BRPI1004703A2

BRPI1004703A2 - dispositivo para a fabricaÇço de produtos de elastâmero

Info

Publication number: BRPI1004703A2
Application number: BRPI1004703-4A
Authority: BR
Inventors: Stickel Thorsten; Döhner Markus; Ferber Markus
Original assignee: Carl Freudenberg Kg
Priority date: 2009-11-04
Filing date: 2010-11-03
Publication date: 2013-02-26
Also published as: MX2010011888A; EP2319676B1; RU2455160C1; EP2319676A1; CN102049839A; RU2010145122A; JP2011098564A; BRPI1004703B1

Abstract

DISPOSITIVO PARA A FABRICAÇçO DE PRODUTOS DE ELASTâMERO. A presente invenção refere-se a um dispositivo (1) para a fabricação de produtos de elastômero (2), compreendendo uma ferramenta de molde (3) com, pelo menos, uma cavidade (4) para o produto de elastômero (2) a ser fabricado, e com uma unidade de bocal (5), sendo que a unidade de bocal (5) apresenta uma unidade anelar (6).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITI- VO PARA A FABRICAÇÃO DE PRODUTOS DE ELASTÔMERO".

Descrição Área Técnica

A presente invenção refere-se a um dispositivo para a fabrica-

ção de produtos de elastômero, compreendendo uma ferramenta de molde com, pelo menos, uma cavidade para o produto de elastômero a ser fabri- cado, e uma unidade de bocal, e a um processo para a fabricação de produ- tos de elastômero. Estado da Técnica

Há produtos de elastômero em diversas manifestações. Um gê- nero conhecido de produtos de elastômero de formato anelar são anéis de vedação, com lábios de vedação de material elastômero em diversas mol- dagens. Aos produtos de elastômero é comum o fato de que a moldagem ocorre na cavidade de uma ferramenta de molde, à qual é conduzido o ma- terial bruto do produto de elastômero, por exemplo, por meio de moldagem por injeção. Além disso, ocorre uma vulcanização do produto de elastômero, portanto, um tratamento térmico ainda dentro da cavidade. Materiais elas- tômeros que são vulcanizados uma vez através de um tratamento térmico, em seguida não podem mais ser moldados por meio de uma conformação. Por isso é necessário resfriar a unidade de bocal de uma máquina para moldagem por injeção, a fim de evitar que o material elastômero seja vulca- nizado já na unidade de bocal. Para isso, do estado da técnica são conheci- das diversas execuções de canais de resfriamento, nas quais os canais, a- través dos quais flui o material bruto, são resfriados. Produtos de elastômero vulcanizados de formato anelar são fabricados momentaneamente na mol- dagem por injeção de tal modo que um bocal temperado central conduz o material bruto à cavidade. Neste caso, coordenado ao centro do produto de elastômero vulcanizado, surge um disco com uma fundição coaxial, que pre- cisa ser removida do produto de elastômero através de um processo de se- paração apropriado. Neste caso, surge uma quantidade de resíduo, que po- de ultrapassar a quantidade do produto de elastômero. A fundição em for- mato de disco é vulcanizada e não pode ser reciclada ou processada com- pletamente. Descrição da Invenção

À invenção cabe a tarefa de preparar um dispositivo e um pro- cesso para a fabricação de vulcanizados, de formato anelar, no qual a quan- tidade de resíduo do material bruto vulcanizado é reduzida.

Essa tarefa é solucionada com as características da reivindica- ção 1 e 11. As reivindicações subordinadas se referem a execuções vanta- josas.

Para a solução da tarefa, a unidade de bocal do dispositivo a-

presenta uma unidade anelar. A unidade anelar compreende uma área cen- tral concêntrica, através da qual o material bruto é conduzido à unidade de bocal axialmente por cima ou por baixo. Partindo da área central se esten- dem vários canais radialmente para fora. Por meio da passagem favorável com técnica de corrente, o material bruto é conduzido pelos canais através de uma unidade anelar à ferramenta de molde. Neste caso, a unidade de bocal é executada de tal modo que o material bruto permaneça na área cen- tral, nos canais e na unidade anelar sempre moldável e não seja vulcaniza- do. O processo de vulcanização ocorre exclusivamente na ferramenta de molde por meio de um tratamento térmico apropriado. O produto de elastô- mero que é fabricado no dispositivo de acordo com a invenção apresenta, neste caso, uma fundição de formato anelar, que é retirada em seguida em um processamento posterior. A vantagem da fundição de formato anelar em relação à fundição em formato de disco conhecida do estado da técnica es- tá, em particular, na economia de material. Através do dispositivo de acordo com a invenção, em cada produto de elastômero podem ser economizados bem mais que 50% de material bruto.

A unidade de bocal pode ser disposta móvel em relação à fer- ramenta de molde. Neste caso, é vantajoso que, apenas temporariamente, isto é, durante o processo de fundição, a unidade de bocal se encontre na ferramenta de molde, e então, através da unidade anelar, o material seja conduzido à cavidade. Neste caso, a unidade de bocal é temperada de tal modo que o material bruto existente na unidade de bocal sempre permane- ça moldável, independente da têmpera da ferramenta de molde. Neste caso, a unidade de bocal e a unidade anelar são, de preferência, axialmente mó- veis em relação à ferramenta de molde. Após o término do processo de fun- dição, a unidade de bocal e a unidade anelar são retiradas axialmente para cima da ferramenta de molde. Com isso, a unidade de bocal e a unidade anelar são distanciadas da ferramenta de molde, e o material bruto é tratado termicamente na cavidade da ferramenta de molde, de tal modo que ele é vulcanizado e o produto de elastômero, forma uma parte do produto de elas- tômero.

A unidade de bocal pode estar equipada com um dispositivo de resfriamento. Neste caso, o dispositivo de resfriamento é, de preferência, um material com alta condutibilidade térmica, de tal modo que o dispositivo de resfriamento conduz rapidamente o calor a ser dissipado pela unidade de bocal. Além disso, o dispositivo de resfriamento está voltado, de preferência, para a ferramenta de molde, uma vez que a unidade de bocal nessa área está exposta ao calor da ferramenta de molde. Esse calor pode ser dissipa- do através do dispositivo de resfriamento.

O dispositivo de resfriamento pode apresentar uma placa defle- tora de calor. A placa defletora de calor cobre o lado inferior da unidade de bocal superficialmente e melhora, desse modo, a dissipação de calor.

O dispositivo de resfriamento pode apresentar dispositivos defle- tores de calor. Os dispositivos defletores de calor levam para longe o calor absorvido pela unidade anelar através do dispositivo de resfriamento. Neste caso, os dispositivos podem se estender para dentro da unidade de bocal. De forma vantajosa, os dispositivos se estendem em seções da unidade de bocal, que estão distanciadas, por um lado, da unidade anelar, de tal modo que, as seções, por sua vez, não levam a um aquecimento da unidade ane- lar e, por outro lado, as seções apresentam uma massa de tal modo que a capacidade térmica seja grande.

Os dispositivos podem ser executados como "heatpipes". Um "heatpipe", também designado como tubo de calor é um transmissor de ca- lor, que com a utilização de calor de evaporação de um material permite uma alta densidade da corrente de calor, e assim, sobre pequena superfície da seção transversal podem ser transportadas grandes quantidades de ca- lor. Deste modo, o calor absorvido pode ser transmitido de modo bastante efetivo para outras áreas da unidade de bocal, através do dispositivo de res- friamento.

A unidade de bocal pode apresentar uma cobertura separada de formato anelar, sendo que a unidade de bocal forma uma parte da parede da unidade anelar, e a cobertura forma uma outra parte da parede da uni- dade anelar. Neste caso, a unidade anelar e a cobertura são executadas axialmente móveis, uma em relação à outra. A fim de poder retirar o produto de elastômero da ferramenta de molde, a ferramenta de molde é executada em várias partes, pelo menos, em duas partes, e na área da fundição se encontra uma fenda. Através dessa fenda, o material bruto é conduzido da unidade de bocal à cavidade da ferramenta de molde. Condicionada pelas muitas partes da ferramenta de molde, a largura de fenda da fenda pode variar em limites. Isto, todavia, iria levar a permeabilidades e ao fluxo de ma- terial defeituoso. Devido à mobilidade da unidade de bocal e da cobertura, uma em relação à outra, o desvio da largura da fenda pode ser compensa- do, de tal modo que a unidade anelar sempre encoste justo na ferramenta de molde.

Para a solução da tarefa, no caso do processo de acordo com a invenção, o material bruto do produto de elastômero é conduzido a uma ca- vidade de uma ferramenta de molde através de uma unidade de bocal, sen- do que, após o término da condução do material bruto para a cavidade, a unidade de bocal é separada termicamente da ferramenta de molde. Com isso, o material bruto contido na unidade de bocal não é influenciado pelo tratamento térmico seguinte na ferramenta de molde, e permanece moldável para as etapas de trabalho seguintes. Neste caso, antes do início da condu- ção do material bruto, a unidade de bocal pode ser distanciada da ferramen- ta de molde, pode ser colocada na ferramenta de molde para a condução do material bruto, e após o término da condução do material bruto pode ser afastada novamente da ferramenta de molde. Com isso, a unidade de bocal toca a ferramenta de molde somente durante a condução do material bruto e, do contrário, é isolada das influências térmicas da ferramenta de molde. Breve Descrição do Desenho Uma execução do dispositivo de acordo com a invenção será

esclarecida com mais detalhes, a seguir, com auxílio da figura. Essa figura mostra esquematicamente:

Figura 1 - um dispositivo em corte;

Figura 2 - um dispositivo para a fabricação de anéis de vedação. Execução da Invenção

A figura 1 mostra um dispositivo 1 para a fabricação de produtos de elastômero 2. O dispositivo compreende, em essência, uma ferramenta de molde 3 com, pelo menos, uma cavidade 4 para o produto de elastômero 2 a ser fabricado, e uma unidade de bocal 5 disposta acima da ferramenta de molde 3. Para o transporte do material bruto para a cavidade 4 da ferra- menta de molde 3, a unidade de bocal apresenta uma unidade anelar 6. Es- sa unidade é constituída de uma área central 11 concêntrica, através da qual o material bruto é conduzido à unidade de bocal 5 axialmente por cima ou por baixo. Partindo da área central 11 se estendem vários canais 12 ra- dialmente para fora, sendo que os canais 12 terminam diretamente na fer- ramenta de molde 3. Através dos canais 12, o material bruto, partindo da área central 11, é conduzido à ferramenta de molde 3, e flui através desses canais para a cavidade 4. Neste caso, a unidade de bocal 5 está disposta móvel em relação à ferramenta de molde 3, sendo que a unidade de bocal 5 hidráulica é axialmente móvel em relação à ferramenta de molde 3. A unida- de de bocal 5 está equipada com um dispositivo de resfriamento 7. A unida- de de bocal 5 apresenta uma cobertura 10 separada de formato anelar, sendo que a unidade de bocal 5 forma uma parte da parede da unidade anelar 6, e a cobertura 10 forma uma outra parte da parede da unidade ane- lar 6. Neste caso, a unidade de bocal 5 e a cobertura 10 são executadas axialmente móveis, uma em relação à outra. A ferramenta de molde 3, do mesmo modo, é executada em duas partes, a fim de poder retirar o produto de elastômero 2 da cavidade 4. Neste caso, ambas as partes da ferramenta de molde 3 limitam uma fenda 13, através da qual o material bruto é condu- zido à cavidade 4. Por meio da mobilidade axial da unidade de bocal 5 e da cobertura 10 podem ser compensados desvios da espessura de fenda da fenda 13.

No processo de acordo com a invenção para a fabricação de um produto de elastômero 2 vulcanizado de formato anelar, o material bruto do produto de elastômero 2 a ser fabricado é conduzido à cavidade 4 da ferra- menta de molde 3 através da unidade de bocal 5, e após o término da con- dução do material bruto para a cavidade 4, a unidade de bocal 5 é separada termicamente da ferramenta de molde 3. Para isso, antes do início da con- dução do material bruto, a unidade de bocal 5 é distanciada da ferramenta de molde 3, é colocada na ferramenta de molde 3 para a condução do mate- rial bruto, e após o término da condução do material bruto é afastada nova- mente da ferramenta de molde 3.

O dispositivo 1 de acordo com a invenção e o processo de acor- do com a invenção são apropriados, de forma particularmente vantajosa, para a fabricação de anéis de vedação. Dependendo do caso de aplicação da vedação pode ser necessário escolher materiais de alto preço. Um mate- rial de alto preço desse tipo e empregado freqüentemente é FKM (fluor- kautschuk/ borracha de flúor). Por meio do dispositivo de acordo com a in- venção e do processo de acordo com a invenção, neste caso, resultam altas economias de material e de custos. Além disso, reduz-se a quantidade de resíduos do fundido a ser removido. A figura 2 mostra um dispositivo 1 para a fabricação de produtos

de elastômero 2 de acordo com a figura 1. Neste caso, o dispositivo 1 é e- xecutado de tal modo que são fabricados produtos de elastômero 2 vulcani- zados de formato anelar, neste caso, anéis de vedação. A unidade de bocal está equipada com um dispositivo de resfriamento 7. Para isso, o disposi- tivo de resfriamento 7 apresenta uma placa 8 defletora de calor, que está disposta no lado inferior da unidade de bocal 5, e está voltada para a ferra- menta de molde 3. Por conseguinte, a placa 8 defletora de calor está dispôs- ta entre a ferramenta de molde 3 e a unidade de bocal 5. Para a dissipação do calor armazenado no dispositivo de resfriamento 7, o dispositivo de res- friamento 7 apresenta vários dispositivos 9 defletores de calor, que nessa forma de execução são executados como "heatpipe". Os dispositivos 9 se estendem para dentro da unidade de bocal 5, e dissipam o calor acumulado no dispositivo de resfriamento 7 nas áreas da unidade de bocal 5, que não influenciam a unidade anelar 6.

Claims

1. Dispositivo (1) para a fabricação de produtos de elastômero (2), compreendendo uma ferramenta de molde (3) com, pelo menos, uma cavidade (4) para o produto de elastômero (2) a ser fabricado, e com uma unidade de bocal (5), sendo que a unidade de bocal (5) apresenta uma uni- dade anelar (6).

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de bocal (5) está disposta móvel em relação à ferramenta de molde (3).

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de bocal (5) é axialmente móvel em relação à ferramenta de molde (3).

4. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, ca- racterizado pelo fato de que a unidade de bocal (5) está equipada com um dispositivo de resfriamento (7).

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de resfriamento (7) apresenta uma placa (8) defletora de calor.

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracteriza- do pelo fato de que o dispositivo de resfriamento (7) apresenta dispositivos (9) defletores de calor.

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os dispositivos (9) se estendem para dentro da unidade de bocal (5).

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracteriza- do pelo fato de que os dispositivos (9) são executados como "heatpipes".

9. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, ca- racterizado pelo fato de que a unidade de bocal (5) apresenta uma cobertura (10) separada de formato anelar, sendo que a unidade de bocal (5) forma uma parte da parede da unidade anelar (6), e a cobertura (10) forma uma outra parte da parede da unidade anelar (6).

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a unidade anelar (6) e a cobertura (10) são executadas axi- almente móveis, uma em relação à outra.

11. Processo para a fabricação de produtos de elastômero (2) vulcanizados, sendo que o material bruto do produto de elastômero (2) a ser fabricado é conduzido através de, pelo menos, uma unidade de bocal (5) a, pelo menos, uma cavidade (4) de uma ferramenta de molde (3), caracteriza- do pelo fato de que após o término da condução do material bruto para a cavidade (4), a unidade de bocal (5) é separada termicamente da ferramen- ta de molde (3).

12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que, antes do início da condução do material bruto, a unidade de bocal (5) é distanciada da ferramenta de molde (3), é colocada na ferra- menta de molde (3), para a condução do material bruto, e após o término da condução do material bruto é distanciada novamente da ferramenta de mol- de (3).