axial entre a placa de fecho 20 e a placa de injecção 14. Uma primeira unidade de comando no regulador de eixo 106, com II como sinal de entrada, fornece um sinal de comando 01 para o sistema hidráulico de comando 110 do cilindro de deslocação 25 da placa de fecho 20. Este comando hidráulico 110 posiciona a placa de fecho 20 a uma distância ”L" da placa de injecção 14, fixa.

Antes da rotação da manga de travamento 34 da primeira para a segunda posições angulares, os dentes do denteado interior da manga de travamento 34 devem estar axialmente posicionados exactamente entre os dentes do denteado exterior da barra de pressão a fim de ser possível o engrenamento do denteado interior no denteado exterior. A fim de tornar este posicionamento axial possível independentemente do comprimento "L" para que se escolheu a afinação, a posição de repouso do êmbolo anelar 28 é fixada em função do comprimento "L" para que se escolheu a afinação, num intervalo [-0,5P; +0,5P] a fim de se fixar uma posição de referência previamente determinada. Por outras palavras, a manga de travamento 34 é deslocada axialmente de uma distância y, para a qual se verifique -0,5P < y < +0,5P em relação a um ponto 18 de referência. Para tal uma unidade de cálculo determina a posição de repouso do êmbolo 28 em função da posição da contraplaca 20 de tal modo que, antes do engrenamento do denteado interior da manga de travamento no denteado exterior da barra de pressão, os dentes do denteado interior fiquem, axialmente, entre os dentes do denteado exterior. Uma segunda unidade de comando prevista no regulador axial 106 com um sinal de entrada 12 fornece um sinal de comando 02 para o sistema hidráulico 112 do cilindro de fecho 26. Este sistema de comando hidráulico 112 posiciona o êmbolo 28 na posição de repouso determinada. O dispositivo descrito permite com pouco dispêndio uma afinação da distância "L" independentemente do passo entre dentes ou fios de rosca dos denteados interior e exterior.

Com referência às Figs. 1 e 2 encontra-se descrita uma concepção vantajosa do dispositivo extractor 200 aí descrito. Este dispositivo extractor 200 compreende uma placa base 202 que está montada e pode ser deslocada ao longo da extremidade dianteira da barra de pressão 22 e se encontra guiada nos seus quatro cantos em colunas 17. Esta placa base 202 pode ser deslocada por meio de um cilindro extractor integrado na barra de pressão 22, ao longo da extremidade dianteira da barra de pressão, tomando posições entre completamente retraída e encostada à placa de fecho 20. A placa tem vários êmbolos extractores 206 que passam através de aberturas correspondentes 208 (veja-se a Fig.l) abertas na placa de fecho 20, quando a placa 202 é deslocada por meio do cilindro extractor 204 em direcção à placa de fecho 20.

Lisboa, 12 de Novembro de 2001 /agente oficial da propriedade industrial

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Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Unidade de fecho hidráulica com um cilindro de força (2 6) , anelar, para criar uma força de fecho, uma manga de travamento (34) , um accionamento de posicionamento (37) para fazer rodar a manga de travamento (34) de uma primeira posição angular para uma segunda posição angular, uma barra de pressão (22) que passa axialmente através do cilindro de força hidráulico (26) e da manga de travamento (34) , um denteado exterior (40) na barra de pressão (22) e um denteado interior (46) na manga de travamento (34), em que estes denteados interior (46) e exterior (40) estão construídos com formas complementares tais que na primeira posição angular da manga de travamento (34) permitem uma deslocação axial da barra de pressão (22) ao longo da manga de travamento (34) e que na segunda posição angular permitem que o denteado interior (46) engrene no denteado exterior (40) a fim de transmitir uma força axial, em que o cilindro de força (26) está concebido como cilindro de pressão anelar de duplo efeito, com uma primeira câmara de pressão (30) para criar uma força de fecho e uma segunda câmara de pressão (31) para criar uma força de abertura, caracterizada por o êmbolo (28) deste cilindro de força (26) estar travado à rotação e estar enroscado na manga de travamento (34) , rotativa, por intermédio de uma rosca (36).
2. Unidade de fecho de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por o accionamento de posicionamento (37) concebido para fazer rodar a manga de travamento (34) de um ângulo γ para cada lado da primeira posição angular, 1

vi podendo a manga de travamento (34) ter um curso de +X ou -X em relação ao embolo (28).
3. Unidade de fecho de acordo com as reivindicações 1 ou 2 caracterizada por o passo da rosca (36) estar estabelecido de tal modo que, por rotação da manga de travamento (34) da primeira posição angular para a segunda posição angular, a folga existente entre flancos S entre o denteado interior e denteado exterior (46, 40) fica afecta a um dos lados de modo que entre os flancos dos dentes que transmitem a força deixe de haver uma folga susceptível de permitir um jogo entre flancos.
4. Unidade de fecho de acordo com uma das reivindicações 1 a 3 caracterizada por os dentes dos denteados interior e exterior (46, 40) estarem dispostos em anel.
5. Unidade de fecho de acordo com a reivindicação 4 caracterizada por o passo da rosca (36) estar estabelecido de tal maneira que, por rotação da manga de travamento (34), da primeira posição angular para a segunda posição angular, o curso da manga de travamento (34) corresponder aproximadamente a metade da folga entre flancos S dos denteados interior e exterior (46, 40) .
6. Unidade de fecho de acordo com uma das reivindicações 1 a 3 caracterizada por os denteados interior e exterior (46, 40) formarem uma rosca que, no sentido de rotação da manga de travamento (34), apresenta um passo positivo P no sentido da força a transmitir.
7. Unidade de fecho de acordo com a reivindicação 6 caracterizada por o passo da rosca (36) ser estabelecido tal que, por rotação da manga de travamento de um ângulo γ entre a primeira e a segunda posições angulares, o avanço 2

da manga de travamento (34) ser aproximadamente metade da folga entre flancos S dos denteados inLerior e exterior (46, 40) mais (γ/360°)Ρ.
8. Unidade de fecho de acordo com uma das reivindicações 1 a 3 caracterizada por os denteados interior e exterior (46, 40) formarem uma ligação enroscada que, no sentido da rotação da manga de travamento (34) apresenta um passo negativo P no sentido da força a transmitir.
9. Unidade de fecho de acordo com a reivindicação 8 caracterizada por o passo da rosca (36) estar estabelecido de modo que, por rotação da manga de travamento (34) da primeira posição angular para a segunda posição angular, o avanço X da manga de travamento (34) ser aproximadamente metade da folga entre flancos S entre os denteados (46, 40) menos (γ/360°)Ρ.
10. Unidade de fecho de acordo com uma das reivindicações 6 a 9 caracterizada por a rosca dos denteados interior e exterior (46, 40) serem roscas de duas entradas.
11. Unidade de fecho de acordo com uma das reivindicações 1 a 10 caracterizada por a manga de travamento (34) estar instalada ao lado do êmbolo (28) do cilindro de força (26) de maneira a que a transmissão da força de fecho se faça sob a forma de uma tensão de compressão.
12. Unidade de fecho de acordo com a reivindicação 11 caracterizada por a barra de pressão (22) ter um limite de elástico cerca de 20% maior que a manga de travamento (34) , estando a barra de pressão (22) e a manga de travamento (34) dimensionadas de modo a que apresentem uma secção transversal aproximadamente igual. 3
13. Unidade de fecho de acordo com as reivindicações 11 ou 12 caracterizada por o comprimento da baoc de um dente do denteado interior (46) ser igual ao comprimento da base de um dente do denteado exterior (40) .
14. Unidade de fecho de acordo com as reivindicações 11, 12 ou 13 caracterizada por os dentes do denteado interior (4 6) terem uma área de flanco menor que a dos dentes do denteado exterior e os dentes do denteado exterior (40) terem uma dureza maior que a dos dentes do denteado ir.terior (46) .
15. Unidade de fecho de acordo com uma das reivindicações 1 a 14 caracterizada por os dentes do denteado interior (46) e os dentes do denteado exterior (40) terem uma secção transversal trapezoidal.
16. Unidade de fecho de acordo com uma das reivindicações 1 a 15 caracterizada por o denteado interior (46) e o denteado exterior (40) estarem divididos por escateis longitudinais em pelo menos duas filas de dentes de modo a que, na primeira posição angular, as filas de dentes do denteado exterior (40) possam passar ao longo de escateis longitudinais do denteado interior (46) e as filas de dentes do denteado interior (46) possam passar axialmente ao longo de escateis longitudinais do denteado exterior (40) e, portanto, seja possível uma deslocação axial da barra de pressão (22) através do cilindro hidráulico de força (26) e da manga de travamento (34) , e por na segunda posição angular os dentes do denteado interior (46) engrenarem por trás dos dentes do denteado exterior (4 0) para fazerem a transmissão axial da força.
17. Unidade de fecho de acordo com a reivindicação 16 caracterizada por se encontrarem previstos patins de 4

Γ deslizamento (96) para guiamento radial da barra de pressão (22) , esLaudo oa escaLeis longitudinais no denteado exterior (40) da barra de pressão (22) formados de modo a servirem de superfícies de guiamento para estes patins de deslizamento (96).
18. Unidade de fecho de acordo com uma das reivindicações 1 a 17 caracterizada por o accionamento de posicionamento (37) apresentar uma cremalheira (72) para regular a posição angular da manga de travamento (34).
19. Unidade de fecho de acordo com a reivindicação 18 caracterizada por a cremalheira (72) apresentar em cada extremidade um furo cilíndrico (76', 76''), por nos dois furos cilíndricos (76',76'') se encontrarem introduzidos, de forma vedada, êmbolos fixos (78', 78'') de modo a que a cremalheira (72) se possa deslocar num sentido axial e no outro entre os dois êmbolos fixos (78',78") e por os dois furos cilíndricos (76', 76") serem actuados por um meio de pressão de modo a que dois cilindros de pressão de acções opostas efectuem a deslocação da cremalheira (72).
20. Unidade de fecho de acordo com a reivindicação 19 caracterizada por cada um dos êmbolos (78', 78") ter um canal de ligação axial (82', 82") para um fluido de pressão.
21. Unidade de fecho de acordo com as reivindicações 18, 19 ou 20 caracterizada por estar prevista uma manga de accionamento (58) com um denteado exterior (40) que engrena nos dentes da cremalheira (72)· com complementaridade de formas, estando a manga de accionamento (58) apoiada, de modo a poder rodar, numa 5 1 !

caixa e por intermédio de meios de acoplamento para Lransmissão, com complementaridade de formas, um binário, da manga de accionamento (58) para a manga de travamento (34), sendo os meios de acoplamento configurados de modo a que possibilitem uma deslocação axial da manga de travamento (34) em relação à manga de accionamento (58) .
22. Unidade de fecho de acordo com a reivindicação 21 caracterizada por os meios de acoplamento serem orgãos de ligação baseados em dentes de engrenamento ou em escateis e chavetas.
23. Unidade de fecho de acordo com uma das reivindicações 1 a 22 caracterizada por estar prevista uma unidade de comando (106) para posicionamento axial do êmbolo (28) do cilindro de força (26) numa posição de repouso calculada de modo que, ao rodar a manga de travamento (34) da primeira posição angular para a segunda posição angular, os dentes do denteado interior (46) fiquem axialmente entre os dentes do denteado exterior (40).
24. Unidade de fecho de acordo com uma das reivindicações 1 a 23 caracterizada por: - uma placa de fecho (2 0) que se encontra ligada mecanicamente à barra de pressão (22), - um dispositivo de deslocação (25) para deslocação da placa de fecho (20), - um indicador de posicionamento (105) para a placa de fecho, - um indicador de posicionamento (108) para a posição real do êmbolo (28) do cilindro de força (26), - uma unidade calculadora (106) para calcular uma posição de repouso do êmbolo (28) em função da posição medida da placa de fecho (20) de modo a que antes do engrenamento do denteado interior (46) da manga de 6 travamento (34) com o denteado exterior (40) da barra de fecho (22) , os dentes do denteado interior (46) se encontrem entre os dentes do denteado exterior (40) e - uma unidade de comando (106) com o valor da medição do indicador de posicionamento do êmbolo (28) como sinal de entrada para posicionar o êmbolo (28) na posição de repouso calculada.

Unidade de fecho de acordo com uma das reivindicações 1 a 24 caracterizada por se encontrar previsto um dispositivo extractor (200) com uma placa base (202), montada de forma a poder deslocar-se sobre a extremidade dianteira da barra de pressão (22), estar guiada nos seus quatro cantos pelas colunas (17) e apresentar pelo menos um êmbolo extractor (206) na placa base e um cilindro extractor (204), integrado na barra de pressão (22) .

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