PT818297E - Um metodo e um aparelho destinados a producao de um artigo em material elastomerico - Google Patents

Description

DESCRTGÃO "UM MÉTODO E UM APARELHO DESTINADOS À PRODUÇÃO DE UM ARTIGO EM MATERIAL ELASTOMÉRICO11 O presente invento diz respeito a um método e a um aparelho destinados à produção de um artigo em material elastomérico. O invento foi desenvolvido especificamente para a produção de artigos em borracha sintética, tendo uma simetria circular em relação a um eixo longitudinal e sendo abertos em ambas as extremidades. Um campo de aplicação típico do presente invento é o da produção de foles de protecção para veículos, os quais são utilizados para proteger as juntas ou transmissões homocinéticas do lado diferencial. No entanto, o invento pode também ser utilizado para produzir qualquer produto em material elastomérico, com uma simetria circular e com as duas extremidades abertas como, por exemplo, tubos ou mangas lisos ou em forma de fole.

Um método de produção já utilizado pelo Requerente diz respeito à injecção de material elastomérico numa cavidade de moldagem definida entre uma porção de molde externa e uma porção de molde interna. A injecção é levada a cabo através de uma zona de injecção formada na porção de molde externa e que, através de uma porção restrita, está em comunicação com 1 uma extremidade da cavidade de moldagem. O material elastomêrico que enche a cavidade de moldagem é aquecido até atingir a temperatura de vulcanização, através do contacto com as paredes aquecidas do molde. Depois de a porção de molde externa ter sido aberta, o artigo solidificado continua a aderir à porção de molde interna. 0 artigo é removido automaticamente por meio de um membro de extracção deslizante localizado na porção de molde interna. 0 artigo produzido através deste método de moldagem tem uma tampa de desperdício integralmente ligada a uma das extremidades do mesmo. Esta tampa é formada pelo material elastomêrico que enche a zona de injecção e que é vulcanizado em simultâneo com o material que está alojado na cavidade de moldagem. É necessário proceder à remoção manual da tampa de desperdício por meio de uma operação de corte efectuada através de um método conhecido.

De forma mais pormenorizada, o presente invento diz respeito a um método e a um aparelho destinados à produção de um artigo em material elastomêrico e aberto em ambas as extremidades, tendo as características divulgadas nos preâmbulos das Reivindicações 1 e 5, respectivamente. Um método e um aparelho deste tipo são divulgados no documento anterior WO-A-94 12 332. O objectivo do presente invento consiste em proporcionar um método e um aparelho de moldagem melhorados. 2

De acordo com o presente invento, esse objectivo é atingido através de um método e de um aparelho de moldagem tendo as características que formam o assunto das reivindicações. O conceito inovador no qual se baseia o presente invento consiste essencialmente no facto de, enquanto o artigo ainda se encontra retido na porção de molde interna, a tampa de desperdício ser removida automaticamente, de preferência pelo afastamento da tampa de desperdício para longe da porção de molde interna, numa direcção longitudinal, até que a porção estreita que une a rebarba a extremidade do artigo seja cortada. O artigo acabado é então extraído automaticamente e não necessita de qualquer operação manual de acabamento.

As restantes características e vantagens do presente invento tornar-se-ão mais claras a partir da descrição pormenorizada, apresentada em seguida apenas através de um exemplo não limitativo e fazendo referência aos desenhos anexos, nos quais: A Figura 1 é um corte axial esquemático que ilustra um aparelho de moldagem de acordo com o presente invento, no início do ciclo de moldagem; A Figura 2 é um corte transversal feito na linha II-II da Figura 1; e 3

As Figuras 3 a 5 são cortes axiais esquemáticos que ilustram várias sequências operativas do método de acordo com o invento.

Na Figura 1, um molde destinado à produção de um fole de material elastomérico é indicado pelo número 10. 0 molde 10 inclui uma porção externa que inclui duas meias conchas 12 e 14 que se deslocam entre a posição fechada ilustrada na Figura 1 e uma posição aberta que permite que o fole seja retirado do molde.

Uma porção de molde fixa 16, disposta entre as duas meias conchas 12 e 14, dispõe de uma superfície externa 18 com uma forma correspondente à da superfície interna do artigo a ser produzido. As conchas 12 e 14 têm superfícies de moldagem 20 e 22 respectivamente que, em conjunto com a superfície 18 da porção de molde interna 16, definem uma cavidade de moldagem 24 que tem uma forma correspondente à do artigo a ser produzido. A cavidade de moldagem 24 tem uma simetria circular em relação a um eixo longitudinal 26 e tem também uma primeira extremidade 24a e uma segunda extremidade 24b.

A primeira extremidade 24a da cavidade de moldagem 24 comunica com uma zona de injecção 2 8 situada numa das extremidades da porção de molde interna 16. A zona de injecção 2 8 inclui uma cavidade anelar 3 0 que comunica com a primeira extremidade 24a da cavidade de moldagem 24 através de uma porção 32 que tem uma secção transversal restrita. A 4 cavidade anelar 30 comunica com uma cavidade em forma de disco 34 que, por seu lado, comunica com um orifício de injecção 3 6 no qual existe um bico 3 8 regulável por efeito térmico. Uma conduta de injecção 40 existente no bico 38 fornece o material elastomérico à zona de injecção 28. Na conduta de injecção 4 0 o material é mantido a uma temperatura inferior à temperatura de vulcanização do material como, por exemplo, uma temperatura na ordem dos 60 a 120° C. Por outro lado, o mlde 10 mantém-se a uma temperatura igual à temperatura de vulcanizado do material, ou superior a esta, como por exemplo, uma temperatura da ordem dos 170° C a 210°C. A segunda extremidade 24b da cavidade de moldagem 24 comunica com uma ranhura circular 42, através de uma porção 44 que tem uma secção transversal restrita. A ranhura 42 tem o objectivo de recolher bolhas de ar e impurezas como, por exemplo, fragmentos ou outras impurezas semelhantes, durante a injecção do material na cavidade de moldagem 24. A porção restrita 44 tem, em volta da sua periferia, pontos de secção transversal reduzida, cujo objectivo consiste em formar pontos de quebra preferenciais destinados à remoção da rebarba que é recolhida no canal 42. A porção de molde interna 16 inclui um corpo de base 46 com um orifício longitudinal 48, no qual é montado um membro de extracção 50 de modo a que posoa deslizar. O membro de extracção 50 tem uma superfície 52 que forma a superfície interna da cavidade de moldagem 24 na proximidade 5 da extremidade 24a. Numa projecção num plano perpendicular ao eixo longitudinal 26, a superfície 52 do membro de extracção 50 tem uma área diferente de zero de modo a ser capaz de exercer uma acção de remoção mecânica sobre o artigo formado na cavidade de moldagem 24.

Tal como se pode observar na Figura 2, o membro de extracção 50 tem uma série de superfícies planas 54 que, em conjunto com a parede do orifício 48, formam condutas longitudinais 56 que se destinam à passagem de um fluxo de ar comprimido.

Fazendo mais uma vez referência à Figura 1, o membro de extracção 50 tem um orifício longitudinal 58 no interior do qual pode deslizar um membro 60 destinado à remoção da tampa de desperdício formada na zona de injecção 28. O membro 60 destinado à remoção da tampa tem uma superfície de impulsão 62 que é substancialmente perpendicular ao eixo longitudinal 26 e que tem uma projecção 64. O membro 60 tem também um ressalto 66 destinado a entrar em contacto com uma superfície frontal 68 do membro de extracção 50. O membro 66 está ligado a uma haste 70 de um actuador linear de um tipo conhecido como, por exemplo, um actuador pneumático, de modo a remover a tampa e a deslocar o membro de extracção 50 da maneira que será descrita abaixo. O corpo de bace 46 da porção de molde interna 16 tem uma cavidade 72 que está ligada a um reservatório de ar comprimido (não ilustrado) que tem uma válvula de descarga 6 rápida com capacidade para produzir um jacto de ar de grande volume a uma pressão que pode ser regulada. 0 referido jacto de ar é utilizado durante a extracção automática do artigo de material elastomérico, tal como será descrito abaixo.

Começando a partir da configuração da Figura 1, o material elastomérico é injectado na cavidade de moldagem 24 através da zona de injecção 28 e da porção 32 que tem uma secção transversal restrita. De acordo com o presente invento, a porção restrita 32 deverá ter preferencialmente um pequeno orifício com uma largura de 0,1 mm. Isto permite que o material elastomérico seja super aquecido durante a sua passagem através da porção restrita, reduzindo os tempos de vulcanização. Além disso, a porção 32 que tem uma secção transversal restrita tem um efeito de filtragem sobre a mistura, eliminando quaisquer fragmentos ou grânulos que tenham dimensões superiores às do orifício. 0 material enche uniformemente a cavidade de moldagem 24 e quaisquer defeitos de moldagem existentes (bolhas de ar, fragmentos, etc.) são empurrados na direcção de avanço do jacto injectado e são recolhidos na ranhura anelar 42 localizada na extremidade 24b da cavidade de moldagem 24. Depois de terminada a fase de injecção, o molde é mantido fechado durante o tempo necessário para vulcanizar o material. Em seguida, a porção externa do molde é aberta através do movimento de afastamento das duas meias conchas 12 e 14, ficando em seguida o aparelho de moldagem com a configuração ilustrada na Figura 3. 7

Um artigo 74 em material elastomérico com uma forma correspondente à da cavidade de moldagem 24 permanece fixado na superfície externa 18 da porção de molde interna 16. Uma primeira extremidade 74a do artigo 74 é fechada por uma tampa de desperdício 76 constituída pelo material que é vulcanizado na zona de injecção 28. A tampa de desperdício 76 tem uma porção em forma de disco 78 a partir da qual se projecta uma parede anelar 80 e que está ligada à extremidade 74a do artigo 74 por meio de uma porção estreita 82. Uma aba de desperdício anelar 84, formada pela segunda extremidade 74b do artigo 74, está ligada à extremidade 74b por meio de uma porção estreita 86 que deverá ter preferencialmente pontos de quebra em volta da sua periferia. A injecção do material a partir de uma extremidade do artigo permite que quaisquer defeitos de moldagem existentes fiquem localizados na aba de desperdício 84 sem necessidade de formar a chamada rebarba lateral, quer teria de ser removida por meio de operações de acabamento subsequentes. Do ponto de vista da qualidade do artigo, é também particularmente importante que a injecção do material seja isotrópica em volta da circunferência.

Depois de a porção externa do molde ter sido aberta, a haste 70 do actuador linear é accionada na direcçao indicada pela seta 88. Durante a primeira fase da deslocação da haste 70, o membro de extracção 50 permanece imóvel, enquanto o 8 membro 60 que remove a tampa de desperdício 76 desliza axialmente. Tal como ilustrado na Figura 4, o movimento axial do membro 60 desloca a tampa de desperdício 76 afastando-a da porção fixa de molde 16 e, consequentemente, provoca a ruptura da porção estreita 82. A projecção 64 da superfície lisa 62 do membro 60 assegura que a tampa de desperdício 76 permanece centrada em relação ao membro 60 e, deste modo, impede apenas parcialmente a ruptura da secção estreita 82. À medida que a haste 70 continua a deslocar-se na direcção 88, o ressalto 66 entra em contacto com a superfície frontal 68 do membro de extracção 50 e, deste modo, desloca o membro de extracção 50 na direcção 88. Ao mesmo tempo, a válvula de descarga rápida é accionada e envia um jacto de ar comprimido com um elevado nível de fluxo para o interior da cavidade 72.

Fazendo referência à Figura 5, durante a deslocação na direcção 88 o membro de extracção 50 exerce uma acção mecânica de remoção sobre o artigo 74, por meio da superfície 52. A acção mecânica provocada pelo membro de extracção 50 é ajudada pelo jacto de ar comprimido, ilustrado de forma esquemática pelas setas 90, que passa através das condutas longitudinais 56 (Figura 2) e que emerge no espaço criado entre a superfície externa 18 da porção de molde 16 e a superfície interna do artigo 74. O efeito combinado das forças mecânicas e pneumáticas remove o artigo 74 da porção de molde interna 16. Durante a remoção, 9 a segunda extremidade 74b do artigo 74 é aberta e provoca a ruptura da porção estreita 86, soltando consequentemente a aba de desperdício 84.

Tal como pode ser observado na Figura 5, depois de terminada a fase de extracção, é obtido um artigo 74 com a sua forma final sem necessidade de efectuar quaisquer outras operações de acabamento.

Lisboa

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Claims (10)

1. REIVINDICAÇÕES 1 TTm método destinado à produção de um artigo (74) em material elastomérico e aberto em ambas as extremidades, destinado em particular à produção de foles de protecção para veículos, que inclui os passos de: - proporcionar um molde (10) que inclui uma porção interna (16) e uma porção externa (12 e 14) , entre as quais são definidas uma cavidade de moldagem (24) e uma zona de injecção (28) que inclui uma cavidade anelar (30) que comunica com uma extremidade (24a) da cavidade de moldagem (24) através de uma porção restrita (32); proceder à injecção de material elastomérico na cavidade de moldagem (24) através da zona de injecção (28) e solidificar o material elastomérico na cavidade de moldagem (24) através de contacto com as paredes aquecidas do molde (10) , sendo formada uma tampa de desperdício (76) integralmente ligada ao artigo (74) e em correspondência com pelo menos uma porção da zona de injecção (28) ; - proceder à abertura da porção externa (12 e 14) do molde (10) ; - proceder à remoção automática da tampa de desperdício (76) enquanto o artigo (74) ainda continua retido na porção interna (16) do molde (10); e - proceder à extracção automática do artigo (74) que permanece fixado na porção interna (16) do molde (10) , depois de a porção externa (12 e 14) ter sido aberta, sendo o referido método caracterizado pelo facto de a extracção do artigo (74) ser efectuada por um membro de extracção (50) montado de modo a deslizar no interior de um orifício longitudinal (48) existente na porção do molde 1 interna (16) e tendo o referido membro (50) uma superfície (52) que forma a superfície interna da cavidade de moldagem (24) na proximidade da extremidade (24a).
2. 2. - Um método, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a tampa de desperdício (76) ser removida por rupLura de uma porção estreita (82) existente entre a tampa de desperdício (76) e uma extremidade (74a) do artigo (74).
3. 3. - Um método, de acordo com a Reivindicação 2, caracterizado pelo facto de a ruptura ser provocada pela remoção axial da tampa de desperdício (76) a partir da porção interna (16) do molde (10) .
4. 4. - Um método, de acordo com a Reivindicação 3, caracterizado pelo facto de ser proporcionado um membro (60) deslocável axialmente em relação à porção interna (16) do molde (10), destinado a actuar mecanicamente sobre a tampa de desperdício (76) de modo a provocar a remoção axial da tampa de desperdício (76) e a ruptura da porção estreita (82) .
5. 5.- Um aparelho destinado à moldagem do artigo (74) em material elastomérico, que tem uma simetria circular e que é aberto em ambas as extremidades (74a e 74b), destinado em particular à produção de foles de protecção para veículos, que inclui: - uma porção de molde externa (12 e 14) e uma porção de molde interna (16) , que definem entre si uma cavidade de moldagem (24) e uma zona de injecção (28) que inclui uma 2 cavidade (30) que comunica com uma primeira extremidade (24a) da cavidade de moldagem (24) através de uma porção râstrita (32); - meios para proceder à extracção automática do artigo (74) ; e - meios (60) para proceder à remoção automática de uma tampa de desperdício (76) formada integraimente no artigo (74) e em correspondência com pelo menos uma porção da zona de injecção (28), sendo o referido aparelho caracterizado pelo facto de os referidos meios para proceder à extracção automática do artigo (74) incluírem um membro de extracção (50) montado de modo a deslizar no interior de um orifício longitudinal (48) existente na porção do molde interna (16) e tendo o referido membro (50) uma superfície (52) que forma a superfície interna da cavidade de moldagem (24) na proximidade da extremidade (24a).
6. 6. - Um aparelho, de acordo com a Reivindicação 5, caracterizado pelo facto de incluir um membro de extracção (50) que pode ser deslocado numa direcção paralela ao eixo longitudinal (26) do artigo (74) e um membro (60) destinado a proceder à remoção da tampa de desperdício (76) e que pode deslizar axialmente no interior do membro de extracção (50) .
7. 7. - Um aparelho, de acordo com a Reivindicação 6, caracterizado pelo facto de incluir um único actuador linear que provoca a deslocação axial do membro (60) destinado a proceder à remoção da tampa de desperdício (76) em relação ao membro de extracção (50) e que provoca a deslocação do 3 membro de extracçao (50) em relação a um corpo de base imóvel (46) .
8. 8.- Um aparelho, de acordo com a Reivindicação 5, caracterizado pelo facto de o membro (60) destinado a proceder à remoção da tampa de desperdício (76) dispor de ama superfície de impulsão frontal (62) que tem uma projecção de localização (64) .
9. 9.- Um aparelho, de acordo com a Reivindicação 5, caracterizado pelo facto de a segunda extremidade (24b) da cavidade de moldagem (24) comunicar, através de uma porção restrita (44) , com uma ranhura anelar (42) destinada a localizar defeitos de moldagem.
10. 10.- Um aparelho, de acordo com a Reivindicação 5, caracterizado pelo facto de a porção restrita (32) que liga a cavidade de moldagem (24) â zona de injecção (28) ter um orifício com uma largura radial de cerca de 0,1 mm. Lisboa,

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