BRPI1004703B1

BRPI1004703B1 - dispositivo para a fabricação de produtos anelares de elastômero vulcanizados

Info

Publication number: BRPI1004703B1
Application number: BRPI1004703-4A
Authority: BR
Inventors: Thorsten Stickel; Markus Döhner; Markus Ferber
Original assignee: Carl Freudenberg Kg
Priority date: 2009-11-04
Filing date: 2010-11-03
Publication date: 2020-01-28
Also published as: MX2010011888A; EP2319676B1; RU2455160C1; EP2319676A1; BRPI1004703A2; CN102049839A; RU2010145122A; JP2011098564A

Abstract

dispositivo para a fabricação de produtos de elastômero. 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

Descrição

Área Técnica [0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo para a fabricação de produtos de elastômero, compreendendo uma ferramenta de molde com, pelo menos, uma cavidade para o produto de elastômero a ser fabricado, e uma unidade de bocal, e a um processo para a fabricação de produtos de elastômero.

Estado da Técnica [0002] Há produtos de elastômero em diversas manifestações. Um gênero conhecido de produtos de elastômero de formato anelar são anéis de vedação, com lábios de vedação de material elastômero em diversas moldagens. 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 material 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 elastômeros 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 vulcanizado já na unidade de bocal. Para isso, do estado da técnica são conhecidas diversas execuções de canais de resfriamento, nas quais os canais, através dos quais flui o material bruto, são resfriados. Produtos de elastômero vulcanizados de formato anelar são fabricados momentaneamente na moldagem por injeção de tal modo que um bocal temperado central conduz o material bruto à cavidade. Neste

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2/8 caso, coordenado ao centro do produto de elastômero vulcanizado, surge um disco com uma fundição coaxial, que precisa ser removida do produto de elastômero através de um processo de separação apropriado. Neste caso, surge uma quantidade de resíduo, que pode ultrapassar a quantidade do produto de elastômero. A fundição em formato de disco é vulcanizada e não pode ser reciclada ou processada completamente.

Descrição da Invenção [0003] À invenção cabe a tarefa de preparar um dispositivo e um processo para a fabricação de vulcanizados, de formato anelar, no qual a quantidade de resíduo do material bruto vulcanizado é reduzida.

[0004] Essa tarefa é solucionada com as características da invenção. As concretizações se referem a execuções vantajosas.

[0005] Para a solução da tarefa, a unidade de bocal do dispositivo apresenta uma unidade anelar. A unidade anelar compreende uma área central concêntrica, através da qual o material bruto é conduzido à unidade de bocal axialmente por cima ou por baixo. Partindo da área central se estendem 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 central, nos canais e na unidade anelar sempre moldável e não seja vulcanizado. O processo de vulcanização ocorre exclusivamente na ferramenta de molde por meio de um tratamento térmico apropriado. O produto de elastômero 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 está, em particular, na economia de material.

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Através do dispositivo de acordo com a invenção, em cada produto de elastômero podem ser economizados bem mais que 50% de material bruto.

[0006] A unidade de bocal pode ser disposta móvel em relação à ferramenta 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 permaneça moldável, independente da têmpera da ferramenta de molde. Neste caso, a unidade de bocal e a unidade anelar são, de preferência, axialmente móveis em relação à ferramenta de molde. Após o término do processo de fundição, 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 elastômero.

[0007] 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 dissipado através do dispositivo de resfriamento.

[0008] O dispositivo de resfriamento pode apresentar uma placa dissipadora de calor. A placa dissipadora de calor cobre o lado inferior

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4/8 da unidade de bocal superficialmente e melhora, desse modo, a dissipação de calor.

[0009] O dispositivo de resfriamento pode apresentar dispositivos dissipadores de calor. Os dispositivos dissipadores 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 anelar e, por outro lado, as seções apresentam uma massa de tal modo que a capacidade térmica seja grande.

[00010] Os dispositivos podem ser executados como heatpipes. Um heatpipe, também designado como tubo de calor é um transmissor de calor, 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 calor. Deste modo, o calor absorvido pode ser transmitido de modo bastante efetivo para outras áreas da unidade de bocal, através do dispositivo de resfriamento.

[00011] 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 unidade 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

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5/8 da ferramenta de molde, a largura de fenda da fenda pode variar em limites. Isto, todavia, iria levar a permeabilidades e ao fluxo de material defeituoso. Devido à mobilidade da unidade de bocal e da cobertura, uma em relação à outra, o desvio da largura da fenda pode ser compensado, de tal modo que a unidade anelar sempre encoste justo na ferramenta de molde.

[00012] 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 cavidade de uma ferramenta de molde através de uma unidade de bocal, sendo 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 condução do material bruto, a unidade de bocal pode ser distanciada da ferramenta 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 [00013] Uma execução do dispositivo de acordo com a invenção será esclarecida com mais detalhes, a seguir, com auxílio da figura. Essa figura mostra esquematicamente:

[00014] Figura 1 - um dispositivo em corte;

[00015] Figura 2 - um dispositivo para a fabricação de anéis de vedação.

Execução da Invenção

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6/8 [00016] 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 ferramenta de molde 3, a unidade de bocal apresenta uma unidade anelar 6. Essa 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 radialmente para fora, sendo que os canais 12 terminam diretamente na ferramenta 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 unidade de bocal 5 está equipada com um dispositivo de resfriamento 7. 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. 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 conduzido 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.

[00017] No processo de acordo com a invenção para a fabricação

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7/8 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 ferramenta de molde 3 através da unidade de bocal 5, e após o término da condução 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 condução 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 material bruto, e após o término da condução do material bruto é afastada novamente da ferramenta de molde 3.

[00018] O dispositivo 1 de acordo com a invenção e o processo de acordo 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 material de alto preço desse tipo e empregado frequentemente é FKM (fluorkautschuk/ borracha de flúor). Por meio do dispositivo de acordo com a invenção 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.

[00019] 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 executado de tal modo que são fabricados produtos de elastômero 2 vulcanizados de formato anelar, neste caso, anéis de vedação. A unidade de bocal 5 está equipada com um dispositivo de resfriamento 7. Para isso, o dispositivo de resfriamento 7 apresenta uma placa 8 dissipadora de calor, que está disposta no lado inferior da unidade de bocal 5, e está voltada para a ferramenta de molde 3. Por conseguinte, a placa 8 dissipadora de calor está disposta entre a ferramenta de molde 3 e a unidade de bocal 5. Para a dissipação do

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8/8 calor armazenado no dispositivo de resfriamento 7, o dispositivo de resfriamento 7 apresenta vários dispositivos 9 dissipadores 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

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo (1) para a fabricação de produtos anelares de elastômero (
2) vulcanizados, 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), que apresenta uma unidade anelar (6), sendo que a unidade de bocal (5) é prevista com um dispositivo de resfriamento (7), caracterizado pelo fato de que a unidade de bocal (5) é disposta móvel em relação à ferramenta de molde (3), e sendo que o dispositivo de resfriamento (7) apresenta dispositivos (9) dissipadores de calor, sendo que os dispositivos (9) se estendem para dentro da unidade de bocal (5).

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de bocal (5) é axialmente móvel em relação à ferramenta de molde (3). 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de resfriamento (7)

apresenta uma placa (8) dissipadora de calor.
4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dispositivos (9) são executados como heatpipes.
5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado 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).
6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a unidade de bocal (5) e a cobertura (10) são executadas axialmente móveis uma em relação à outra.
7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações

1 a 6, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de molde (3) é executada em várias partes, particularmente em pelo menos duas partes.