ES2232682T3 - Ensamblaje de molde provisto de medios de centrado. - Google Patents

Abstract

Ensamblaje de molde (1) que comprende dos secciones de molde (2, 3), que se pueden mover una con respecto a la otra y que delimitan una cavidad de molde (11), dentro de la cual se inyecta un plástico, dichas secciones de molde estando provistas de medios de centrado que interactúan mutuamente, dichos medios de centrado de una sección de molde comprendiendo un asiento (4) y dichos medios de centrado de la otra sección de molde comprendiendo un cuerpo (5, 6), dicho cuerpo estando conformado para adaptarse de forma ajustada al asiento, caracterizado por el hecho de que al menos dicho asiento o dicho cuerpo comprende al menos cinco ranuras (9) que se extienden hasta el extremo libre del mismo, con el objetivo de delimitar al menos cinco elementos adyacentes (8) para conseguir un contacto de agarre, al alrededor de la periferia de los mismos, con dicho cuerpo o dicho asiento, donde, en la posición no acoplada, el diámetro interior efectivo de dicho asiento es 1 - 100 micras más pequeño que el diámetro exterior efectivo de dicho cuerpo. de dichas superficies de contacto entre dichos elementos y dicho cuerpo o dicho asiento tiene un revestimiento resistente al desgaste (7, 17) que reduce la fricción.

Description

Ensamblaje de molde provisto de medios de centrado.

La presente invención se refiere a un ensamblaje de molde que comprende dos secciones de molde que se pueden mover una con respecto a la otra y que delimitan entre sí una cavidad de molde, dentro de la cual se inyecta un plástico, dichas secciones de molde estando provistas de medios de centrado que interactúan mutuamente, dichos medios de centrado de una sección de molde comprendiendo un asiento anular y dichos medios de centrado de la otra sección de molde comprendiendo un cuerpo anular, dicho cuerpo estando conformado para poder adaptarse de manera ajustada al alrededor del asiento.

En la práctica, siempre resulta necesario centrar las secciones de los moldes una con respecto a la otra, por ejemplo en máquinas de moldeado por inyección, para delimitar con precisión la cavidad del molde. Se ha observado que el movimiento de las secciones del molde una con respecto a la otra en una dirección que no sea la dirección de cierre es realmente indeseable cuando se inyecta el plástico. En una gran variedad de procesos, el plástico es introducido antes de que las secciones del molde se cierren por completo, y además, existen procesos en los que la cavidad del molde nunca se cierra completamente. Algunos de estos procesos son conocidos como estampado/acuñado y venteo. En el caso del acuñado, se introduce una cantidad de plástico durante el cierre, pero sin llenar completamente la cavidad de molde. El relleno completo se realiza en el momento del cierre como resultado de la reducción del tamaño de la cavidad del molde. En el caso del venteo, el molde se abre después de haber sido cerrado.

En cualquier caso, un movimiento en el plano radial con respecto a la dirección de cierre es indeseable, en particular, cuando se inyectan productos con una alta precisión. Se puede mencionar, como ejemplo, los soportes de información óptica, como CD, DVD y similares. A medida que aumenta la densidad de la información, se imponen requisitos cada vez más estrictos en relación a los picos y cavidades. Además, se ha descubierto que la claridad se reduce en ciertos plásticos debido al movimiento mutuo de las secciones del molde en el plano radial.

En el estado de la técnica, como se ha descrito anteriormente, el centrado se realiza con la ayuda de un cono. Es decir, el cuerpo es de construcción cónica, mientras que el asiento está provisto de una abertura cónica correspondiente. No obstante, este tipo de centrado en teoría sólo funciona en una posición del movimiento mutuo de las secciones del molde, es decir la posición en la que se tocan ambas partes. Si hay contaminación entre el cono y el asiento, el cono es empujado en una dirección por dicha contaminación y ya no se puede garantizar un centrado preciso.

Con el objetivo de eliminar esta desventaja del centrado sólo en una posición, en la técnica anterior se han propuesto las denominadas guías de bloque. Con estas guías, las secciones de molde se centran una respeto a la otra, en un recorrido superior al del movimiento de cierre. No obstante, las fuerzas mecánicas necesarias para conseguir el movimiento en este tipo de guías son apreciables. Después de todo, puede que no haya ningún huelgo entre las distintas partes ya que, de lo contrario, no se podría garantizar un guiado óptimo. Además existe el problema de que, cuando una de las secciones es sometida a calentamiento, o bien aumenta el huelgo o bien se produce un atasco entre las partes de la guía de bloque que se mueven una en relación a la otra, y como resultado de lo cual aumenta considerable el desgaste.

El objetivo de la presente invención es evitar las desventajas descritas anteriormente y proporcionar una guía para las secciones de molde que resulte eficaz en una parte apreciable del recorrido de cierre de las secciones de molde una con respecto a la otra y que proporcione un guiado preciso, de modo que no surjan problemas en el caso de diferencias de temperatura entre las secciones de molde y que no aumente de manera desproporcionada la fuerza para abrir y cerrar las secciones de molde.

Este objetivo se consigue con un ensamblaje de molde como el que se ha descrito anteriormente, por el hecho de que al menos dicho asiento o dicho cuerpo comprende al menos cinco ranuras que se extienden hasta el extremo libre del mismo con el objetivo de delimitar al menos cinco elementos adyacentes, para conseguir un contacto de agarre, al alrededor de la periferia de los mismos, con dicho cuerpo o dicho asiento, donde en la posición no acoplada, el diámetro interior efectivo de dicho asiento es 1 - 100 \mum más pequeño que el diámetro exterior efectivo de dicho cuerpo.

Según la invención, al menos el cuerpo o el asiento está construido como una pieza cerrada en forma de peine, el peine estando compuesto por una serie de elementos adyacentes en forma de rebordes, los cuales están separados unos de otros por ranuras. Con esta disposición, las dimensiones de los elementos se eligen de manera que la fuerza en la dirección radial es superior a la fuerza en la dirección tangencial. Por otra parte, los elementos en forma de reborde son deformables plásticamente hasta cierto punto, bajo las fuerzas que surgen durante la apertura y el cierre. Las distintas características se consiguen debido al hecho de que la longitud radial es considerablemente superior a la longitud tangencial de cada elemento en forma de reborde. Sorprendentemente, se ha descubierto que, de esta manera, se puede ejercer una fuerza de agarre sobre la otra sección de molde, la cual, por un lado, no es tan grande para impedir sustancialmente el movimiento de las secciones de molde hacia dentro y hacia fuera una respecto de la otra, pero que, por otra parte, proporciona el centrado. Además, se ha descubierto que si hay contaminación o similar entre uno de los elementos en forma de reborde y la sección de molde opuesta, sólo se deformará el elemento en forma de reborde en cuestión y, como resultado, el centrado seguirá realizándose de la manera deseada.

Se obtiene un "pretensado" óptimo si la diferencia de los diámetros es entre 1 y 100 \mum, más particularmente entre 1 y 50 \mum.

Como resultado del gran número de elementos, un error como la contaminación anteriormente indicada será compensado.

La pieza en forma de un peine puede tener cualquier forma periférica cerrada, por ejemplo poligonal. Preferiblemente, es anular y más particularmente elíptica y, según otra forma de realización preferida, circular.

En principio, es posible que, según la invención, las partes que se mueven una con respecto a la otra estén en contacto en toda su longitud. Es decir, los elementos en forma de reborde son presionados, en toda su "altura", contra la otra sección del molde.

Según una forma de realización ventajosa de la invención, o bien los elementos en forma de reborde o bien la pieza opuesta de la otra sección de molde están provistos de un espesamiento, de modo que el acoplamiento se desarrolla sólo a lo largo de una línea anular. Es decir, si los elementos en forma de reborde están provistos de un espesamiento, el cual preferiblemente está formado cerca del extremo libre de los mismos, cuando la otra sección de molde se mueve hacia ésta, los elementos en forma de reborde producen una fuerza de palanca constante.

Por otra parte, si la pieza opuesta de la otra sección de molde está provista de un espesamiento, dicho espesamiento se desliza entonces sobre los elementos en forma de reborde durante el movimiento de cierre o de apertura, y la palanca formada por los elementos en forma de reborde disminuirá durante dicho movimiento. Es decir, en el caso de un movimiento de cierre, la longitud de la palanca es cada vez más corta y en consecuencia la fuerza de centrado aumenta. Para la introducción, puede ser suficiente una fuerza de centrado relativamente baja, dicha fuerza aumenta a medida que se cierran más las secciones de molde una con respecto a la otra.

Los elementos en forma de reborde se pueden disponer como un anillo y actuar como un asiento para alojar un cuerpo. No obstante, también es posible que un cuerpo se disponga al alrededor de dichos elementos, es decir que los elementos en forma de reborde se coloquen sobre un asiento. Dependiendo de la forma de realización, el movimiento de los elementos en forma de reborde se desarrolla hacia fuera o hacia dentro.

Según la invención, deben ajustarse al menos cinco elementos en forma de reborde. En la práctica, se utiliza una cantidad mucho mayor de hasta varios cientos.

A continuación, se va a explicar la invención con más detalle en referencia a las formas de realización ilustrativas mostradas en los dibujos, en los que:

Fig. 1 expone, esquemáticamente, una sección de molde provista de un centrado según la invención;

Fig. 2 expone, esquemáticamente, la interacción de dos secciones de molde según la invención;

Fig. 3 expone un detalle de la construcción mostrada en la Fig. 2; y

Fig. 4 expone una forma de realización modificada de la construcción según la Fig. 3.

El centrado de las dos secciones de molde 2 y 3, que forman parte de un ensamblaje de molde 1, está mostrado en las Fig. 1-3. Como se puede observar en la Fig. 1, la segunda sección de molde 3 está provista de un asiento de centrado 4 delimitado por un gran número, por ejemplo algunas decenas, de elementos en forma de reborde 8 entre los cuales se forman unas ranuras 9.

La longitud radial de estos elementos en forma de reborde está indicado por a, mientras que la longitud tangencial está indicada por b. La dirección radial está indicada por R y la dirección tangencial por T. En este ejemplo, los elementos en forma de reborde son más rígidos en la dirección radial R que en la dirección tangencial T. Es decir, estos elementos pueden desviarse fácilmente lateralmente, pero tienen dificultad en desviarse en dirección radial. Las ranuras pueden ser producidas, por ejemplo, por mecanización de erosión de chispas y también por cualquier otro método conocido en el estado de la técnica. El material del cual están hechos estos elementos en forma de reborde, en general, es el mismo que el material de la sección de molde en cuestión. También, estará sometido al mismo tratamiento térmico. Las dimensiones de los elementos se eligen de tal manera, que son posibles movimientos de algunas centésimas de milímetro en el extremo libre de los mismos sin deformación plástica.

En la fig. 2 se muestra la forma en la que un cuerpo de centrado sólido 5, provisto de un manguito de centrado sólido 6 dispuesto al alrededor del mismo, es introducido en el asiento de centrado. Este manguito de centrado 6 puede estar provisto de un revestimiento superficial 7. Una cavidad de molde 11 queda delimitada entre las secciones de molde. Cuando el cuerpo de centrado o el manguito de centrado 6 se mueve hacia el interior de los elementos en forma de reborde 8, se produce la deformación elástica de los elementos en forma de reborde 8 debido a la diferencia de tamaño, el diámetro del manguito de centrado 6 siendo aproximadamente 1 - 100 \mum, y más particularmente aproximadamente 1 - 5 \mum más grande que el diámetro del asiento de centrado 4. Se ha descubierto que dicha deformación elástica requiere un esfuerzo relativamente bajo, y como consecuencia la fuerza requerida para mover la primera y la segunda sección de molde 2 y 3 una hacia la otra es relativamente baja. Por otra parte, esta construcción produce un efecto de centrado particularmente importante, y como resultado es posible conseguir un centrado particularmente preciso de las secciones de molde una con respecto a la otra. La rigidez de la construcción obtenida de esta manera es superior a la rigidez de la máquina de moldeado por inyección, de modo que se cumplen los requisitos impuestos por los fabricantes. Se entenderá que el centrado es realizado de forma continua a lo largo de todo el recorrido de movimiento del manguito de centrado 6 y del asiento de centrado 4 uno hacia el otro, al tiempo que se acoplan el manguito de centrado 6 y los elementos en forma de reborde 8. Esto contrasta con la técnica precedente en la que el centrado se conseguía por medio de conos. Como resultado, es posible realizar operaciones, como el acuñado y el venteo, sin riesgo de que las secciones de molde se muevan una con respecto a la otra en un plano perpendicular a la dirección de cierre.

En la Fig. 3 se expone una variante particular de la invención. Los elementos en forma de reborde 8 están provistos de un espesamiento periférico 10. Como resultado, el manguito de centrado 6 se acoplará exclusivamente sobre este espesamiento en forma de protuberancia 10. Se consigue un efecto de centrado continuo, siempre con la misma fuerza, ya que la palanca constituida por el elemento en forma de reborde, es decir la distancia desde el espesamiento 10 en relación a la base de la segunda sección de molde, permanece constante.

Esto resulta diferente en el caso de la forma de realización mostrada en la Fig. 4. En esta figura, el manguito de centrado está indicado por 16, el reborde de centrado está mostrado por 18 y el revestimiento aplicado al mismo por 17. En este caso, el espesamiento está indicado por 20 y está situado sobre el cuerpo de centrado. El acoplamiento del espesamiento 20 se realiza en varias "alturas" del elemento en forma de reborde, es decir la acción de palanca del mismo cambia durante el cierre y la fuerza de centrado aumenta durante el cierre.

La estructura descrita anteriormente puede absorber de manera sencilla los errores de alineación y puede proporcionar una compensación por las diferencias de temperatura. Es posible absorber desviaciones de aproximadamente 0 - 1 mm, dependiendo del número de bloques y del diámetro del asiento. La fuerza de cada uno de los elementos en forma de reborde en la dirección radial, como se ha indicado anteriormente, es superior a aquella en la dirección tangencial. Se menciona un factor de al menos cinco, como ejemplo. En general, la parte crítica del movimiento de cierre es aproximadamente 1 mm o menos. Se puede utilizar la construcción descrita anteriormente para el moldeado por inyección de cualquier artículo concebible en el estado de la técnica, aunque en particular se usa para el moldeado por inyección de soportes de información óptica, y más particularmente DVD. El molde es construido de la forma correspondiente.

Aunque arriba se ha descrito la invención en referencia a las formas de realización preferidas, se entenderá que numerosas modificaciones pueden ser realizadas sin desviarse del ámbito de la presente solicitud. Tales modificaciones serán obvias inmediatamente para los expertos en la técnica tras la lectura de la descripción anteriormente mencionada y entran dentro del ámbito de las reivindicaciones anexas.

Claims (10)

1. Ensamblaje de molde (1) que comprende dos secciones de molde (2, 3), que se pueden mover una con respecto a la otra y que delimitan una cavidad de molde (11), dentro de la cual se inyecta un plástico, dichas secciones de molde estando provistas de medios de centrado que interactúan mutuamente, dichos medios de centrado de una sección de molde comprendiendo un asiento (4) y dichos medios de centrado de la otra sección de molde comprendiendo un cuerpo (5, 6), dicho cuerpo estando conformado para adaptarse de forma ajustada al asiento, caracterizado por el hecho de que al menos dicho asiento o dicho cuerpo comprende al menos cinco ranuras (9) que se extienden hasta el extremo libre del mismo, con el objetivo de delimitar al menos cinco elementos adyacentes (8) para conseguir un contacto de agarre, al alrededor de la periferia de los mismos, con dicho cuerpo o dicho asiento, donde, en la posición no acoplada, el diámetro interior efectivo de dicho asiento es 1 - 100 \mum más pequeño que el diámetro exterior efectivo de dicho cuerpo.

2. Ensamblaje de molde según la reivindicación 1, en el que dichos elementos están provistos, cerca de su extremo libre, de un espesamiento periférico (10) que se acopla en el cuerpo.

3. Ensamblaje de molde según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el extremo libre de dicho cuerpo o dicho asiento está provisto de un espesamiento periférico (20) que se acopla en los elementos.

4. Ensamblaje de molde según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos una de dichas superficies de contacto entre dichos elementos y dicho cuerpo o dicho asiento tiene un revestimiento resistente al desgaste (7, 17) que reduce la fricción.

5. Ensamblaje de molde según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho asiento/cuerpo tiene una sección transversal circular.

6. Ensamblaje de molde según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichos elementos están conformados de tal manera que la fuerza mecánica de los mismos es superior en la dirección radial (R) que en la dirección tangencial (T).

7. Ensamblaje de molde según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho cuerpo es esencialmente cilíndrico.

8. Ensamblaje de molde según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho asiento es esencialmente cilíndrico.

9. Ensamblaje de molde según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha cavidad de molde está diseñada para la producción de un soporte de información óptica.

10. Sección de molde que incluye un asiento para recibir el cuerpo de una sección de molde con la cual interactúa, dicho asiento comprendiendo al menos cinco ranuras que se extienden hasta el extremo libre del mismo con el objetivo de delimitar al menos cinco elementos adyacentes (8) para hacer contacto de agarre, al alrededor de la periferia de los mismos, con el cuerpo de dicha sección de molde con la cual interactúa.