BRPI0603343B1

BRPI0603343B1 - Oco heating cylinder, and, injection molding system

Info

Publication number: BRPI0603343B1
Application number: BRPI0603343-1A
Authority: BR
Inventors: Emich Juergen
Original assignee: Incoe Corporation
Priority date: 2006-08-17
Filing date: 2006-08-17
Publication date: 2017-10-17
Also published as: BRPI0603343A

Abstract

cilindro de aquecimento oco, e, sistema de moldagem por injeção a invenção refere-se a um cilindro de aquecimento oco para fixação em um bocal de injeção pra uma instalação de moldagem por injeção. um cartucho de aquecimento alongado é helicoidalmente enrolado sobre o lado externo do cilindro. o cartucho de aquecimento contém dois condutores de calor eletricamente aquecíveis, que são eletricamente separados um do outro e são dispostos em diferentes regiões na direção longitudinal do cartucho de aquecimento. um condutor de calor é posicionado para o aquecimento da região de embocadura do bocal e o outro condutor de calor é posicionado para o aquecimento da região de haste do bocal.

Description

“CILINDRO DE AQUECIMENTO OCO, E, SISTEMA DE MOLDAGEM POR INJEÇÃO” CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se a cilindros de aquecimento para bocais de injeção destinados a confecção de moldes para moldagem por injeção.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Para a compreensão do problema que serve da base à presente invenção, referência é feita às figuras 1 e 2 dos desenhos. A figura I mostra um sistema de moldagem por injeção, em representação esquemática. A partir de uma máquina de moldagem por injeção, conectada através de uma bucha de alimentação 3, massa fundida quente (isto é, material plástico fundido) é conduzida através dos canais de fluxo 4 de um bloco de distribuição de canal quente aquecido 2 para dois ou mais bocais 10. Os bocais de injeção 10 são posicionados em orifícios de acomodação 8 no membro do lado de injeção 5A da ferramenta de moldagem 6. Os bocais de injeção são conectados através de orifícios de injeção 13 com as cavidades 7, nas quais as partes moldadas são formadas e que são usualmente encontradas na parte do lado de ejeção 5B da ferramenta 6.

[00031 Existe uma considerável diferença entre a temperatura requerida da massa fundida e aquela da ferramenta. Por exemplo, a temperatura de processamento da massa fundida pode ser 250°C, enquanto a ferramenta pode ter uma temperatura de tubulação coletora de ar 50°C. Esta diferença de temperatura resulta em um considerável fluxo de calor em afastamento aos bocais, especialmentc nos pontos de contato entre os bocais c a ferramenta. Esta perda de calor tem que ser constantemente compensada por meio do aquecimento dos bocais. Este aquecimento é efetuado por meio de cilindros de aquecimento capazes de serem fixados nos bocais, aos quais a presente invenção se refere. O ponto mais crítico com respeito ao risco de super-resfriamento da massa fundida é no orifício de injeção 13 uma vez que, aqui, a capacidade de absorção de calor do material de bocal envolvente é pequena graças à gradual redução no diâmetro do bocal e ao fato de que existe um contato íntimo entre o bocal e a ferramenta.

[0004] Estas condições requerem que o aquecimento do bocal na região de bico 12 tenha que ser maior do que na região de haste 11. O suprimento de calor requerido para isto na região de bico 12 é também fortemente dependente das condições de operação, do material da massa fundida e da ferramenta, e da forma do orifício de injeção 13. Em adição, o suprimento de calor tem que ser efetivamente controlável uma vez que a faixa da temperatura de processamento de algumas massas fundidas é muito estreita. Em adição, no estado frio da ferramenta, por exemplo, uma maior quantidade de calor tem que ser suprida à região de bico 12.

[0005] Já é conhecido que os bocais podem ser equipados com dois cilindros de aquecimento separados 20A, 20B, como mostrado, por exemplo, na figura 2, especificamente, um para a região de bico 12 e um para a região de haste 11. Os condutores de calor dos dois cilindros de aquecimento são capazes de ser controlados e/ou regulados independentemente um do outro. Os cilindros de aquecimento tipicamente consistem essencialmente de um cilindro de suporte oco, o qual é provido com uma fenda helicoidal para a acomodação de um cartucho de aquecimento, no qual um condutor de calor é embutido. O passo da fenda helicoidal sobre o cilindro de suporte do cilindro de aquecimento para a região de bico 12 é em geral menor do que o passo da fenda helicoidal sobre o cilindro de suporte para a região de haste 11. No lado externo do cilindro de aquecimento é encontrado uma camisa metálica de proteção 23. Na figura 2, em adição à ilustração do bocal, o orifício de acomodação 8 na ferramenta é também indicado.

[0006] Uma desvantagem deste conhecido sistema é que dois cilindros de aquecimentos separados 20A, 20B são requeridos. Uma desvantagem adicional é que a conexão elétrica 34 do cilindro de aquecimento 20A para a região de bico está situada muito afastada à frente, na direção do bico, de modo que uma correspondente fenda longitudinal 9 (figura 2) tem que ser provida para sua acomodação no orifício 8 do membro do lado de injeção de ferramenta 5A. Esta necessidade, além da despesa adicional, pode, em algumas ferramentas, também resultar em problemas de espaço, Além disto, um considerável risco de dano na conexão elétrica 34 existe quando da introdução dos bocais nos orifícios de acomodação 8 da ferramenta. Na figura 2, o numero de referência 35A designa a conexão elétrica para o sensor de temperatura para o cilindro de aquecimento 20B. O correspondente sensor de temperatura para o cilindro de aquecimento 20A não é mostrado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0007] O objetivo da presente invenção é prover um sistema de aquecimento aperfeiçoada para um bocal de máquina de injeção.

[00081 O sistema de acordo com a presente invenção utiliza somente um cilindro de aquecimento em lugar de dois cilindros de aquecimento separados, como é conhecido nas presentes instalações. Com a presente invenção, um cartucho de aquecimento alongado é helicoidalmente enrolado sobre o lado externo do cilindro de aquecimento oco. O cartucho de aquecimento contém dois condutores de calor eletricamente aquecíveis que são eletricamente separados um do outro e são localizados em regiões essencial mente diferentes na direção longitudinal do cartucho de aquecimento, Um condutor de calor é posicionado para aquecer a região do orifício de injeção do bocal, enquanto o outro é posicionado para aquecer a região de haste do bocal. Por esta razão, a conexão elétrica 34, que, na técnica anterior, projeta-se radialmente para fora na região de bico a partir do membro cilíndrico do cilindro de aquecimento na região de bico, é eliminada. Consequentemente, a fenda de acomodação 9 para esta conexão no orifício de acomodação de bocal 8 da ferramenta pode ser omitida. Em adição, a exigência de espaço no canal de cabo do sistema é reduzida, uma vez que somente um cabo ISO para duas conexões de aquecimento é requerido. Com a presente invenção, consideráveis economias de custo são atingidas, BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [00091 A invenção deve ser descrita em detalhe com referência às figuras, nas quais: [00010J A figura l mostra um esboço de um sistema de moldagcm por injeção de acordo com a técnica anterior.

[00011] A figura 2 representa um bocal de injeção com dois cilindros de aquecimento separados de acordo com a técnica anterior.

[00012] A figura 3 representa um bocal de injeção com uma forma de concretização exemplificai iva de um cilindro de aquecimento de acordo com a presente invenção.

[000l3j A figura 4 ilustra uma forma dc concretização exemplificativa de um cartucho de aquecimento para um cilindro de aquecimento de acordo com a presente invenção.

[00014J A figura 5 ilustra uma forma de concretização exemplificativa de um cilindro de suporte para um cilindro de aquecimento de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE CONCRETIZAÇÃO PREFERIDAS

[00015] Uma forma de concretização exemplificativa de um cartucho de aquecimento de acordo com a presente invenção é mostrada na figura 4. O cartucho 30 contém dois condutores de calor 32 e 33, os quais são enrolados para formar bobinas de aquecimento helicoidais. As bobinas de aquecimento são acomodadas em uma luva de metal 31, na qual eles são embutidos em um composto convencional e eletricamente isolante 40. A bobina de aquecimento 32 está à frente (lado da ferramenta) da parte BI da luva 31, enquanto a bobina de aquecimento 33, a qual é espacialmente e eletricamente separada da bobina de aquecimento 32, está na porção remanescente B2 da luva 31. As conexões elétricas 34 e 35 das duas bobinas de aquecimento são levadas para fora da luva de metal 31 na extremidade oposta à bobina de aquecimento 32.

[00016] O cartucho de aquecimento 30 é longo em comparação com seu diâmetro, o que não é imediatamente aparente na figura 4, a qual mostra a estrutura do cartucho de aquecimento apenas esquematicamente. Na prática, o cartucho 30 lembra uma longa haste ou fio de metal plasticamente deformável, e é enrolado sobre um cilindro de suporte oco, tal como o cilindro exemplificativo 21 mostrado na figura 5. Para guia do cartucho de aquecimento a ser enrolado, o lado externo do cilindro de suporte 21 é provido com uma fenda helicoidal 22, a qual, em sua região do lado do bico Bl, tem um passo significantemente menor do que em sua região de haste B2. Os comprimentos das bobinas de aquecimento 32, 33 são ajustados ao cilindro de suporte de modo que as espiras da fenda helicoidal 22, que se situam próximas umas às outras na região de bico Bl, são substancialmente recebidas pela bobina de aquecimento 32, e as espiras da fenda helicoidal 22 na região de haste B2, providas com um maior passo, são substancialmente recebidas pela bobina de aquecimento 33. As conexões 34 e 35 das duas bobinas de aquecimento são levadas para fora do cilindro de aquecimento 20 em A (figura 5). Radialmente no lado externo do cilindro de suporte 21, provido com o cartucho de aquecimento 30, é posicionado uma camisa de proteção 23, não representado na figura 5, mas indicado na figura 3.

[00017] A figura 3 mostra um bocal de injeção 100, no qual o cilindro de aquecimento oco 20 de acordo com a invenção é fixado. Pode ser visto que o bocal de injeção completo 100 não tem quaisquer partes que se projetam radialmente ao longo de todo o seu comprimento, como ocorre com o conhecido bocal de injeção 10 da figura 2. Em adição, pode ser visto que o indicado orifício de acomodação 8 da ferramenta não precisa da fenda 9 (ver a figura 2), como é requerido na técnica anterior. As conexões elétricas 34, 35 das duas bobinas de aquecimento são na extremidade do bocal oposta à ferramenta, e são lados externos ao orifício de acomodação 8. As delgadas linhas de conexão para os sensores de temperatura na região de bico e na região de haste estão situadas, respectivamente, em uma pequena fenda longitudinal 24 e 25 na camisa de proteção 23, graças ao que não existe expansão na direção radial.

[00018] Aquecimento, tal como na técnica anterior, pode ser controlado ou regulado separadamente na região de bico e na região de haste do bocal. A maior espessura das espiras do cartucho de aquecimento 30 no cilindro de suporte 21 na região de bico BI é preferível, mas não é uma exigência da presente invenção, Todavia, é vantajosa, uma vez que, se passos similares em ambas regiões foram utilizados, a capacidade de transporte de corrente da bobina de aquecimento 32 tería que ser mais elevada do que aquela da bobina de aquecimento 33, com a consequência que as bobinas de aquecimento, nas duas regiões, teriam que ser dimensionadas eletricamente diferentes.

[00019] Embora várias formas de concretização da invenção tenham sido mostradas e descritas, inúmeras variações e formas de concretização alternativas ocorrerão para aqueles especializados na técnica. Por conseguinte, é pretendido que a invenção seja limitada somente em termos das reivindicações anexas.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Cilindro de aquecimento (20) oco para fixação em um bocal de injeção (100) para um sistema de moldagem por injeção, caracterizado pelo fato de ter um cartucho de aquecimento (30) alongado enrolado helicoidalmente em torno do lado externo do mesmo, o cartucho de aquecimento (30) tendo um primeiro e um segundo condutores de calor (32, 33) eletricamente aquecíveis, os condutores de calor (32, 33) sendo eletricamente separados um do outro e sendo dispostos em regiões substancialmente diferentes na direção longitudinal do cartucho de aquecimento (30), o primeiro condutor de calor (32) sendo posicionado para o aquecimento da região de bico de um bocal de injeção (100) e o segundo condutor de calor (33) sendo posicionado para o aquecimento da região de haste de um bocal de injeção (100).

2. Cilindro de aquecimento (20) oco de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo condutores de calor (32, 33) têm conexões elétricas (34, 35) que são posicionadas na extremidade do cartucho de aquecimento (30), oposta ao primeiro condutor de calor (32).

3. Cilindro de aquecimento (20) oco de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os condutores de calor (32, 33) compreendem bobinas de aquecimento helicoídais.

4. Cilindro de aquecimento (20) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cartucho de aquecimento (30) é posicionado em uma fenda helicoidal (22) na superfície exterior do cilindro de aquecimento (20).

5. Cilindro de aquecimento (20) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a fenda helicoidal (22), na região adjacente ao primeiro condutor de calor (32), tem um menor passo do que na região remanescente.

6. Cilindro de aquecimento (20) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que também compreende uma camisa de proteção (23) externa envolvendo o cilindro de aquecimento (20).

7. Cilindro de aquecimento (20) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que também compreende fendas longitudinais (24, 25) na camisa de proteção (23) para o posicionamento de sensores de temperatura para o bico e regiões de haste dos bocais.

8. Sistema de moldagem por injeção compreendendo pelo menos uma ferramenta de moldagem e pelo menos um bocal de injeção (100), caracterizado pelo fato de que compreende um cilindro de aquecimento (20) oco posicionado sobre o bocal de injeção (100), o cilindro de aquecimento (20) oco tendo um membro de corpo e um cartucho de aquecimento (30) alongado helicoidalmente enrolado em tomo do membro de corpo, o cartucho de aquecimento (30) tendo um primeiro condutor de calor (32) e um segundo condutor de calor (33) posicionado no interior do mesmo, os primeiro e segundo condutores de calor (32, 33) localizados em diferentes regiões na direção longitudinal do membro de corpo.

9. Sistema de moldagem por injeção de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o membro de corpo tem uma fenda helicoidal (22) na superfície externa e o cartucho de aquecimento (30) alongado é posicionado na fenda helicoidal (22).

10. Sistema de moldagem por injeção de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a fenda helicoidal (22) tem um primeiro passo para o posicionamento do primeiro condutor de calor (32) e um segundo passo diferente do primeiro passo para o posicionamento do segundo condutor de calor (33).

11. Sistema de moldagem por injeção de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo condutores de calor (32, 33) compreendem, cada, bobinas de aquecimento helicoidais.

12. Sistema de moldagem por injeção de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que também compreende um membro de camisa (23) posicionado sobre o cilindro de aquecimento (20) oco.

13. Sistema de moldagem por injeção de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que também compreende membros de sensor de temperatura posicionados no membro de camisa.