ES2214294T3 - Procedimiento de moldeo por inyeccion y aparato con unidad de agarre mejorada. - Google Patents
Procedimiento de moldeo por inyeccion y aparato con unidad de agarre mejorada.Info
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Abstract
Un aparato (20) de moldeo por inyección del tipo que tiene una unidad de inyección (21) y un dispositivo de agarre (23) utilizable con platinas de molde móviles (40) y fijas (33), caracterizado porque: una unidad (23) de agarre separada y diferenciada que comprende una prensadora horizontal (24) comunicada con una unidad de moldeo (21) separada y diferenciada, en relación de agarre mutua.
Description
Procedimiento de moldeo por inyección y aparato
con unidad de agarre mejorada.
La presente invención se refiere a un aparato
perfeccionado para moldeo por inyección de materiales
termoplásticos. Más particularmente, la presente invención se
refiere a un aparato perfeccionado para moldeo por inyección, dotado
de una unidad perfeccionada de agarre con matrices de moldeo
plenamente accesibles. Más particularmente todavía, la presente
invención se refiere a un aparato perfeccionado para moldeo por
inyección, que comprende una unidad de moldeo o plastificación por
inyección, en combinación con una unidad de agarre, desprendible, de
nuevas características, que proporciona una unidad de agarre fácil y
rápidamente intercambiable de fácil acceso a ambas mitades del molde
de inyección.
Desde hace tiempo, el moldeo por inyección viene
siendo un procedimiento preferido de moldeo, considerados los altos
índices de producción y el funcionamiento totalmente automático.
Además, se puede realizar el moldeo con una amplia gama y
combinación de colores. Entre los materiales habitualmente moldeados
por el procedimiento de inyección se encuentran los acetatos de
celulosa, el acetato-butirato de celulosa, el
poliestireno, el cloruro de polivinilo, los cloruros acrílico y
vinílico.
La máquina de moldeo por inyección actualmente
conocida consiste en dos componentes básicos. La unidad de inyección
o plastificación, y la unidad de agarre. La unidad de inyección es
aquélla en la cual la materia prima, usualmente en forma de
pastillas, se convierte, se funde o se plastifica hasta un estado en
la cual puede inyectarse en el molde. Se utiliza un tornillo
alternante para conducir el material a la parte frontal del
tornillo.
Una vez situado el material frente al tornillo,
la presión hidráulica obliga a avanzar al canal de colada,
inyectándose así el plástico al interior del molde.
La unidad de agarre es el mecanismo sobre el cual
están montadas las matrices de moldeo, aplicando la fuerza al molde
durante el ciclo de inyección para impedir que se separen los
moldes. Las presiones del moldeo por inyección pueden sobrepasar
20692,54 N/cm^{2}, de modo que el elemento de agarre deberá poder
mantener una alta presión para mantener cerrado el molde durante la
inyección.
Las máquinas de moldeo por inyección son
ampliamente conocidas en la técnica. Máquinas de moldeo por
inyección comúnmente utilizadas se pueden obtener en Hettinga
Equipment, Inc., Des Moines, Iowa 50332, Cincinnati Milicron,
Batavia, Ohio 45103, Husky Injection Molding Systems, Inc., Bolton
Ontario, Canadá L7E, 595, y Toshiba Machine Company of America, Elk
Grove Village, Illinois 60007.
También, el documento JP
06-155.476 muestra una platina de molde fija
sustentada en una base y un par de cilindros hidráulicos de agarre
de molde y un émbolo quedan dispuestos en la parte superior de la
platina de molde fijada. Se ha establecido un vástago de émbolo
sobre el émbolo y se ha dispuesto un cuello ranurado en el extremo
del vástago. Por otra parte, se ha unido al otro extremo de la base
una platina de molde giratoria con el centro en un eje geométrico.
Se practica un orificio sobre la platina de molde giratoria para
insertar el vástago de émbolo. Una vez insertado el vástago en la
platina de molde giratorio, queda fijado el cuello ranurado del
vástago por media tuerca y se accionan los cilindros hidráulicos,
con lo cual se realiza el agarre del molde.
El documento JP 05-237.875
muestra un dispositivo de agarre de otro tipo unido a un dispositivo
de inyección por medio de elementos de conexión. Se ha dispuesto un
bloque ranurado sobre una base 6 del dispositivo vertical de agarre.
Hay un bloque de pivotación dispuesto sobre una base del dispositivo
de inyección, que se corresponde en posición con el bloque ranurado.
Una ranura de posición situada en dirección vertical queda dispuesta
perpendicularmente en el bloque ranurado, con una anchura precisa.
Una espiga de posición, de la misma anchura que la ranura se
proyecta sobre el bloque de pivotación. Cuando ambos dispositivos
entran en contacto, la espiga de posición entra en la ranura
correspondiente para establecer la alineación adecuada, y ambos
dispositivos quedan unidos entre sí con los elementos de conexión.
Por consiguiente, el dispositivo de agarre de tipo separado puede
alinearse y conectarse con el dispositivo de inyección de una manera
sencilla.
El documento WO 98/05487 muestra un aparato de
moldeo para encapsular una lámina de vidrio, que incluye una base de
molde fija, un núcleo lateral de molde móvil y un núcleo superior de
molde móvil giratorio para entrar y salir respecto a la base de
molde fija. Los núcleos de molde lateral y superior son giratorios
mediante unos mecanismos de palanca acodada, utilizándose cilindros
de fluido. Cuando los núcleos lateral y superior, móviles, se
encuentran en posición cerrada, cooperan con la base fija del molde
para definir una cavidad moldeadora. Las láminas de vidrio quedan
fijadas a la base fija del molde por medio de cabezas de vacío. Unos
topes ayudan a situar las láminas de vidrio sobre la base fija del
molde. El aparato es utilizable en un procedimiento de encapsulación
de una lámina de vidrio.
No obstante, a pesar de su popularidad, las
máquinas de moldeo por inyección presentan ciertos inconvenientes,
debidos a su gran tamaño y a las elevadas presiones utilizadas en el
moldeo por inyección. Esto ha conducido a unidades bastante grandes,
de coste elevado con matrices de moldeo prácticamente inaccesibles.
Aunque el moldeo por inyección puede resultar favorable para ciertas
aplicaciones, el hecho de que no sean fácilmente accesibles las
matrices o intercambiables limita tal aplicación.
Por otra parte, como las máquinas de moldeo por
inyección son bastante grandes, y no fácilmente movibles, suelen
estar situadas a cierta distancia del usuario final de las piezas
moldeadas por inyección. No quedan fácilmente situadas cerca del
usuario final o en una línea de producción, por ejemplo.
Además, como el aparato de moldeo por inyección
incluye una platina móvil y una platina fija, las partes del molde
quedan en una relación opuesta, estrechamente espaciada, y tales
máquinas de moldeo por inyección no pueden utilizarse fácilmente
para otra cosa que la confección de una pieza termoplástica entera.
Por ejemplo, no pueden utilizarse fácilmente para moldear, por
ejemplo, una pieza de cloruro de polivinilo en forma de lámina de
material, ya que la lámina de material no puede insertarse
fácilmente en la cavidad del molde.
Así pues, los expertos en esta técnica han
continuado buscando la manera de conseguir una unidad de moldeo por
inyección que sea más ligera, de menor tamaño, que presente un
acceso total a las matrices de moldeo, que pueda hacer el molde en
otra pieza, que pueda utilizarse en el lugar necesario o cerca del
mismo y que tenga unidades de agarre fácilmente cambiables o
intercambiables, para proporcionar un rápido cambio entre piezas con
un mínimo tiempo muerto de inyección o relativo a la unidad
plastificante.
Los problemas antes mencionados se resuelven
conforme a la presente invención sustituyendo las conocidas unidades
de agarre utilizables en las unidades de moldeo por inyección
disponibles dirigiéndose a los mencionados fabricantes, por una
prensadora horizontal a fin de disponer un aparato y un
procedimiento de nuevas características no conocidos hasta el
presente en la técnica anterior.
En una forma de ejecución de la invención, una
prensadora horizontal queda conectada a una unidad de plastificación
o de moldeo por inyección.
En otra forma de realización de la invención, la
prensadora horizontal tiene una platina o superficie lisa, de molde,
móvil o movible, que puede sustentar o llevar fijada, o transportar,
una porción de base de un molde o moldes. Una segunda platina o
platina de puerta puede sustentar, llevar fijado o transportar un
núcleo o una porción cóncava que constituya un molde o varios
moldes. La segunda platina o platina de puerta está goznada para
oscilar entre una posición abierta y una posición cerrada como la
cubierta de un libro con respecto a la platina móvil de molde.
En otra forma más de ejecución de la invención,
la platina móvil de molde alterna por medios ya conocidos en la
técnica.
En otra forma más de ejecución de la invención,
la platina móvil de molde alterna o se mueve mediante una
disposición de engranaje de piñón y cremallera.
En otra forma más de ejecución de la invención,
la platina móvil de molde alterna o se mueve por medio de una
disposición de tornillo esférico.
En otra forma más de ejecución de la invención,
un aparato de moldeo por inyección de la naturaleza indicada tiene
una prensa horizontal de libro ligera y fácilmente movible de un
lugar a otro, tal como se necesite.
En otra forma más de la ejecución de la presente
invención, un aparato de moldeo por inyección de la naturaleza
indicada presenta la prensadora horizontal como un todo
intercambiable con otras prensadoras horizontales según se
necesite.
En otra forma más de ejecución de la invención,
se ha previsto un aparato de moldeo por inyección, independiente, de
la naturaleza indicada.
Así pues, uno de los objetos de la presente
invención es el de suministrar un procedimiento y un aparato de
moldeo, de nuevas características, para moldear una pieza por
inyección.
Otro objeto de la presente invención es el de
aportar un aparato de moldeo por inyección que tenga partes
destinadas al moldeo plenamente accesibles.
Otro objeto de la presente invención es el de
suministrar un aparato de moldeo por inyección independiente,
portátil que pueda producir una pieza en el lugar necesario, o
suficientemente cerca, para evitar esencialmente el coste de envío
de piezas manufacturadas al lugar deseado.
Otro objeto de la presente invención es el de
suministrar un aparato de moldeo por inyección que pueda moldear por
inyección piezas plásticas sobre otras piezas que puedan ser
insertadas en el molde o parte o partes del molde plenamente
accesibles.
Se harán evidentes otros objetos y ventajas de la
presente invención por la siguiente descripción y reivindicaciones
adjuntas, haciéndose referencia a los dibujos que se acompañan y que
forman parte de la memoria descriptiva, en los cuales los mismos
caracteres de referencia designan partes o piezas correspondientes
en las distintas vistas.
La fig. 1 es una vista en perspectiva de una
construcción que da forma a la presente invención.
La fig. 2 es una vista en planta parcialmente
cortada, de la construcción representada en la fig. 1.
Debe entenderse que la presente invención no se
limita en su aplicación a los detalles de construcción y disposición
de piezas ilustrados en los dibujos que se acompañan, ya que la
invención puede presentar otras formas de ejecución, y practicarse o
llevarse a efecto de diversas maneras, dentro del campo cubierto por
las reivindicaciones. Debe entenderse también que la fraseología y
terminología aquí empleadas se ajustan a la descripción, sin un
sentido de limitación.
Para resolver los mencionados problemas que
existían en las unidades de moldeo por inyección de la técnica
anterior, los solicitantes han reemplazado las unidades de agarre en
las unidades de moldeo por inyección existentes en la técnica
anterior por prensadoras horizontales, conocidas igualmente en la
técnica.
Como hemos indicado anteriormente, las máquinas
anteriores de moldeo por inyección vienen siendo grandes, pesadas y
no fácilmente movibles, a no ser por grúas móviles, o similares. La
unidad de moldeo por inyección del aparato de moldeo que nos ocupa
tiene un peso del orden de 4.500 a 5.400 Kg. Una unidad típica de
agarre que puede unirse a la unidad de moldeo por inyección tiene un
peso del orden de 6.750 a 7.709 Kg. Así pues, cada componente de
esta unidad de moldeo por inyección o los componentes unidos a la
misma pueden moverse por medio de una carretilla elevadora de
horquilla, ordinaria, utilizada en las instalaciones industriales.
Tales carretillas elevadoras tienen típicamente una capacidad de
elevación de por lo menos 13.605 Kg.
Se pueden obtener unidades prensadoras en
Con-Tek Machine, Inc., St. Paul, Minnesota 55110;
Cannon USA, Mars, Pennsylvania 16046; e Hi-Tech
Enginearing Company, Grand Rapids, Michigan 49512. Estas prensadoras
horizontales pueden unirse permanentemente a la unidad de inyección
o unidad plastificadora en el aparato de moldeo por inyección, o
pueden quedar separadas y utilizarse con unidades de moldeo por
inyección independientes.
En la forma de realización preferida que
describiremos a continuación, la prensadora horizontal se encuentra
montada en relación fija con una unidad independiente de moldeo por
inyección. Ambas unidades, por ejemplo, pueden estar conectadas
separadamente al piso de la fábrica, o bien las unidades pueden
estar conectadas entre sí. En cualquier caso, la prensadora
horizontal estará conectada en forma separable de modo que puedan
ser rápidamente intercambiables las prensadoras para producir un
rápido cambio en las piezas producidas con un tiempo muerto mínimo
en la unidad independiente de moldeo por inyección. Además, o como
alternativa, las matrices de moldeo por inyección deberán ser rápida
y fácilmente montables y desmontables respecto a sus platinas.
Más específicamente, diremos que la unidad de
moldeo por inyección de la presente invención puede ser desconectada
de una unidad de agarre, sustituyéndose ésta por una segunda unidad
de agarre en menos de 45 minutos, o si tal operación es realizada
por personal experimentado, este cambio en las unidades de agarre
podrá realizarse en menos de 30 minutos.
Por otra parte, los moldes fijos y
complementarios pueden desmontarse de la platina fija y de la
platina de puerta, respectivamente y montarse en su lugar un molde
fijo y un molde complementario, uno o ambos de los cuales pueden ser
diferentes de los moldes desmontados, sobre las platinas fija y de
la puerta, en menos de 30 minutos. Este tiempo es sustancialmente
inferior al de 60 minutos necesario para la sustitución de moldes en
las prensas ordinarias.
Con referencia a continuación a la fig. 1,
diremos que se ha representado en ella un aparato perfeccionado de
moldeo por inyección 20 con arreglo a la presente invención. El
aparato 20 de moldeo por inyección tiene una unidad 21 de inyección
o plastificación, tal como una unidad independiente 22 de moldeo por
inyección, y una unidad de agarre 23 tal como la prensadora
horizontal 24. La unidad 22 independiente de moldeo por inyección
tiene una tolva de alimentación 25 y otro aparato asociado que
oscila en vaivén sobre unos carriles 26 montados en la base 27 de la
unidad 22 de moldeo por inyección.
Unida a la tolva de alimentación y al aparato
correspondiente hay una estructura 30 en vaivén de cilindro hueco y
tornillo. Hay una tobera 31 de inyección montado sobre la estructura
30 de cilindro hueco y tornillo. Así pues, la unidad 21 de inyección
o plastificación comprende principalmente la tolva de alimentación
25, una estructura 30 oscilante en vaivén de tornillo y cilindro
hueco, y la tobera 31. La tobera 31 comunica el cilindro hueco con
el buje 32 de canal de colada. El buje 32 de canal de colada está
montado sobre la platina fija 33 y en comunicación mediante dicho
canal de colada 34 con la cavidad C del molde en dicho molde fijo
35. El molde fijo 35 está montado sobre el bastidor 36 de la unidad
22 independiente de moldeo por inyección. El bastidor 36 puede estar
montado fijamente sobre el suelo de la fábrica en relación fija con
la base 27 o bien puede estar comunicado por medios adecuados con la
base 27.
La platina móvil o de puerta 40 está unida por
medio de un gozne 41 al bastidor 36 de la prensadora horizontal 24.
El gozne 41 queda situado de manera que la platina de puerta 40 se
mueva con relación a la platina fija 30 al igual que se abre la
cubierta de un libro y se cierra con respecto al resto del libro.
Esto hace que la platina 40 de la puerta pueda girar en 180º o más,
y de preferencia por lo menos 90º, respecto a la platina fija 33. La
platina móvil o de "fuerza" 40 puede accionarse manualmente o
bien puede abrirse o cerrarse por cualquier medio adecuado conocido
en la técnica. Al igual que respecto a la unidad 22 de moldeo por
inyección, los sistemas de control asociado a la prensadora
horizontal 24 son bien conocidos en la técnica y no es preciso
describirlos aquí en detalle. Montada sobre la platina 40 hay una
porción 43 de molde configurada complementariamente. La platina 26
de puerta y por tanto la porción 43 de molde de forma
complementaria, se cierran a la posición situada por encima del
molde fijo 35 montado sobre la platina fija 33. En la forma
preferida de realización, debido a la naturaleza totalmente
accesible de la cavidad C del molde en el molde fijo 35, se puede
insertar una lámina de material S en la cavidad C del molde y
mantenerse en posición mediante cargas de vacío 45 antes de que la
platina de puerta 40 oscile y se cierre. La lámina S puede
llenar total o parcialmente la cavidad C del molde. Se comprenderá
también que no es necesaria la lámina S y que la cavidad C
del molde puede ser tal que constituya una parte termoplástica sin
que se moldee esa parte sobre otro objeto, tal como la lámina
S.
Durante el funcionamiento, la tobera 31 se
retraerá del buje 32 del canal de colada y de la platina 40 de la
puerta, y así pues, la porción 43 de molde configurada
complementariamente girará alejándose de la sexta porción 35 del
molde. Se situará una lámina de material S tal como vidrio,
en la cavidad C del molde, manteniéndose en posición por carga de
vacío 45. Se cerrará la platina de puerta 40, dejando la porción 43
del molde en relación cerrada con el molde fijo 35. A continuación
avanzará la tobera 31 hacia el buje 32 del canal de colada y pondrá
en conexión la tobera 31 a través de dicho canal 34 con la cavidad C
del molde. Se inyectará el material de moldeo por inyección en la
cavidad de moldeo C para moldear por inyección una pieza sobre la
lámina S. Puede calentarse el molde fijo 35 y/o enfriarse
durante el proceso de moldeo por inyección, en una forma bien
conocida en esta técnica. Se retraerá la tobera 31, se abrirá la
platina 40 de puerta y se sacará la lámina S con la pieza
moldeada por inyección allí formada.
Según las disposiciones de los estatutos sobre
patente, se ha descrito la presente invención en cuanto se ha
considerado que representa su forma preferente de realización. No
obstante, debemos hacer notar que se puede llevar a la práctica la
invención en forma distinta a la específicamente ilustrada y
descrita, sin por ello apartarse de su ámbito.
Claims (11)
1. Un aparato (20) de moldeo por inyección del
tipo que tiene una unidad de inyección (21) y un dispositivo de
agarre (23) utilizable con platinas de molde móviles (40) y fijas
(33), caracterizado porque: una unidad (23) de agarre
separada y diferenciada que comprende una prensadora horizontal (24)
comunicada con una unidad de moldeo (21) separada y diferenciada, en
relación de agarre mutua.
2. El aparato de moldeo por inyección definido en
la reivindicación 1, en el cual dicha unidad de inyección (21)
comprende:
- a)
- una base (27) sobre la cual están montados unos carriles (26),
- b)
- una tolva de alimentación (25) montada sobre dichos carriles (26) para realizar un movimiento de vaivén,
- c)
- una estructura de cilindro hueco y tornillo, en vaivén (30) unida a la citada tolva de alimentación (25),
- d)
- una tobera de inyección (31) montada sobre dicha estructura (30) de cilindro hueco y tornillo, comunicando la citada tobera de inyección (31) dicho cilindro hueco con un buje (32) de canal de colada,
- e)
- estando conectado dicho buje (32) del canal de colada con la citada platina fija (33) y en comunicación fluídica con una cavidad (C) de moldeo en un molde fijo (35), a través de un canal de colada (34), inyectándose el material plastificado en la citada cavidad de moldeo (C) a través del citado canal de colada (34),
- f)
- estando montado el indicado molde fijo (35) sobre un bastidor (36) que sustenta dicha unidad (21) de moldeo por inyección, y
- g)
- estando el citado bastidor (36) en relación fija con el suelo de la fábrica.
3. El aparato para moldeo por inyección definido
en la reivindicación 2, que tiene una conexión con dicha platina
fija (33), siendo tal conexión de tipo de desconexión rápida.
4. El aparato de moldeo por inyección definido en
la reivindicación 3, en el que dicha unidad (21) de moldeo por
inyección puede desconectarse de una primera unidad de agarre (23) y
reemplazarse por una segunda unidad de agarre en menos de 45
minutos, preferentemente en menos de 30 minutos.
5. El aparato de moldeo por inyección definido en
la reivindicación 1, en el que dicha unidad de agarre (21) comprende
una prensadora horizontal (24), comprendiendo además la citada
prensadora horizontal (24):
- a)
- una platina fija (33) montada sobre un bastidor (36),
- b)
- un molde fijo (35) unido a la mencionada platina fija (33),
- c)
- un gozne (41) conectado a dicho bastidor (36),
- d)
- una platina (40) de puerta unida en disposición oscilante al citado gozne (41) por al menos dos lugares, próximos al extremo superior y al extremo inferior de dicha platina (40) de puerta,
- e)
- una porción (43) complementaria de molde montada fijamente sobre la citada platina (40) de puerta, con lo que al producirse el movimiento oscilante de dicha platina (40) de puerta hacia la mencionada platina (33) fija, entran en íntimo contacto dicho molde fijo (35) y dicha porción complementaria de molde (43), formando una cavidad de moldeo (C).
6. El aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 5, en el cual dicho molde fijo (35) y dicho molde
complementario (43) son fácilmente accesibles para sacar las piezas
moldeadas así confeccionadas y para limpiar dichas porciones de
molde así como para otras funciones relacionadas con el
funcionamiento de dicha unidad de agarre (23).
7. El aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 6, en el cual la citada unidad de agarre (23) pesa
menos de 7709,75 kg y es capaz de ser elevada por una carretilla
elevadora de horquilla de tipo ordinario.
8. El aparato de moldeo por inyección según la
reivindicación 5, en el cual dicho molde fijo (35) y dicho molde
complementario (43) pueden desprenderse de la citada platina fija
(33) y de la citada platina (40) de puerta e insertarse un molde
fijo diferente y un molde complementario en la mencionada platina
fija (33) y dicha platina (40) de puerta en menos de 30 minutos.
9. El aparato de moldeo por inyección definido en
la reivindicación 1, en el cual dicha unidad de agarre (23) y dicha
unidad de moldeo por inyección (21) en relación unida pesan menos de
13605,44 kg y pueden ser elevadas por una carretilla elevadora de
horquilla ordinaria.
10. Un procedimiento de moldeo por inyección que
comprende las etapas de establecer una unidad de inyección (21) y
una unidad de agarre (23), caracterizado por las siguientes
etapas:
- a)
- proveer una platina (33) de molde fijo,
- b)
- proveer una platina (40) de puerta fijable en una relación fija sobre dicha platina (33) de molde fijo,
- c)
- proveer una base de molde sobre dicha platina (33) de molde fijo, incluyendo la base de dicho molde un núcleo de molde o una cavidad (C),
- d)
- disponer el otro de dicho núcleo de molde o bien dicha cavidad de molde sobre la citada platina (40) de puerta,
- e)
- situar una pieza destinada a ser encapsulada dentro de dicha base de molde,
- f)
- situar dicha platina (40) de puerta en la mencionada relación fija respecto a dicha base de molde,
- g)
- desplazar la referida base de molde a una posición adyacente al mencionado núcleo de molde o cavidad (C), y
- h)
- introducir material de moldeo en dicha cavidad (C) de molde formada por el indicado núcleo de molde y dicha base de molde a donde es transferido el citado material de moldeo desde una unidad de moldeo por inyección en relación de conexión con dicha cavidad de molde (C) a través de una abertura existente en dicha base de molde.
11. El procedimiento según la reivindicación 10,
en el cual se transfiere dicho material de moldeo por un movimiento
de vaivén de una estructura (30) de cilindro hueco y tornillo de la
mencionada unidad (21) de inyección.
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Families Citing this family (3)
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