ES2210867T3 - Inserto de entrada enfriado para moldeo por inyeccion. - Google Patents
Inserto de entrada enfriado para moldeo por inyeccion.Info
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Abstract
INSERTO DE CAVIDAD Y BEBEDERO DE UNA PIEZA (10) PARA MOLDEO POR INYECCION QUE SE MONTAN ENTRE UNA TOBERA CALENTADA (14) Y UNA CAVIDAD (16). EL INSERTO TIENE CONDUCTOS PARA EL FLUIDO DE REFRIGERACION (96, 98) QUE SE EXTIENDEN A TRAVES DEL MISMO ALREDEDOR DEL BEBEDERO Y DE LA CAVIDAD. LOS CONDUCTOS DE PASO (96, 98) SE EXTIENDEN ALTERNATIVAMENTE TANTO HACIA DELANTE COMO HACIA ATRAS Y HACIA DENTRO Y HACIA FUERA PARA MEJORAR LA REFRIGERACION.
Description
Inserto de entrada enfriado para moldeo por
inyección.
La presente invención se refiere, en general, a
un aparato de moldeo por inyección y, más particularmente, a un
inserto con entrada y cavidad de una pieza que tiene uno o más pasos
de flujo de fluido de refrigeración que se extienden a su través y
que alternativamente se extienden tanto hacia delante y hacia atrás
como hacia dentro y hacia fuera.
Los insertos de entrada y cavidad para moldeo por
inyección que tienen pasos de flujo de fluido de refrigeración que
forman una parte de la cavidad y se extienden a través de la cual
para conducir el fundido desde la tobera calentada hasta la cavidad
son bien conocidos. Por ejemplo, la patente U.S. número 4.622.001,
de Bright y otros, concedida el 11 de noviembre de 1986 muestra un
inserto de dos piezas con un paso o cámara de flujo de fluido de
refrigeración que se extiende alternativamente radialmente hacia
dentro o hacia fuera para mejorar la refrigeración, retardando el
recorrido de flujo de fluido de refrigeración y poniendo el fluido
de refrigeración en proximidad cercada con la cavidad. El documento
de patente US-A5.443.381, de Gellerit concedida el
22 de agosto de 1995 muestra un inserto de entrada y cavidad de una
pieza que tiene partes de nervios que origina que las cámaras o
pasos de flujo de fluido de refrigeración se extiendan
alternativamente hacia delante y hacia atrás para mejorar la
refrigeración y darle una resistencia estructural mejorada. El
documento de patente US-A- 5.599.567 describe unos
insertos roscados divididos que tienen un conducto encerrado a su
través por el cual circula el fluido de refrigeración para mejorar
la refrigeración y reducir los tiempos del ciclo de moldeo.
Mientras que dichas configuraciones previas son
satisfactorias para muchas aplicaciones cuando se moldean ciertos
materiales con determinadas configuraciones y tamaños de la cavidad,
es deseable suministrar un enfriamiento adicional a la cavidad y al
área de la entrada.
Por lo tanto, un objeto de la presente invención
es al menos superar las desventajas de la técnica anterior.
Este objeto se consigue según la invención
mediante un inserto de moldeo por inyección según la reivindicación
1 y a un aparato de moldeo por inyección con el canal secundario
según la reivindicación 2.
Formas de realización preferentes de la invención
se indican en las reivindicaciones dependientes.
A continuación se describirá la invención a modo
de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 es una vista en sección de una parte
de un sistema de moldeo por inyección multicavidad que muestra un
inserto de entrada y cavidad de una forma de realización preferente
de la invención;
la Figura 2 es una vista isométrica que muestra
las partes interior y exterior del inserto de entrada y cavidad
visto en la Figura 1 en una posición para su ensamblaje;
la Figura 3 es una vista en sección del inserto
de entrada y cavidad ensamblado mostrada en la
\hbox{Figura
1;}
la Figura 4 es una vista isométrica del inserto
de entrada y cavidad cortado a lo largo de la línea
4-4 de la Figura 3; y
la Figura 5 es una vista esquemática de los
recorridos de los pasos de flujo de fluido de refrigeración a través
del inserto de entrada y cavidad mostrado en la Figura 1.
Se hace referencia en primer lugar a la Figura 1,
que muestra una parte del sistema o aparato de moldeo por inyección
multicavidad que tiene un inserto 10 de entrada y cavidad de una
pieza según una forma de realización preferente de la invención
montado en un molde 12 entre una tobera 14 calentada y una cavidad
16. Aunque el molde 12 podrá tener un gran número de placas
dependiendo de la aplicación, en este caso solamente una placa 18
retenedora de la tobera y una placa 20 de soporte fijadas
conjuntamente por pernos 22, así como una placa 24 retenedora de la
cavidad y una placa 26 extractora se muestran para facilitar la
ilustración.
Cada inserto 10 de entrada y cavidad tiene una
superficie exterior 28, una superficie posterior 30, una superficie
frontal 32 y una entrada 34 extendida centralmente a su través desde
la superficie posterior 30 hasta la superficie frontal 32 para
conducir el fundido desde la tobera 14 a la cavidad 16. La
superficie externa 28 es genéricamente cilíndrica y con una parte de
brida 36 circular extendida hacia el exterior que se asienta en un
asiento circular 38 en la placa 24 retenedora de la cavidad para
situar con precisión el inserto de entrada y cavidad 10 en el molde
12. La superficie posterior 30 del inserto 10 de entrada y cavidad
tiene una parte 40 rebajada que forma un pocillo de la tobera para
recibir la tobera calentada 14.
Un paso 42 del fundido se ramifica en un colector
44 de acero de distribución del fundido y que se extiende a través
de un taladro 46 central del fundido en cada tobera 14 calentada
hasta la entrada 34 que conduce a la cavidad 16. El colector 44 de
distribución del fundido tiene una parte 48 de toma cilíndrica y
está calentada por un elemento calefactor 50 eléctrico integral. El
colector 44 de distribución del fundido está montado entre la placa
18 retenedora de la tobera y la placa posterior 20 por un anillo 52
de localización central y un número de miembros separadores 54
resilientes y aislantes que suministran un espacio 56 aislante de
aire entre el colector calentado 44 y el molde circundante 12.
Cada tobera 14 tiene un elemento 58 calefactor
eléctrico integral y un extremo posterior 60 que se apoya contra el
colector 42 de distribución del fundido. En esta configuración, un
torpedo 62 con unas cuchillas 64 en espiral y una punta orientada
hacia el frente 64 está montado en cada tobera calentada 14. Cada
tobera calentada 14 tiene también una parte de brida 68 que encaja
en un asiento circular 70 en la placa 18 retenedora del colector.
Esto localiza con precisión la tobera calentada 14 con la punta
orientada 66 del torpedo 62 en alineación con la entrada 34 y
suministra un espacio 72 aislante de aire entre la tobera calentada
14 y el molde circundante 12 que está enfriado por un fluido de
refrigeración bombeado a través de los conductos de refrigeración
74.
En esta forma de realización, una parte de la
superficie frontal 32 del inserto 10 de entrada y cavidad forma la
superficie posterior 78 de la cavidad 16. En este caso, la cavidad
16 es para hacer los cierres del contenedor y se extiende entre el
inserto 10 de entrada y cavidad y el núcleo del molde 80 que se
extiende a través del anillo extractor 82. El núcleo del molde 80
está enfriado por el agua de refrigeración que fluye a través de un
canal 84 de refrigeración central.
Se hace referencia ahora a las Figuras
2-4 para describir en detalle el inserto 10 de
entrada y cavidad según la invención. Como se aprecia en la Figura
2, el inserto 10 de entrada y cavidad consta de una parte interna 86
genéricamente cilíndrica y una parte externa 88 genéricamente
cilíndrica. La parte externa 88 está fabricada normalmente con un
sello apropiado, como por ejemplo de acero inoxidable y la parte
interna 86 está fabricada preferentemente de un acero para
herramientas H13 que es más conductor y resistente al choque
térmico. La parte interna 86 encaja dentro de una abertura 90
cilíndrica central en la parte externa 88. La parte interna 86 tiene
una parte 92 de nariz cilíndrica extendida hacia delante y la
entrada 34 extendida a través de la misma que encaja dentro de una
pequeña abertura 94 cilíndrica para formar parte de la superficie
frontal 32 del inserto 10 de entrada y cavidad. Como podrá
apreciarse, la parte interna 86 forma el pocillo 40 de la tobera
dentro del cual se extiende la tobera caldeada 14.
La parte externa 88 del inserto 10 de entrada y
cavidad tiene una superficie externa 28 genéricamente cilíndrica
extendida hacia delante desde la parte de brida 36 extendida hacia
el exterior. En esta forma de realización, existen dos pasajes de
flujo 96, 98 de fluido de refrigeración mecanizados extendidos en
unos recorridos tortuosos a su través. Los pasajes de flujo 96, 98
se extienden respectivamente desde un par de tomas 100, 102 de
fluido de refrigeración extendidas hacia el interior desde la
superficie exterior 28 hasta un par de salidas 104, 106 extendidas
hacia el exterior en dirección a la superficie externa 28. Las
salidas 104, 106 son opuestas a las tomas 100, 102 y los dos pasos
96, 98 de fluido de refrigeración se extienden alrededor del inserto
10 de entrada y cavidad en direcciones opuestas entre si. Con
referencia también a la Figura 1, las dos tomas 100, 102 de fluido
de refrigeración con una parte delgada 108 entre las mismas están
alineadas con un conducto 110 de fluido de refrigeración extendido a
través de la placa 24 retenedora de la cavidad para recibir un
fluido de refrigeración apropiado, como por ejemplo agua. Las dos
salidas 104, 106 de fluido de refrigeración tienen también una parte
delgada 112 entre las mismas y están similarmente alineadas con otro
conducto 114 de fluido de refrigeración extendido a través de la
placa 24 retenedora de la cavidad para recibir el fluido de
refrigeración del mismo. Las particiones 108, 112 tienen unos bordes
de cuchillo 109, 113 para evitar restricciones al flujo de agua. Los
recorridos tortuosos 116, 118 de los dos pasos 96, 98 de flujo de
fluido de refrigeración se aprecian mejor en las Figuras 4 y 5. Cada
uno de los pasos 96, 98 se extiende en primer lugar una corta
distancia circunferencial, después una corta distancia hacia atrás,
después hacia el interior y hacia el exterior a través de una parte
con forma de U 120 del paso, a continuación una corta distancia de
nuevo hacia delante y después de nuevo circunferencialmente. En la
configuración mostrada, este recorrido o pauta de flujo recurrente
es repetido tres veces entre cada toma 100, 102 y salida 104, 106.
Este recorrido o pauta de los pasos 96, 98 de flujo de fluido de
refrigeración se extiende alternativamente tanto hacia delante y
hacia atrás como hacia dentro y hacia fuera, lo que suministra las
ventajas de extender la longitud de los pasos de flujo, incrementar
el flujo turbulento y poner los pasos de flujo más próximos a la
cavidad 16, todo lo cual mejora la eficiencia de refrigeración
mientras que mantiene la resistencia estructural del molde que está
constantemente sometido a alta presiones de agarre.
El inserto 10 de entrada y cavidad está fabricado
insertando la parte interna 96 dentro de la parte externa 88. Una
pasta de brocesoldadura con aleación de níquel se aplica a lo largo
de las puntas entre las mismas y son calentadas gradualmente en un
horno de vacío a una temperatura de aproximadamente 1050ºC que está
por encima del punto de fusión de la aleación de níquel. A medida
que el horno es calentado, es evacuado hasta alcanzar un vacío
relativamente alto para extraer sustancialmente todo el oxígeno y
posteriormente rellenado parcialmente con un gas inerte, como por
ejemplo argón o nitrógeno. Cuando el punto de fusión de la aleación
de níquel se alcanza, ésta se funde y fluye entre la superficies
externas 122 de la parte interna 86 y las superficies internas 124
de la parte externa 88. La aleación de níquel se esparce entre la
superficie 122, 124 por la acción capilar hasta soldar íntegramente
las dos partes 86, 88 conjuntamente para formar un inserto de
entrada y cavidad 10 de una pieza. La broncesoldadura conjuntamente
de las mismas en el horno al vacío suministra una unión metalúrgica
de la aleación de níquel con el acero para maximizar la resistencia
del inserto y evitar fugas del agua de refrigeración.
En uso, el aparato o sistema del moldeo por
inyección se ensambla en la forma mostrada en la Figura 1. Mientras
que solamente se ha mostrado una sola cavidad 16 para facilitar la
ilustración, podrá apreciarse que el colector 44 de distribución del
fundido tiene normalmente muchas más ramas del paso del fundido
extendidas hasta numerosas cavidades 16 en función de la aplicación.
Se aplica energía eléctrica a los elementos calefactores 50, 58 en
el colector 44 y las toberas 14 para calentar a las mismas hasta una
temperatura de operación predeterminada. Se suministra agua u otro
fluido de refrigeración apropiado a temperaturas predeterminadas al
canal de refrigeración 84 y a los conductos de enfriamiento 74 y 110
para enfriar el molde 12 y los insertos 10 de entrada y cavidad. El
fundido presurizado caliente se inyecta posteriormente desde la
máquina de moldeo (no representada) del paso 42 del fundido a través
de la toma central 126 según un ciclo predeterminado de una manera
convencional. El fundido fluye a través de los agujeros 46 del
fundido en las toberas calentadas 14 de las entradas 34 al interior
de las cavidades 16. Cuando las cavidades 16 están llenas, se
mantiene la presión de inyección momentáneamente para empacarlas y
se libera posteriormente. Después de un corto período de
enfriamiento, se abre el molde 12 para la eyección. Después de la
eyección el molde 12 se cierra y se aplica el fundido a la presión
de inyección para rellenar las cavidades 16. Este ciclo se repite
continuamente con una frecuencia que depende del tamaño de las
cavidades 16 y del tipo del material que está siendo moldeado.
Aunque la descripción del inserto de entrada y
cavidad de una pieza para moldeo por inyección con pasos de flujo de
fluido de refrigeración se ha dado con respecto a una forma de
realización preferente de la invención, será evidente que se puedan
realizar otras modificaciones sin apartarse del ámbito de la
invención, como podrán entender los expertos en la técnica y en la
forma definida en las reivindicaciones siguientes. Por ejemplo, en
una forma de realización en variante podrá haber solamente un paso
de flujo extendido alrededor del inserto 10 de entrada y cavidad
desde una toma próxima a la salida con el paso de flujo dispuesto
del mismo recorrido o pauta recurrente descrita anteriormente.
Claims (7)
1. Un inserto (10) de entrada y cavidad, de una
pieza, para moldeo por inyección para montarse en un molde (12)
entre una tobera calentada (14) y una cavidad (16), teniendo el
inserto (10) de entrada y cavidad una superficie posterior (30) con
una parte recortada (40) que recibe la tobera (14), una superficie
frontal (32) que suministra al menos una parte de una superficie
posterior (78) de la cavidad (16), una entrada (32) extendida
centralmente a su través desde la superficie posterior (30) hasta la
superficie frontal (32) para conducir el fundido desde la tobera
(14) hasta la cavidad (16), y una superficie externa (28) con al
menos una toma de fluido de refrigeración y al menos una salida de
fluido de refrigeración extendida hacia el interior de la misma,
teniendo también el inserto (10) de entrada y cavidad al menos un
paso de flujo de fluido de refrigeración extendido a su través desde
la toma de fluido de refrigeración hasta la salida de fluido de
refrigeración, en el que
dicho inserto (10) de entrada y cavidad está
formado de una parte (86) de entrada interna y una parte (88) de
cavidad externa unidas metalúrgicamente entre sí, formando la parte
(88) de cavidad externa una parte de la superficie (78) de la
cavidad (16), extendiéndose alternativa el paso o pasos de flujo de
fluido de refrigeración en el inserto (10) de entrada y cavidad
tanto hacia delante y hacia atrás como hacia el interior y al
exterior, extendiéndose el paso o pasos de flujo de fluido de
refrigeración solamente a través de la parte (88) de cavidad
externa.
2. Un aparato de moldeo por inyección con canal
secundario caliente que comprende al menos una tobera (14) y un
inserto (10) de entrada y cavidad montado próximo a la tobera o
toberas (14), teniendo el inserto (10) de entrada y cavidad una
parte de entrada interna (86) en contacto con una parte (88) de
cavidad externa, teniendo la parte (86) de entrada interna una
entrada (34) que conduce a una cavidad (16) y la parte (88) de
cavidad externa formando una parte de la superficie (78) de una
cavidad (16) y teniendo al menos un canal de flujo de fluido de
refrigeración extendido tanto radialmente, a saber hacia delante y
hacia atrás, como circularmente alrededor de la entrada (34).
3. Un aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 2, en el que la parte (86) de entrada interna y la
parte (88) de cavidad externa están unidas metalúrgicamente entre
sí.
4. Un aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 2 ó 3, en el que la parte (86) de entrada interna del
inserto (10) de entrada y cavidad tiene una superficie externa (122)
que cierra al menos parcialmente el canal o canales de flujo de
fluido.
5. Un aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 2 ó 3, en el que el inserto (10) de entrada y cavidad
está asentado en un molde (12), estando el molde (12) en contacto
con la parte (88) de cavidad externa y que cierra al menos
parcialmente el canal o canales de flujo de fluido de
refrigeración.
6. Un aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 2 ó 3, en el que la parte de entrada (86) está
fabricada de un material que tiene una conductividad térmica mayor
que la parte (88) de cavidad externa.
7. Un aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 2 ó 3, en el que el canal o canales de fluido de
refrigeración tiene una configuración mediante la cual el flujo del
fluido de refrigeración que pasa a su través es turbulento.
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Families Citing this family (39)
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