BRPI0603343B1

BRPI0603343B1 - OCO HEATING CYLINDER, AND, INJECTION MOLDING SYSTEM

Info

Publication number: BRPI0603343B1
Application number: BRPI0603343-1A
Authority: BR
Inventors: Emich Juergen
Original assignee: Incoe Corporation
Priority date: 2006-08-17
Filing date: 2006-08-17
Publication date: 2017-10-17
Also published as: BRPI0603343A

Abstract

cilindro de aquecimento oco, e, sistema de moldagem por injeção a invenção refere-se a um cilindro de aquecimento oco para fixação em um bocal de injeção pra uma instalação de moldagem por injeção. um cartucho de aquecimento alongado é helicoidalmente enrolado sobre o lado externo do cilindro. o cartucho de aquecimento contém dois condutores de calor eletricamente aquecíveis, que são eletricamente separados um do outro e são dispostos em diferentes regiões na direção longitudinal do cartucho de aquecimento. um condutor de calor é posicionado para o aquecimento da região de embocadura do bocal e o outro condutor de calor é posicionado para o aquecimento da região de haste do bocal.Hollow heating cylinder and injection molding system The invention relates to a hollow heating cylinder for attachment to an injection nozzle for an injection molding installation. an elongate heating cartridge is helically wound over the outer side of the cylinder. The heating cartridge contains two electrically heatable heat conductors which are electrically separated from each other and are arranged in different regions in the longitudinal direction of the heating cartridge. one heat conductor is positioned for heating the nozzle mouth region and the other heat conductor is positioned for heating the nozzle stem region.

Description

“CILINDRO DE AQUECIMENTO OCO, E, SISTEMA DE MOLDAGEM POR INJEÇÃO” CAMPO TÉCNICO“HOLLOW HEATING CYLINDER AND INJECTION MOLDING SYSTEM” TECHNICAL FIELD

[0001] A presente invenção refere-se a cilindros de aquecimento para bocais de injeção destinados a confecção de moldes para moldagem por injeção.The present invention relates to injection nozzle heater cylinders for making injection molds.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Para a compreensão do problema que serve da base à presente invenção, referência é feita às figuras 1 e 2 dos desenhos. A figura I mostra um sistema de moldagem por injeção, em representação esquemática. A partir de uma máquina de moldagem por injeção, conectada através de uma bucha de alimentação 3, massa fundida quente (isto é, material plástico fundido) é conduzida através dos canais de fluxo 4 de um bloco de distribuição de canal quente aquecido 2 para dois ou mais bocais 10. Os bocais de injeção 10 são posicionados em orifícios de acomodação 8 no membro do lado de injeção 5A da ferramenta de moldagem 6. Os bocais de injeção são conectados através de orifícios de injeção 13 com as cavidades 7, nas quais as partes moldadas são formadas e que são usualmente encontradas na parte do lado de ejeção 5B da ferramenta 6.In understanding the problem underlying the present invention, reference is made to Figures 1 and 2 of the drawings. Figure I shows an injection molding system in schematic representation. From an injection molding machine, connected via a feed bushing 3, hot melt (i.e. melt plastic material) is conducted through the flow channels 4 of a heated hot runner block 2 for two. or more nozzles 10. The injection nozzles 10 are positioned in accommodation holes 8 in the injection side member 5A of the molding tool 6. The injection nozzles are connected through injection holes 13 with the cavities 7, in which the nozzles 7 molded parts are formed which are usually found on the ejection side part 5B of the tool 6.

[00031 Existe uma considerável diferença entre a temperatura requerida da massa fundida e aquela da ferramenta. Por exemplo, a temperatura de processamento da massa fundida pode ser 250°C, enquanto a ferramenta pode ter uma temperatura de tubulação coletora de ar 50°C. Esta diferença de temperatura resulta em um considerável fluxo de calor em afastamento aos bocais, especialmentc nos pontos de contato entre os bocais c a ferramenta. Esta perda de calor tem que ser constantemente compensada por meio do aquecimento dos bocais. Este aquecimento é efetuado por meio de cilindros de aquecimento capazes de serem fixados nos bocais, aos quais a presente invenção se refere. O ponto mais crítico com respeito ao risco de super-resfriamento da massa fundida é no orifício de injeção 13 uma vez que, aqui, a capacidade de absorção de calor do material de bocal envolvente é pequena graças à gradual redução no diâmetro do bocal e ao fato de que existe um contato íntimo entre o bocal e a ferramenta.There is a considerable difference between the required melt temperature and that of the tool. For example, the melt processing temperature may be 250 ° C, while the tool may have an air collecting pipe temperature of 50 ° C. This temperature difference results in a considerable heat flow away from the nozzles, especially at the points of contact between the nozzles and the tool. This heat loss has to be constantly compensated by heating the nozzles. This heating is effected by means of heating cylinders capable of being attached to the nozzles to which the present invention relates. The most critical point with respect to the risk of molten mass overcooling is in the injection port 13 since here the heat absorbing capacity of the surrounding nozzle material is small due to the gradual reduction in nozzle diameter and fact that there is an intimate contact between the nozzle and the tool.

[0004] Estas condições requerem que o aquecimento do bocal na região de bico 12 tenha que ser maior do que na região de haste 11. O suprimento de calor requerido para isto na região de bico 12 é também fortemente dependente das condições de operação, do material da massa fundida e da ferramenta, e da forma do orifício de injeção 13. Em adição, o suprimento de calor tem que ser efetivamente controlável uma vez que a faixa da temperatura de processamento de algumas massas fundidas é muito estreita. Em adição, no estado frio da ferramenta, por exemplo, uma maior quantidade de calor tem que ser suprida à região de bico 12.These conditions require that the heating of the nozzle in the nozzle region 12 must be greater than in the rod region 11. The heat supply required for this in the nozzle region 12 is also strongly dependent on the operating conditions, the melt material and tool material, and injection port shape 13. In addition, the heat supply must be effectively controllable since the processing temperature range of some melts is very narrow. In addition, in the cold state of the tool, for example, a greater amount of heat must be supplied to the nozzle region 12.

[0005] Já é conhecido que os bocais podem ser equipados com dois cilindros de aquecimento separados 20A, 20B, como mostrado, por exemplo, na figura 2, especificamente, um para a região de bico 12 e um para a região de haste 11. Os condutores de calor dos dois cilindros de aquecimento são capazes de ser controlados e/ou regulados independentemente um do outro. Os cilindros de aquecimento tipicamente consistem essencialmente de um cilindro de suporte oco, o qual é provido com uma fenda helicoidal para a acomodação de um cartucho de aquecimento, no qual um condutor de calor é embutido. O passo da fenda helicoidal sobre o cilindro de suporte do cilindro de aquecimento para a região de bico 12 é em geral menor do que o passo da fenda helicoidal sobre o cilindro de suporte para a região de haste 11. No lado externo do cilindro de aquecimento é encontrado uma camisa metálica de proteção 23. Na figura 2, em adição à ilustração do bocal, o orifício de acomodação 8 na ferramenta é também indicado.It is already known that the nozzles can be equipped with two separate heating cylinders 20A, 20B, as shown, for example, in Figure 2, specifically one for the nozzle region 12 and one for the rod region 11. The heat conductors of the two heating cylinders are capable of being controlled and / or regulated independently of each other. Heating cylinders typically consist essentially of a hollow support cylinder which is provided with a helical slot for accommodating a heating cartridge into which a heat conductor is embedded. The pitch of the helical slot over the heating cylinder support cylinder for the nozzle region 12 is generally smaller than the pitch of the helical slot over the support cylinder for the stem region 11. On the outside of the heating cylinder A protective metal jacket 23 is found. In Figure 2, in addition to the nozzle illustration, the accommodation hole 8 in the tool is also indicated.

[0006] Uma desvantagem deste conhecido sistema é que dois cilindros de aquecimentos separados 20A, 20B são requeridos. Uma desvantagem adicional é que a conexão elétrica 34 do cilindro de aquecimento 20A para a região de bico está situada muito afastada à frente, na direção do bico, de modo que uma correspondente fenda longitudinal 9 (figura 2) tem que ser provida para sua acomodação no orifício 8 do membro do lado de injeção de ferramenta 5A. Esta necessidade, além da despesa adicional, pode, em algumas ferramentas, também resultar em problemas de espaço, Além disto, um considerável risco de dano na conexão elétrica 34 existe quando da introdução dos bocais nos orifícios de acomodação 8 da ferramenta. Na figura 2, o numero de referência 35A designa a conexão elétrica para o sensor de temperatura para o cilindro de aquecimento 20B. O correspondente sensor de temperatura para o cilindro de aquecimento 20A não é mostrado.A disadvantage of this known system is that two separate heating cylinders 20A, 20B are required. A further disadvantage is that the electrical connection 34 of the heating cylinder 20A to the nozzle region is situated far apart in the direction of the nozzle, so that a corresponding longitudinal slot 9 (figure 2) must be provided for accommodation thereof. in hole 8 of tool injection side member 5A. This need, in addition to the additional expense, may, in some tools, also result in space problems. In addition, a considerable risk of damage to the electrical connection 34 exists when inserting the nozzles into the tool housing 8 holes. In Figure 2, reference numeral 35A designates the electrical connection for the temperature sensor to heating cylinder 20B. The corresponding temperature sensor for heating cylinder 20A is not shown.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[0007] O objetivo da presente invenção é prover um sistema de aquecimento aperfeiçoada para um bocal de máquina de injeção.[0007] The object of the present invention is to provide an improved heating system for an injection machine nozzle.

[00081 O sistema de acordo com a presente invenção utiliza somente um cilindro de aquecimento em lugar de dois cilindros de aquecimento separados, como é conhecido nas presentes instalações. Com a presente invenção, um cartucho de aquecimento alongado é helicoidalmente enrolado sobre o lado externo do cilindro de aquecimento oco. O cartucho de aquecimento contém dois condutores de calor eletricamente aquecíveis que são eletricamente separados um do outro e são localizados em regiões essencial mente diferentes na direção longitudinal do cartucho de aquecimento, Um condutor de calor é posicionado para aquecer a região do orifício de injeção do bocal, enquanto o outro é posicionado para aquecer a região de haste do bocal. Por esta razão, a conexão elétrica 34, que, na técnica anterior, projeta-se radialmente para fora na região de bico a partir do membro cilíndrico do cilindro de aquecimento na região de bico, é eliminada. Consequentemente, a fenda de acomodação 9 para esta conexão no orifício de acomodação de bocal 8 da ferramenta pode ser omitida. Em adição, a exigência de espaço no canal de cabo do sistema é reduzida, uma vez que somente um cabo ISO para duas conexões de aquecimento é requerido. Com a presente invenção, consideráveis economias de custo são atingidas, BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [00091 A invenção deve ser descrita em detalhe com referência às figuras, nas quais: [00010J A figura l mostra um esboço de um sistema de moldagcm por injeção de acordo com a técnica anterior.The system according to the present invention utilizes only one heating cylinder instead of two separate heating cylinders as is known in the present installations. With the present invention, an elongate heating cartridge is helically wound over the outer side of the hollow heating cylinder. The heat cartridge contains two electrically heatable heat conductors that are electrically separated from each other and are located in essentially different regions in the longitudinal direction of the heat cartridge. A heat conductor is positioned to heat the nozzle injection port region. while the other is positioned to heat the nozzle stem region. For this reason, the electrical connection 34, which in the prior art projects radially outwardly in the nozzle region from the cylindrical member of the heating cylinder in the nozzle region, is eliminated. Accordingly, the housing slot 9 for this connection in the nozzle housing hole 8 of the tool may be omitted. In addition, the space requirement in the system cable channel is reduced as only one ISO cable for two heating connections is required. Considerable cost savings are achieved with the present invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention should be described in detail with reference to the figures, in which: Figure 1 shows a sketch of an injection molding system according to the invention. with the prior art.

[00011] A figura 2 representa um bocal de injeção com dois cilindros de aquecimento separados de acordo com a técnica anterior.Figure 2 shows an injection nozzle with two separate heating cylinders according to the prior art.

[00012] A figura 3 representa um bocal de injeção com uma forma de concretização exemplificai iva de um cilindro de aquecimento de acordo com a presente invenção.Figure 3 represents an injection nozzle with an exemplary embodiment of a heating cylinder in accordance with the present invention.

[000l3j A figura 4 ilustra uma forma dc concretização exemplificativa de um cartucho de aquecimento para um cilindro de aquecimento de acordo com a presente invenção.Figure 4 illustrates an exemplary embodiment of a heating cartridge for a heating cylinder in accordance with the present invention.

[00014J A figura 5 ilustra uma forma de concretização exemplificativa de um cilindro de suporte para um cilindro de aquecimento de acordo com a presente invenção.Figure 5 illustrates an exemplary embodiment of a support cylinder for a heating cylinder in accordance with the present invention.

DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE CONCRETIZAÇÃO PREFERIDASDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

[00015] Uma forma de concretização exemplificativa de um cartucho de aquecimento de acordo com a presente invenção é mostrada na figura 4. O cartucho 30 contém dois condutores de calor 32 e 33, os quais são enrolados para formar bobinas de aquecimento helicoidais. As bobinas de aquecimento são acomodadas em uma luva de metal 31, na qual eles são embutidos em um composto convencional e eletricamente isolante 40. A bobina de aquecimento 32 está à frente (lado da ferramenta) da parte BI da luva 31, enquanto a bobina de aquecimento 33, a qual é espacialmente e eletricamente separada da bobina de aquecimento 32, está na porção remanescente B2 da luva 31. As conexões elétricas 34 e 35 das duas bobinas de aquecimento são levadas para fora da luva de metal 31 na extremidade oposta à bobina de aquecimento 32.An exemplary embodiment of a heating cartridge according to the present invention is shown in Figure 4. The cartridge 30 contains two heat conductors 32 and 33 which are coiled to form helical heating coils. The heating coils are housed in a metal sleeve 31, in which they are embedded in a conventional electrically insulating compound 40. The heating coil 32 is at the front (tool side) of part 31 of sleeve 31, while the coil 33, which is spatially and electrically separated from the heating coil 32, is in the remaining portion B2 of the sleeve 31. The electrical connections 34 and 35 of the two heating coils are carried out of the metal sleeve 31 at the opposite end to the heating coil 32.

[00016] O cartucho de aquecimento 30 é longo em comparação com seu diâmetro, o que não é imediatamente aparente na figura 4, a qual mostra a estrutura do cartucho de aquecimento apenas esquematicamente. Na prática, o cartucho 30 lembra uma longa haste ou fio de metal plasticamente deformável, e é enrolado sobre um cilindro de suporte oco, tal como o cilindro exemplificativo 21 mostrado na figura 5. Para guia do cartucho de aquecimento a ser enrolado, o lado externo do cilindro de suporte 21 é provido com uma fenda helicoidal 22, a qual, em sua região do lado do bico Bl, tem um passo significantemente menor do que em sua região de haste B2. Os comprimentos das bobinas de aquecimento 32, 33 são ajustados ao cilindro de suporte de modo que as espiras da fenda helicoidal 22, que se situam próximas umas às outras na região de bico Bl, são substancialmente recebidas pela bobina de aquecimento 32, e as espiras da fenda helicoidal 22 na região de haste B2, providas com um maior passo, são substancialmente recebidas pela bobina de aquecimento 33. As conexões 34 e 35 das duas bobinas de aquecimento são levadas para fora do cilindro de aquecimento 20 em A (figura 5). Radialmente no lado externo do cilindro de suporte 21, provido com o cartucho de aquecimento 30, é posicionado uma camisa de proteção 23, não representado na figura 5, mas indicado na figura 3.The heating cartridge 30 is long compared to its diameter, which is not immediately apparent in Figure 4, which shows the structure of the heating cartridge only schematically. In practice, the cartridge 30 resembles a long plastic deformable metal rod or wire, and is wound over a hollow support cylinder, such as the exemplary cylinder 21 shown in figure 5. For guide of the heating cartridge to be wound, the side The outside of the support cylinder 21 is provided with a helical slot 22 which, in its nozzle side region B1, has a significantly smaller pitch than in its rod region B2. The lengths of the heating coils 32, 33 are adjusted to the support cylinder so that the coils of the coil 22, which are located next to each other in the nozzle region B1, are substantially received by the heating coil 32, and the coils of the coil slot 22 in the stem region B2, provided with a larger pitch, are substantially received by the heating coil 33. The connections 34 and 35 of the two heating coils are taken out of the heating cylinder 20 in A (figure 5). . Radially on the outer side of the support cylinder 21 provided with the heating cartridge 30 is placed a protective jacket 23 not shown in figure 5 but indicated in figure 3.

[00017] A figura 3 mostra um bocal de injeção 100, no qual o cilindro de aquecimento oco 20 de acordo com a invenção é fixado. Pode ser visto que o bocal de injeção completo 100 não tem quaisquer partes que se projetam radialmente ao longo de todo o seu comprimento, como ocorre com o conhecido bocal de injeção 10 da figura 2. Em adição, pode ser visto que o indicado orifício de acomodação 8 da ferramenta não precisa da fenda 9 (ver a figura 2), como é requerido na técnica anterior. As conexões elétricas 34, 35 das duas bobinas de aquecimento são na extremidade do bocal oposta à ferramenta, e são lados externos ao orifício de acomodação 8. As delgadas linhas de conexão para os sensores de temperatura na região de bico e na região de haste estão situadas, respectivamente, em uma pequena fenda longitudinal 24 e 25 na camisa de proteção 23, graças ao que não existe expansão na direção radial.Figure 3 shows an injection nozzle 100 to which the hollow heating cylinder 20 according to the invention is attached. It can be seen that the complete injection nozzle 100 has no radially protruding parts along its entire length, as with the known injection nozzle 10 of figure 2. In addition, it can be seen that the indicated nozzle orifice Tool housing 8 does not need slot 9 (see Figure 2) as required in the prior art. The electrical connections 34, 35 of the two heating coils are at the end of the nozzle opposite the tool, and are outside the housing bore 8. The thin connection lines for the nozzle and stem region temperature sensors are respectively located in a small longitudinal slot 24 and 25 in the protective jacket 23, thanks to which there is no expansion in the radial direction.

[00018] Aquecimento, tal como na técnica anterior, pode ser controlado ou regulado separadamente na região de bico e na região de haste do bocal. A maior espessura das espiras do cartucho de aquecimento 30 no cilindro de suporte 21 na região de bico BI é preferível, mas não é uma exigência da presente invenção, Todavia, é vantajosa, uma vez que, se passos similares em ambas regiões foram utilizados, a capacidade de transporte de corrente da bobina de aquecimento 32 tería que ser mais elevada do que aquela da bobina de aquecimento 33, com a consequência que as bobinas de aquecimento, nas duas regiões, teriam que ser dimensionadas eletricamente diferentes.Heating, as in the prior art, can be controlled or regulated separately in the nozzle region and nozzle stem region. The greater thickness of the heater cartridge turns 30 in the support cylinder 21 in the nozzle region B1 is preferable, but is not a requirement of the present invention. However, it is advantageous, since if similar steps in both regions were used, the current carrying capacity of the heating coil 32 would have to be higher than that of the heating coil 33, with the consequence that the heating coils in the two regions would have to be electrically different sized.

[00019] Embora várias formas de concretização da invenção tenham sido mostradas e descritas, inúmeras variações e formas de concretização alternativas ocorrerão para aqueles especializados na técnica. Por conseguinte, é pretendido que a invenção seja limitada somente em termos das reivindicações anexas.Although various embodiments of the invention have been shown and described, numerous variations and alternative embodiments will occur to those skilled in the art. Accordingly, it is intended that the invention be limited only in terms of the appended claims.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Hollow heating cylinder (20) for attachment to an injection nozzle (100) for an injection molding system, characterized in that it has an elongated heating cartridge (30) helically wound around the outside thereof; the heating cartridge (30) having first and second electrically heatable conductors (32, 33), the heat conductors (32, 33) being electrically separated from each other and being arranged in substantially different regions in the longitudinal direction of the heating cartridge (30), the first heat conductor (32) being positioned for heating the nozzle region of an injection nozzle (100) and the second heat conductor (33) being positioned for heating the rod region of an injection nozzle (100).

Hollow heating cylinder (20) according to claim 1, characterized in that the first and second heat conductors (32, 33) have electrical connections (34, 35) which are positioned at the end of the heating cartridge. (30), opposite the first heat conductor (32).

Hollow heating cylinder (20) according to claim 1, characterized in that the heat conductors (32, 33) comprise helical heating coils.

Heating cylinder (20) according to Claim 1, characterized in that the heating cartridge (30) is positioned in a helical slot (22) on the outer surface of the heating cylinder (20).

Heating cylinder (20) according to Claim 4, characterized in that the helical slot (22) in the region adjacent to the first heat conductor (32) has a smaller pitch than in the remaining region.

Heating cylinder (20) according to Claim 1, characterized in that it also comprises an external protective jacket (23) surrounding the heating cylinder (20).

Heating cylinder (20) according to claim 6, characterized in that it also comprises longitudinal slits (24, 25) in the protective jacket (23) for positioning temperature sensors for the nozzle and stem regions. of the nozzles.

Injection molding system comprising at least one molding tool and at least one injection nozzle (100), characterized in that it comprises a hollow heating cylinder (20) positioned over the injection nozzle (100), the hollow heating cylinder (20) having a body member and a helically elongate coiled heating cartridge (30) about the body member, the heating cartridge (30) having a first heat conductor (32) and a second conductor of heat (33) positioned therein, the first and second heat conductors (32, 33) located in different regions in the longitudinal direction of the body member.

Injection molding system according to claim 8, characterized in that the body member has a helical slot (22) on the outer surface and the elongate heating cartridge (30) is positioned in the helical slot (22). .

Injection molding system according to claim 9, characterized in that the helical slot (22) has a first step for positioning the first heat conductor (32) and a second step different from the first step for positioning. positioning of the second heat conductor (33).

Injection molding system according to claim 9, characterized in that the first and second heat conductors (32, 33) each comprise helical heating coils.

Injection molding system according to claim 8, characterized in that it also comprises a sleeve member (23) positioned over the hollow heating cylinder (20).

Injection molding system according to claim 12, characterized in that it also comprises temperature sensor members positioned on the jacket member.