WO2002022338A1 - Sistema de sobremoldeo de tubos en piezas de plástico - Google Patents

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WO2002022338A1
WO2002022338A1 PCT/ES2000/000340 ES0000340W WO0222338A1 WO 2002022338 A1 WO2002022338 A1 WO 2002022338A1 ES 0000340 W ES0000340 W ES 0000340W WO 0222338 A1 WO0222338 A1 WO 0222338A1
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tube
plastic
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tubes
overmolding
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PCT/ES2000/000340
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Javier MARTÍNEZ CUE
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Fpk, S.A.
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    • B29C45/14836—Preventing damage of inserts during injection, e.g. collapse of hollow inserts, breakage

Definitions

  • the invention relates to a tube overmolding system for the realization of plastic parts including said tube usable in different industrial applications, for example and among others in the automotive industry.
  • closed tubes or profiles provide high rigidity by having greater moment of inertia compared to equivalent open profiles, and hence the use of these tubes for the realization of overmolded plastic parts on said tube so as to cover it. Totally or partially.
  • the difficulty for this technique is derived from the strong pressures generated inside the mold to fill the cavity with the plastic material, so that depending on various process parameters, part geometry, thickness and tube geometry. .. etc., this can be deformed, collapsed locally or crushed by the pressure of the material when filling the cavity.
  • the tube is deformed by copying the supports in the mold or matrix.
  • the basic objective of the invention is an overmolding system for tubes in the manufacture of plastic parts, with reduced wall thicknesses of said tubes, according to which the aforementioned disadvantages are overcome.
  • Another object of the invention is a system that is applicable to tubes of different sections and geometric paths.
  • the invention claims a system according to which the inner walls of the tube to be overmolded are provided, support means that are capable of widely neutralizing the pressure originated outside the tube by the plastic material. , keeping its thickness unalterable and logically its geometry.
  • the means for neutralizing the overpressure of the plastic material are movable or movable, that is, they are placed inside the tube before molding and are removed after it, being, when they are located inside closed by their ends, so that they make the said interior space tight by preventing the entry of the plastic material, during molding.
  • the mentioned means consist of physical means that fit against the inner walls of the tube maintaining a pressure on them during the overmolding and at least during a part of the polymerization of the plastic mass surrounding the tube.
  • the support means are constituted by segments mounted on a mandrel, which segments are provided with expansion and contraction movements, so that their outer surface is adjusted to the inner surface of the tube or away from said inner surface.
  • the segments are arranged in groups along the mandrel, for example in groups of four, the outer surface of these segments being circular component.
  • the groups of segments are adjacent to each other covering the entire length of the mandrel.
  • the mandrel is made on the basis of a hollow tubular body which is fixed at one end to a support. Inside this tubular body, a hollow tube and an axis, concentric with each other, run longer than said tubular body, the length of the axis being in turn greater than that of the tube, both protruding from the body support tubular.
  • threaded portions of different directions are made, for example left thread for the shaft portion and right thread for the tube.
  • both the shaft and the tube move in different directions approaching or moving away from each other according to the direction of rotation conferred on the clamping tube.
  • Both the shaft and the tube receive pairs of wedges, as a cylindrical bushing with its exterior endowed with a certain inclination. These wedges alternate positionally along the mandrel, a wedge driven by the shaft and another wedge driven by the tube.
  • the wedges slide along the outside of the tubular body when driven by incorporating pins associated with the tube and the shaft.
  • Each pair of wedges have the inclinations of their outer surfaces in contrast, and in line with the movements of said tube and said axis, when the tube of tightening rotates the wedges of each pair approach or move away from each other.
  • the segments in groups of four, for example, as mentioned, are floating on rings mounted on the tubular body and their inner surfaces show two emerging pins of their central portion, which are collected on the sides of the rings. From these pins the interior surfaces run inclined with respect to the horizontal in the direction of opening towards their ends.
  • Each group of four segments is placed on a ring and the inner surfaces of these segments receive the wedges in contrast, a wedge on each surface. When the wedges slide along these surfaces, approaching or moving away from each other, they determine that the segments expand or contract.
  • Each segment also has two circular grooves made on its outer surface at the height of the inner pins, being received in these grooves O-rings that act as a spring in each group of four segments.
  • Both the tubular body, the ring and the inner tube are equipped with grooves that allow the movement of pins and conductors.
  • the extreme tightening tube is turned to the right, whereby the segments contract to the approaching the two wedges of each pair of wedges acting on the group of four segments.
  • the clamping tube is turned in the opposite direction and the two wedges move away from each other causing the segments to open adapting to the tube walls.
  • the variation of the diameter of the mandrel can be carried out by means of rollers, spheres ... etc., although the system of cylindrical segments has been found to be more advantageous since they cover a greater percentage of the inner surface of the tube with which the distribution of efforts is more uniform.
  • wedge system, shaft, inner tube and tubular body described can be replaced by a flexible hose arranged along the mandrel in the core of the segments, on which hose said segments are connected.
  • the hose or hose can be plugged or connected quickly at its ends, so that it is not necessary to fill or empty it, but simply pressurize or depressurize.
  • the external pressure of the plastic is compensated by an internal pressure of a liquid or a pressurized gas, in which the fluid in question is introduced by the ends of the tube.
  • the pressure is applied to the tube following a curve or setpoint that can be marked by timing, duly synchronized, well synchronized with the closure of the press, with the pressure curve of the press or using as a setpoint a pressure cell placed in the own mold cavity.
  • the objective in this case of pressure application is that the difference between the internal and external pressure on the tube is as small as possible, in order to obtain the lowest resulting differential pressure.
  • the tube After the polymerization or cooling time of the piece, the tube is depressurized. In the case of using a liquid, the contents of the tube should be emptied.
  • thermosetting for example polypropylene reinforced with glass fibers in all its variants, reinforced polyamides or nonconfibres of glass.
  • the material of the pipes can be extended to closed tubes of steel, aluminum and any other metal alloy, ferrous or non-ferrous.
  • the invention is applicable to any closed, round, square, rectangular, elliptical section ... etc., and with any thickness.
  • the tubes can be straight, curved, bent or with local crushing or deformation.
  • - Figure I a is a perspective of a molded plastic part, outlined according to the invention poses as its method of realization.
  • - Figure 2 a is an elevation in half section of the preferred solution for carrying out the system of the invention.
  • - Figure 4 a reflects the view from below of fig. 2 a , with the tube in which the mandrel of the invention is inserted, in mandrel position adjusted to the tube.
  • Fig. 5 a is the view from below of fig. 2 a with the mandrel housed inside the tube, without contact with said interior.
  • - Figure 7 a is an enlarged partial view of fig. 3 a .
  • - Figure 9 a is a view from the left of the figure. 2 a .
  • - Figure 14 a is the result of the view according to the section Dl-i ⁇ of fig. 2 a .
  • - Figure 15 a is the view according to the IN-IN section made in fig. 6 a .
  • - Figure 16 a is a view of the axis of the mandrel, according to the invention.
  • FIG. 17 a is a view of the tubular body of the mandrel, according to the invention.
  • - Figure 18 a is a view of the inner tube according to the invention.
  • - Figure 19 a is an elevation of the ring that receives the segments.
  • - Figure 20 a is a sectional elevation of one of the segments.
  • - Figure 21 a is an elevation of the wedge slid by the inner tube.
  • - Figure 22 a is an elevation of the wedge slid by the axis.
  • the shaft (2) has a threaded front end (15) and the end of the inner tube (6) another, both of which are operated by the two threads of the cover (12) and the clamping tube (11) mounted on the support ( 9) to which the body (6) is attached.
  • the portion that runs from the support (9) to the right end is that which is housed inside the tube to be overmoulded to maintain its resistance.
  • the wedges (3, 7, 8) act against the segments (1) causing them to open or close, overcoming the resistance of the joints (18) as springs (18).
  • the tube (11) is connected to the support (9) by means of a closure (10) secured to it by means of screws (16) and joints (17), the support (9) being fixed by (23) to the body ( 6).
  • the wedges (8) are secured to the shaft (2) by the pins (19) and the wedges (7) to the inner tube (5) through assemblies (21, 22), and the segments (1) are accommodated on the body (6) through the ring (4).
  • the segments (1) are secured and in contact with the inside of the tube (24) to be overmoulded, with the wedges (7, 8) corresponding to each segment (1) in their closest position.
  • the segments are in turn mounted floating on the ring (4) with pins (28) that embrace said ring laterally. Also, we notice the pin (19) that fixes the wedge (7) to the central axis (2).
  • the contracted segments (1) are shown in fig. 5 a when separated from the inside of the tube (24) by the opposite movement of the wedges.
  • the threaded portions (15, 21) are close, meanwhile, in fig. 4 a , said portions are remote.
  • the cover (12) of the clamp tube (11) can be seen from fig. 9 a , also showing the fixing screws of both parts and the threaded end (15) of the shaft (2) connected to said cover.
  • the position of fig. 10 a corresponds to the two figs. 5 a and 8 a and the position of fig. 1 I a , with those of figs. 4 a and 7 a .
  • the clamping tube has diametral grooves (25) described in fig. 12 a , to facilitate adequate internal lubrication of the mandrel and especially to accommodate pins that facilitate the rotation of said tube.
  • the clamp tube (11) is frontally shown in fig. 13 a , in which the screws (16) for fixing said tube to the closure (10) that rotates in the support (9) are also shown.
  • the wedge (7) circulates with the shaft (2) thanks to the pin shown in several figures, for example, in figs. 3 a and 7 a .
  • the shaft (2) of fig. 16 a shows its advanced threaded portion (15) to be actuated by the cover (12) as well as the diametral holes (29) for the passage of the pins (19) for the wedge (7).
  • the tubular body (5) of fig. 17 allows us to appreciate its portion advanced thread (21) to be actuated by the clamping tube (11), as well as the grooves (30) to allow axial play of the inner tube (5) and wedge movements (8) releasing the pins (21) ; the holes (31) to allow the passage of the ring pins (4) and the grooves (32) of the wedge (19) of the wedge (7).
  • the ring (4) of fig. 19 a shows the corresponding holes (38) for the passage of the different roasters (27) that fix the ring to the tubular body (5).
  • the sectional view of one of the segments (1) of fig. 20 a shows the pins (28) that embrace the ring (4) to be placed in the space (39), the holes (37) for the pins of said ring, the inner surface (42, 45) in which the wedges (7, 8) and entries for flexible joints (18).
  • the wedge (8) of fig. 21 a allows to appreciate the outer profile (43, 44) of the same for its sliding along the lower surface (42, 45) of the segment (1) and also the holes (36) for the fixing pins to the inner tube (5 ).
  • the devices that constitute the physical means can be tempered in order to adapt their temperature to that of the medium in which they operate, both at the beginning of their entry into operation and during the different sequences and in this sense, the adequate means for it.

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Abstract

Se trata de preservar la integridad y la geometría de un tubo, generalmente de reducido espesor, cuando el mismo es sobremoldeado para constituir una pieza de plástico que incluye dicho tubo. Se proporciona un medio en el interior del tubo el que ajustándose a las paredes del mismo consigue mantener la pretendida integridad de su geometría.

Description

"Sistema de sobremoldeo de tubos en piezas de plástico"
DESCRIPCIÓN
La invención se refiere a un sistema de sobremoldeo de tubos para la realización de piezas de plástico incluyendo dicho tubo utilizables en diferentes aplicaciones industriales, por ejemplo y entre otras en la industria de automoción.
Es bien sabido que los tubos o perfiles cerrados aportan una alta rigidez al tener mayor momento de inercia en comparación con perfiles abiertos equivalentes, y de ahí la utilización de éstos tubos para la realización de piezas de plástico sobremoldeadas sobre dicho tubo de manera que lo cubra total ó parcialmente.
Para llevar a cabo el sobremoldeo de tubos, éstos se introducen en el molde disponiéndolos sobre apoyos del interior del mismo para posteriormente efectuar el llenado con el material plástico, con lo cual el tubo es sujeto a la estructura de plástico de que se trate.
Así se logran en el producto final rigideces y resistencias mucho mayores de las que se conseguirían mediante los tradicionales sistemas de unión por atornillado, remachado, embridado ... etc., entre el componente de plástico y el tubo de refuerzo.
Además de ello, se eliminan las segundas operaciones anteriormente descritas puesto que la unión plástico-tubo se efectúa en la misma operación de llenado del molde.
En este tratamiento, no deberá existir ningún agujero que pueda favorecer que el plástico penetre dentro del perfil y por ello el tubo tiene que ser estanco durante el sobremoldeo, de manera que en caso de necesitarse agujeros ó perforaciones como puntos de fijación para el producto, se dotará al molde de las correspondientes zonas de cierre que evite que el material penetre en el interior del tubo por dichos agujeros, siendo posible también realizar los agujeros en una segunda operación tras moldear la pieza. Esta técnica de sobremoldeo de tubos para la obtención de piezas de plástico que ha sido sugerida en el mercado como útil para la obtención de dichas piezas en forma aceptable, ha levantado también la necesidad de utilizar tubos de espesores lo más reducidos posible a fin de lograr un menor peso y un costo más reducido del producto terminado, sobre todo en la industria de automoción.
Sin embargo, la dificultad para ésta técnica está derivada de las fuertes presiones generadas en el interior del molde para rellenar la cavidad con el material plástico, de modo que dependiendo de varios parámetros del proceso, geometría de la pieza, espesor y geometría del tubo ... etc., éste puede resultar deformado, colapsado localmente ó aplastado por la presión del material al rellenar la cavidad.
La solución de utilizar tubos más robustos ó de materiales más resistentes ó rígidos, evidentemente más caros y pesados, va en contra de lo citado con anterioridad.
Al realizar experimentalmente pruebas con distintos tubos de espesores lo más reducidos posible, se han encontrado varias maneras en las que el tubo resulta dañado por efecto de la presión, de menor a mayor severidad.
-El tubo se deforma copiando los apoyos en el molde o matriz.
-El tubo se colapsa, deformándose localmente hacia su interior.
-Las deformaciones citadas superan el límite de rotura del material de que está constituido el tubo, penetrando el plástico en el interior del perfil.
-El tubo resulta totalmente aplastado contra el molde.
Las consecuencias generadas por estos fallos en la pieza son, de mayor a menor severidad, las siguientes:
-Deformaciones creadas por tensiones residuales, lo cual afecta a la estabilidad dimensional y por tanto a la calidad del producto.
-Deformaciones locales, especialmente en tubos metálicos, pueden afectar a la resistencia de la pieza.
-Falta de llenado de la pieza a fabricar, puesto que el material llena el hueco del tubo y no alcanza el final de la cavidad, lo que es defectivo e inestable como proceso.
-Fuerte distorsión de la resistencia y de sus propiedades donde se ha producido el colapso del tubo.
La invención tiene como objetivo básico un sistema de sobremoldeo para tubos en la confección de piezas de plástico, con espesores de pared reducidos de dichos tubos, según el cual se superan las desventajas antes citadas.
Es otro objeto de la invención un sistema que es aplicable a tubos de diferentes secciones y trayectorias geométricas.
Es otro objeto de la invención un dispositivo para llevar a cabo la ejecución del sistema que se preconiza.
Para la puesta en ejecución de estos objetivos, la invención reivindica un sistema según el cual se proporciona a las paredes interiores del tubo a ser sobremoldeado, medios de soporte que son capaces de neutralizar ampliamente la presión originada en el exterior del tubo por el material plástico, manteniendo inalterable el espesor del mismo y lógicamente su geometría.
Los medios para neutralizar la sobrepresión del material plástico son movibles ó desplazables, es decir, se sitúan en el interior del tubo antes del moldeo y se extraen después del mismo, estando, cuando se ubican en el interior cerrados por sus extremos, de manera que hacen estanco el dicho espacio interior evitando la entrada del material plástico, durante el moldeo. Los medios citados, consisten en medios físicos que se ajustan contra las paredes interiores del tubo manteniendo una presión sobre las mismas durante el sobremoldeo y al menos durante una parte de la polimerización de la masa plástica que rodea al tubo.
En una solución preferente, los medios de soporte están constituidos por unos segmentos montados en un mandrino, los cuales segmentos están dotados de movimientos de expansión y contracción, de manera que su superficie exterior se ajuste a la superficie interior del tubo ó se aleje de dicha superficie interior.
Los segmentos se disponen en grupos a lo largo del mandrino, por ejemplo en grupos de cuatro, siendo la superficie exterior de éstos segmentos de componente circular. Los grupos de segmentos se sitúan adyacentemente unos con otros cubriendo toda la longitud del mandrino.
El mandrino está realizado sobre la base de un cuerpo tubular hueco el que está fijado por un extremo a un soporte. Por el interior de este cuerpo tubular discurren un tubo hueco y un eje, concéntricos entre sí, los que presentan una mayor longitud que dicho cuerpo tubular, siendo la longitud del eje a su vez mayor que la del tubo, sobresaliendo ambos del soporte del cuerpo tubular.
En los dos extremos sobresalientes se realizan porciones roscadas de distinto sentido, por ejemplo rosca izquierda para la porción del eje y rosca derecha para el tubo.
Por el exterior del soporte y sobre éste se dispone un tubo de apriete que gira en dicho soporte y cuyo interior está parcialmente ocupado por un cuello de una tapa exterior, cuello que está roscado interiormente. En esta porción se rosca el extremo del eje y en otra rosca del interior del tubo de apriete se conecta al extremo roscado del tubo interior.
Así, al girar el tubo de apriete, el eje y el tubo se desplazan en distinta dirección aproximándose ó alejándose entre sí según el sentido de giro conferido al tubo de apriete. Tanto el eje como el tubo reciben pares de cuñas, a modo de casquillos cilindricos con su exterior dotado de cierta inclinación. Estas cuñas se van alternando posicionalmente a lo largo del mandrino, una cuña conducida por el eje y otra cuña conducida por el tubo.
Las cuñas se deslizan por el exterior del cuerpo tubular al ser conducidas mediante la incorporación de pasadores asociados al tubo y al eje. Cada pareja de cuñas presentan las inclinaciones de sus superficies exteriores en contraposición, y en consonancia con los movimientos de dicho tubo y de dicho eje, al girar el tubo de apriete las cuñas de cada par se aproximan ó se alejan entre sí.
Los segmentos, en grupos de cuatro, por ejemplo, según se comentaba, se sitúan flotantes sobre unos anillos montados en el cuerpo tubular y sus superficies interiores muestran dos patillas emergentes de su porción central, las cuales se recogen sobre los laterales de los anillos. Desde éstas patillas las superficies interiores discurren inclinadamente con respecto a la horizontal en dirección de apertura hacia sus extremos.
Cada grupo de cuatro segmentos se sitúa sobre un anillo y las superficies interiores de éstos segmentos reciben las cuñas en contraposición, una cuña en cada superficie. Al deslizarse las cuñas por éstas superficies, acercándose ó alejándose entre sí, determinan que los segmentos se expandan ó se contraigan.
Cada segmento cuenta también con dos ranuras en sentido circular realizadas en su superficie exterior a la altura de las patillas interiores, recibiéndose en estas ranuras sendas juntas tóricas que actúan a modo de muelle en cada grupo de cuatro segmentos.
Tanto el cuerpo tubular, como el anillo y como el tubo interior están dotados de ranuras que permitan el desplazamiento de pasadores y prisioneros de conducción de aquéllos.
Cuando el mandrino se desea alojarlo en el tubo, se procede a girar a la derecha el tubo de apriete extremo, con lo cual los segmentos se contraen al acercarse las dos cuñas de cada pareja de cuñas que actúan sobre el grupo de cuatro segmentos. Una vez recibido el mandrino en el interior del tubo, se gira en sentido contrario el tubo de apriete y las dos cuñas se alejan entre sí haciendo que los segmentos se abran adaptándose a las paredes del tubo.
Seguidamente, se cierran los extremos del mandrino y se procede al moldeado del tubo sin problema alguno, con lo que se absorberá la presión que el plástico y el molde ejercen sobre el tubo evitando que éste se deforme ó se colapse.
La variación del diámetro del mandrino puede llevarse a cabo mediante rodillos, esferas ... etc., aunque se ha encontrado más ventajoso el sistema de segmentos cilindricos puesto que cubren mayor porcentaje de superficie interior del tubo con lo cual el reparto de esfuerzos es más uniforme.
En relación con las cuñas para expandir el mandrino, señalamos que, alternativamente, se pueden sustituir por levas u otros sistemas neumáticos ó hidráulicos.
En relación con lo que antecede se destaca a los efectos oportunos que los movimientos del eje y de tubo interior pueden ser promovidos sin la colaboración de la tapa, tubo de apriete ... etc., y sin sus extremos roscados, llevando a cabo los movimientos alternativos de ambos por medio de cilindros hidráulicos o neumáticos que conectados a una central común efectúen los movimientos citados de ambos elementos.
Como variante de esta disposición, se destaca que el sistema de cuñas, eje, tubo interior y cuerpo tubular descrito pueden ser sustituidos por una manguera flexible dispuesta a lo largo del mandrino en el núcleo de los segmentos, sobre cuya manguera se conectan los dichos segmentos.
Al aplicar presión en el tubo flexible éste se dilata entrando los segmentos en contacto con el interior del tubo, compensando así la presión exterior sobre el tubo. La manguera ó tubo flexible puede llevar unos enchufes ó conectarse rápidos en sus extremos, de tal forma que no sea necesario el llenado ó vaciado de la misma, sino simplemente presurizar ó despresurizar.
En algunos casos, por ejemplo cuando se utilicen tubos calibrados de acero, en los que se ha eliminado la soldadura, ó bien tubos extruídos, es posible usar el tubo flexible sin los segmentos de recubrimiento, aunque se considera más seguro proteger la manguera del roce de posibles rebarbas, recubriéndola con segmentos metálicos.
Como posible variante dentro de la invención, se señala como factible que la presión exterior del plástico sea compensada por una presión interior de un líquido ó un gas a presión, en que el fluido de que se trate es introducido por los extremos del tubo.
La presión se aplica sobre el tubo siguiendo una curva ó consigna que puede ir marcada por temporización, debidamente sincronizada, bien sincronizada con el cierre de la prensa, con la curva de presión de la prensa ó utilizando como consigna una célula de presión colocada en la propia cavidad del molde.
El objetivo en este caso de aplicación de presión, es que la diferencia entre la presión interior y exterior sobre el tubo sea la menor posible, con el fin de obtener la menor resultante de presión diferencial.
Transcurrido el tiempo de polimerización ó de enfriamiento de la pieza, se procede a despresurizar el tubo. En el caso de utilizarse un líquido habría que vaciar el contenido del tubo.
En la solución preferente antes citada en la que se desplazan al unísono el eje y el tubo, se destaca a los efectos oportunos que, como alternativas para este sistema del accionamiento de dichos elementos, cilindros neumáticos, hidráulicos y electromecánicos (cremallera) podrían ser aplicados.
Un detalle importante para el correcto funcionamiento del sistema es la forma de efectuar el cierre de los extremos del tubo en todos los supuestos, ya que en caso de no realizarse dicho cierre correctamente, el plástico penetrará dentro del tubo.
En el caso de la solución preferente que utiliza el mandrino, hay que tener en cuenta la forma de efectuar el cierre de los extremos del tubo, teniendo en cuenta la tolerancia del corte del tubo en longitud y en perpendicularidad de dicho corte respecto al eje, falsa escuadra, ya que en caso de que el cierre no se efectúe correctamente, el plástico penetrará en el interior inutilizando el mandrino.
El campo de aplicación del sistema de la invención es el de cualquier plástico, composites, polímeros, cauchos, copolímeros, termoplásticos ó termo endurecibles (termoestable), por ejemplo polipropileno reforzado con fibras de vidrio en todas sus variantes, poliamidas reforzadas ó no confibras de vidrio.
El material de los tubos puede extenderse a tubos cerrados de acero, aluminio y cualquier otra aleación metálica, férrea ó no férrea.
En cuanto a la geometría de los tubos, la invención es aplicable a cualquier sección cerrada, redonda, cuadrada, rectangular, elíptica ... etc., y con cualquier espesor.
Los tubos pueden ser rectos, curvos, doblados ó con aplastamientos ó deformaciones locales.
En cuanto a la geometría de la pieza de plástico a lograr, ésta puede ser cualquiera que las tecnologías de transformación de plásticos permitan, utilizando dentro de éstas la inyección, compresión, inyección-compresión ... etc.
Todos éstos y otros detalles de la invención, se apreciarán en las hojas de planos que se acompañan, en las que se representa como sigue:
-La Figura Ia, es una perspectiva de una pieza de plástico moldeado, delineada según la invención plantea como su método de realización. -La Figura 2a, es un alzado en media sección de la solución preferente para llevar a cabo el sistema de la invención.
-La Figura 3a, es un detalle ampliado del mandrino a aplicar, según la invención.
-La Figura 4a, refleja la vista desde abajo de la fig. 2a, con el tubo en el que va insertado el mandrino de la invención, en posición de mandrino ajustado al tubo.
-La Fig. 5a, es la vista desde debajo de la fig. 2a con el mandrino alojado en el interior del tubo, sin contacto con dicho interior.
-La Figura 6a, es una vista parcial ampliada del mandrino de la fig.
2a.
-La Figura 7a, es una vista parcial ampliada de la fig. 3a.
-La Figura 8a, es asimismo una vista parcial ampliada de la fig. 4a.
-La Figura 9a, es una vista desde la izquierda de la fíg. 2a.
-La Figura 10a, representa la posición de los segmentos cuando están expandidos con respecto al tubo a ser moldeado.
-La Figura 11a, muestra la posición de los segmentos contraídos con respecto al tubo a ser moldeado.
-La Figura 12a, es la representación resultante de la vista según «1 corte I-I practicado en la fig. 2a.
-La Figura 13a, es la resultante de la vista según el corte 13-11 practicado en la fig. 2a.
-La Figura 14a, es la resultante de la vista según el corte Dl-iπ de la fig. 2a. -La Figura 15a, es la vista según el corte IN-IN realizado en la fig. 6a.
-La Figura 16a, es una vista del eje del mandrino, según la invención.
-La Figura 17a, es una vista del cuerpo tubular del mandrino, según la invención.
-La Figura 18a, es una vista del tubo interior según la invención.
-La Figura 19a, es un alzado del anillo que recibe los segmentos.
-La Figura 20a, es un alzado en sección de uno de los segmentos.
-La Figura 21a, es un alzado de la cuña deslizada por el tubo interior.
-La Figura 22a, es un alzado de la cuña deslizada por el eje.
De acuerdo con la fig. Ia, apreciamos un ejemplo tipo de una pieza moldeada en plástico (A) sobre un conjunto (B) que incluye un tubo metálico en su interior, con partes (C) de diversas geometrías y porciones (D) sin recibir recubrimientos, las que se corresponden a los apoyos del tubo dentro del molde.
De la fig. 2a, destacamos el mandrino a ser alojado en el interior del tubo antes del moldeado, con el eje central (2), el tubo interior (5) y el cuerpo tubular (6). Las dos cuñas (7, 8) están montadas sobre el cuerpo (6) para que éstas en sus desplazamientos actúen sobre las superficies interiores de los segmentos (1).
El eje (2) presenta un extremo delantero roscado (15) y el extremo del tubo interior (6) otro, estando actuados ambos por las dos roscas de la tapa (12) y del tubo de apriete (11) montado sobre el soporte (9) al cual va fijado el cuerpo (6). La porción que discurre desde el soporte (9) hasta el extremo derecho es la que se aloja en el interior del tubo a sobremoldear para el mantenimiento de la resistencia del mismo.
En el extremo derecho apreciamos la cuña (3) diferente a las otras cuñas (7, 8) establecidas a lo largo del mandrino.
El giro de la tapa (12) y del tubo de apriete (11) promueve los desplazamientos del eje (2) y del tubo interior (5), siendo estos desplazamientos en sentido opuesto debido al hecho de que las roscas de la porción (15) del eje (1) y de la tapa (12) son a izquierdas.
Así, las cuñas (3, 7, 8) actúan contra los segmentos (1) haciendo que éstos se abran ó cierren, venciendo la resistencia de las juntas (18) a modo de muelles (18).
De la fig. 2a, advertimos un detalle de la zona de actuación del mandrino, con el tubo de apriete (11) provista de la tapa delantera (12) asegurada con tornillos (14) y con una prolongación que gira sobre el soporte (9). El eje (2) y el tubo interior (6) roscados en sus extremos son actuados por las dos porciones roscadas (13, 20) de la tapa (12) y del tubo de apriete, de manera que si el giro es a izquierdas, la cuña (7) discurre hacia la derecha y la cuña (8) hacia la izquierda.
El tubo (11) está conectado al soporte (9) por intermedio de un cierre (10) asegurado a aquél por medio de tornillos (16) y juntas (17), estando el soporte (9) fijado por (23) al cuerpo (6).
Las cuñas (8) se aseguran al eje (2) por los pasadores (19) y las cuñas (7) al tubo interior (5) a través de conjuntos (21, 22), y los segmentos (1) se acomodan sobre el cuerpo (6) por intermedio del anillo (4).
En la fig. 4a, apreciamos la parte delantera girada 45° con respecto a la fig. 3a, mostrando con mayor claridad la posición de la pieza de cierre (10), la que gira en el soporte (9), así como las porciones roscadas (13, 20) de la tapa (12) y del tubo de apriete (11), conectadas a los extremos (15) del eje (2) y (21) del tubo interior (6).
En esta fig. 4a, los segmentos (1) están asegurados y en contacto con el interior del tubo (24) a sobremoldear, con las cuñas (7, 8) correspondientes a cada segmento (1) en su posición más próxima. Los segmentos están a su vez montados flotantes sobre el anillo (4) con unas patillas (28) que abrazan lateralmente al citado anillo. Asimismo, advertimos el pasador (19) que fija la cuña (7) al eje central (2).
Los segmentos (1) contraídos, se muestran en la fig. 5a al estar separados del interior del tubo (24) por el movimiento contrario de las cuñas. Destacaremos a los efectos de definición, como en esta posición, las porciones roscadas (15, 21) se encuentran próximas, entretanto que en la fig. 4a, dichas porciones están alejadas.
La diferencia entre éstas dos posiciones marcará la distancia ó desplazamiento de las cuñas (7, 8) en una u otra dirección, según el giro del tubo de apriete (11).
La separación máxima entre las dos cuñas de cada segmento (1), se define en la fig. 8a con los segmentos (1) expandidos y en contacto con el interior del tubo (24).
La separación mínima entre cuñas se advierte de las fígs. 6a y 7a, con los segmentos (1) contraídos.
De la fig. 5a, destacamos también el prisionero (27) que conecta el anillo (4) al tubo interior (6) y el paso (26) para el mismo.
La tapa (12) del tubo de apriete (11) se aprecia de la fig. 9a, mostrándose asimismo los tornillos de fijación de ambas piezas y el extremo roscado (15) del eje (2) conectado a dicha tapa.
De las figs. 10a y 11a, deducimos las dos posiciones de los segmentos (1) con respecto al tubo (1), contraídos, fig. 10a, sin contacto con el tubo.
La posición de la fig. 10a, se corresponde con las dos figs. 5a y 8a y la posición de la fig. 1 Ia, con las de las figs. 4a y 7a.
El tubo de apriete presenta unas ranuras diametrales (25) descritas en la fig. 12a, para facilitar una adecuada lubricación interior del mandrino y sobre todo para alojar pasadores que faciliten el giro de dicho tubo.
El tubo de apriete (11) está frontalmente representado en la fig. 13a, en la que también se muestran los tornillos (16) de fijación de dicho tubo al cierre (10) que gira en el soporte (9).
De acuerdo con lo representado en la fig. 14a, señalamos las posiciones relativas de los segmentos (1), la cuña (8), el cuerpo tubular (5), el tubo interior (5) y el eje (2) y como los pasadores (21) y prisioneros (22) mantienen a la cuña (8) relacionada con el tubo (6), de forma que al desplazarse ésta última lo hace la cuña (8).
Obviamente, y tal y como se destacaba anteriormente, la cuña (7) circula con el eje (2) merced al pasador mostrado en varias figuras, por ejemplo, en las figs. 3a y 7a.
La posición del anillo (4) sobre el que desliza radialmente el segmento (1) se aprecia en la fig. 15a, mostrándose aquí el segmento (1), el cuerpo tubular (5), el tubo interior (6) y el eje (2), con los pasadores (27) atravesando el espesor del cuerpo (5) para fijarse al mismo. Apreciamos también aquí los conductos radiales para la introducción de los pasadores y para los prisioneros (26).
El eje (2) de la fig. 16a, muestra su porción adelantada roscada (15) para ser actuada por la tapa (12) así como los agujeros diametrales (29) para el paso de los pasadores (19) para la cuña (7).
El cuerpo tubular (5)de la fig. 17a nos permite apreciar su porción adelantada roscada (21) a ser actuado por el tubo de apriete (11), así como las ranuras (30) para permitir el juego axial del tubo interior (5) y los movimientos de la cuña (8) liberando los pasadores (21); los agujeros (31) para permitir el paso de los pasadores del anillo (4) y las ranuras (32) j?ara eljjasador (19) de la cuña (7).
En el tubo interior (6) de la fig. 18a, se representa el extremo delantero (33) para su fijación al soporte (9), las ranuras (34) para el juego de los pasadores (21) de la cuña (8) y las ranuras (35) para el juego del pasador (19) de la cuña (8).
Por su parte, el anillo (4) de la fig. 19a, muestra los agujeros correspondientes (38) para el jpaso de los distintos j asadores (27) que fijan el anillo al cuerpo tubular (5).
La vista en sección de uno de los segmentos (1) de la fig. 20a, muestra las patillas (28) que abrazan al anillo (4) a ubicar en el espacio (39), los agujeros (37) para los pasadores del dicho anillo, la superficie interior (42, 45) en la que actúan las cuñas (7, 8) y las entradas para las juntas flexibles (18).
La cuña (8) de la fig. 21a permite apreciar el perfil exterior (43, 44) de la misma para su deslizamiento por la superficie inferior (42, 45) del segmento (1) y, asimismo los agujeros (36) para los pasadores de fijación al tubo interior (5).
De igual forma se establece la cuña (7) conectada al eje (2), fig.
22a, la cual sólo posee las dos perforaciones diametralmente opuestas (40) para la entrada del pasador (19) que la fija el eje (2).
Los dispositivos que constituyen los medios físicos pueden ser atemperados a fin de adecuar su temperatura a la del medio en el que se desenvuelven, tanto al inicio de su entrada en funcionamiento como en el transcurso de las distintas secuencias y en este sentido, se arbitrarán los medios adecuados para ello.

Claims

REIVINDICACIONES
Ia.- Sistema de sobremoldeo de tubos en piezas de plástico, en el que un tubo (24) generalmente metálico, de espesor reducido es alojado en el interior de un molde para su sobremoldeado, en que el tubo se dispone sobre los apoyos en dicho interior del molde y en que se efectúa el llenado con el material plástico para conseguir una estructura de plástico (A, C) en la que el tubo está sujeto a dicha estructura, estando el tubo interiormente desprovisto totalmente de material plástico al final del sobremoldeo al estar cerrado durante el tratamiento, que se caracteriza en que mientras se produce el sobremoldeo del tubo (24) se proporcionan medios en el interior del mismo para mantener inalterable la geometría del tubo soportando la presión exterior ejercida por el material plástico, manteniéndose la aplicación de estos medios hasta el enfriamiento de la pieza y procediéndose a la retirada de los mismos una vez la pieza ha sido terminada.
2a.- Sistema de sobremoldeo de tubos en piezas de plástico, según la Ia reivindicación, caracterizado en que la aplicación de los medios se realiza durante el moldeo y durante una parte, al menos, de la polimerización de la masa plástica.
3a.- Sistema de sobremoldeo de tubos en piezas de plástico, según la Ia reivindicación, caracterizado en que los medios para mantener inalterable la geometría del tubo consisten en la aplicación contra las paredes interiores del mismo, elementos mecánicos que se ajustan a dichas paredes durante las fases de entrada del plástico en el molde y de enfriamiento.
4a.- Sistema de sobremoldeo de tubos en piezas de plástico, según la Ia reivindicación, caracterizado en que los medios para mantener inalterable la geometría del tubo consisten en la aplicación de un fluido en el interior del mismo, el cual está sometido a una presión que se transmite a las paredes interiores del tubo.
5a.- Sistema de sobremoldeo de tubos en piezas de plástico, según la 2a reivindicación, caracterizado en que los elementos mecánicos que se ajustan a las paredes interiores del tubo, están accionados por sistemas mecánicos. 6a.- Sistema de sobremoldeo de tubos en piezas de plástico, según la 2a reivindicación, caracterizado en que los elementos mecánicos que se ajustan a las paredes interiores del tubo están accionados por un fluido recibido en una manguera.
7a.- Dispositivo para el mantenimiento de la geometría de un tubo
(24) alojado en el interior de un molde y dispuesto sobre los apoyos de dicho molde, sobre cuyo tubo se realiza un sobremoldeo de plástico, solamente por su exterior y al menos parcialmente, para lograr una estructura de plástico (A, C) con el tubo incluido en dicha estructura, que se caracteriza por,
-la aplicación de medios físicos al interior del tubo (24) a sobremoldear, los cuales medios físicos se ajustan contra la pared interior de dicho tubo, manteniendo una presión sobre dicha pared durante el sobremoldeo y durante al menos una fase de la polimerización de la masa plástica.
8a.- Dispositivo, según la 6a reivindicación, caracterizado porque los medios físicos consisten en:
-un mandrino constituido por un cuerpo tubular (5) asegurado por un extremo a un soporte hueco (9), un tubo interior (6) concéntrico con el anterior que atraviesa el soporte y un eje central (2) concéntrico con tubo y cuerpo que asimismo atraviesa el soporte, sobresaliendo de éste último en mayor medida que el tubo (6),
-los extremos del tubo (6) y eje (2) están provistos de roscas de diferente sentido,
-una pieza de cierre (10) a modo de anillo, se acomoda en giro a la parte delantera del soporte hueco (9) y sobre ella se fija el extremo de un tubo de apriete (11) cuyo extremo anterior recibe una tapa (12) dotada de un cuello que se aloja parcialmente en el interior del tubo de apriete,
-el cuello de la tapa (12) está roscado y recibe el extremo del eje (2), entretanto que el interior del tubo de apriete (11) está asimismo roscado y recibe el extremo del tubo interior (6),
-el cuerpo tubular (5) recibe pares de cuñas deslizantes (7, 8) a modo de cilindros, aseguradas al eje (2) y al tubo interior (6), respectivamente, por medio de pasadores (19, 21) que atraviesan ranuras longitudinales practicadas en el cuerpo (5), tubo interior (6) y eje (12),
-unos anillos cilindricos (4) se acomodan al cuerpo tubular (5) entre cada dos cuñas, estando estos anillos asegurados al dicho cuerpo,
-unos segmentos (1) abrazan a cada par de cuñas (7, 8) y a cada anillo (4), presentando estos segmentos una componente circular exterior, cubriendo entre ellos la práctica totalidad de una circunferencia, estando asegurados en forma flotante al anillo (4),
-los segmentos (1) de cada grupo presentan interiormente unas patillas sobresalientes centradas (28) que abrazan los laterales del anillo (4) y unas superficies inclinadas (25) con respexcto al eje longitudinal, aumentando de diámetro a partir de las posiciones de las patillas, en cuyas superficies deslizan las cuñas (7, 8),
-dos ranuras transversales centradas (18) practicadas en los segmentos de cada grupo reciben sendas juntas anulares que actúan a modo de muelles.
9a.- Dispositivo, según la 8a reivindicación, caracterizado en que el eje (2) y el tubo interior (6) están actuados directamente por sendos cilindros neumáticos o hidráulicos que están conectados a los mismos desde una base común.
10a.- Dispositivo, según las 7a y 8a reivindicaciones, caracterizado en que el conjunto interno puede estar sustituido por una manguera flexible a cuyo exterior se acoplan los segmentos (1), en que ésta manguera recibe en su interior un fluido que dilata la misma, siendo presurizado ó despresurizado para su fijación ó extracción. 11a.- Dispositivo, según la 7a reivindicación, caracterizado en que los medios físicos consisten en un fluido a presión, líquido ó gas, alojado directamente en el interior del tubo (24) durante la fase de tratamiento.
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