WO2015124813A1

WO2015124813A1 - Pistón para máquinas de inyección de cámara fría

Info

Publication number: WO2015124813A1
Application number: PCT/ES2015/070084
Authority: WO
Inventors: Jordi ALGUERÓ GUASCH
Original assignee: Alrotec Tecnology, S.L.U.
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2015-02-11
Publication date: 2015-08-27
Also published as: CN106457375B; CN106457375A; EP3108982A4; US20170066047A1; ES2449165A1; US9962762B2; ES2449165B1; EP3108982A1; EP3108982B1; KR20160123344A

Abstract

Comprende un soporte (2) y un cuerpo externo (3) con un anillo de junta (5) unidos por un anillo de cierre de bayoneta (6), independiente del cuerpo exterior (3) y dividido en dos partes (6a) ajustadas sobre una ranura (21) del soporte (2) y unidas por unos tornillos largos (7) insertados en unos orificios roscados (61). Preferentemente incorpora un casquillo (4) elástico como pieza de ajuste al contenedor, independiente del cuerpo externo (3) y del anillo de cierre de bayoneta (6), bajo el cual incorpora un anillo de resorte (8) cónico que ejerce presión sobre las dos partes que forman el casquillo (4) tendiendo a expandirlo. Además presenta unas ranuras transversales (81) alternadas en sus bordes aptas para recibir unas puntas (9) cónicas metálicas clavadas a través de unos taladros (63) del anillo de cierre de bayoneta (6).

Description

D E S C R I P C I Ó N

PISTÓN PARA MÁQUINAS DE INYECCIÓN DE CÁMARA FRÍA OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un pistón para máquinas de inyección de cámara fría, el cual aporta varias ventajas e innovadoras características inherentes a su particular configuración, que se describirán con detalle más adelante y que suponen una mejora del estado actual de la técnica.

El objeto de la presente invención se refiere concretamente a un pistón aplicable en los cilindros de una prensa de fundición a presión, en particular para inyectar metal líquido, preferentemente aluminio, el cual presenta la particularidad de contar con una serie de detalles estructurales innovadores que, en especial relativas a un cierre de bayoneta y a un resorte cónico, facilitan el montaje de su cuerpo externo y mejoran su eficacia permitiendo optimizar la tecnología de vacío en la fundición inyectada.

CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria dedicada a la fabricación de piezas y elementos para máquinas de inyectar y en especial para el sector del automóvil.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como es sabido, a medida que el peso de los vehículos automóviles debe ser más ligero, las piezas realizadas en aluminio y magnesio utilizadas en elementos básicos en la construcción de dichos vehículos, tiene asimismo que reducir su peso. Para ello la tecnología del vacío en la fundición inyectada es imprescindible para conseguir piezas con paredes más delgadas y piezas exentas de porosidad, por lo que, todo el grupo inyector se tiene que adaptar en consecuencia, siendo el objetivo de la presente invención el desarrollo de un nuevo pistón para los cilindros de las máquinas de inyección que utilizan dicha tecnología de vacío, el cual se ha mejorado en varios aspectos con la citada intención.

En dicho sentido, conviene señalar que el pistón aquí expuesto se basa en el conocido por la patente EP0525229A1 de Allper AG, relativa a un "Pistón, particularmente para empujar metal líquido fuera del un cilindro de colada", el cual, si bien cumple satisfactoriamente con la función y los objetivos que pretende, presenta diversos aspectos susceptibles de ser mejorados.

Más concretamente, el citado Pistón está conformado, esencialmente, a partir de una caperuza o cuerpo externo que se acopla a un soporte mediante un cierres de bayoneta y un tornillo, siendo uno de los objetivos esenciales de la presente invención mejorar dicho sistema de cierre entre el cuerpo externo y el soporte del pistón, ya que dado el desgaste del material de la superficie de dicho cuerpo con la camisa o contenedor del cilindro es necesaria su frecuente sustitución.

Por otra parte, dada la aplicación a que se destina el pistón de la invención, el soporte interior inyecta, preferentemente, fluido refrigerante en el interior del cuerpo externo, siendo un segundo objetivo de la presente invención mejorar la refrigeración del cuerpo externo y, al mismo tiempo, prolongar la vida útil del mismo. Como referencia al estado actual de la técnica, se puede afirmar que al menos por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ningún otro istón o invención de aplicación similar que presente unas características técnicas, estructurales y constitutivas semejantes a las que aquí se se reivindica. EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

Así, el pistón para máquinas de inyección de cámara fría que la invención propone, se configura como una destacable novedad dentro de su campo de aplicación, ya que a tenor de su implementación se alcanzan satisfactoriamente los objetivos anteriormente señalados, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y que lo distinguen, convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente memoria descriptiva.

En concreto, el pistón de la invención, que de modo convencional comprende esencialmente un cuerpo externo, que se ajusta al contenedor o camisa del cilindro, acoplado a un soporte que es el que lo mueve, según una primera característica esencial, contempla un anillo de cierre de bayoneta para fijar dicho cuerpo externo a dicho soporte, de tal modo que, a diferencia de lo hasta ahora conocido, constituye una parte separada del resto de dicho cuerpo externo del pistón. Además, este anillo de cierre, que interiormente presenta una configuración con cuatro entrantes que encajan en cuatro salientes de una ranura del soporte en la que encaja para conseguir la antedicha fijación, está constituido por dos partes semicirculares independientes y que se unen entre sí, encajadas en la ranura del cuerpo externo, mediante sendos tornillos.

De este modo, se puede desmontar el cuerpo externo de un pistón usado y montar un cuerpo externo nuevo, de manera rápida y práctica, permitiendo asimismo que dicho cuerpo externo presente distintas configuraciones para evitar que el cuerpo externo constituya una pieza completa de desgaste.

Así, esta configuración del citado anillo de cierre de bayoneta permite, por ejemplo, fijar entre dicho anillo de cierre y un anillo de junta previsto en el extremo del cuerpo exterior, un casquillo alrededor de dicho cuerpo externo del pistón, siendo este casquillo la parte del pistón que, además del citado anillo de junta, determina la superficie que cierra externamente el pistón dentro del contenedor del cilindro y, por tanto, la que sufre mayor desgaste con el roce, de modo que, si solo es un casquillo supone un ahorro su sustitución frente a la sustitución completa del cuerpo externo del propio pistón como ocurre con la técnica anterior. Este casquillo, puede estar fabricado de distintos materiales y ejecuciones, según convenga en cada caso, tales como un casquillo elástico (spríng bush), de cobre, casquillo de desgaste {wear bush) en diferentes materiales y/o con distintas coberturas {coatings) Siguiendo con las características de la invención, en una realización preferida de la misma, el mencionado casquillo es un casquillo elástico fabricado a partir de plancha de cobre, el cual garantiza al proceso de fabricación una tensión contra el contenedor, y presenta la particularidad de contemplar, interiormente al mismo, un anillo de resorte cónico que, montado bajo el mismo, es decir, entre el cuerpo externo del pistón y el citado casquillo elástico, tiene como finalidad ir adaptando el diámetro del casquillo elástico, para que se ajuste a la expansión del contenedor y para contrarrestar el propio desgaste del casquillo, gracias a la presión expansiva que ejerce por sí mismo dicho anillo y a una serie de puntas que se clavan en el mismo y que se pueden ir apretando más en sucesivas ocasiones en función del citado desgaste.

Esto permite ajustar la holgura entre el contenedor y el pistón, lo cual, a su vez, permite garantizar un alto nivel de vacío, ya que como se ha mencionado en apartados anteriores, el pistón de la invención está destinado, preferentemente, para cilindros de máquinas de inyección que utilizan la tecnología de vacío.

Además, dado que el descrito anillo de resorte cónico está siempre en contacto con el cuerpo externo del pistón que es enfriado mediante el ya mencionado fluido refrigerante, ventajosamente el casquillo elástico también se enfría para contrarrestar las altas temperaturas que alcanza el metal líquido que se inyecta, haciendo que trabaje mejor.

Otra de las ventajas que proporciona el pistón propuesto es el hecho de que la pieza que sufre el mayor desgaste, es decir el citado casquillo elástico, al ser más reducida, supone un ahorro en costes, ya que se evita la necesidad de cambiar todo el cuerpo externo, debiendo tenerse en cuenta que el material con que está realizada, preferentemente cobre, resulta caro.

En definitiva, el diseño del anillo de cierre de bayoneta permite un fácil cambio del cuerpo externo del pistón y el anillo de junta se puede cambiar directamente en máquina; gracias al anillo de resorte el casquillo, es un casquillo elástico que se adapta al diámetro del contenedor; y el enfriamiento del casquillo elástico está asegurado.

Con estas soluciones es posible conseguir un alto rendimiento en las piezas de desgaste. Además, dado que se puede conseguir un alto nivel de vacío, se consiguen también como resultado, mejores piezas de fundición y menos rechazo de piezas defectuosas, así como un menor tiempo de paro en las máquinas de inyectar. El descrito pistón para máquinas de inyección de cámara fría consiste, pues, en una estructura innovadora de características desconocidas hasta ahora para el fin a que se destina, razones que unidas a su utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un juego de planos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

La figura número 1 .- Muestra una vista en perspectiva y en explosión de un ejemplo de realización del pistón para máquinas de inyección de cámara fría, apreciándose en ella las piezas y elementos que comprende, así como la configuración de cada una de ellas; la figura número 2.- Muestra una vista en alzado lateral, semiseccionado, del ejemplo de pistón, según la invención, mostrado en la figura precedente, representado en este caso una vez montadas todas las piezas y elementos que comprende; y la figura número 3.- Muestra una vista en perspectiva del anillo de cierre de bayoneta que incorpora el pistón de la invención, mostrando las dos partes que lo constituyen y la configuración de las mismas.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede apreciar en ellas un ejemplo de realización preferida, aunque no limitativa, del pistón para máquinas inyección de cámara fría de la invención, el cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.

Así, tal como se observa dichas figuras, el pistón (1 ) en cuestión, que de modo convencional comprende un soporte (2) al que se acopla un cuerpo externo (3) sobre el que, a su vez, preferentemente, se incorpora un casquillo (4) elástico y un anillo de junta (5), presenta la particularidad de contar con un anillo de cierre de bayoneta (6) para conseguir la fijación entre dicho cuerpo externo (3) y el soporte (2). Como ya se ha explicado anteriormente, el soporte (2) vincula el pistón (1 ) con los mecanismos de la máquina que proporcionan el movimiento al mismo ajustado dentro del contenedor (no representado) para empujar el metal líquido a inyectar, y a través de dicho soporte (2) se introduce fluido refrigerante en el interior del cuerpo externo (3), que es hueco, para reducir los efectos del calor del metal líquido sobre éste, transmitiéndolo al casquillo (4) que es la pieza que sufre más desgaste al ser la que, además del anillo de junta (5), se ajusta a las paredes del contenedor para conseguir el vacio en su interior, siendo en este caso una pieza independiente del cuerpo exterior (3) y del anillo de cierre de bayoneta (6).

Atendiendo a la figura 1 y 3, se aprecia cómo dicho anillo de cierre de bayoneta (6) está dividido en dos partes (6a) semicirculares que se unen entre sí, ajustadas sobre una ranura (21 ) prevista al efecto en el soporte (2), mediante sendos tornillos largos (7) insertados en unos orificios roscados (61 ) practicados al efecto en ambas partes del propio anillo.

Asimismo, en dichas figuras se observa la configuración interior del anillo de cierre de bayoneta (6) el cual presenta cuatro entrantes (62) en correspondencia con unas respectivas protuberancias (22) de la antedicha ranura (21 ) del soporte (2) en que encaja.

Paralelamente, el casquillo (4) elástico, que en una realización preferida del pistón es una pieza independiente del cuerpo exterior (3), e incorpora, inferiormente al mismo y sobre el cuerpo externo (3), un anillo de resorte (8) de configuración cónica, tal como se observa en la figura 2, que ejerce presión sobre el casquillo (4) tendiendo a expandirlo.

Para ello, este anillo de resorte (8) presenta una serie de ranuras transversales (81 ) practicadas alternadamente en sus bordes que, además de proporcionar un efecto expansivo, haciendo que una vez insertado entre el cuerpo externo (3) y el casquillo (4) tienda a presionar hacia fuera sobre dicho casquillo (4), resultan aptas, al menos las previstas en el borde ancho del anillo, para recibir unas puntas (9) cónicas metálicas que se clavan en ellas insertadas a través de unos taladros (63) previstos al efecto en el anillo de cierre de bayoneta (6).

Finalmente cabe mencionar que en el anillo de cierre de bayoneta (6) se ha previsto, al menos, una escotadura (64) que, situada en coincidencia con otra escotadura complementaria (23) del soporte (2), está destinada a facilitar el paso de la cabeza de un tornillo prisionero (10) que, de manera convencional, complementa la fijación del conjunto. Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciéndose constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otros modos de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S

1 . - Pistón para máquinas de inyección de cámara fría que, aplicable en máquinas de inyección con cilindros, y diseñado para desplazarse ajustado a las paredes del contenedor o camisa del cilindro, comprendiendo, unidos mediante al menos un tornillo prisionero (10), un soporte (2) y un cuerpo externo (3), está caracterizado por incorporar un anillo de cierre de bayoneta (6), para complementar la fijación entre el cuerpo externo (3) y el soporte (2), constituyendo dicho anillo de cierre bayoneta (6) constituye una pieza independiente del cuerpo externo (3).

2. - Pistón para máquinas de inyección de cámara fría, según la reivindicación 1 , caracterizado porque, el anillo de cierre de bayoneta (6) está dividido en dos partes (6a) semicirculares que se unen entre sí, y aptas para ajustarse sobre una ranura (21 ) prevista al efecto en el soporte (2), mediante sendos tornillos largos (7) insertados en unos orificios roscados (61 ) practicados al efecto en ambas partes del anillo.

3. - Pistón para máquinas de inyección de cámara fría, según la reivindicación 1 -2, caracterizado porque el anillo de cierre de bayoneta (6) presenta interiormente cuatro entrantes (62) dispuestos en correspondencia con respectivas protuberancias (22) del propio soporte (2).

4. - Pistón para máquinas de inyección de cámara fría, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque incorpora un casquillo (4) elástico como pieza de ajuste a las paredes del contenedor, consistiendo en un una pieza independiente del cuerpo exterior (3) y del anillo de cierre de bayoneta (6).

5. - Pistón para máquinas de inyección de cámara fría, según la reivindicación 4, caracterizado porque, inferiormente al casquillo (4) elástico y sobre el cuerpo externo (3), incorpora un anillo de resorte (8) de configuración cónica, que ejerce presión sobre el casquillo (4) tendiendo a expandirlo.

6. - Pistón para máquinas de inyección de cámara fría, según la reivindicación 5, caracterizado porque el anillo de resorte (8) presenta una serie de ranuras transversales (81 ) practicadas alternadamente en sus bordes que, una vez insertado entre el cuerpo externo (3) y el casquillo (4), son lo que hace que tienda a presionar hacia fuera sobre dicho casquillo (4).

7.- Pistón para máquinas de inyección de cámara fría, según la reivindicación 6, caracterizado porque las ranuras transversales (81 ) del anillo de resorte (8), al menos las previstas en el borde ancho del anillo, resultan aptas para recibir unas puntas (9) cónicas metálicas que se clavan en ellas insertadas a través de unos taladros (63) previstos al efecto en el anillo de cierre de bayoneta (6).