BRPI0712157A2

BRPI0712157A2 - ferramenta de moldagem para a produção de produtos moldados por sopro via extrusão

Info

Publication number: BRPI0712157A2
Application number: BRPI0712157-1A
Authority: BR
Inventors: Matthias Borchert; Dirk Eulitz; Gerd Wolter; Harald Lorenz; Deniz Bienhuells; Christoph Mehren; Timo Kromer; Robert Lower
Original assignee: Kautex Textron Gmbh & Co Kg
Priority date: 2006-06-09
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2012-01-17
Also published as: EP2026948B1; JP4955760B2; JP2009539639A; US8147232B2; DE102006027256A1; EP2026948A1; CN101466525A; US20090047375A1; CA2654166C; CA2654166A1; KR101004978B1; CN101466525B; MX2008015787A; KR20090012267A; WO2007140875A1; BRPI0712157B1

Abstract

FERRAMENTA DE MOLDAGEM PARA A PRODUçãO DE PRODUTOS MOLDADOS POR SOPRO VIA EXTRUSãO. A presente invenção refere-se a uma ferramenta de moldagem para a produção de produtos moldados por sopro via extrusão, que compreende ao menos três porções de moldagem (2a, 2b, 3) que definem uma cavidade de moldagem (4) e das quais duas estão na forma de moldes externos (2a, 2b) e uma está na forma de um molde central (3). Os moldes externos (2a, 2b) e o molde central (3) são deslocáveis e se direcionam uns aos outros no sentido de um movimento de abertura/fechamento da ferramenta. O molde central (3) é fornecido com detentores de componente (11) que podem ser movidos para fora e para dentro do plano de ferramenta definido pelo molde central e são dispostos, por sua vez, sobre um portador (10) que também é deslocável em relação ao molde central (3).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FERRAMEN- TA DE MOLDAGEM PARA A PRODUÇÃO DE PRODUTOS MOLDADOS POR SOPRO VIA EXTRUSÃO"

A presente invenção refere-se a uma ferramenta de moldagem para a produção de produtos moldados por sopro via extrusão.

As ferramentas de moldagem conhecidas para a moldagem por sopro via extrusão compreendem, usualmente, duas do molde metades com uma configuração mutuamente complementar e que, juntas, definem uma cavidade de molde. No procedimento da moldagem por sopro via extrusão, um extrudado termoplástico, geralmente na forma de um tubo, é colocado em posição entre as metades abertas da ferramenta. A ferramenta se fecha em torno da pré-forma, esta é aplicada dentro da ferramenta contra a parede interna da cavidade formada pela ferramenta, de modo que o artigo termina- do tenha uma configuração que corresponde ao contorno interno da ferra- menta de moldagem. O dimensionamento da pré-forma dentro da cavidade da ferramenta é efetuado tanto pela expansão da pré-forma por meios de pressão gasosa como em virtude da pré-forma ser aplicada contra a parede interna da ferramenta por meios de uma pressão reduzida que é produzida por meio das passagens na parede de moldagem.

Conforme já mencionado no preâmbulo deste relatório descriti- vo, sabe-se que os extrudados são expandidos na forma de tubo dentro de uma ferramenta de moldagem como também transformados na forma de faixas e mantas na ferramenta. Os moldes simples da moldagem por sopro tem uma natureza de duas peças, onde as metades do molde são dispostas de maneira deslocável em relação uma à outra sobre ou em uma estrutura do quadro de fechamento. Dentro da estrutura do quadro de fechamento, as peças da ferramenta executam um movimento de abertura e fechamento. Muitas vezes, a estrutura do quadro de fechamento é também deslocável por si própria em relação a um ou mais cabeçotes de extrusão dispostos de maneira estacionária.

Os corpos ocos como garrafas, recipientes, tanques ou similares são produzidos usualmente com o processo de moldagem por sopro via ex- trusão. Deve-se observar que não é possível produzir componentes que en- volvem rigorosamente configurações de corte inferior com o processo de moldagem por sopro, ao menos não sem a assistência de corrediças na fer- ramenta. Adicionalmente, as partes cuja precisão dimensional exata da es- pessura da parede consiste em uma consideração importante, não podem ser produzidas pelo processo de moldagem por sopro, como maneira do meio de fabricação no qual somente o contorno externo do corpo vazio pode ser reproduzido com exatidão. Por esta razão, as roscas de parafuso ou ou- tras peças componentes dos recipientes, nos quais a precisão dimensional é uma importante consideração, são freqüentemente instaladas na ferramenta de moldagem na forma de uma porção de inserto através da moldagem por injeção, antes da pré-forma ser introduzida na ferramenta de moldagem. Um procedimento similar envolve a aplicação de rótulos em garrafas ("in-mold labeling").

Com relação aos muitos componentes técnicos, é desejável para as porções de inserto serem colocadas dentro do corpo oco. Particularmente na produção de tanques de combustível, válvulas, bombas, flutuadores, con- tainers de equilíbrio e similares, eles precisam ser instalados no interior des- tes. Eles podem ser instalados no tanque durante a fabricação ou instalados subseqüentemente às aberturas atravessantes.

Devido a muitas diferentes razões, é particularmente vantajoso para as porções de inserto que já tenham sido introduzidas no corpo oco durante a produção dos mesmos, em cujo caso a colocação e fixação preci- sas da peça em questão no tanque a ser produzido muitas vezes provocam dificuldades. Sabe-se há muito que para a produção de corpos ocos, as por- ções de inserto também são moldadas por sopro na posição. Isto é comum, por exemplo, na produção de carcaças de bateria de material plástico ou outras unidades eletrônicas. Em certos casos, os eletrodos ou trilhas condu- toras são colocadas abaixo da cabeça de extrusão através de um agarrador de tal forma que sejam delimitados pelo extrudado tubular. Mediante o fe- chamento subseqüente da moldagem e da expansão da pré-forma, o mate- rial plástico da pré-forma flui, em peça, através do elemento em questão, de modo que seja fixado firmemente dentro do corpo oco a ser produzido.

Isto não é tão simples quando uma pluralidade de porções de inserto deve ser colocada no corpo oco em uma disposição espacial prede- terminada em relação uma à outra. Portanto, usualmente ocorrem dificulda- des na fixação destas porções de inserto à parede interna do corpo oco e também no posicionamento exato.

Na produção de tanques de combustível seria desejável, por e- xemplo, para válvulas, meios para montagem de válvula e condutos de com- bustível que conectem estas, que fossem fixados na forma de tubulações de conduto completamente pré-montadas à parede interna do tanque em produção.

Portanto, o objetivo da invenção é fornecer uma ferramenta nova que, na produção de corpos ocos moldados por sopro via extrusão, permita a colocação exata de uma pluralidade de porções de inserto, mesmo quando o corpo oco tiver uma configuração espacialmente completa.

Este objetivo é alcançado através de uma ferramenta de molda- gem para a produção de produtos moldados por sopro via extrusão, que compreende ao menos três porções de moldagem que definem uma cavida- de de moldagem e as quais são em forma de moldes externos e uma é na forma de um molde central, sendo que os moldes externos e o molde central podem executar um movimento de abertura/fechamento a partir de e para cada um e o molde central é fornecido com detentores de componente que podem ser movidos para fora e para dentro do plano da ferramenta definido pelo molde central e, sendo que, os detentores de componentes deslocáveis são dispostos em um portador que pode ser ajustado para dentro e para fora em relação ao plano central longitudinal do molde central. O termo plano de ferramenta, de acordo com a presente invenção, é usado para denotar um plano de separação entre duas porções da ferramenta adjacentes respecti- vas, sendo que o tal plano de separação não é necessariamente um plano no sentido geométrico mais exato. O termo plano da ferramenta ou plano de separação diz respeito a um termo técnico.

Em particular, devido ao fato de que um portador deslocável é fornecido dentro do molde central, os detentores de componente podem ser trazidos para uma melhor posição de início para a atuação dos detentores de componente deslocáveis, mesmo no caso de contornos complexos de cavidade de molde, em particular, quando o plano de separação de ferra- menta está em uma posição fora de centro.

O uso de um portador deslocável proporciona ainda mais a van- tagem que consiste no fato de que o molde central pode ser de dimensões comparativamente pequenas, mesmo quando estão envolvidos movimentos de deslocamento grandes. Deste modo é também possível que os compo- nentes sejam ajustados no interior das cavidades de moldagem comparati- vamente profundas.

Quando se usa cilindros telescópicos para a produção de movi- mentos para dentro e para fora dos detentores de componente, por exemplo, no caso de uma ferramenta dividida assimetricamente, o movimento do gol- pe que é exigido em um lado na direção de fechamento e abertura poderia ser tão grande que a distância não seria transposta ou a estabilidade do a- parelho sofreria como resultado. De acordo com a invenção, que é retificada pelo portador, este é deslocável em relação ao molde central.

Preferivelmente, o portador pode ser ajustado fora ou estendido em cada lado do plano central longitudinal do molde central.

Em uma variação da ferramenta de moldagem, de acordo com a invenção, fornece-se um portador que pode ser travado ao menos na posi- ção estendida ou ajustada do lado de fora. Tal efeito de travamento é dese- javelmente mecânico ou positivamente bloqueador, de modo que o portador forme um suporte estável para o movimento de extensão adicional dos de- tentores de componente por meio dos cilindros pneumáticos ou similares por exemplo.

O portador pode ser guiado de modo deslocável dentro do molde central na direção do movimento de fechamento e abertura das porções de moldagem.

Em uma variável desejável da ferramenta de moldagem, de a- cordo com a invenção, fica estabelecido que o portador seja deslocável por meio de ao menos um acionador pneumático.

A invenção deve ser interpretada de modo que os acionadores para os detentores de componente e também para o portador possam, tam- bém, ser elétrica ou hidraulicamente operados.

Em uma variável preferencial da ferramenta de moldagem, de acordo com a invenção, os detentores de componente são deslocáveis em relação ao portador por meio de acionadores pneumáticos fixados sobre ou suportados pelo portador.

Uma pluralidade de portadores que pode ser movida para dentro e para fora gradativamente pode ser disposta dentro da cavidade de molda- gem com uma relação mutuamente aninhada.

Além do mais, de acordo com a invenção, é possível que os por- tadores e os detentores de componente cooperem de tal modo que os mo- vimentos de deslocamento dos portadores, por um lado, e os detentores de componente, por outro lado, sejam implantados em direções diferentes, ou seja, por exemplo, perpendicularmente em relação um ao outro de modo que a colocação exata de uma pluralidade de porções de inserto seja possível, mesmo em relação a um contorno interno endentado ou irregular do corpo oco, em um ângulo relativo ao movimento de abertura e fechamento da fer- ramenta.

A invenção é descrita mais adiante no presente documento por meios de uma modalidade a título de exemplo ilustrado nos desenhos em anexo, nos quais:

a figura 1 mostra uma seção longitudinal através da ferramenta de moldagem aberta, de acordo com a invenção, e

as figuras de 2 a 7 mostram uma seção transversal através da ferramenta de moldagem, de acordo com a invenção, que ilustra as várias etapas na produção do produto moldado por sopro.

A ferramenta de moldagem 1 mostrada na figura 1 está na forma de uma ferramenta de três peças que compreende dois moldes externos 2a, 2b e um molde central 3. A invenção, entretanto, deve ser interpretada de tal modo que um total de mais de três porções de moldagem possa ser forneci- do, por exemplo, dois moldes centrais e dois moldes externos, que delimitam a cavidade de moldagem 4 como um todo. Cada um dos moldes externos 2a, 2b forma uma subcavidade 5a, 5b, a parede interna que define ou de- termina respectivamente o contorno do produto finalizado 6.

Na modalidade mostrada na figura 1, a ferramenta é disposta em uma condição aberta abaixo de duas cabeças de extrusão 7, a partir de cada uma das quais um extrudado 8 na forma de manta e compreendendo mate- rial pastificado termoplástico funciona em condição pendente. As porções da ferramenta 1 são dispostas em uma estrutura de quadro de fechamento (não mostrada), na qual os moldes externos 2a, 2b são deslocáveis em relação ao molde central 3 transversalmente em respeito à direção de extrusão (di- reção X), de modo que se abram e se fechem em relação ao molde central 3, o extrudado 8 é respectivamente recebido entre o molde central 3 e um molde externo 2a, 2b. Como de costume na moldagem por sopro, os moldes externos 2a, 2b se fecham contra o molde central 3. Como já mencionado na peça da abertura desta relatório descritivo, o movimento de deslocamento é produzido em uma estrutura de quadro de fechamento por meios de aciona- dores hidráulicos, com o extrudado 8 sendo separado entre as cabeças de extrusão 7 e a ferramenta 1. Conforme pode ser visto, em particular, nas vi- sualizações das Figuras 6 e 7, o extrudado se projeta lateralmente além da ferramenta 1 de modo que um flange que estende perifericamente 9 é for- mado quando a ferramenta 1 é fechada.

Disposto dentro do molde central 3 está um portador 10 que é deslocável em relação ao molde central e que é deslocável ou móvel no mo- vimento de fechamento e abertura da ferramenta 1 ou nos moldes externos 2a, 2b, ou seja, na direção X. O portador 10 é guiado de modo deslocável nesta direção e é movido por meio de acionadores pneumáticos (não mos- trados). Se for exigido, este pode ser deslocado para fora do plano central longitudinal do molde central 3 tanto na direção do molde externo 2a mos- trado à esquerda na figura 1 como na direção do molde externo 2b mostrado à direita.

Dispostos sobre o portador 10 estão os detentores de compo- nente 11 que por sua vez são deslocáveis em relação ao portador 10, os quais são deslocáveis em relação ao portador 10 por meio de cilindros 12. A modalidade ilustrada nas Figuras é descrita com referência à produção de um tanque de combustível, como o produto 6 com os meios de montagem de vál- vula 13 ajustados neste.

Os meios de montagem de válvula 13 são soldados à parede inter- na 14 em vários locais durante a produção do tanque de combustível.

A figura 2 mostra primeiramente a condição de início da ferramenta 1 com o extrudado 8 disposto entre os moldes externos 2a, 2b e o molde cen- tral 3.

Os detentores de componente 11 que são, por sua vez, dispostos sobre o portador 10 estão em sua posição de início e são ajustados aos meios de montagem de válvula supracitados 13.

Em uma próxima etapa no processo, os moldes externos 2a, 2b são fechados contra o molde central 3. O extrudado 8 é, então, expandido por meio da ação do gás e/ou vácuo comprimido dentro da cavidade de moldagem 4 de modo que o extrudado suporte a parede externa das subcavidades 5a, 5b.

Em uma etapa adicional, o portador 10 é movido para fora em rela- ção ao molde central 3 em uma direção do molde externo 2a. O portador é tra- vado nesta posição por meio de elementos de travamento (não mostrados). Os cilindros 12 com os detentores de componente 11 dispostos nos mesmos são, então, estendidos de modo que os meios de montagem de válvula 13 sejam pressionados contra a parede interna 14 do produto. Os meios de montagem de válvula que compreendem, também, material plástico são soldados à parede interna 14 ou fixados à parede interna 14 em alguma outra maneira. Os cilin- dros 12 são retraídos e, então, o portador 10 é movido para fora do molde cen- tral 3 na direção do molde externo 2b. Conforme mostrado na figura 5, um de- tentor de componente 11 com um componente disposto nele é estendido na direção da parede externa 14 do produto 6 ou do produto intermediário que es- tá na subcavidade 5b. O componente é colocado e soldado à parede externa 14. Em uma próxima etapa, o portador 10 e os detentores de componente são movidos para dentro novamente e os moldes externos 2a, 2b abertos e o molde central é removido dentre os moldes externos 2a, 2b, ou seja, deslocados na direção Z na figura 1. Os moldes externos 2a, 2b podem, então, ser fechados novamente. O flange que se estende perifericamente 9 do produto 6 forma um cordão de solda que se estende perifericamente no produto finalizado que po- de, subseqüentemente, ser removido do molde.

No exemplo precedente, a ferramenta de moldagem de acordo com a invenção tem sido descrita com somente um portador. Conforme já mencionado na peça da abertura deste relatório descritivo, uma pluralidade de portadores pode ser disposta no molde central e estes portadores são dispos- tos, por exemplo, em uma relação aninhada mutuamente.

De acordo com a invenção, também é possível que os movimentos de extensão dos portadores e dos componentes em relação uns aos outros sejam produzidos em uma pluralidade de direções, muito embora isto seja mos- trado na forma simplificada em relação à modalidade por meio de exemplo.

Nesse sentido, a direção de movimento do portador e dos detentores de com- ponente é implantada somente na direção X.

Listagem de Referência

1 ferramenta

2a, 2b moldes externos

3 molde central

4 cavidade de moldagem

5a, 5b subcavidade

6 produto

7 cabeças de extrusão

8 extrudado

9 flange

10 portador

11 detentor de componente

12 cilindro

13 meios de montagem de válvula

14 parede interna do produto

Claims

1. Ferramenta de moldagem para a produção de produtos mol- dados por sopro via extrusão que compreende ao menos três porções de moldagem (2a, 2b, 3) que definem uma cavidade de modelagem (4) e das quais duas estão na forma de moldes externos (2a, 2b) e uma está na forma de um molde central (3), sendo que os moldes externos (2a, 2b) e o molde central (3) podem executar um movimento de abertura/fechamento a partir de e para cada uma e o molde central (3) é fornecido com detentores de componente (11) que podem ser movidos para fora e para dentro do plano de ferramenta definido pelo molde central e, sendo que os detentores de componente (11) deslocáveis são dispostos sobre um portador (10) que po- de ser ajustado para fora e para dentro em relação ao plano central longitu- dinal do molde central (3).

2. Ferramenta de moldagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o portador (10) pode ser ajustado para fora ou estendido em cada lado do plano central longitudinal do molde central (3).

3. Ferramenta de moldagem, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizada pelo fato de que o portador (10) pode ser travado ao me- nos na posição estendida ou ajustada para fora.

4. Ferramenta de moldagem, de acordo com as reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o portador (10) é guiado de modo deslocável dentro do molde central (3) na direção de movimento de abertura e fechamento das porções de moldagem.

5. Ferramenta de moldagem, de acordo com as reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o portador (10) é deslocável por meio de ao menos um acionador pneumático.

6. Ferramenta de moldagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de que os detentores de componente (11) são deslocáveis em relação ao portador (10) por meio de acionadores pneumáticos fixados sobre o portador (10).