ES2299102T3 - Dispositivo de inyeccion-moldeo con apoyo repartido. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de inyección de un material termoplástico en estado líquido en una cavidad de moldeo (4), que comprende, con referencia a un sentido determinado (2) de inyección: - una matriz rígida (1), que presenta una cara delantera (3) que delimita parcialmente la cavidad (4) de moldeo, una cara posterior (9) sensiblemente plana y sensiblemente perpendicular al sentido de inyección (2), y por lo menos un ejemplar de un paso (19, 20) que atraviesa la matriz (1) de su cara posterior (9) a su cara delantera (3), en el sentido de inyección (2), - tantos ejemplares de una boquilla de inyección como ejemplares del paso pasante (19, 20), estando cada ejemplar de la boquilla de inyección (17) dispuesto en el interior de un ejemplar respectivo del paso pasante (19, 20) y en apoyo hacia delante sobre la cara posterior (9) de la matriz (1), formando resalte hacia la parte posterior sobre la cara posterior (9) de la matriz (1), - un distribuidor (27) plano, rígido, que presenta una cara delantera (26) sensiblemente plana, sensiblemente paralela a la cara posterior (9) de la matriz (1) y en apoyo hacia delante sobre cada ejemplar de la boquilla de inyección (17) y, en caso necesario, sobre la cara posterior (9) de la matriz (1) a través de medios localizados (29) de posicionado relativo, de manera que se defina alrededor de cada ejemplar de la boquilla de inyección (17) y, en caso necesario, de los medios localizados (29) de posicionado relativo, entre la cara delantera (26) del distribuidor y la cara posterior (9) de la matriz (1), un espacio delantero (41) sensiblemente continuo, plano, presentando el distribuidor (27) además una cara posterior (34) sensiblemente plana, sensiblemente paralela a su cara delantera (26), y un canto periférico (35) que une mutuamente sus caras delantera y posterior (34), - un conducto (33) de alimentación del distribuidor (27) con material termoplástico en estado líquido, que forma un resalte hacia la parte posterior sobre la cara posterior (34) del distribuidor, y, en caso necesario, unos medios mandados de obturación de cada ejemplar de la boquilla de inyección (17), que forman un resalte hacia la parte posterior sobre la cara posterior (34) del distribuidor (27), - un soporte (36) plano, rígido, que presenta una cara delantera (37) sensiblemente plana, sensiblemente paralela a la cara posterior (34) del distribuidor (27) y apoyada hacia delante sobre la cara posterior (34) del distribuidor (27) a través de medios de arriostrado (51) de manera que se defina alrededor del conducto de alimentación (33) y, en caso necesario, de los medios de obturación, entre la cara delantera (37) del soporte (36) y la cara posterior (34) del distribuidor (27), un espacio posterior (42) sensiblemente continuo, plano, estando el soporte (36) y los medios de arriostrado (51) dispuestos para permitir un libre paso, hacia la parte posterior, del conducto de alimentación (33) y, en caso necesario, de los medios de obturación.

Description

Dispositivo de inyección-moldeo con apoyo repartido.

La presente invención se refiere a un dispositivo de inyección de un material termoplástico en estado líquido en una cavidad de moldeo, que comprende, con referencia a un sentido determinado de inyección:

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una matriz rígida, que presenta una cara delantera que delimita parcialmente la cavidad de moldeo, una cara posterior sensiblemente plana y sensiblemente perpendicular al sentido de inyección, y por lo menos un ejemplar de un paso que atraviesa la matriz de su cara posterior a su cara delantera, en el sentido de inyección,

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tantos ejemplares de una boquilla de inyección como ejemplares del paso pasante, estando cada ejemplar de la boquilla de inyección dispuesto en el interior de un ejemplar respectivo del paso pasante y en apoyo hacia delante sobre la cara posterior de la matriz, formando un resalte hacia la parte posterior sobre la cara posterior la cara posterior de la matriz,

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un distribuidor plano, rígido, que presenta una cara delantera sensiblemente plana, sensiblemente paralela a la cara posterior de la matriz y apoyada hacia delante sobre cada ejemplar de la boquilla de inyección y, en caso necesario, sobre la cara posterior de la matriz a través de medios localizados de posicionado relativo, de manera que defina alrededor de cada ejemplar de la boquilla de inyección y, en caso necesario, de los medios localizados de posicionado relativo, entre la cara delantera del distribuidor y la cara posterior de la matriz, un espacio delantero sensiblemente continuo, plano, presentando el distribuidor además una cara posterior sensiblemente plana, sensiblemente paralela a su cara delantera, y un canto periférico que une mutuamente sus caras delantera y posterior,

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un conducto de alimentación del distribuidor con material termoplástico en estado líquido, que forma un resalte hacia la parte posterior sobre la cara posterior del distribuidor, y en caso necesario, unos medios mandados de obturación de cada ejemplar de la boquilla de inyección, que forman un resalte hacia la parte posterior sobre la cara posterior del distribuidor,

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un soporte plano, rígido, que presenta una cara delantera sensiblemente plana, sensiblemente paralela a la cara posterior del distribuidor y apoyada hacia delante sobre la cara posterior del distribuidor a través de medios de arriostrado de manera que se defina alrededor del conducto de alimentación, y en caso necesario, de los medios de obturación, entre la cara delantera del renglón y la cara posterior del distribuidor, un espacio posterior sensiblemente continuo, plano, estando el renglón y los medios de arriostrado dispuestos para permitir un libre paso, hacia la parte posterior, del conducto de alimentación, y en caso necesario, de los medios de obturación,

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unos medios rígidos de apoyo periférico, hacia delante, de una zona periférica de la cara delantera del soporte sobre una zona periférica de la cara posterior de la matriz, alrededor del canto periférico del distribuidor, que definen con el canto periférico del distribuidor un espacio periférico continuo, que comunica con los espacios delantero y posterior, y

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unos tirantes de ensamblado mutuo de la matriz y del soporte por medio de dichos medios de apoyo periférico, sensiblemente paralelos al sentido de inyección y repartidos alrededor de dicho espacio periférico.

Un dispositivo de inyección de este tipo es bien conocido en sí mismo, en diversos modos de realización en los cuales, de forma común, se busca limitar los puentes térmicos entre el distribuidor por una parte, la matriz y el soporte, por otra parte, limitando en cada ejemplar de la boquilla de inyección y, en caso necesario, en los medios localizados de posicionado relativo el apoyo de la cara delantera del distribuidor sobre la cara posterior de la matriz, y limitando en la prolongación de cada ejemplar de la boquilla de inyección, en sentido opuesto al sentido de inyección, los medios de arriostrado, así estrechamente localizados, entre la cara posterior del distribuidor y la cara delantera del soporte.

Ahora bien, el material termoplástico en estado líquido inyectado a presión en la cavidad de moldeo aplica a la cara delantera de la matriz unos esfuerzos considerables, que, así, se ejercen esencialmente en voladizo con respecto a los apoyos de la matriz sobre el distribuidor, en particular por medio de las boquillas, lo que se traduce por una tendencia de la matriz a flexionarse entre estos apoyos.

Una flexión de la matriz se traduciría por una deformación de la cara delantera de esta, es decir por una parte, por un defecto de geometría de la cavidad de moldeo y, por consiguiente, por un defecto de geometría de las piezas obtenidas por moldeo, y por otra parte, por un defecto de aplicación de esta cara delantera sobre una cara similar de una contramatriz, alrededor de las cavidades, y por consiguiente, por unas fugas de material termoplástico alrededor de las cavidades y por unas rebabas alrededor de las piezas obtenidas.

Transmitida al renglón por medio del distribuidor, dicha flexión de la matriz podría también traducirse por una fluencia progresiva del soporte, que se traduce a su vez por una pérdida de estanqueidad entre el distribuidor y las boquillas cada vez que, como es frecuente, esta estanqueidad está asegurada por simple apoyo longitudinal mutuo.

Se busca por consiguiente evitar esta tendencia a la flexión:

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por una parte, dando a la matriz un espesor apropiado par conferirle la rigidez requerida,

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por otra parte, cuando están previstos varios ejemplares de boquilla de inyección, separando mutuamente estos diferentes ejemplares de manera suficiente para afectar lo menos posible esta rigidez de la matriz.

Se obtiene ciertamente una rigidez suficiente de esta matriz, y se puede asegurar la calidad geométrica de las piezas obtenidas, limitar la necesidad de desbarbado de éstas y reducir las pérdidas de material termoplástico, pero con los inconvenientes

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de un espesor importante y, por consiguiente, por una parte, de un peso importante de la matriz y del dispositivo de inyección en su conjunto, es decir también de un sobredimensionado de los medios apertura y de cierre de los moldes, por otra parte, de una de la longitud de las boquillas, es decir también de una cierta dificultad para mantener una temperatura sensiblemente uniforme del material termoplástico en estado líquido que transita por ellas, y

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de una dispersión de los diferentes ejemplares de la boquilla de inyección, lo que tiene consecuencias tanto cuando se utilizan varios ejemplares de una boquilla de inyección para moldear una sola pieza de gran tamaño como cuando se utilizan varios ejemplares de un boquilla de inyección para realizar una pieza respectiva de pequeño tamaño, no permitiendo en el primer caso el moldeo de ciertas formas complejas, que necesitarían por lo menos localmente una densidad más importante de boquillas de inyección, y, en el segundo caso, limitando el número de boquillas, es decir de cavidades y por consiguiente de piezas moldeadas de una sola vez, para unas dimensiones dadas de la cara delantera de la matriz.

Para intentar evitar estos inconvenientes, la solicitud de patente japonesa JP-A-05 18 5471 propone un dispositivo de inyección del tipo indicado en el preámbulo, que comprende además una placa delantera de un material térmicamente aislante, apoyada de plano, de forma tan continua como sea posible, contra una superficie tan grande como sea posible de la cara posterior de la matriz y de la cara delantera del distribuidor, alrededor de cada ejemplar de la boquilla de inyección, para llenar al máximo dicho espacio delantero, y, a título de medios de arriostrado entre el distribuidor y el soporte, una placa posterior de un material térmicamente aislante, apoyada de plano, de forma tan continua como sea posible, contra una superficie tan grande como sea posible de la cara posterior del distribuidor y de la cara delantera del soporte, alrededor de medios de obturación, para llenar al máximo dicho espacio posterior, de tal manera que los esfuerzos que el material termoplástico inyectado en la cavidad de moldeo ejerce sobre la cara delantera de la matriz se repartan de forma tan uniforme como sea posible, por la cara posterior de ésta, sobre la cara delantera del distribuidor y que este último los transmita a su vez al soporte de forma repartida tan uniformemente como sea posible por su cara posterior.

Sin embargo, en el dispositivo descrito en la solicitud de patente japonesa citada, los medios de apoyo periférico conservan una concepción tradicional, es decir comprenden un conjunto rígido de calado que presenta una cara delantera que descansa de plano contra la zona periférica de la cara posterior de la matriz y una cara posterior que descansa de plano contra la cara delantera del soporte.

Ahora bien, incluso si se elige un material aislante tan incompresible como sea posible para las placas delantera y posterior, el material generalmente metálico utilizado para realizar el conjunto rígido de calado es también menos compresible y, en la medida en que la transmisión de los esfuerzos en cuestión de la matriz hacia el distribuidor y después del distribuidor hacia el soporte, por medio de las placas delantera y posterior, se ejerce en voladizo con respecto al apoyo que este conjunto rígido de calado ofrece a la matriz y al apoyo que el soporte ofrece a ese conjunto rígido, tendiendo estos esfuerzos también a traducirse por una flexión de la matriz y, eventualmente, del distribuidor, con todos los inconvenientes citados que pueden resultar de ello.

El objetivo de la presente invención es evitar estos inconvenientes y, a este fin, la presente invención propone un dispositivo de inyección-moldeo del tipo indicado en el preámbulo, que comprende como sugiere la solicitud de patente japonesa citada una placa delantera de un material térmicamente aislante, apoyada de plano, de manera tan continua como sea posible, contra una superficie tan grande como sea posible de la cara posterior de la matriz y de la cara delantera del distribuidor, alrededor de cada ejemplar de la boquilla de inyección y, en caso necesario, de los medios localizados de posicionado relativo, para llenar al máximo dicho espacio delantero, siendo dicha placa delantera sensiblemente incompresible paralelamente al sentido de inyección en unas condiciones normales de inyección, estando este dispositivo caracterizado porque dichos medios de apoyo periférico comprenden un conjunto rígido de calado que presenta una cara delantera coplanaria de la cara delantera del distribuidor y una parte periférica de la placa delantera, apoyada de plano, de forma tan continua como sea posible, alrededor de los tirantes, hacia delante contra una superficie tan grande como sea posible de la zona periférica de la cara posterior de la matriz y hacia la parte posterior contra la cara delantera del conjunto de calado.

Se uniformiza así el modo de apoyo de la cara posterior de la matriz contra el distribuidor, por una parte, y contra el conjunto rígido de calado, por otra parte, lo que hace desaparecer prácticamente cualquier transmisión de esfuerzos en voladizo entre sí a consecuencia de los esfuerzos aplicados a la cara delantera de la matriz por el material termoplástico inyectado y cualquier tendencia de la matriz a la flexión.

En estas condiciones, mientras que el soporte permanece en cualquier caso dimensionado para resistir al conjunto de los esfuerzos así aplicados por el material termoplástico a la cara delantera de la matriz, es posible reducir sensiblemente el espesor de ésta entre sus caras delantera y posterior y, si se desea, aproximar unos a los otros los diferentes ejemplares de la boquilla de inyección.

Así, por una parte, es posible aligerar considerablemente el dispositivo de inyección, recurrir a unos medios de apertura y de cierre de los moldes menos potentes, acortar las boquillas, simplificar los medios asociados de calentamiento y de regulación térmica y, por consiguiente, reducir el coste de las instalaciones de moldeo y, por otra parte, es posible o bien moldear unas piezas de gran dimensión por medio de varios ejemplares de una boquilla de inyección disponiendo si es necesario estas últimas mucho más cerca unas de las otras para responder a la necesidad de una geometría particular de estas piezas, es decir realizar por inyección-moldeo unas piezas cuya geometría parecía hasta el presente difícilmente previsible para una realización por este procedimiento, o bien fabricar simultáneamente un mayor número de piezas de pequeño tamaño utilizando un solo ejemplar respectivo de boquilla de inyección aproximando mutuamente los diferentes ejemplares de boquilla y previendo por consiguiente un número superior de los ejemplares y de las cavidades correspondientes, a igualdad de dimensiones de la cara delantera de la matriz.

Sin embargo, la elección de un material térmicamente aislante para la placa delantera y para la placa posterior eventual permite limitar de forma satisfactoria los intercambios térmicos entre el distribuidor, por una parte, la matriz y el soporte, por otra parte.

Se podría conservar por otra parte la concepción tradicional de los medios de arriostrado entre el distribuidor y el soporte, es decir una disposición localizada de medios de arriostrado entre sí; en este caso, sin embargo, solamente la placa delantera y el distribuidor contribuirían a rigidizar la matriz en contra de una flexión.

Se prefiere por consiguiente un modo de realización del dispositivo según la invención en el cual, de forma conocida en sí misma y como en el dispositivo descrito en la solicitud de patente japonesa citada, los medios de arriostrado entre la cara posterior del distribuidor y la cara delantera del soporte están constituidos por una placa posterior de un material térmicamente aislante, apoyada de plano, de forma tan continua como sea posible, contra una superficie tan grande como sea posible de la cara posterior del distribuidor y de la cara delantera del soporte, alrededor del conducto de alimentación y, en caso necesario, unos medios de obturación, para llenar al máximo dicho espacio posterior, y esta placa posterior es sensiblemente incompresible paralelamente al sentido de inyección en unas condiciones normales de inyección, y en el cual se uniformiza también el apoyo del distribuidor y del conjunto rígido de calado contra la cara delantera del soporte, de tal manera que la placa posterior y el soporte inferior contribuyen también a rigidizar la matriz en contra de una flexión, de una forma que se comprenderá fácilmente que es favorable.

A este fin, según un modo de realización preferido del dispositivo según la invención, dichos medios de apoyo periférico comprenden un conjunto rígido de calado que presenta una cara posterior coplanaria con la cara posterior del distribuidor y una parte periférica de la placa posterior, apoyada de plano, de forma tan continua como sea posible, alrededor de los tirantes, hacia la parte posterior contra una superficie tan grande como sea posible de la zona periférica de la cara delantera del soporte y hacia delante contra la cara posterior del conjunto de calado.

El dispositivo según la invención se presenta entonces como una superposición de capas constituidas respectivamente por la matriz, la placa delantera, el distribuidor y el conjunto de calado, alrededor de este, la placa posterior y el soporte, de los que cada uno puede presentar unas características homogéneas en particular en términos de compresibilidad, o más precisamente de incompresibilidad paralelamente al sentido de inyección, haciendo referencia a las condiciones normales de inyección, y que trabajan por tanto en unas condiciones respectiva uniformes, de forma totalmente favorable a una reducción, incluso una supresión, de los riesgos de deformación. Esta superposición de capas, ligadas entre sí por los tirantes, está prácticamente exenta de lagunas, lo que les permite cooperar a fin de presentar una rigidez suficiente para un espesor global reducido con respecto al del dispositivo de inyección de concepción tradicional, midiéndose este espesor paralelamente al sentido de inyección.

En el dispositivo multicapas así constituido, la matriz está aislada térmicamente del distribuidor, a su vez aislado térmicamente del soporte y, en la medida en que las placas delantera y posterior se extienden entre el conjunto de calado y, respectivamente, la matriz o el soporte, este aislamiento térmico del distribuidor con respecto a la matriz y al soporte se refiere también al conjunto de calado.

Se puede además aislar térmicamente el distribuidor del conjunto de calado si, como se prefiere, el dispositivo según la invención comprende además una envolvente periférica de material térmicamente aislante, que llena dicho espacio periférico continuo, dispuesta en relación de continuidad con las placas delantera y posterior, y que presenta paralelamente al sentido de inyección una rigidez como máximo igual a la del distribuidor y de los medios de apoyo.

Se crea entonces un aislamiento térmico continuo entre el distribuidor, que se quiere mantener a una temperatura suficientemente elevada para que el material termoplástico permanezca en el mismo en estado líquido y que se provee generalmente a este fin de medios de calentamiento, y una envolvente comparativamente fría constituida alrededor del distribuidor por la matriz, el soporte y el conjunto rígido de calado, generalmente provistos a su vez de medios de enfriado.

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La continuidad de la envolvente periférica con las placas delantera y posterior puede resultar de un simple apoyo de la envolvente periférica hacia delante sobre la placa delantera y hacia atrás sobre la placa posterior y la elección para la envolvente periférica de una rigidez más o menos igual a la del distribuidor y de los medios de apoyo permite no perturbar el efecto de repartición de los esfuerzos proporcionado de acuerdo con la presente invención.

Otras características y ventajas de un dispositivo según la invención resaltarán de la descripción siguiente, relativa a un ejemplo no limitativo de realización, así como de los planos anexos que acompañan esta descripción.

La figura 1 muestra un dispositivo de inyección de la técnica anterior, en sección por un plano paralelo al sentido de inyección.

La figura 2 muestra una vista similar de un dispositivo de inyección de acuerdo con la presente invención.

Teniendo en cuenta que encuentran de nuevo en el dispositivo según la invención, tal como se ha ilustrado en la figura 2, los mismos componentes que en un dispositivo de inyección tradicional, tal como se ha ilustrado en la figura 1, se tomarán de nuevo las mismas referencias numéricas para describir estos componentes.

En su modo de realización según la invención como en su modo de realización según la técnica anterior, el dispositivo ilustrado a título de ejemplo no limitativo está destinado a fabricar simultáneamente, por inyección-moldeo, varios productos idénticos, a saber aquí dos productos idénticos tales como unos tapones para botellas de agua, de producto detergente doméstico o producto similar; debe observarse, sin embargo, que la presente invención podrá encontrar asimismo su aplicación para el moldeo de una sola pieza de dimensión más importante que la de un tapón, o cualquier otra pieza, utilizando una boquilla de inyección única o varias boquillas de inyección.

En sus dos versiones ilustradas respectivamente en las figuras 1 y 2, el dispositivo de inyección comprende así una matriz rígida 1, que, con referencia a un sentido de inyección 2 determinado, que servirá de referencia a las nociones de delantero y de posterior para el conjunto de la presente descripción, presenta una cara delantera 3 por ejemplo plana, vaciada aquí por dos cavidades 4 de moldeo, por ejemplo mutuamente idénticas, o más generalmente tantos ejemplares de una cavidad de moldeo como productos se desea moldear simultáneamente.

Como es bien conocido por un experto en la materia, la matriz 1 está constituida por un apilamiento, plano, paralelamente al sentido 2 de una pluralidad de placas, planas, a saber en el ejemplo ilustrado una placa delantera 5 que presenta dos caras principales planas, mutuamente paralelas y perpendiculares al sentido 2, a razón de la cara delantera 3 de la matriz 1 y de una cara posterior 6, y de una placa posterior 7 que presentan también dos caras principales planas, mutuamente paralelas y perpendiculares al sentido 2, a razón de una cara delantera 8 que se aplica de plano, de forma tan continua como sea posible, contra la cara posterior 6 de la placa delantera 5 y de una cara posterior 9 que constituye una cara posterior para la matriz 1 considerada en su conjunto.

Las dos placas 5 y 7, presentan por otra parte un canto periférico exterior, no ilustrado, que define un canto periférico exterior para la matriz 1.

En el emplazamiento de cada cavidad 4, la placa 5 está perforada paralelamente al sentido 2, de parte a parte, es decir de su cara posterior 6 a su cara delantera 3, por un alojamiento respectivo 10 para una pieza aplicada 11 respectiva que constituye la cavidad 4 propiamente dicha, presentando cada pieza 11 hacia adelante, alrededor de la cavidad 4 respectiva, una cara plana 12 coplanaria con la cara delantera 3 de la matriz 1, o de la placa 5, y hacia la parte posterior una cara posterior 13 coplanaria con la cara posterior 6 de la placa delantera 5, de manera que se apoye como esta última, hacia la parte posterior, sobre la cara delantera 8 de la placa 7. El encajado de una nervadura periférica 14 que cada pieza 11 presenta en la proximidad inmediata de esta cara posterior 13, en una garganta periférica 15 practicada complementariamente en cada alojamiento 10, en la proximidad inmediata de la cara posterior 6 de la placa 5, permite inmovilizar cada pieza 11 con respecto a las placas 5, 7 por pinzado entre estas últimas paralelamente al sentido 2, en razón de un ensamblado mutuo de las placas 5, 7 por medio de tirantes 16, paralelos al sentido 2, que serán descritos a continuación.

Un montaje de este tipo es bien conocido por un experto en la materia y no necesita por consiguiente más descripción.

Asimismo, de una manera conocida por un experto en la materia, que no será descrita en detalle, a cada cavidad 4 está asociada una boquilla respectiva 17 de inyección de material termoplástico en estado liquido, quedando entendido que varios ejemplares de una boquilla 17 podrían estar asociados a una misma cavidad 4, en particular en el caso de una cavidad 4 única.

La boquilla 17 está dispuesta según un eje respectivo 18 que está orientado paralelamente al sentido 2 y, en el ejemplo ilustrado, constituye ventajosamente un eje de simetría para la cavidad 4 correspondiente así como para la pieza 11 correspondiente en su conjunto.

Cada boquilla 17 está equipada con medios de calentamiento y de regulación de la temperatura, no ilustrados, en unas condiciones bien conocidas por un experto en la materia, a fin de mantener el material termoplástico en curso de inyección en estado líquido.

Para recibir la boquilla 17 correspondiente, cada pieza 11 y, coaxialmente con cada pieza 11 respectivamente, la placa 7 están perforadas por un paso respectivo 19, 20 que las atraviesa de parte a parte según el eje 18, es decir respectivamente de la cara posterior 13 hacia la cavidad 4 y de la cara posterior 9 hacia la cara delantera 8, en el sentido 2.

En una zona extrema posterior, cada boquilla 17 presenta un ensanchamiento 21, en dirección radial con respecto al eje 18 respectivo, definiendo este ensanchamiento 21 hacia delante, un escalonado anular 22, perpendicular al eje 18 respectivo y vuelto hacia la parte delantera. Por este escalonado 22, situado a un nivel intermedio entre las caras 9 y 8 de la placa 7, cada boquilla 17 se apoya hacia delante sobre un escalonado anular 23 practicado complementariamente, en hueco, en la cara posterior 9 de la placa 7, el cual escalonado 23 está vuelto hacia la parte posterior y constituye el fondo de una zona 24 ensanchada, perpendicularmente al acceso 18 respectivo, que cada paso 20 presenta en la proximidad inmediata de su unión con la cara posterior 9 de la placa posterior 7. El apoyo del escalonado 22, hacia delante, sobre el escalonado 23 correspondiente fija cada boquilla, paralelamente al sentido 2, con respecto a la placa 7, a la placa 5, a la cavidad 4 correspondiente, y una cooperación entre el ensanchamiento 21 de cada boquilla 17 y la zona ensanchada 24 del paso 20 correspondiente, perpendicularmente al eje 18 correspondiente, fija localmente la boquilla 20 en posición perpendicularmente a este eje 18, con respecto a las placas 7 y 5 así como con respecto a la cavidad 4 correspondientes; de forma no representada, pueden estar previstos también unos medios en cada pieza 11 para asegurar en la misma la coaxialidad de la boquilla 17 respectiva.

De forma también conocida, cada boquilla 17 forma un resalte, hacia la parte posterior, con respecto a la cara 9 de la placa 7, a saber por su ensanchamiento 21 que está delimitado hacia la parte posterior por una cara posterior, plana 25 que está orientada perpendicularmente al eje 18 correspondiente y se sitúa, para todas las boquillas 17, a un misma distancia de la cara posterior 9 de la placa 7, detrás de esta, paralelamente al sentido 2. En otros términos, las caras posteriores 25 de las diferentes boquillas 17 son mutuamente coplanarias y paralelas a la cara posterior 9 de la placa posterior 7.

De manera bien conocida en sí misma, unas arandelas que forman un resorte pueden estar intercaladas entre los escalonados 22 y 23 para tender a empujar elásticamente cada boquilla 17 hacia la parte posterior con respecto a la placa 7, en particular cuando se utiliza un simple apoyo de cada cara 25, hacia la parte posterior, contra la cara delantera 26 plana, perpendicular al sentido 2, de un distribuidor 27 dispuesto en la parte posterior de la placa 7 para asegurar la estanqueidad en contra de un paso de material termoplástico en estado líquido, entre cada boquilla 17 y este distribuidor 27.

Debe observarse, sin embargo, que la presente invención es compatible con otros modos de cooperación entre las boquillas 17 y el distribuidor 27, y por ejemplo con el montaje solidario pero amovible de cada boquilla 17 sobre el distribuidor 27, por ejemplo por roscado.

La cara delantera 26 del distribuidor 27 está así dispuesta paralelamente a la cara posterior 9 de la placa 7, detrás de ésta, y cubre coplanariamente las caras posteriores 25 de todas las boquillas 17.

En el interior del distribuidor 27 está practicada una red de canales 28 de distribución del material termoplástico en estado líquido entre las diferentes boquillas 17, y están previstos unos medios para hacer de manera que cada uno de los canales 28 desemboque hacia delante, y hacia la boquilla 17 respectivamente correspondiente, por lo menos aproximadamente según el eje 18 de esta. A título de ejemplo no limitativo de dichos medios de posicionado relativo, se ha ilustrado en las figuras 1 y 2 un pivote 29 dispuesto según un eje 30 paralelo a los ejes 18 y dispuesto entre estos tres últimos, a una misma distancia de cada uno de ellos, el cual pivote 29 se acopla complementariamente, respectivamente hacia delante y hacia la parte posterior, en una cavidad ciega 31 practicada complementariamente en la cara posterior 9 de la placa 7, según el eje 30, y en una cavidad ciega 32 practicada complementariamente en la cara delantera 26 del distribuidor 27, según el eje 30. Según los casos, más de un pivote 29, cooperando así con una cavidad respectiva 31 de la placa 7 y una cavidad respectiva 32 del distribuidor 27, puede estar previsto de forma bien conocida por el experto en la materia.

Según el eje 30, la red de canales 28 del distribuidor 27 está conectada, por un canal 53 de este, a un conducto 33 de alimentación del distribuidor 27 con material termoplástico en estado líquido, el cual conducto 33 está también dispuesto según el eje 30 y forma un resalte, hacia la parte posterior, con respecto a una cara posterior 34 del distribuidor 27, plana y paralela a la cara 26.

El modo de cooperación entre el conducto 33 y el distribuidor 27 es bien conocido en sí mismo por un experto en la materia, y no será detallado. Asimismo, este conducto 33, como el distribuidor 27, está provisto de medios regulados de calentamiento que son bien conocidos por un experto en la materia y no han sido ilustrados.

Perpendicularmente al sentido 2, las caras delantera 26 y posterior 34 del distribuidor 27 presentan unas dimensiones inferiores a las de la cara posterior 9 de la placa 7 y están unidas mutuamente, entre los tirantes 16, por un canto periférico 35 que, así, está dispuesto retirado hacia el eje 30 y los ejes 18 con respecto a los tirantes 16.

En la parte posterior del distribuidor 27 está dispuesto un soporte 36 plano, perpendicular al sentido 2 y que presenta hacia la cara posterior 34 del distribuidor 27 una cara delantera 37 que es plana y paralela a la cara 34 pero presenta perpendicularmente al sentido 2 unas dimensiones superiores a las de esta cara 34, a saber sensiblemente idénticas a las de la cara posterior 9 de la placa 7 o también de la cara delantera 3 de la placa 5.

Hacia la parte posterior, el soporte 36 está delimitado por una cara posterior 38 que, en el ejemplo ilustrado, es también plana y perpendicular al sentido 2 y que presenta perpendicularmente a éste unas dimensiones sensiblemente idénticas a las de la cara 37.

Según el eje 30, es decir coaxialmente con el conducto 33 de alimentación, el soporte 36 está perforado de parte a parte, es decir de su cara posterior 38 a su cara delantera 37, por un paso 39 que permite su libre atravesado por el conducto 33. Asimismo, cuando las boquillas 17 son de un tipo con obturación mandada, está perforado de parte a parte, según cada eje 18 por un canal no representado que permite también un libre paso, paralelamente al sentido 2, para unos medios de obturación de la boquilla 17 respectivamente correspondiente, esquematizados en el ejemplo ilustrado en forma de una prolongación de cada eje 18 hasta la parte posterior de la cara posterior 38 del soporte 36; éste presenta entonces ventajosamente, sobre esta cara 38, unos medios mandados para provocar el paso de los medios de obturación de una a la otra de una posición de obturación de la boquilla 17 correspondiente y de una posición de apertura de esta boquilla 17, como se ha esquematizado por una doble flecha 40 paralela al sentido 2; un montaje de este tipo es bien conocido en sí mismo por un experto en la materia, y no será más descrito. Queda entendido que las boquillas 17 pueden también estar desprovistas de obturador, de una forma totalmente compatible con la realización de la presente invención.

Al igual que la cara delantera 26 del distribuidor 27 está separada de la cara posterior 29 de la placa 7, dejando subsistir frente a ella un espacio plano 41, perpendicular al sentido 2 y continuo si se exceptúa su atravesado por la zona ensanchada 21 de las boquillas 17 y por el pivote de posicionado 29, la cara delantera 37 del soporte 36 está separada de la cara posterior 34 del distribuidor 27, hacia la parte posterior, y deja subsistir con respecto a esta cara 34 un espacio plano 42 perpendicular al sentido 2 y continuo si se exceptúa su atravesado por el conducto de alimentación 33 y, en caso necesario, por los medios de obturación de las diferentes boquillas 17.

En la técnica anterior, tal como se ha ilustrado en la figura 1, el espacio 42 está preservado por interposición entre las caras 37 y 34, según cada eje 18, de una riostra rígida respectiva 43 estrechamente localizada, perpendicularmente al sentido 2, a fin de reducir los puentes térmicos entre la cara posterior 34 del distribuidor 27 y la cara delantera 37 del soporte 36. El espacio 42, alrededor del conducto de alimentación 33, de los eventuales medios de obturación de las boquillas 17 y de las riostras 43, define una lámina de aire, y es lo mismo en el espacio 41 entre los ensanchamientos 21 de las boquillas 17 y al pivote de contraje 29 y alrededor de ellos.

Asimismo, a todo alrededor del canto periférico 35 del distribuidor 27 está realizado un espacio periférico continuo 44 que comunica con los espacios 41 y 42 y define como ellos, en la técnica anterior, una lámina de aire que contribuye al aislamiento térmico del distribuidor 27.

Alrededor de éste, en el sentido de un alejamiento con respecto al eje 30, el espacio 44 está definido por unos medios periféricos de apoyo de una zona periférica de la cara delantera 37 del soporte 36 hacia delante sobre una zona periférica de la cara posterior 9 de la matriz 1, bajo el efecto de los tirantes 16 que actúan sobre el soporte 38 y sobre la matriz 1 en el sentido de una aproximación mutua a través de estos medios periféricos de apoyo y pueden presentar diversas formas y concepciones, a saber por ejemplo la forma de bulones de ensamblaje, paralelamente al sentido 2, del soporte 38 a los medios periféricos de apoyo, de la placa 7 con estos medios y de la placa 5 con la placa 7, no siendo desde luego este ejemplo en modo alguno limitativo.

En la técnica anterior, como muestra la figura 1, los medios periféricos de apoyo están constituidos por un conjunto rígido de calado 45 constituido por piezas macizas de las que cada una presenta una cara posterior plana 46, perpendicular al sentido 2, sobre la cual la cara delantera 37 del soporte 36 se apoya de plano en este sentido 2, y una cara delantera 47 también plana y perpendicular al sentido 2, estando esta cara 47 apoyada de plano en este sentido 2 sobre la cara posterior 9 de la placa 7.

Con el soporte 36 y la matriz 1, el conjunto rígido de calado 45 constituye alrededor del distribuidor 27 una envolvente comparativamente fría, en relación de intercambio térmico con el aire ambiente y muy a menudo provista de medios de enfriado no representados, por ejemplo realizados en forma de canales de circulación de un líquido de enfriado.

En estas condiciones, cuando tiene lugar la inyección, es decir cuando se inyecta material termoplástico en estado líquido en los diferentes ejemplares de una cavidad cerrada 48, delimitada en cada cavidad 4 por una contracavidad respectiva 49 de una contramatriz no ilustrada, la presión aplicada por el material termoplástico en cada cavidad 4, es decir en cada pieza 11, se traduce por la aplicación, a la placa 7, de esfuerzos esencialmente en voladizo con respecto a los apoyos comparativamente limitados de las boquillas 17, hacia la parte posterior, contra la cara delantera 26 del distribuidor, así como con respecto a los apoyos respectivos del pivote 29 contra el distribuidor 27 y de la cara posterior 9 de la placa 7 contra la cara delantera 47 del conjunto de calado 45.

Resulta de ello una tendencia de la placa 7 a flexionarse hacia la parte posterior entre los apoyos así constituidos, y es dando a la placa 7 un espesor consecuente, entre sus caras delantera 8 y posterior 9, que necesita una longitud apropiada de las boquillas 17 paralelamente al sentido 2, que se comunica a esta placa 7 una resistencia mecánica suficiente en contra de dicha flexión.

En el caso de un dispositivo de acuerdo con la presente invención, tal como se ha ilustrado en la figura 2, por el contrario, el espacio 41 está totalmente lleno, alrededor de los ensanchamientos 21 de las boquillas 17 y del pivote 29, por una placa delantera 50 de material térmicamente aislante que se apoya de plano, de forma tan continua como sea posible, sobre una superficie tan grande como sea posible de la cara posterior 9 de la placa 7, hacia delante, y sobre una superficie tan grande como sea posible de la cara delantera 26 del distribuidor 27, hacia la parte posterior; además, en un dispositivo de este tipo, una parte periférica de esta placa 50, se extiende entre la cara delantera 47 del conjunto rígido de calado 45, entonces coplanario con la cara delantera 26 del distribuidor 27, y la zona periférica correspondiente de la cara posterior 9 de la placa 7, hasta la periferia exterior de esta, y también está sometida al efecto de apriete proporcionado por los tirantes 16.

El material constitutivo de la placa 50 se elige de forma que sea sensiblemente incompresible paralelamente al sentido 2 en condiciones normales de inyección, por lo que la placa 50 asegura al mismo título que los ensanchamientos 21 de las boquillas 17 y que el pivote 29 una transmisión de esfuerzos, en sentido opuesto al sentido 2, de la cara posterior 9 de la placa 7 a la cara delantera 26 del distribuidor 27 así como, en la medida en que la placa 50 se prolonga entre una zona periférica de la cara posterior 9 de la placa 7 y de la cara delantera 47 del conjunto rígido de calado 45, la misma asegura una transmisión de los esfuerzos de la placa 7 a este conjunto 45 en sentido opuesto al sentido 2.

Así, como comprenderá fácilmente un experto en la materia, se obtiene una repartición sobre la totalidad de la cara delantera 26 del distribuidor 27 y sobre la cara delantera 47 del conjunto 45, de los esfuerzos que tenderían a hacer flexionar la placa 7, por lo que el distribuidor 27 y el conjunto 45 contribuyen a la rigidización de esta.

Se puede por tanto reducir el espesor de la placa 7 así como la longitud de las boquillas 17, en comparación con la técnica anterior, sin en cambio temer una flexión de la placa 7 bajo el efecto de los esfuerzos que le son aplicados por el material termoplástico en estado líquido, inyectado en las cavidades 48. Se pueden también aproximar mutuamente los pasos 20 practicados en la placa 7 en vista la recepción de las boquillas 17, es decir estas boquillas 17 así como las cavidades 4 correspondientes, lo que permite aumentar el número de cavidades 4, a dimensiones idénticas del dispositivo de inyección perpendicularmente al sentido 2.

Naturalmente, el distribuidor 27 podría entonces tener tendencia a flexionarse entre las riostras 43 si estas fueran conservadas, por lo que sería así solicitado hacia la parte posterior, en voladizo con respecto a estas riostras 43.

Por consiguiente, en el dispositivo según la invención, se prefiere remplazar las riostras localizadas 43, en el espacio 42, por una placa 51 en todos los `puntos similar a la placa 50, es decir realizada en un material térmicamente aislante, sensiblemente incompresible paralela al sentido 2 en condiciones normales de inyección, y se dimensiona esta placa 51 de tal manera que esté apoyada de plano, de forma tan continua como sea posible, sobre una superficie tan grande como sea posible de la cara posterior 34 del distribuidor 35 y de la cara 37 del soporte 36, alrededor de los conductos de alimentación 39 y de los eventuales medios de obturación de las boquillas 17, hasta entre la cara posterior 46 del conjunto rígido de calado 45, entonces coplanaria con la cara posterior 34 del distribuidor 27, y una zona periférica de la cara delantera 37 del soporte 36, por una parte periferia de la placa 51 entonces también interesada por el apriete aplicado por los tirantes 16.

Resulta entonces un conjunto compacto, constituido por una superposición de la placa 7, de la placa 50, del distribuidor 27 y del conjunto rígido de calado 45, de la placa 51, y del soporte 38 que coopera para resistir en contra de una flexión bajo el efecto de los esfuerzos aplicados a las cavidades 4, en el interior de las cavidades 48, por el material termoplástico inyectado en estas últimas, y la obtención de una rigidez suficiente a nivel de la placa 5 y de las piezas 11 definiendo las mismas las cavidades 4 puede obtenerse al precio de un espesor total mucho menor que el conjunto así constituido entre la cara delantera 3 de la placa 5 y la cara posterior 38 del soporte 36.

La elección de un material apropiado para las placas 50 y 51 permite obtener además un aislamiento térmico por lo menos tan bueno como en la técnica anterior alrededor del distribuidor 27, y se puede mejorar este aislamiento térmico llenando el espacio 44 por medio de una envolvente periférica 52 de un material térmicamente aislante, continua periféricamente y en relación de continuidad con las placas 50 y 51, teniendo cuidado de elegir el material constitutivo de esta envolvente periférica 52 de tal manera que presente una compresibilidad, paralelamente al sentido 2, por lo menos igual a la del distribuidor 27, es decir una rigidez como máximo igual a la de este en contra de una compresión paralelamente al sentido 2.

Naturalmente, esta referencia al distribuidor 27 en lo que se refiere a la eventual compresibilidad de la envolvente periférica 52 debe entenderse en el contexto general de la presente solicitud, en el cual queda entendido que el distribuidor 27, así como la matriz 6, el soporte 38, el conjunto rígido de calado 45 y las placas 41 y 42, es rígido en condiciones normales de inyección, es decir resiste la flexión por lo menos cuando está integrado en el conjunto compacto constituido por la superposición indicada y resiste además los esfuerzos de compresión a los cuales puede ser sometido durante la inyección del material termoplástico en estado líquido en las cavidades 14 o cavidades 48. A este respecto, estos componentes comunes a un dispositivo según la invención y a un dispositivo de la técnica anterior pueden ser realizados en los mismos materiales que en la técnica anterior, a saber por ejemplo de acero. Las placas 41 y 42 pueden en cuanto así mismas estar constituidas por un tejido de fibras de vidrio, en capas superpuestas y ligadas entre sí por embebido en una resina termoendurecible, siendo dicha constitución sin embargo indicada sólo a título de ejemplo no limitativo.

Un experto en la materia comprenderá fácilmente que el modo de realización de un dispositivo de inyección según la invención que acaba de ser descrito constituye únicamente un ejemplo no limitativo con respecto al cual se podrán prever numerosas variantes sin salir por ello del marco de la presente invención, en particular en términos de número de cavidades tales como 4, de número de boquillas tales como 17, asociado a cada cavidad tal como 4, de concepción general de las boquillas 17, del distribuidor 27 y de su conducto de alimentación 33, y en términos de elección y de disposición relativa de los componentes respectivos de la matriz 1, del soporte 38 y del conjunto rígido de calado 45.

Claims (3)

1. Dispositivo de inyección de un material termoplástico en estado líquido en una cavidad de moldeo (4), que comprende, con referencia a un sentido determinado (2) de inyección:

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una matriz rígida (1), que presenta una cara delantera (3) que delimita parcialmente la cavidad (4) de moldeo, una cara posterior (9) sensiblemente plana y sensiblemente perpendicular al sentido de inyección (2), y por lo menos un ejemplar de un paso (19, 20) que atraviesa la matriz (1) de su cara posterior (9) a su cara delantera (3), en el sentido de inyección (2),

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tantos ejemplares de una boquilla de inyección como ejemplares del paso pasante (19, 20), estando cada ejemplar de la boquilla de inyección (17) dispuesto en el interior de un ejemplar respectivo del paso pasante (19, 20) y en apoyo hacia delante sobre la cara posterior (9) de la matriz (1), formando resalte hacia la parte posterior sobre la cara posterior (9) de la matriz (1),

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un distribuidor (27) plano, rígido, que presenta una cara delantera (26) sensiblemente plana, sensiblemente paralela a la cara posterior (9) de la matriz (1) y en apoyo hacia delante sobre cada ejemplar de la boquilla de inyección (17) y, en caso necesario, sobre la cara posterior (9) de la matriz (1) a través de medios localizados (29) de posicionado relativo, de manera que se defina alrededor de cada ejemplar de la boquilla de inyección (17) y, en caso necesario, de los medios localizados (29) de posicionado relativo, entre la cara delantera (26) del distribuidor y la cara posterior (9) de la matriz (1), un espacio delantero (41) sensiblemente continuo, plano, presentando el distribuidor (27) además una cara posterior (34) sensiblemente plana, sensiblemente paralela a su cara delantera (26), y un canto periférico (35) que une mutuamente sus caras delantera y posterior (34),

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un conducto (33) de alimentación del distribuidor (27) con material termoplástico en estado líquido, que forma un resalte hacia la parte posterior sobre la cara posterior (34) del distribuidor, y, en caso necesario, unos medios mandados de obturación de cada ejemplar de la boquilla de inyección (17), que forman un resalte hacia la parte posterior sobre la cara posterior (34) del distribuidor (27),

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un soporte (36) plano, rígido, que presenta una cara delantera (37) sensiblemente plana, sensiblemente paralela a la cara posterior (34) del distribuidor (27) y apoyada hacia delante sobre la cara posterior (34) del distribuidor (27) a través de medios de arriostrado (51) de manera que se defina alrededor del conducto de alimentación (33) y, en caso necesario, de los medios de obturación, entre la cara delantera (37) del soporte (36) y la cara posterior (34) del distribuidor (27), un espacio posterior (42) sensiblemente continuo, plano, estando el soporte (36) y los medios de arriostrado (51) dispuestos para permitir un libre paso, hacia la parte posterior, del conducto de alimentación (33) y, en caso necesario, de los medios de obturación,

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unos medios rígidos (45, 50, 51) de apoyo periférico, hacia delante, de una zona periférica de la cara delantera (37) del soporte (36) sobre una zona periférica de la cara posterior (9) de la matriz(1), alrededor del canto periférico (35) del distribuidor (27), que define con el canto periférico (35) del distribuidor un espacio periférico (44) continuo, que comunica con los espacios delantero (41) y posterior (42), y

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unos tirantes (16) de ensamblaje mutuo de la matriz (1) y del soporte por medio de dichos medios de apoyo periférico (45, 50, 51), sensiblemente paralelos al sentido de inyección y repartidos alrededor de dicho espacio periférico (44),

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una placa delantera (50) de un material térmicamente aislante, apoyada de plano, de forma tan continua como sea posible, contra una superficie tan grande como sea posible de la cara posterior (9) de la matriz (1) y de la cara delantera (26) del distribuidor (27), alrededor de cada ejemplar de la boquilla de inyección (17) y, en caso necesario, de medios localizados (29) de posicionado relativo, para llenar al máximo dicho espacio delantero (41), siendo dicha placa delantera (50) sensiblemente incompresible paralelamente al sentido de inyección en las condiciones normales de inyección,

caracterizado porque dichos medios de apoyo periférico (45, 50, 51) comprenden un conjunto rígido (45) de calado que presenta una cara delantera (47) coplanaria con la cara delantera (26) del distribuidor (27) y una parte periférica de la placa delantera (50), apoyada de plano, de forma tan continua como sea posible, alrededor de los tirantes (16), hacia delante contra una superficie tan grande como sea posible de la zona periférica de la cara posterior (9) de la matriz (1) y hacia la parte posterior contra la cara delantera (47) del conjunto de calado (45).

2. Dispositivo de inyección según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de arriostrado (51) están constituidos por una placa posterior (51) del material térmicamente aislante, apoyada de plano, de forma tan continua como sea posible, contra una superficie tan grande como sea posible de la cara posterior (34) del distribuidor (27) y de la cara delantera (37) del soporte (36), alrededor de un conducto de alimentación (33) y, en caso necesario, de los medios de obturación, para llenar al máximo dicho espacio posterior (42), porque la placa posterior (51) es sensiblemente incompresible paralelamente al sentido de inyección en condiciones normales de inyección, y porque dichos medios de apoyo periférico (45, 50, 51) comprenden un conjunto rígido de calado (45) que presenta una cara posterior (46) coplanaria con la cara posterior (34) del distribuidor (27) y una parte periférica de la placa posterior (51), apoyada de plano, de forma tan continua como sea posible, alrededor de los tirantes (16), hacia la parte posterior contra una superficie tan grande como sea posible de la zona periférica de la cara delantera (37) del soporte (36) y hacia delante contra la cara posterior (46) del conjunto de calado (45).

3. Dispositivo de inyección según la reivindicación 2, caracterizado porque comprende una envolvente periférica (52) de material térmicamente aislante, que llena dicho espacio periférico continuo (44), dispuesta en relación de continuidad con las placas delantera (50) y posterior (51), y que presenta paralelamente al sentido de inyección (2) una rigidez como máximo igual a la del distribuidor (27) y de los medios de apoyo (45, 50, 51).