ES2333705T3 - Procedimiento de vacio para el moldeo por inyeccion o presion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el vertido de un material fundido en una máquina de moldeo por inyección o presión mediante un tornillo sin fin de extrusión o un émbolo (11) de moldeo que ejerce presión, que se desplaza en un casquillo (9) de llenado o una carcasa de tornillo sin fin de extrusión mediante un dispositivo (14) de control para introducir a presión el material fundido llenado en una cavidad de molde, así como con un dispositivo de purga de aire que presenta al menos una válvula (17), que está en conexión con la cavidad (7) de molde de un molde (3, 4) de moldeo, llevándose dicha válvula desde una posición abierta, que conecta con una fuente (en 14) de vacío, a una posición cerrada, controlándose las posiciones mediante un sensor (18, 18'') de material conectado delante de la válvula que, a través de una línea de salida, emite una señal de cierre a la válvula, determinando un sistema de llenado el llenado del casquillo (9) de llenado o de la carcasa de tornillo sin fin de extrusión, y estando conectado este sistema de llenado con el dispositivo (14) de control, que recibe la señal del sensor (18, 18'') de material a través de una conexión (19, 20) de control, emitiéndose la señal de salida del sensor (18, 18'') como señal de corrección al dispositivo (14) de control para modificar el dispositivo que determina la dosificación.
Description
Procedimiento de vacío para el moldeo por
inyección o presión.
La invención se refiere a un procedimiento para
el vertido de un material fundido en una máquina de moldeo por
inyección o presión, con un elemento que ejerce presión, tal como un
émbolo de moldeo, en un casquillo de llenado o similar y un
dispositivo de control que controla un elemento que ejerce presión o
similar, así como con un dispositivo de purga de aire, que presenta
una válvula que está en conexión con la cavidad de un molde de
moldeo y una válvula que puede llevarse desde una posición abierta,
que conecta con una fuente de vacío, a una posición cerrada,
existiendo entre el dispositivo de control y la válvula una conexión
de control, conocido, por ejemplo, del documento
JP-A-2003001396. En lugar de un
émbolo de moldeo, tal como se utiliza para las máquinas de moldeo
por presión, el elemento para ejercer la presión también puede estar
formado por un tornillo sin fin de extrusión móvil.
Las válvulas de vacío según el estado de la
técnica se controlan a menudo por el dispositivo de control para el
movimiento del émbolo de moldeo con un retraso temporal, de modo que
se cierran en el debido momento en función de la posición del émbolo
de moldeo e impiden así una salida de la masa fundida a la válvula.
Pueden encontrarse ejemplos de este tipo de dispositivos de control
en las patentes estadounidenses 2.837.792; 2.904.861; 3.349.833;
4.463.793 o 4.577.670. Queda claro que la posición del émbolo de
moldeo sólo proporciona un punto de detención inseguro de dónde se
encuentra el frente del material, es decir, en el caso de una
máquina de moldeo por presión, el metal, en el caso de una máquina
de moldeo por inyección, el plástico. Por tanto, la posición real de
este frente de material dependerá también del nivel de llenado del
casquillo de llenado o de las oscilaciones de las cantidades de
dosificación.
Este estado insatisfactorio en sí mismo puede
solucionarse asignando a la válvula de vacío al menos un sensor que
reacciona de forma suficientemente rápida para determinar el frente
de material en las áreas del molde y cerrar la válvula en el debido
momento. Recientemente, se han desarrollado sensores de este tipo
que reaccionan de forma suficientemente rápida.
La invención se basa en el objetivo de emplear
estos sensores de rápida reacción en una máquina del tipo indicado
al principio de modo que se produzca un control eficaz como podría
lograrse mediante la mera adición de máquina y dispositivo de purga
de aire.
Según la invención, este objetivo se alcanza
mediante un procedimiento según la reivindicación 1.
Con ello, se consigue una mejora empleando
fundamentalmente el sensor del frente de material, que debe preverse
de todas maneras para la válvula de vacío, también para el objetivo
del control del sistema de llenado (en general está al menos en
conexión con el dispositivo de control del elemento que ejerce la
presión).
Otra simplificación se produce si al menos una
parte del dispositivo de control común se coloca en una carcasa de
conexión común. Hasta el momento el sistema de purga de aire se ha
considerado en la mayoría de los casos como pieza accesoria y, por
tanto, tenía un dispositivo de control propio colocado de forma
independiente con cables de conexión dispuestos alrededor libremente
y que estaban expuestos al peligro de chamuscarse por salpicaduras
de metal. Gracias al montaje en una carcasa de conexión común, se
consigue una construcción compacta, que permite ahorrar espacio y
que no sólo evita que en la zona de la máquina estén dispuestas
alrededor carcasas independientes, sino también reduce el riesgo de
chamuscado de los cables por salpicaduras de metal líquido.
Otras particularidades y características de la
invención se desprenden de la siguiente descripción de ejemplos de
realización mostrados esquemáticamente en el dibujo. Muestran:
la fig. 1, una vista lateral de una máquina de
moldeo por presión configurada según la invención;
la fig. 2, un diagrama para explicar el control
según un primer ejemplo de realización;
la fig. 3, un corte a través del casquillo de
llenado y las cajas de molde estacionarias para explicar la
invención en relación con un sistema de control de llenado; y
la fig. 4, una forma de realización con succión
múltiple.
Una máquina 1 de moldeo por presión posee
normalmente una placa 2 de sujeción porta-moldes
estacionaria en la que se fija una caja 3 de molde estacionaria.
Esta caja 3 de molde estacionaria delimita, junto con una caja 4 de
molde móvil que está unida con una placa 6 de sujeción móvil, una
cavidad 7 de molde. Esta cavidad 7 de molde puede estar asociada,
dado el caso, a un dispositivo 8 de compresión (en contraposición a
un dispositivo de compresión interno que puede desplazarse en el
casquillo 9 de llenado y que está formado por el propio émbolo 11 de
moldeo o por un émbolo Acurad que puede desplazarse dentro de este,
es decir, un émbolo alojado en el émbolo de moldeo y que puede
desplazarse dentro de este) que es conocido en sí mismo y sólo se
ilustra aquí de forma esquemática.
Con la caja 3 de molde estacionaria está unido
un casquillo 9 de llenado con un orificio 10 de llenado, en el que
puede desplazarse un émbolo 11 de moldeo a través de un
accionamiento 13 hidráulico que actúa sobre su vástago 12 de émbolo
para presionar en la cavidad 7 de molde el metal llenado a través
del orificio 10 de llenado en el casquillo 9 de llenado. El
accionamiento 13 hidráulico se controla mediante un dispositivo 14
de control, que, dado el caso, puede incluir tanto componentes
eléctricos-electrónicos como también al menos una
parte de sistema hidráulico. Para ello, está conectado de forma
conocida a través de líneas 16 con un sensor 15 de posición y/o
velocidad y/o aceleración, así como otros sensores, tales como
sensores de presión.
Todos estos componentes y sus asignaciones son
conocidos en sí mismos y pueden modificarse de la forma deseada en
el marco de la invención. También es conocido el colocar una válvula
17 de vacío en las zonas del plano de separación de las dos cajas 9,
4 de molde. Esta válvula 17 de vacío se controla aquí mediante un
sensor 18 del frente de metal de rápida reacción. La velocidad de
respuesta de este sensor es tal que la válvula 17 puede cerrar una
línea 20 de vacío en la zona de las cajas 3, 4 de molde en el
intervalo de tiempo que transcurre hasta que el metal llega desde el
sensor 18 a la válvula 17. la conducción de vacío, en lugar de
poseer un dispositivo de control independiente con bomba de vacío,
cámara de aire, etc., está unida de forma ventajosa con el
dispositivo 14 que también controla el movimiento del émbolo de
moldeo, donde también están colocadas estas piezas, de modo que,
aparte del dispositivo 14 de control, no deben preverse otras piezas
independientes. Por lo demás, también se conoce el fijar el
dispositivo de control a bastidores de máquinas de una máquina de
moldeo por inyección o presión, lo que también sería posible aquí.
Como se explicará posteriormente mediante la figura 2, la línea 19
de salida del sensor 18 del frente de metal también está conectada
con el dispositivo 14 de control. Esta puede activar, basándose en
la señal de salida del sensor 18 que ocasiona el cierre de la
válvula 17, también el inicio de una fase de compresión mediante el
dispositivo 8 externo de compresión y/o mediante el émbolo 11 de
moldeo (también sería posible una configuración según el conocido
principio Acurad con émbolo doble), de modo que la señal de salida
del sensor 18 se utiliza varias veces, o no debe preverse un sensor
independiente para la activación de la compresión. Con ello, se
simplifica también la construcción del sensor 14. Por tanto, las
líneas 19 y, en el mejor de los casos, también 20 (esta última
conduce a la fuente de vacío en el armario 14 de conexiones)
representan la conexión de control entre la válvula 17 y el
dispositivo 14 de control.
La figura 2 muestra un diagrama de velocidad
(con la velocidad en m/s referida al tiempo en s) para el émbolo 11
de moldeo tal como se conoce del libro "Moderne
Druckgussfertigung" de Ernst Brunnhuber, Editorial Schiele &
Schön GmbH, Berlín, 1971. Según este, primero tiene lugar una fase
VI de avance lento, en la que el émbolo 11 se desplaza recto a
través del orificio 10 de llenado, impidiendo la reducida velocidad
una salida a chorros del metal. A continuación, aumenta la velocidad
del émbolo 11 de moldeo en una fase Vp de avance que dura hasta que
el frente de metal ha alcanzado el bebedero 21 (figura 1), lo que
repercute en un primer pico de presión. El llenado subsiguiente del
molde sucede de forma extremadamente rápida durante una fase Ff de
llenado del molde relativamente corta, en la que la cavidad 7 del
molde (figura 1) se llena de metal.
El final de esta fase Ff de llenado del molde es
relativamente crítico dado que la presión ejercida por el émbolo 11
de moldeo, con la cavidad 7 del molde llena, ya no puede
transformarse en un movimiento de la masa fundida. Si el émbolo 11
de moldeo continuara desplazándose sin freno, resultaría de ello un
pico de presión dinámico y pueden producirse las denominadas
"respiraciones del molde", en las que las dos cajas 3, 4 de
molde se alejan una de otra en un breve intervalo de tiempo, de modo
que el metal puede llegar al espacio intermedio y la pieza moldeada
requiere ocasionalmente trabajo de desbarbado. Por tanto, es
especialmente importante la introducción de una fase B de frenado.
Como se conoce del documento
JP-A-2003001396, ahora la señal de
salida del sensor 18 puede utilizarse no sólo para cerrar la válvula
17 (y, en el mejor de los casos, tal como se indicó anteriormente,
introducir también la fase de compresión), sino también para
introducir la fase B de frenado. Esto puede suceder de modo que,
debido a la señal del sensor 18, sólo se activa la fase B de
frenado, lo que en general requerirá que el sensor 18 se coloque de
forma relativamente alejada delante de la válvula 17. Otra
posibilidad de uso de la señal de salida del sensor 18 consiste en
que el dispositivo 14 de control prevé una duración regulable y
predeterminada en sí misma de la fase Ff de llenado del molde con
fase B de frenado subsiguiente, de modo que, no obstante, la curva
de la fase B de frenado puede desfasarse temporalmente respecto a la
de la fase de llenado del molde mediante la señal del sensor 18 que
se corrige de esta manera.
El intervalo de tiempo antes del comienzo de la
fase VI de avance hasta el final de la fase B de frenado se indica,
en el caso de Brunnheber, a título de ejemplo, con algo más de 2 s.
Naturalmente, esta duración depende también del grado de llenado del
casquillo 9 de llenado con metal.
Para poder controlar este valor se han dado a
conocer ya los más diversos sistemas de llenado. Por ejemplo, el
documento
JP-A-2001-18053
muestra un sistema en el que el volumen de metal se divide
previamente en porciones en cierta medida impulsando el metal desde
un horno a una cámara de dosificación cuyo volumen está limitado por
arriba mediante un émbolo. La posición de este émbolo determina el
volumen de metal que puede introducirse en la cámara de dosificación
antes de que este se llene en el casquillo de llenado que se dispone
debajo. Pueden extraerse dispositivos de dosificación similares de
los documentos SU-A-438 496 y 569
383. Otros sistemas de llenado trabajan con sensores de nivel de
llenado tal como se han dado a conocer, por ejemplo, en el documento
DE-A-19617237 o
DE-A-4344411.
Para la presente invención no es importante el
tipo de sistema de llenado y pueden utilizarse las configuraciones
que se deseen. A continuación, no obstante, debe explicarse un
sistema de llenado con medición del nivel de llenado mediante la
figura 3. En este caso, las piezas que tienen la misma función están
dotadas del mismo número de referencia que en la figura 1.
Según la figura 3, por encima del orificio 10 de
llenado del casquillo 9 de llenado está dispuesto un instrumento 22
de medición de separación que opera según el principio de tiempo de
recorrido, por ejemplo, un instrumento de medición de separación
láser o (menos preferido) un instrumento de medición de separación
por ultrasonidos en una consola 23. Este instrumento 22 de medición
de separación mide la separación respecto al nivel N del metal en el
casquillo 9 de llenado. Naturalmente, esta separación varía con la
altura del nivel de llenado o el nivel N, de modo que es una medida
para el nivel de llenado. Dado que, tal como se ha indicado, el
inicio de las fases VI, Ff y B, explicadas mediante la figura 2,
depende de este nivel, el sensor de nivel o instrumento 22 de
medición de separación está unido mediante una línea 24 con el
dispositivo de control para adaptar las curvas según la figura 2 al
nivel de llenado medido.
El hecho de que el tiempo de recorrido en aire
de diferente temperatura varíe algo y, mediante esto, el aire
caliente ascendente esté sometido a una formación de remolinos con
el aire del entorno trae consigo que la altura medida del nivel de
llenado sólo coincida con la altura de nivel de llenado real dentro
de una cierta franja de tolerancia sujeta a errores. Por ejemplo,
las oscilaciones de temperatura relacionadas con la época del año o
condicionadas por factores atmosféricos, la corriente de aire, etc.
pueden conducir a desviaciones de medición.
Aquí, la presente invención aporta una mejora
significativa al emitir la señal de salida del sensor 18, aparte de
para el cierre de la válvula 17, también como señal de corrección al
dispositivo 14 de control, tal como se indica en la figura 3
mediante la flecha de línea.
Dado que la localización del sensor 18 a través
del frente de metal depende naturalmente también del nivel N, no
obstante, puede determinarse de forma mucho más precisa, aunque sólo
posteriormente.
Ya se ha indicado anteriormente que los sistemas
de llenado pueden estar configurados de forma muy diferente y, dado
el caso, pueden presentar un recipiente de dosificación. Si se
parte, por ejemplo, de la construcción según el documento
JP-A-2001-18053, en
la que un émbolo móvil determina el nivel de dosificación, entonces
puede realizarse una corrección con ayuda de la señal de salida del
sensor 18, por ejemplo, mediante un
servo-accionamiento controlado por este que modifica
de forma correspondiente la posición de este émbolo de
dosificación.
Dicho de forma resumida, según la invención, el
dispositivo que determina la dosificación se modifica por la señal
de salida del sensor 18 asociado a la válvula 17.
La válvula 17 corresponde fundamentalmente a la
del documento US-A-3.349.833, no
obstante, es controlada por un imán 27 que puede introducir una
corredera 29 de cierre en la línea 20 para llevar la válvula 17
desde la posición abierta mostrada a la posición cerrada. De forma
alternativa, no obstante, el imán 27 se desmonta y el accionamiento
tiene lugar de forma neumática o hidráulica, es decir, por medio de
fluido, a través de un émbolo 31. En el caso de utilizar un imán 27,
las líneas de fluido correspondientes (sólo se muestra una línea 32)
permanecen abiertas para no ocasionar ninguna resistencia al cerrar
el émbolo 31.
Precisamente si la cavidad 7 del molde está
formada de modo relativamente complicado de modo que en diferentes
puntos ofrezca diferente resistencia contra la corriente de succión
del dispositivo de vacío con la válvula 17, ya se ha propuesto de
forma diferente prever un vacío en diferentes puntos, por ejemplo,
en los dos extremos (vistos en la dirección de la corriente del
metal o material aplicado). Una realización de este tipo con succión
de vacío múltiple se muestra mediante la figura 4. También aquí las
piezas de igual función presentan los mismos números de referencia
que en las figuras antes descritas.
La figura 4 muestra nuevamente las dos cajas 3,
4 de molde que forman una cavidad 7 de molde. En el lado superior de
estas dos cajas 3, 4 de molde se encuentra la válvula 17, ya
descrita mediante la figura 1, con la línea 20 de vacío suministrada
por el dispositivo 14 de control, así como la línea 19 de salida
(que va al dispositivo 14 de control) del sensor 18. No obstante,
poco antes del bebedero 21 está prevista otra válvula 17' de vacío.
Esta válvula 17' se controla mediante un sensor 18' del frente de
metal que sirve, de forma conocida, para controlar el movimiento del
émbolo 11 de moldeo, tal como puede extraerse, por ejemplo, del
documento DE-A-3635845. En este
sentido, la señal de salida de este sensor 18' servirá, en general,
para la conmutación del dispositivo de control desde la fase Vp de
avance (véase la figura 2) a la fase de llenado. Según la presente
invención, no obstante, el sensor 18' también está asociado a la
válvula 17' de vacío y suministra su señal de salida a esta, a
través de una línea 19' de salida, para cerrarla en el debido
momento.
En el marco de la invención son posibles
numerosas variantes; es fundamental en este sentido que un sensor
asociado a una válvula de vacío influya en el dispositivo de control
del sistema de llenado de una máquina de moldeo por inyección o
presión. Por ejemplo, en lugar de una única abertura 17'', podrían
estar previstas varias, o la abertura podría estar formada en la
dirección axial, por ejemplo, de forma triangular con el vértice
invertido contra la cavidad 7 de molde para realizar el cierre de
forma paulatina.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de documentos detallados por el
solicitante únicamente se ha incluido a título informativo para el
lector y no forma parte del documento de patente europea. Se ha
elaborado con suma atención; no obstante, la OEP no asume
responsabilidad alguna por posibles errores u omisiones.
- \bullet JP 2003001396 A [0001] [0013]
- \bullet JP 2001018053 A [0014] [0018]
- \bullet US 2837792 A [0002]
- \bullet SU 438496 A [0014]
- \bullet US 2904861 A [0002]
- \bullet SU 569383 A [0014]
- \bullet US 3349833 A [0002] [0019]
- \bullet DE 19617237 A [0014]
- \bullet US 4463793 A [0002]
- \bullet DE 4344411 A [0014]
- \bullet US 4577670 A [0002]
- \bullet DE 3635845 A [0021]
Claims (4)
1. Procedimiento para el vertido de un material
fundido en una máquina de moldeo por inyección o presión mediante un
tornillo sin fin de extrusión o un émbolo (11) de moldeo que ejerce
presión, que se desplaza en un casquillo (9) de llenado o una
carcasa de tornillo sin fin de extrusión mediante un dispositivo
(14) de control para introducir a presión el material fundido
llenado en una cavidad de molde, así como con un dispositivo de
purga de aire que presenta al menos una válvula (17), que está en
conexión con la cavidad (7) de molde de un molde (3, 4) de moldeo,
llevándose dicha válvula desde una posición abierta, que conecta con
una fuente (en 14) de vacío, a una posición cerrada, controlándose
las posiciones mediante un sensor (18, 18') de material conectado
delante de la válvula que, a través de una línea de salida, emite
una señal de cierre a la válvula, determinando un sistema de llenado
el llenado del casquillo (9) de llenado o de la carcasa de tornillo
sin fin de extrusión, y estando conectado este sistema de llenado
con el dispositivo (14) de control, que recibe la señal del sensor
(18, 18') de material a través de una conexión (19, 20) de control,
emitiéndose la señal de salida del sensor (18, 18') como señal de
corrección al dispositivo (14) de control para modificar el
dispositivo que determina la dosificación.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque al menos una parte del dispositivo de
control común está colocado en una carcasa (14) de conexión
común.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
dispositivo (14) de control también está configurado para el control
del frenado del tornillo sin fin de extrusión o el émbolo (11) que
ejerce la presión al final de su carrera, controlándose el frenado
mediante la señal del sensor (18) de material asociado a la válvula
de vacío.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos
una válvula (17', 17'') del dispositivo de purga de aire se controla
por un sensor (18') colocado delante de la sección (21) del molde, y
porque mediante la señal de salida de este sensor (18') se activa la
fase (Ff) de llenado para el tornillo sin fin de extrusión o el
émbolo (11) que ejerce la presión.
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|---|---|---|---|
| EP03019142A EP1516687B1 (de) | 2003-08-25 | 2003-08-25 | Verfahren zum Vakuum Druck- oder Spritzgiessen |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| ES03019142T Expired - Lifetime ES2333705T3 (es) | 2003-08-25 | 2003-08-25 | Procedimiento de vacio para el moldeo por inyeccion o presion. |
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|---|---|
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| EP (1) | EP1516687B1 (es) |
| JP (1) | JP2005066696A (es) |
| AT (1) | ATE444822T1 (es) |
| DE (1) | DE50312004D1 (es) |
| ES (1) | ES2333705T3 (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2348901A1 (es) * | 2010-07-09 | 2010-12-16 | Comercial De Utiles Y Moldes S.A. | Dispositivo para la succion de aire en cavidades de moldes de inyeccion y la posterior expulsion de las piezas moldeadas en dichas cavidades. |
Families Citing this family (14)
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