PT97995A

PT97995A - Processo e aparelho para fundicao injectada com filtragem e mistura do material fundido

Info

Publication number: PT97995A
Application number: PT97995A
Authority: PT
Inventors: Shigeru Tsutsumi
Original assignee: Seiki Corp Co Ltd
Priority date: 1990-10-06
Filing date: 1991-06-17
Publication date: 1993-06-30
Also published as: AU7079991A; CS205291A3

Description

campo técnico A presente invenção diz respeito a um processa e a um aparelho próprios para determinados materiais, os quais foram aperfeiçoados de modo a executarem com eficiência a filtragem e mistura do material fundido»

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

Tal como descrito por exemplo na Patente dos E.U.A. 3,767,056, num aparelho para fundição injectada destinada à fundição injectada de material plástico, é desejável filtrar o material plástico no curso do seu escoamento a fim de se retirarem as impurezas ou materiais estranhos, partículas de material não fundido e outros idênticos, sendo essa filtragem executada durante uma operação de injecção em que o material plástico quente é forçado a escoar-se para a cavidade de moldagem, Por outro lado, pode também acontecer que tais impurezas obstruam um canal que conduz o material fundido para a cavidade de moldagem, o que provoca a interrupção de uma operação de fundição injectada de grande envergadura. Esta interrupção pode tornar necessário substituir o sistema de alimentação aquecido ou arrefecida e/ou o canal de distribuição que forma a secção do canal do material fundido, conduzindo uma tal substituição a um aumenta do custo do equipamento ou máquina e também a uma redução da produtividade da moldagem, visto que a operação de fundição injectada repetida sucessivamente é interrompida. A este respeito, as técnicas antecedentes, incluindo a Patente dos E.U.A. acima referida, incorporam dispositivos de filtragem do material fundido, os quais são montados num canal desmontável ligado a um corpo cilíndrica que constitui o corpo da máquina de injecção. 0 dispositivo de filtragem ê constituído por utn elemento tubular que apresenta uma série de perfurações redondas ou alongadas que o atravessam, as quais se distribuem de modo paralelo e espaçado» 0 elemento tubular perfurado é montado ou ligado a um canal de modo a que as perfurações comuniquem com o dito canal.

De acorda com algumas das técnicas precedentes, um tal dispositivo de filtragem do material fundido ou os meios para tal utilizados, apresentam meios para purga das impurezas acumuladas a montante deles, mas na vizinhança das perfurações, â medida das necessidades. Uma tal operação de purga, por exemplo, è executada descarregando para o exterior o material fundido com as impurezas nele contidas, o que é feito através de uma saída da canal sem que o material passe pelas perfurações» Para tal, é necessário desmontar o canal com o corpo cilíndrico de um conjunto de moldagem que define a cavidade de moldagem, pelo que a recoloca-ção da máquina de fundição injectadâ para uma operação normal de fundição injectada é relativamente demorada»

Entretanto, verifica-ss que o dispositivo convencional de filtragem do material fundido tem um problema inerente, que consiste &?. estar sujeito a uma perda de pressão elevada, ou apresentar uma elevada pressão de resistência contra o material plastificado quente, designado "material fundido", no processo de injecção» Tal p\srd& de pressão elevada devido á filtragem, aumenta à medida que aumenta o desempenho da filtragem e também à medida que aumenta a taxa ou velocidade de .injecçSo. 0 bom funcionamento da filtragem depende da dimensão das perfurações»

Num aparelho de fundição injectada constituído por um sistema de moldagem, que inclui uma cavidade de moldagem e um sistema de alimentação aquecido e/ou um canal de distribuição, e por uma máquina de injecção que apresenta um canal, em que o - 4 - » ι

canal não apresenta nenhum dispositivo de filtragem, é necessário fazer com que ele tenha uma elevada psrda de pressão do fluido ou que exerça uma pressão de injecção, por exemplo de 100 kg/cm2, para atingir a taxa de injecção pretendida. Por outro lado, no mesmo aparelho de fundição injsctada mas com o dispositivo de filtragem do material fundido previsto no canal, é hecessário exercer uma pressão de injseção mais elevada, de 115 kg/cm2 ou mais, para atingir a mesma taxa de injecção. 0 aumento da pressão de injecção é devido à resist@nc.ia ao escoamento imposta pelo dispositivo de filtragem do material fundido, pelo que para uma taxa de injseção mais elevada s necessária uma maior potência, é evidente, que uma potência de injecção mais elevada implica que a máquina de injecção nacessite de um potência de accionamsnto mais elevada. Em certos casos, isto conduz à necessidade de um aparelho com accionamsnto hidráulico mais potente, o qual é incorporado na máquina de injecção para accionar um êmbolo com rosca montado no corpo cilíndrico, a fim de executar um movimento de rotação e axial recíproco, o que dá origem a uma máquina mais cara.

Por outro lado, no caso de uma máquina menos potente, um aparelha sem meias de filtragem do material fundido funciona também com uma taxa de injecçSo mais baixa, (por exemplo, 60 a 65 g/segundo), do que a do mesmo aparelho (por exemplo, 70 g/segun~ do> mas equipado no canal com meios de filtragem do material fundido. Uma tal redução na taxa de injecção no aparelha sem filtragem afecta a produção de um artigo moldado de elevada qualidade, em particular um produto fino com um contorno complicado.

Aparte o acirra referido 9 existe um problema que consiste em não ser fácil fornecer um produto moldado com uma qualidade elevada. devido a uma distribuição uniforme dos coloridos ou diferentes materiais plásticos e/ou pigmentos similares. Para resolver este problema, houve vários esforços feitos na concepção do Símbolo coo rosca e no fornecimento de materiais de arranque, os quais consistem numa série de materiais que são submetidos antecipadamente a uma boa mistura uns com os outros, a fim de se aumentar o grau de distribuição dos materiais no produto moldado. DESCRIÇSO DETELHADA DA INVENÇ20

Um primeiro objectivo da presente invenção é fornecer um processo e respectivo aparelho para fundição injectada de materiais plásticos com filtragem aperfeiçoada do material fundido, a fim de retirar possíveis impurezas contidas num material plastificado, em que a filtragem do material fundido é executada sem um aumento substancial da potência de accionamento para executar a injscçSo, quando comparada com o caso em que não se executa qualquer filtragem do material fundido.

Um segundo objectivo da presente invenção é fornecer um processo e respectivo aparelho para fundição injectada de materiais plásticos com meios aperfeiçoados para filtragem do material fundido, os quais facilitam a purga de impurezas acumuladas para o exterior da máquina, e também para remover dos meios de filtraqem impurezas que obstruam os ditos meios, originando um aumento da produtividade em grandes operações de moldagem, devido à redução do período de tempo durante o qual se efectua a paragem temporária do curso da operação para se executar a operação de purga e/ou remoção, sendo o aparelho recolocado de seguida em posição para se continuar a operação normal da fundição injectada. Quer o processo de purga quer o processo de remoção podem ser executados sem práticamsnte se desligar qualquer parte do aparelho. fornecer

Um terceiro objectivo da presente invenção è meios para misturar uma variedade de materiais incaparados numa máquina de injecçãa constituída por um 'êmbolo com rosca, antes dos materiais serem injectados para a cavidade de moldagem, para assim se obter um produto moldado em que a distribuição dos materiais seja tal que a mistura sntrE eles se faça conveniente-mente»

De acordo com a presente invenção, è fornecido um processo de fundição injectatía com filtragem do material fundido, o qual utiliza uma máquina de injecção constituída por um corpo onde estão montados meios para plastificação, dosagem e injecçãa de material plástico, por uma extensão oca que apresenta um canal, formando aí um canal de vazamento, e por um conjunto de fundição que define uma cavidade, sendo o conjunto de fundição montado na máquina de modo a haver comunicação entre o interior do corpo da máquina e a cavidade de moldagem através do canal de vazamento» 0 processo é constituído pelas operações des ter um material plástico, em cada ciclo de carga, plastificado e doseado enquanto é aquecido dentro do corpo da máquina; ter o material plastificado quente injectado sob pressão para a cavidade de moldagem através do canal de vazamento; e ter o material plastificado quente contido, pelo menos parcialmente, no interior de toda a cavidade de moldagem sob pressão, enquanto que o conjunto de fundição está a ser arrefecido para assim fornecer e arrefecer um artigo moldado. 0 processo é caracterizado por a operação de plastifi-cação & doseamento sssr realizada de tal modo que o material plastificado é sujeito â fi 1 traçien: durante o doseamento, e a operação de injecção è realizada com o material filtrado e doseado.

Neste processo o material fundido é submetido à filtragem, a qual não é executada pela passagem através de um filtro colocado no canal ou ligado a ele, mas fazendo com que um filtro ligado aos meios de dosagem passe através do material fundido ã medida que os meias de dosagem concluiem a fase de dosagem. D processo pode ser realizado numa máquina de injecção, na qual os meios para plastificação, dosagem e injecção da material plástica são constituídos por um 'êmbolo simples com rosca que pode rodar e ter um movimanto de vaivém axial, no .interior de um carpo cilíndrico que faz parte do corpo da máquina, o qual tem por função executar a plastificação, a dosagem e a injecção do material plástica. Utilizando uma tal máquina, pode ser aplicada um processo, que tenha as características essenciais acima referidas, num sistema sem câmara para contenção da pressão universalmente utilizado, em que o canal de vazamento έ mantida aberta para o interior da carpa cilíndrico depois da. operação de injecção, e a contenção da pressão é executada por um êmbolo de injecção com rosca, pertencente à própria máquina de injecção. ê

Contudo, á preferível aplicar as características acima referidas utilizando uma tal máquina, de carpo cilíndrico simples com um sistema de câmara de contenção da pressão, o que faz aumentar a produtividade em virtude de se reduzir consideravelmente o período do ciclo de carga em relação ao sistema acima referida, universalmente utilizada. De acordo com o sistema de câmara de contenção da pressão, o canal de vazamento 8

\ interrompido a meio do percurso de comunicação entre o interior do coroo da máquina e a cavidade de moldagem, depois de ser executada a operação de injecção mas enquanto se realiza a operação de manutenção da pressão? e no momento ou depois da interrupção do canal de vazamento, a operação de plastificação e de dosaqem, para a carga ou injecção seguinte, é realizada pela máquina de injecção, em que o material já plastificado é sujeito à filtragem do material fundido durante a operação de contenção de pressão.

Em relação a um tal sistema de contenção da pressão, existem três tipos de sistemas. Um tipo de sistema ê revelado na “EP 02Θ4133AI”, patente da Grã-Bretanha N8 888,448 e equivalentes, em quei ê utilizado um êmbolo cilíndrico em associação com o canal de vazamento de tal modo que existe um espaço fechado, cujo volume varia de acordo com o curso do êmbolo, o qual ê definido através da combinação do bloco de cavidades e do canal de vazamento, ou a combinação com o 'êmbolo cilíndrico, com a interrupção do canal de vazamento? e na operação de contenção da pressão, o material injectado compactado no espaça fechado com volume variável, ê sujeito a uma pressão de contenção externa exercida pelo êmbolo cilíndrico sobra a interrupção do canal de vazamento.

Outro tipo de sistema é revelado numa “International Application <em incjlês) NQ PCT/JP89/OÍ052" registada pela presente requerente, em que, na operação de contenção da pressão, o espaço fechado, constituído pela cavidade e pela zona frontal do canal de vazamento que conduz até à dita cavidade, tem um volume que é fixado pela dita interrupção do canal de vazamento, para que assim o material injectado aí compactado exerça uma pressão de contenção interna. 9

0 terceira tipa de sistema é um aperfeiçoamento do segundo sistema acima referido, sendo revelado na "International Application <em inglês) NS PCT/JP9@/&&Z&&“ também registada pelo presente requerente, em que, com o sistema de câmara de contenção da pressão interna, o material compactada na espaça fechada fixo em cada carga é doseado de novo ou ajustado para um valor préde-terminado, no momento ou depois da interrupção do canal de vazamento, através da descarga para o exterior da máquina de uma eventual parte em excesso do material compactada. O mesma principio da filtragem do material fundido pode ser aplicado num processo de fundição injectada utilizando uma máquina na qual existam dois corpos cilíndricos inclinados, contendo um um êmbolo com rosca para a plastxf.icação e dosagem do material plástico quente, e o outro contém meios, tal como um êmbolo cu parafuso, para injectar, no bloco de cavidades, o material plástico quente fornecido ao outro corpo cilíndrico peio êmbolo doseador munido de uma rosca. Neste caso, o processo de filtragem do material plástico é análogo ao descrito acima, no.T.eatíamente envolve a passagem de um filtro ligado a uma rosca doseadora através do material fundido, à medida que o êmbolo doseador com rosca recua no corpo cilíndrico na fase de dosagem.

De acordo com a presente invenção, fornece-se também uma máquina para fundição injectada com filtragem do material fundido, a qual apresenta um corpo provido com meios para plasti-ficação, dosagem e injecção de material plástico, sendo os ditos meios constituídos por um parafuso rotativo num corpo cilíndrico, apresentando o parafuso na sua extremidade frontal um filtro para filtrar as impurezas do material plastificado á medida que é doseado, e o corpo cilíndrico apresenta um furo numa determinada posição que, na operação de purga para se retirarem da máquina as lado do impurezas filtradas, fica numa posição adjacente ao filtro que fica a montante, ftdicionalmente, de acordo com a presente .invenção, é fornecida uma máquina da injecção para realizar as operações de plastificaçSo, doseamento e injecção do processo da fundição injectaoa, em que se fornece à máquina um material plástico, sendo constituída por um corpo da máquina, que forma um corpo cilíndrico provido com maios aquecedoras, por um canal de saída e por um êmbolo com rosca, do tipo haste com rosca helicoidal para executar movimantos axiais nos dois sentidos s movimento de rotação, 0 ©mbolo com rosca ê constituído por uma zona da ponta da cabeça e por uma zona principal com rosca, apresentando uma válvula de retenção entre elas, A válvula de retenção pode ser constituída por um elemento anular que forma o corpo da válvula, o qual pode deslizar ao longo do 'êmbolo com rosca, e por um elemento circular que forma a sede da válvula, o qual ê fixo ao êmbolo com rosca, sendo a válvula prevista para abrir a fim de permitir que o material plastificado se escoe para a frente, através dela, durante a operação de plastificação e dosagem, em que o êmbolo com rosca ss pode mover para. trás contra a contra-pressão ao mesmo tempo que o material doseado se vai acumulando num espaço variável segundo a direcção axial a jusante da zona da ponta da cabeça, e a válvula pode também ser fechada para permitir que o êmbolo com rosca empurre toda a quantidade de material acumulado na frente, ao longo do canal de saída, de modo a ser injectada. ft zona da ponta da cabeça do êmbolo com rosca pode apresentar um encosto frontal para a válvula, no qual o corpo da válvula se vai encostar quando a válvula de retenção está na posição aberta, enquanto que o referido primeiro elemento que forma a sede da válvula, que pode ser designado “elemento traseiro da sede da válvula”, fica encostado ao elemento do corpo da válvula quando a válvula de retenção está na posição fechada. Em alternativa, um tal encosto frontal da válvula pode apresentar um elemento separado da zona da ponta da cabeça, o qual fica locali-zado numa posição adjacente à zona da ponta da cabaça e a montante dela»

Em alternativa, a válvula de re.tençSo é do tipo de anel de contracorrente, a neste caso a corpo da válvula forma um anel anular, ou é do tipo de retenção por esfera, e neste caso o corpo da válvula tem a forma de uma esfera. A máquina é caracterizada por serem previstos no corpo da máquina ou cilindro, meios para efectuarem a filtragem do material fundido enquanto o material plastificado é submetido à dosagem, sendo realizada através do material fundido durante a dosagem»

Os meios de filtragem do material fundido pode ser constituidos por um elemento perfurado montado no êmbolo com rosca, e de preferência ligado de modo deslizante a uma superfície interior do corpo cilíndrica, de tal modo que no movimento para trás do êmbolo com rasca o filtro é conduzido através do material fundido para assim o filtrar» 0 elemento perfurada pode incorporar a válvula de retenção, de tal modo que fornece o acima referido elemento traseiro da sede da válvula, o acima referido corpo da válvula, ou o acima referido elemento de encosto frontal da válvula, da maneira indicada a seguir»

Ou seja, os meios de filtragem do material fundido pedem ser constituídos pelo ele/asnto traseiro da sede da válvula com perfuraçSes dispostas circularmente para filtragem, sendo montados no êmbolo com rosca entre o corpo da válvula e a zona principal da rosca. As perfurações são posicionadas de modo a comunicarem quer com a passagem anular da válvula de retenção.

I situada entre a secção da haste do êmbolo com rosca e o elemento anular do coroo da válvula que tem uma forma sólida sem perfura-çoes, quer com o espaço de plastif .icação definido entre a zona principal do êmbolo com rosca e o corpo cilíndrico, em cujo espaça a material plástico é plastifiçado.

Em alternativa, os meios de filtragem do material fundido pedem ser constituídos; pelo elemento anular que forma o corpo da válvula e que apresenta perfurações dispostas circularmente para executarem a filtragem, o qual é montado no êmbolo com rosca de modo a deslizar axialmente? e pelo elemento traseiro circular de apoio da válvula com formato maciço, o qual é fixo ao êmbolo com rosca e ligado de modo deslizante a uma superfície interior do corpo cilíndrico. 0 elemento perfurado do corpo da válvula é ligado de modo deslizante quer à superfície interior do corpo c.il índrico, quer á superfície periférica da haste do êmbolo com rosca, pelo que o material plastificado pode passar não só através das perfurações mas também através da válvula de retenção quando está na posição aberta.

Numa outra alternativa, as meios de filtragem do material fundido podem ser constituídos por um elemento de encosto da válvula separado da zona da ponta da cabaça, apresentando perfurações dispostas circularmente para Executarem a filtragem e sendo montados no êmbolo com rasca entre a zona da ponta da cabeça e o corpo da válvula, sendo ligados de modo deslizante à superfície interior do corpo cilíndrico. As perfurações constituem a(s) únicaís) saídaís) da válvula de retenção, de tal modo que o material plastificado pode escoar—se para fora da válvula de retenção sómente através das perfurações, para que seja executada a dosagem. No caso alternativo, em que a zona da ponta da cabeça forma o encosto frontal da válvula, a zona da ponta da cabeça é concebida para ser ligada de modo deslizante á superfície interior do corpa cilíndrica e ter perfurações dispostas circularmente, as quais executam não só a filtragem mas também a dosagem.

Em alternativa, os meios de filtragem do material fundido podem ser constituídas por um elemento perfurado ligado de modo deslizante à superfície interior do corpo cilíndrico, mas formando um elemento separado da válvula de retenção e localizado a montante dela, de preferência adjacente à extremidade frontal da zona principal da rosca do êmbolo, apresentando o dito elemento perfurações dispostas circularmente, destinadas a executarem a filtragem de tal modo que o material filtrada se escoa na direc-çâo da(s) saldais) da válvula de retenção.

Em cada um dos meios de filtragem acima referidos, está previsto um furo direto ou furo de purga, o qual se estende radialmente e é formado numa parede cilíndrica do dito corpo do cilindro, e meios para fecharem e abrirem o furo de purga. Os meios de fecho e abertura podem ser uma tampa que ê ligada de modo desmontável ao furo de purga, ou uma válvula de corte convencional. 0 furo de purga está localizado numa posição axial de tal modo que abre para uma zona local do interior do corpo cilíndrico, na vizinhança da face traseira do elsmento perfurado quando o êmbolo com rosca está na posição mais frontal, a fim de que uma parte do material plastificado contendo impurezas não filtradas, ou resíduos estranhos, acumulados na face traseira perfurada, seja descarregado, de modo intermitente, através do furo de purga e a partir da zona local durante uma operação de grande duração, sendo a descarga provocada pela rotação do 'êmbolo com rosca quando este está na posição mais frontal.

As perfurações podem ter quer uma secção transversal com forma redonda quer uma secção transversal com forma alongada. 0 êmbolo cam rosca para plastificação a dosagem do material plastificada pode também servir para injectar o material plástico no molde. Em alternativa, pode servir para fornecer o material ε ajustar a carga de material plástico de um segundo corpo cilíndrica, o qual é inclinado em relação ao corpo cilíndrico do 'êmbolo de plastiíxcação e dosagem, sendo a partir do segundo corpo cilíndrico que o dito material é injectado para o molde por arção de um êmbolo ou. êmbolo com rosca.

Com os tipos de sistemas de contenção de pressão acima referidos, os meios de filtragem do material fundida da presente invenção incorporados neles têm mais benefícios do que quando incorporados no sistema universal sem câmara de contenção da pressão porque, como será descrito mais á frente, o primeiro caso permite que a válvula seja utilizada para interromper d canal de vazamento, de tal modo que se os meios de filtragem estiverem entupidos com impurezas são desentupidos, ou seja as impurezas são puxadas para trás ou removidas dos meios de filtragem executando um operação quase de injecção enquanto se interrompe intencionalmente o canal de vazamento, ao passo que no último caso um tal processo de desentupimsnto idêntico ao acima referida não pode ser executado, dado que não se pode efectuar nehuma interrupção tío canal de vazamento correspondente àquela.

De preferência, uma tal operação de quase injecção pode ser instantânea e pode ser repetida.

De acordo com a presente invenção, é evidente que os tais meios de filtragem como acima referidas podem ser montados no êmbolo cem rosca numa posição situada a montante ou a jusante das válvulas de retenção, ou seja, podem ser incorporados no êmbolo com rosca mas não na válvula de retenção. No caso preferido em que o filtro é montado na cabeça do êmbolo a jusante da válvula de retenção, pode ser preferivel que as impurezas acumuladas atrás do filtro sejam descarregadas através do canal, quando a canal é separada com o corpo da máquina do conjunto de fundição. Neste caso, em vez. de se prever no corpo cilíndrico o furo de descarga acima referido, prev@-se a formação de uma reentrância anular na zona frontal do corpo cilíndrico, o que permite que o material fundida juntamente com as impurezas acumuladas passe pelo filtro através do intervalo anular eKisten-te entre o filtro e uma face inferior anular da reentrância, sendo então descarregado do canal que se estende a partir do corpo cilíndrico, ft remoção das impurezas é executada peia rotação do êmbolo com rosca, quando o canal é in tenciona Intente separado do conjunto de fundição e também quando o filtro está posicionada na reentrância. De preferência, quando o êmbolo com rosca está na posição mais frontal, a reentrância e o filtro ficam na mesma posição afíial.

Relacionado com o acima referido, verificou-se que os meios de filtragem do material fundido da presente invenção, também trabalham como meios para misturarem eficisntemente uma série de materiais fornecidos ao corpo da máquina através de uma trsmonha, antes da injseção desses materiais. O material fundido é recebido, através das perfurações do filtro, numa câmara de dosagem com volume variável definida pelo corpo cilíndrico e pelo êmbolo com rosca no corpo da máquina, sendo esse material fundido uma mistura de materiais sujeitos a uma plastificação. D material fundido entra de modo contínuo na câmara de dosagem sob a forma de uma série de fluxos de material fundido que. se movem anialmente e rodam em relação ao ei;<o do corpo, fazendo com que uma parte do material fundido acumulado na câmara seja misturado ou agitado em várias direcções, incluindo quer a direcção radial quer a aiíial. Ou seja, devido ao filtro da

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lè - presente invenção, os diferentes materiais do material fundida doseado são de tal modo misturados com eficiência, que ficam uniformemante distribuídos na câmara de dosagem. Em comparação com a presente invenção, o filtro da técnica antecedente montado no canal para executar a filtragem do material fundido durante a sua injecção, funciona também como um agitador do material fundida, mas não faz com que o referido material fundido seja misturado substancialmente segundo a direcção axial. Isto acontece porque a filtragem è executada durante o processo de injecçãd, pelo que uma parte localizada principal do material filtrado não se pode misturar, segundo a direcção axial, com a parte seguinte do material filtrado, embora as partes locais do material fundido filtradas ao mesmo tempo passam ser misturadas uma com a outra devido à existência do filtro na direcção radial. Com este tipo de relação, o filtro do canal da técnica antecedente não assegura, na prática, a obtenção de um produto moldado com os materiais d is tr i buidos un.i. f ormemen te.

No filtro de acordo com a presente invenção, o efeito de mistura pode ser incrementado, se os fluxos de material fundido através das perfurações do filtro forem forçados a escoar-se ao longo da ponta da cabeça do êmbolo com rosca, tendo essa ponta a forma cénica. A este respeito, é preferível ter o filtro montado no êmbolo com rosca numa posição adjacente à ponta cénica da cabeça e a montante dela, estando as perfurações orientadas segundo a direcção axial mas colocadas ao longo da face inclinada da ponta cénica da cabeça.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 é uma secção transversal de um diagrama que mostra um aparelho de fundição injectada de um sistema com câmara de contenção da pressão interna incorporando meios de filtragem do material fundido de acordo com a presente invenção; A Figura 2 é uma vista em planta de um disco perfurado que constitui os meios de filtrage.-n do material fundido, visto segundo a direcção "A" indicada na Figura 1; A Figura 3 é uma secção transversal de um diagrama correspondente à Figura i, mostrando outro aparelho de fundição injectada de um sistema com câmara de contenção da pressão interna -s: um sistema de redosagem em combinação com meios de filtragem do material fundido de acordo com a presente invenção; A Figura 4 s: uma vista de uma secção tranversal de uma zona de um aparelha de fundição injectada correspondente aos mostrados nas Figuras 1 e 3, mostrando uma combinação de uma válvula de retenção do tipo de anel de contracorrente e meios de filtrager· do material fundido de acordo com a presente invenção;

As Figuras 5 e 6 são vistas de secções transversais, cada uma de uma zona de um aparelho de fundição injectada correspondente à Figura 4, mostrando outra combinação de uma válvula de retenção do tipo de anel de contracorrente e meios de filtragem do material fundido de acordo com a presente invenção; e fts Figuras 7 e S são vistas de secções transversais, cada uma da uma zona de um aparelho de fundição injectada correspondente ás Figuras 4 ou 5, mostrando outra combinação de uma válvula de retenção do tipo de esfera de retenção e meios de filtragem do material fundido de acordo com a presente invenção; A Figura 9 é uma secção transversal de diagrama que mostra outro aparelho de fundição que apresenta um sistema de doseamento e filtragem e um sistema de câmara de contenção da pressão interna corresponder»te aos da Figura 1 e constituído também por um sistema de injecção independente?

As Figuras 1©A, 1©S e 16C são vistas d® secções transversais de um aparelho de fundição injactada de acordo com a presente invenção,, mostrando outro conjunto de meios de filtragem que incorporam um 'êmbolo com rosca e um corpo cilíndrico, em que a Figura 10ft mostra os processos de plastificaçãe, filtragem e dosagem, a Figura 1ΦΒ mostra um processo de injecção e a Figura 10C mostra um processo de descarga das impurezas? A Figura 11 é uma vista de uma perspectiva explodida que mostra as partes constitutivas de um filtro, tal como mostrado nas Figuras 10A a 10C? e A Figura 12 mostra outro conjunto de um aparelho de fundição injactada de acorda com a presente invenção com um filtro modificado em relação ao da Figura 11, destinado a aumentar a capacidade de mistura do material fundido filtrado.

MELHOR MÉTODO PARA A REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO

As Figuras 1 e 3 mostram o primeiro e segundo conjuntos dos aparelhos de acorda com a invenção. Fazendo referência ás Figuras i e 3, cada aparelha para fundição injectada de material plástico apresenta uma máquina de injecção Cl) convencional do tipo de corpo cilíndrico simples que incorpora um conjunto de fundição Cl®), A máquina Cl) è móvel no sentido aKial de modo a executar a operação de contra aspiração e as operações de injec-çlo, plastificação e dosagem, sendo constituída por um corpo que farma um tuba cilíndrica (2), par um êmbolo cani rasca (3) montado no seu interior, por um êmbolo hidráulica (não mostrada) com uma ligação entre a êmbolo e o êmbolo (3), e por uma extensão oca cilíndrica (2©) que ss estende para a frente a partir do carpa cilíndrica (2>, 0 aparelha é ainda constituído por um sistema de alimentação aquecido (13) que apresenta um canal de distribuição. 0 sistema de alimentação aquecida (13) é montado no conjunto de fundição (i©> de maneira a estar isolado têrroicamente e sendo envolvida por uma câmara de ar <13a) e por um espaçador sólido (13c). A extensão cilíndrica (2©j tem a sua extremidade frontal em contacto directo com o sistema de alimentação aquecido (13), mas está ligada ao conjunto de fundição Cl®) na sua extremidade frontal através de um .i. sol ante térmica sólido Íl3c>, 0 conjunto de fundição (i€»> é constituído por um meio molde fixo (11) e por um meio molde móvel (12). 0 meio molde fixo (11) é ligado ao sistema de alimentação aquecido (13). Ambos os meios moldes apresentam meios de arrefecimento (14) e (15), e definem os Io menos uma cavidade (l®a) para um artigo moldado, tendo essa cavidade pelo menos um canal de ataque (l®b), 0 canal de ataque (l®b) tem um módulo (ló) com uma oonta geradora de calor, designada por "lança", sendo aí montada para que o módulo aqueça, de modo temporário e instantâneo, uma parte fria do material existente no canal de ataque, fazendo com que o canal de ataque seja aberto para a cavidade para executar a carga seguinte, depois de estar completa a operação de contra aspiração. O sistema de alimentação aquecido (13) e o módulo Cló) nele incorporado fazem com que α artigo a ser moldado fique isolado dos canais. Α extensão oca cilíndrica (20), onde está o canal de saída, é dividida esn tr'ã's partes, ou seja, uma parte frontal (21) ligada ao sistema de alimentação aquecido (13), uma parte irrcer-médida do embola (22) montada axialmante na parte frontal, e uma parte traseira (23). A parte traseira (23) forma um zona da cabeça do corpo cilíndrico (2), e a parte intermédida do 'êmbolo (22) forma o designado "canal", o qual é ligado de modo desmontável à zona da cabeça (23) do corpo cilíndrico» A extensão cilíndrica (20) é concebida de tal modo que α seu espaço oco tem uma zona com diâmetro maior (2ΘΑ), e apresenta aquecedores de fita (25) na sua periferia. A combinação entre o sistema de alimentação aquecido (13) e a extensão cilíndrica (20) da máquina (1) forma uma extensão cilíndrica que define um canal de vazamento "Y”, o qual estabelece a comunicação entre o interior do corpo cilíndrico (2) e o canal de ataque (10b) da cavidade» A parte traseira da extensão cilíndrica (23) apresenta uma válvula (4Θ)„ 0 canal de vazamento "Y“ fornece uma câmara UX" para contenção da pressão interna, localizada entre a válvula (40) e o canal de ataque (l€íb> da cavidade» A parte intermédida do êmbolo (22) da extensão cilíndrica (20), designada por “canal", é constituída por um corpo cilíndrica e por uma flange circular (22a) prevista para trabalhar como batente da parte frontal (21) através de uma face extrema de encosto, e também tem meias de vedação para evitar o derrame do material quente quando este é injectado» Quando a flange <22a) se encosta à face extrema de encosto da parte frontal (21), é fixada a posição axial do canal (22) em relação à 21 parte frontal <2ií, A máquina (!) com o canal <22) recuam em relação à posição acima referida, de ac:arda com um curso predeterminado.

Fazendo referência ás Figuras 1 e 3, a válvula <4ô> é constituída por meios de accionamento, por exemplo um motor de impulso írsão mostrada) montado na parte traseira cilíndrica (23), e por uma válvula de haste circular <42> que se estende na vertical a partir do motor, ft parte traseira (23) tem um furo circular vertical (30) que atravessa o canal de vazamento "Y". A haste da válvula (42) roda no interior do furo vertical (30) onde é colocada, e tem um furo de atravessamento horizontal <42a). 0 furo da válvula Í42a) constitui uma zona do canal de vazamento "Y" quando a válvula (40) ou a haste da válvula <42> está na posição aberta. A haste da válvula (42) executa uma interrupção do canal de vazamento ou um fecho da câmara, de modo a não permitir assim a comunicação entre o corpo cilíndrico (2) e a cavidade (20a), quando está na posição fechada.

Imediatamente depois da material (material fundido) plastificado e doseado ser injectado a partir do corpo cilíndrico (2) utilizando-se para tal o êmbolo com rosca (3) na direcção da cavidade de moldagem (Í0a), a válvula (4Θ) é forçada a tomar a posição fechada pelo motor de impulso a fim de executar a interrupção do canal de vazamento, obtendo-se assim um espaço fechada “Z”, constituída pela cavidade de moldagem (10a) e pela câmara ”X'!, cujo volume ê fixo. Como resultado, grande parte do material injectado è compactada num espaço !,Z" fechado a fixo, para assim se exercer uma pressão interna no material fundido que enche a cavidade de moldagem (10a), sendo essa pressão designada por "pressão de contenção interna".

Em flagrante contraste, um sistema convencional de câmara de contenção áa pressão, como mostrado por exemplo na Patente dos E.U.A. 4,632,652, é constituído por um dispositivo de êmbolo cilíndrico em associação com a câmara "X'” correspondente. Sobre a corresoondente interrupção do canal de vazamento, o êmbolo cilíndrico exerce um pressão externa sobre o material fundido num correspondente espaço BZ'", cujo volume não é fixo mas variável. A este respeito, o sistema convencional de Câmara de contenção da pressão pode ser designado por "sistema de câmara de contenção da pressão externa” em relação ao "sistema de Câmara de contenção da oressão interna" mostrado nas Figuras 1 e 3»

Ambos os tipos de sistemas de câmaras de contenção da pressão incorporados nos aparelhos de fundição injectada têm uma vantagem comum em relação a um sistema universal sem câmara de contenção tia pressão, visto que neste a pressão de contenção é exercida por uma máquina de injecção "per se“ através de um êmbolo com rosca. A vantagem comum reside na redução considerável do período de um ciclo de carga, o que conduz a um aumento da produtividade. Isto é assim porque, enquanto é executada, uma operação de contenção da pressão externa ou interna, a máquina de injecção pode executar a operação de plastificaçSo e dosagem da carga seguinte. Portanto, é preferível executar uma tal operação de plasfcificação e de dosagem sobre a interrupção do canal de vazamento, a qual deve ser -executada imediatamente depois da operação de injecção, a fim de reduzir ao mínimo o período de um ciclo de carga num processo de fundição injectada contínuo a cíclico. 0 sistema universal sem câmara de contenção da pressão, em que é executada uma. contenção da pressão externa pela máquina de injecção "per se", utilizando um êmbolo com rosca para a plastificação, dosagem & injecção, ê substancialmente equivalente ao sistema de câmara de contenção da pressão externa no qual a contenção da pressão é executada por uma fonte externa com accionamento hidráulico, tal como uma máquina de injecção (no sistema sem câmara de contenção da pressão) ou um dispositivo adicional de êmbolo cilíndrico (no sistema de contenção tía pressão externa), e portanto, a fonte externa de accionamento provoca também a variação do peso de um produto moldado, devido a. uma inevitável variação da pressão na sistema de pressão da contenção externa.

Em flagrante contraste, o sistema de câmara de contenção da pressão interna é mais vantajoso do que os dois sistemas acima referidos, visto que uma tal variação da pressão, idtntica à acima referida, não ocorre durante a operação de contenção da pressão interna, pelo que se reduz consideravelmente a variação do peso de um produto moldado. A este respeito, o sistema de câmara de contenção da pressão interna pode ser utilizado cosu eficiência na produção de produtos moldados de precisão com uma produtividade elevada. Neste caso, falando genericamente, è preferível conceber a câmara "X" e aís) cavidadeís) de moldagem de modo a que a razão entre: o volume espacial da câmara ”X" e o volume total dais) cavidadeís) de moldagem seja próximo ou superior a 1. 0 primeiro conjunto, tal como mostrado na Figura 1, apresenta uma outra válvula para além da válvula <4β), a qual está associada à câmara “Xa de contenção da pressão interna. O segundo conjunto, tal como mostrada na Figura 3, tem uma válvula adicional ou segunda válvula prevista na câmara "X“, destinada a executar a rsdosagem do material fundido. Ou seja, tal como mostrado na Figura 3, a zona da cabeça do corpo cilíndrico (23) apresenta meios de rsdosagem associados à primeira válvula Í4€») referida. Ds meios de redosagem são constituídos por uma válvula 24 de retenção (50) sensível à pressão, do tipo válvula com sede, a qual está associada à primeira válvula (40)» A haste da válvula (42) da primeira válvula (40) tem um entalhe (42b) formado na sua superfície» ft sona da cabeça do corpo cilíndrico ou a parte traseira (23) tem um furo de saída (30a) que se estende na horizontal a partir daí, de modo a abrir para o furo vertical (30) num posição tal que o entalhe (42b) comunica quer com a câmara !!X" quer com a válvula de retenção (50), quando a primeira válvula (40) está na posição fechada, e quando a primeira válvula (40) está na posição aberta, o furo de saída horizontal <30a) está fechada pela haste da válvula (42). A válvula de retenção (50) è constituída por uma câmara cilíndrica (51) que tem uma abertura (não mostrada) vertical ou radial para descarregar o material fundido para o exterior do sistema, por um corpo do 'êmbolo da válvula (52) do tipo com sede, e por meios (53) para empurrarem ou impulsionarem o corpo da válvula contra o material fundido na câmara “X" de acorda cam uma pressão prèdeterminada. Os meios impulsores (53) são constituídos por uma haste interior <53a) encostada ao corpo da válvula (52), por uma haste exterior (53b), por uma mala em espiral (53c> que envolve ambas as hastes e está montada no meio delas, por invólucros cilíndricos, interior <53d> e exterior (53e), que apresentam roscas de modo a ficarem roscados um no outro para formarem um invólucro para a mo1a ε as hastes, e por um célula de carga ou sensor de pressão (53f> ligado a uma extremidade livre do invólucro cilíndrica sxterior (53e> ε que se estende para o interior de modo a ficar encostado à haste exterior (53b) na sua extremidade traseira» Ar força da mala (53c) é ajustada através do maior ou menor aparafusamento do invólucro cilíndrico exterior í53e) ao invólucro cilíndrico interior (53d>. Nesta ligação a célula de careta (53f> é prevista para detectar a força da moía ou a pressão predeterminada que faz com que se execute a redosagem» 0 corpo do tmbolo (52) da válvula apresenta, na sua extremidade livre, um bordo circular chanfrado, sendo esse bordo forçada pela mala <53c) a ancostar~se ao bordo exterior circular do furo horixontal (3©a>, com o qual emparelhei. Quando a primeira válvula <40) está na posição fachada, mas a pressão do material fundido que está no espaço fechado "2" não é superior à pressão prédeterminada, evita-se que o material fundido seja descarregado pela saída. de descarga da segunda válvula (5€5>, através do entalhe <42), do furo de saida <3€*a> e da interior da câmara da válvula <51 >, ou seja, a segunda válvula <5€*) é mantida fechada, é evidente que quando a primeira válvula <4©> está na posição aberta, a segunda válvula (5©) é mantida fechada independentemente da pressão do material fundido. Quando a primeira válvula <4©> está na posição fechada e se a pressão do material fundido é superior a um valor prédeterminado, a segunda válvula <5Θ) é forçada a abrir pela pressão do material fundido, a qual se sobrepSe à força da mola em espiral í53c) para assim permitir que uma parte em excesso do material fundida existente no espaço "Z" seja descarregada para α exterior da máquina através do canal acima referido, até que a pressão da parte restante do material fundida que fica no espaça UZU fique igual ou inferior à pressão prédeierffb.nada exercida pela mola em espiral <53c)« Como resultado, α material fundido, compactado na espaça "Zu de encontra à interrupção do canal de vaxamento, sendo esta interrupção executada pela primeira válvula <4€>) imediatemente depois da injecção, é regulada de modo a ter uma pressão prédeterminada ou doseado de acordo com uma quantidade (massa) prédeterminada, em que uma parte eventualmente em excesso do material fundido é descarregada para o exterior do sistema. 0 material fundido compactado acima referido é doseado de uma só vez para o corpo cilíndrico (2) através do funcionamento do tmbolo com rosca (3), sendo então injectado através do canal de vazamento "Y" para a cavidade de moldagem (10a). A este respeito,! a segunda válvula pode ser designada como “meio de redosagem"„ 0 material fundido redoseado contido no espaço fixo e fechada BZ", formado psla cavidade de moldagem (10a) e pela câmara ” X ”, exerce uma pressão de contenção interna sobre a cavidade de moldagem (10aí.

De acordo com o primeiro conjunto, a material fundido compactado mas não redoseado contido no correspondente espaça " Z ", exerce a correspondente pressão de contenção interna, como estabelecido anteriormente» 0 sistema de Câmara de contenção da pressão interna e de redosagem tal como mostrado na Figura 3 é mais vantajoso do que o sistema de contenção da pressão interna sem redosagem tal como mostrado na Figura 1, visto que uma quantidade do material fundido injectado e compactado no espaço "Z", quantidade essa que também varia devido a uma variação operacional da dosagem Em cada ciclo de carga, é redoseado ou regulado para um nível prédetermi-nado, de tal modo que a variação do material fundido resultante ou redoseado que permanece na espaço "Z”, é reduzida. Como resultada, com o sistema de redosagem, a variação de peso de um produto moldado è mais reduzida do que com o sistema sem redosagem, pelo que é preferível utilizar o sistema de redosagem na produção de artigos moldados de precisão.

De acordo com a presente invenção, tanto o primeiro como o segundo aparelhos tal como mostrados nas Figuras 1 e 3, apresentam no corpo da máquina, e não no canal ligado a ela, um meio de filtragem (é€>> do material fundido, o qual se destina a filtrar a material plastificada durante a dosagem no corpo cilíndrico (2) (a primeira dosagem antes da segunda dosagem ou redosagem, do segundo conjunto). 0 @mbola com rosca (3) tem uma haste com uma forma convencional e um rosca helicoidal, e apresenta uma zona da ponta de cabaça (3a), uma zona principal da rosca Í3b> e uma zona intermédia <3c) entre elas. A zona da conta da cabeça (3a) tem uma zona local com um diâmetro maior, estando definido um inter valo anular entre ela e o corpo cilindrico (2). Este intervalo permite que o material fundido escoe sobre a zona da ponta da cabeça (3a) na direcção de uma zona frontal (2a). A zona intermédia <3c) do êmbolo, em conjunto com a zona da ponta da cabeça (3a) que tem uma forma cónica convergente para a frente na direcção axial, forma uma válvula de retenção (7€*) do tipo de anel de contracorrente, a qual evita que o material fundido doseado se escoe em sentido contrário ou para trás na operação de injecção. A válvula de retenção (7Θ) é constituída por uma câmara definida pelo corpo cilíndrico (2), pela zona da ponta da cabeça (3a), por uma zona intermédia da haste do êmbolo Í3c), por um elemento que constitui a sede da válvula (61), o qual tem a forma de disco ε está ligado à haste do êmbolo (3b'), e por um elemento que constitui α corpo da válvula (71), o qual tem uma forma anular s é deslizável axialmente na câmara da válvula. existindo um

De acorda com um conjunto da presente invenção, os meios de filtragem <6©> do material fundidD são constituídos pelo elemento que constitui a sede da válvula (61), o qual apresenta perfurações "P" dispostas circularmente que têm uma secção transversal com uma forma redonda, sendo os ditos meios de filtragem ligados, de modo deslizante, a uma superfície interior do corpo cilíndrico (2), a fim de que o material fundido possa escoar-se para a frente através das perfurações "P"» 0 elemento anular do corpo da válvula (71) é também ligado de modo deslxzan-te à superfície interior do corpo cilíndrica, intervalo anular entre o dito elemento do corpo da válvula (71) e a zona da haste do êmbolo, intervalo esse que forma a passagem da válvula, A passagem da válvula e fechada quando o elemento que constitui o corpo da válvula (71) fecha as perfurações "P" de filtragem do elemento que constitui a sede da válvula (61), em que o dite elemento do corpo da válvula (71) fica encostado ao elemento da sede da válvula (él), A zona da ponta da cabeça (3a) tem um batente para interromper o movimente frontal do elemento do corpo da válvula (71), e, em conjunto com este último, define várias aberturas para saída que comunicam com a passagem da válvula. Em ligação com isto, as perfurações “P“ da elemento que constitui a sede da válvula (61) podem ser designadas por “aberturas de entrada da válvula", as quais comunicam com a passagem da válvula sémente quando a válvula de retenção (78) está na posição aberta. A válvula de retenção <7€*> é prevista abrir para permitir que o material plastificado ou material fundido se escoe para a frente através dela, enquanto se realiza a operação de plastificação e da dosagem pelo êmbolo com rosca (3), sendo este forçado a rodar e a mover-se para trás, contra uma pressão contrária, por uma parte cada vez maior do material fundido que vai passando através da válvula de retenção (70) e acumulando-se na zona do espaço frontal (2a), a designada "cintara de dosagem”, A câmara de dosagem (2a) tem um volume variável, sendo definido pela zona da ponta da cabaça (3a), pela válvula de retenção (70), pela haste da válvula (42) da primeira válvula (40), situado quer no interior do canal de vazamento quer no interior do corpo cilíndrico (2). Ou seja, a câmara de dosagem (2a) tem um volume que vai aumentando durante a chamada “dosagem", a qual έ realizada quando o êmbolo com rosca roda e é retirado para trás na diracção axial, de acorda com um cursa predeterminado, A válvula de retenção (7Θ) está na posição fechada enquanto o êmbolo coe rosca (3) está a executar a operação de injecção» Na posição fechada, o elemento que constitui o corpo da válvula <71 > é forçado a encostar a sua extremidade traseira ao disca cu sede da válvula (61) pela pressão do material fundida, a qual έ equivalente a uma pressão de injecção, fechando deste modo as perfurações MP2" do disco <61). A zona principal da rosca convencional <3h> do êmbolo í3) è uma haste de êmbolo <3'b> que se estende axialmente e que tem uma rosca projectada que se estende radialmente a partir da periferia da haste de êmbolo í3'b>, desanvolvendo-se ao longo de todo o cop·prime»to da haste de êmbolo <3'b) de modo a formar uma helicéide em relação a ela,

De acordo com a presente invenção, os meios de filtragem (60) do material fundido são ainda constituídos por meios para purga das impurezas. Os meios de purga são constituídas por um fura (63) formado na parede cilíndrica do corpo cilíndrico (2) que se estende na horizontal, tal como mostrado nas Figuras 1 e 3, e que abre para a atmosfera, e por uma tampa roscada (64) amovível que é aparafusada no furo de purga (63). O furo de purga (63) está localizado numa posição axial de tal modo que abre para uma zona local de um espaço de plastificaçlo situado na vizinhança da face traseira do disco perfurada (61), quando o êmbolo com rosca em conjunto com o disco fixo a ele está. na posição mais frontal, tal como mostrado na Figura 1, Na posição.mais frontal, o êmbolo com rosca é forçado a rodar, enquanto está fixo axial-mente, para que assim as impurezas residuais, ou não filtradas, ou materiais estranhos acumulados na face traseira do disco, sejam descarregados para fora do sistema da máquina através do furo de purga (63), Esta operação de purga é executada de modo ±ntermitente? de acorde» com as necessidades, durante uma operação de grande duração.

Com o disco perfurado <61), é preferível ter uma zona periférica (óla) que se estende radiaimente a partir de um nível da periferia da haste do êmbolo <3'h>, sendo a face traseira dessa zona periférica (óla) uma face cónica que converge na direcção traseira, tal como mostrado na Figura I, e estando exposta ao espaço de plastificação, apresentando ai formado um entalhe helicoidal (67), como se pode ver na Figura 2. As perfurações “P“ estão dispostas ao longo do entalhe helicoidal (62), e o furo de* purga <63) está localizado na vizinhança da periferia da face cónica traseira quando o êmbolo com rosca (3) e o disco (61) estão na posição mais frontal, tal como mostrado na Figura 1, em que α êmbolo com rosca é impedida de se mover mais para a frente por um batente previsto na máquina.

As perfurações "P“ podem ser concebidas para serem pequenas, com uma dimensão de 0.7 mm ou inferior, e em pequena quantidade, 36 ou menos.

Os meios de filtragem (60) que são utilizados em associação com a dosagem que se realiza no corpo da máquina, ou no corpo cilíndrico (2), tal como mostrado nas Figuras 1 e 3, são vantajosos visto que permitem que se realize a operação de purga enquanto o aparelho de fundição injectada é mantido unido, não sendo portanto separada em duas partas na zona do canal (22), ao contrário do caso da técnica antecedente, pelo que se pode interromper o funcionamento da fundição injectada para se executar a purga das impurezas acumuladas, reduzindo-se consideravelmente o tempo da interrupção em comparação com o caso da técnica antecedente. A este respeito, com os meios de filtragem de acordo com apresente invenção,

O sistema de contenção da pressão interna, quando comparado com o sistema universal sem câmara constituído pelo dispositivo convencional de filtragem, è mais vantajoso, visto que pode executar uma fundição .injectatía com elevada produtividade não só numa operação de pequena duração mas também numa operação de grande duração, em que a purga das impurezas é efectuada de modo intermitente.

Os meios de filtragem da presente invenção que são montados no êmbolo com rosca são mais vantajosos nos aspectos referidas a seguir.

Num primeiro aspecto, a energia eléctrica necessária para pôr a funcionar α aparelho d© fundição injactada ê substancialmente a mesma que a necessária para pôr a funcionar um aparelha convencional que incorpore meios de filtragem, montados não no embolo com rosca mas num canal localizado a jusante da câmara de dosagem.

Num segundo aspecto, aumenta a quebra do desempenho do êmbolo com rosca devido à inércia do movimento, a qual é provocada pela resistência ao escoamento de um material fundido com uma viscosidade elevada quando o accionamento que faz rodar o êmbolo com rosca é parado, ou desligado, no final do curso de medição traseiro, o que faz com que o curso para trás do ‘êmbolo com rosca tenha uma quebra menor, conduzindo a uma variação do curso consideravelmente menor quando compêtrado com um aparelho sem tais meios de filtragem ligados ao êmbolo com rosca. 0 facto da variação da quebra do curso ser menor, conduz a uma dosaqem mais precisa do material fundido destinado a ser injectado em cada ciclo de carga, do que resulta uma menor variação do peso do produto moldado, o que é desejável para a moldagem de um produto de precisão.

Num terceiro aspecto, uma vez que a operação de injseção não é sujeita a qualquer filtragem do material fundido, a potência de .injecção necessária para se obter a mesma taxa de .injecção elevada (por exemplo 7® g/segundo> é equivalente á necessária no aparelho sem filtragem, enquanto que um aparelho com filtragem que tem um canal com um dispositivo de filtragem necessita de uma maior potência de .injecção para obter a mesma taxa de injecção elevada»

Nas circunstâncias da indústria de moldes de plásticos, em que, considerando a economia da produção, um aparelho de fundição injectada funciona também com uma potência de acciona-mento tio grande quanto possível a fim de produzir, em cada carga, tantas artigos quanto possível, utilizando para tal um conjunto de moldagem multi-cavidades, um tal aumento da potência de injecção, tal como acima referido, requere também uma máquina de injecçia mais potente, do que resulta um aumento do custo da máquina» A aste respeito, a filtragem da presente invenção é mais vantajosa, visto que não necessita de um tal aumento da potência de injaeção para obter a elevada taxa de injecção pretendida, como no caso acima referido.

Ou seja, na presente invenção, qualquer resistência ao escoamento do líquido devida à filtragem está no curso para trás onde é necessária menos potência, pelo que o pico da potência na injecção não aumenta»

Num quarto aspecto, as impurezas que entopem d disco perfurado (61) podem ser fácilmente aspiradas ou retiradas do elemento de filtragem perfurado pertencente ao sistema de câmara de contenção da pressão, através da execução do processo seguinte, sem desmontar o aparelho» Com o primeiro e segundo conjuntos da presente invenção, tal como mostrados nas Figuras 1 e 3, a X «.

operação de desentupiinento pode ser executada cousa se indica a seguir. A válvula <4£) à fechada intencionaIsente de tal modo que actua a interrupção do canal de vazamento, e durante a interrupção intencional do canal de vazamento ê executada uma operação de quasi-dosagem com alguma extensão, sendo de seguida alterada intencionalmente para uma operação de quasi-injecção, pelo que o material fundida dassada, contido no interior da câmara que tem uma válvula í4Θ) a limitar um dos seus lados, exerce uma pressão instãntanea elevada sobre as impurezas que entopem as perfurações "P" „j0 -{isco (£>ι>? removendo assim as impurezas para trás reti-rando-as das perfurações. 0 processa de remoção das impurezas acima referido pode ser repetido para completar a remoção das impurezas à medida das necessidades. Em todo o processo de desen tup-imento, as impurezas que entopem o disco ίέ>1) são forçadas a se submeterem à pressão traseira acima referida, a qual é elevada mas mais baixa do que a pressão de injecção normal, durante tun perlado de tempo muito curto, pelo menos até a válvula de retenção (7Θ) ser fechada psin elemento que constitui o corpo da válvula (71), o qual fica encostada na face frontal do disca (61) que constitui a sede da válvula.

Felizmente, a pressão do material fundido que passa através das perfurações "P" do disco (61) filtrante durante um processo de dosagem é consideravelmente mais baixa do que a pressão de injecção normal do material fundido doseado. Nesta relação, mesmo a baixa pressão acima referida, a qual é exercida sobre as impurezas contidas nas perfurações "P" segundo a dirsc-ção traseira, permite que as impurezas sejam removidas das perfurações "P" na mesma dir&cção traseira.

Neste processo de desentupimento, é preferível forçar o fmbolo com rosca (3) a mover-se axialmente sob a pressão ate à posição mais frontal. Isto é assim porque o processa de purga que será referido mais abaixo pode ser realizado imediatamente depois do processo de desentupimento através da rotação do tmbolo com rosca (3) na mesma posição mais frontal, removendo-se para tal a tampa i64) do furo de purga (63).

Merifica-se que o processo de remoção das impurezas acima referido pode ser executado graças á possibilidade de se interromper o canal de vazamento, a qual pode acorrer no sistema de câmara de contenção da pressão»

Num quinta aspecto, as impurezas acumuladas numa zona em frente à face traseira do disco perfurado (61) podem ser purgadas através do furo de purga (63), à medida das necessidades, arrastando consigo alguma parte do material fundido contido no espaço de plastificação do coroo cilíndrico (2)» A purga é executada pela rotação do Smbolo com rosca (3) quando está localizado na posição axial mais frontal, ao mesmo tempo que se abre d furo de purga (63)« ú preferível realizar o processo de remoção das impurezas acima referido ε o processo de purga de acordo com esta ordem» 0 processo de purga pode ser realizado num período de tempo consideravelmente curto sem desmontar qualquer parte do aparelho excepto a tampa (64), a qual è retirada do furo da purga (63). Nesta relação, a redução da taxa de trabalho ou. produtividade numa moldagem de grande duração, devido à repetição do processo de purga de acordo com as necessidades, á suprimida ou consideravelmente aumentada quando comparada com o caso da filtragem convencional do material fundido, a qual ocorre durante a operação de injecção» A Figura 4 mostra outro conjunto de um aparelho de fundição injectada, o qual ê diferente dos aparelhos mostrados nas Figuras 1 e 3, residindo essa diferença nas características que se indicam a seguir. 0 aparelho tal como mostrado na Figura 4 tem uma válvula ds retenção (70'> constituída pari um carpa sólido circular ou disco não perfurado (61'5 que fornece a sede da válvula? um elemento anular (71') móvel e perfurado que forma o corpo da válvula; e uma secção do êmbolo com rosca <3>« 0 corpo da válvula (71') tem um contacta dsslizante ou é ligado a uma superfície circular interna do corpo cilíndrico (2) e a uma superfície periférica da haste do êmbolo., de tal modo que se move axialmente em relação á secção do êmbolo com rosca» 0 disco (61') é fixo ao êmbolo com rosca, sendo definida um intervalo anular entre o coroo cilíndrico e a sua periferia» 0 corpo da válvula (71'1 tem um entalhe anular (72) que se estende axialmente na direcção traseira a partir da superfície frontal do corpo da válvula, e muitas perfurações axiais “P” para a filtragem do material fundido, as quais são abertas quer para o entalhe anular (72) quer para a superfície traseira do corpo da válvula, formando uma face d® encosto onde se encosta a sede da válvula, O disco í 61') tem uma projecção circular <61 Ά) que se estende para a frente e que fornece a sede da válvula com uma forma circular, definindo uma reentrância anular em relação ao êmbolo com rosca. A sede da válvula ou projecção circular (61'a) está posicionada de tal medo que pode ficar encostada á zona periférica ou exterior da superfície traseira do corpo da válvula e a reentrância anular pode cobrir todas as perfurações <61') com a zona (74), quando a válvula de retenção <70') está na posição fechada, para assim se interromper a comunicação entre as perfurações (61') do corpo da válvula e o espaço de plastificação definido entre o corpo cilíndrico (2) e uma zona principal da rosca do êmbolo. Esta concepção da projecção anular da sede da válvula <61'A) em relação ás perfuraçSes "P" do corpo da válvula, tem por objectivo evitar que as perfurações de filtragem "P“ sejam fechadas, direc— tamente pela projecção anular <61 A). Por outro lado, pode acontecer que apareçam impurezas indesejadas com uma dimensão relativamente grande contidas no material fundido que sejam 36 -

Λ

empurradas para as perfurações quando a válvula de retenção está fechada» Ura zona da ponta da cabeça <3a) do 'êmbolo com rosca (3) forma um batente para fazer parar o movimento axial para a frente do corpo da válvula Í7i'). Este batente e os entalhes formados na superfície periférica do corpo da válvula na sua extremidade frontal, definem várias aberturas <73') da válvula de retenção C70')« Ma posição aberta, a válvula de retenção (7Θ1) permite que o material fundido se escoe para a frente a partir do espaço de plastificação, para o interior de uma câmara de dosagem, através das perfurações ”P" e das aberturas (73')«

Basicamente, a diferença entre os aparelhas mostradas na Figura 4 e na Figura i ou 3 reside em que o primeira aparelho incorpora a válvula de retenção (70'>, a qual é concebida de modo a que o elemento perfurado do corpo da válvula (71') exerça uma função de filtragem do material fundido, enquanto que o segundo aparelho é concebido de modo a que o elemento perfurado da sede da válvula (61) exerça a mesma função de filtragem do material fundido. 0 aparelho que apresenta a válvula de retenção (70') de filtragem, tal coma mostrada na Figura 4, tem as mesmas vantagens do que os áas Figuras 1 e 3, mas revela-se mais vantajoso quando comparada não sá com os aparelhos mostrados na Figura 1 ou na Figura 3, mas também com um aparelho convencional de fundição injectada que não apresenta válvula de retenção de filtragem, visto que o corpo da válvula (71') perfurado e filtrador da Figura 4, faz com que a válvula de retenção (70') seja ráoidamen-te fechada, quando o êmbolo com rosca (3) inicia o movimento axial oara a frente para executar a injecção. Por outras palavras, coo a válvula de retenção (70'), reduz-se ou diminui-se o período de tempo ooeracional entre a posição de abertura e a posição de fecho» Esta acção de fecho rápido executada pelo corpo - 37

\

perfurado da válvula (71') aumenta a operação de injecção do 'Êmbolo com rasca, de tal modo que se reduz consideravelmente a variação do peso de um produto moldado» A este respeito, é preferível a utilização da válvula de retenção (7Θ*) que apresenta um corpo da válvula (71*) perfurado e filtrador, na produção de artigos moldados de precisão em operações de grande duração, obtendo-se uma elevada produtividade» Esta preferência é ainda maior se se utilizar o sistema de câmara de contenção da pressão interna, tal como mostrado na Figura 1 ou 3, o qual incorpora a válvula de retenção (7&') tal como mostrada na Figura 4» 0 aparelha incorporado com a válvula de retenção (7Θ')? tal como mostrado na Figura 4, tem um furo de purga (63) e uma tampa (64) correspondentes aos dos aparelhas mostradas nas Figuras 1 ou 3» Contudo, o furo de purga (63) correspondente é posicionada axialmente de tal modo que abre para a zona local (73) na vizinhança da superfície traseira do corpo perfurado da válvula (71'), entre o corpo da válvula e o elemento não perfurado da sede da válvula (61'), quando o êmbolo com rosca está na posição mais frontal, estando a válvula de retenção na posição aberta» Nesta relação, o material fundido com as impurezas acumuladas na superfície traseira perfurada do corpo da válvula <71’), pode ser descarregado para fora da máquina através do furo de purga (63), rodando o êmbolo com rosca quando ele está na posição mais frontal.

Do referido anteriormsnte, verifica-se que podem existir várias outros conjuntos de meios de filtragem do material fundido, abrangidos pelo objetivo da presente invenção. Alguns dos outros conjuntos são mostrados nas Figuras 5 a 8, raspectiva-mente» Nas Figuras 5 a 8, são referenciados pelos mesmos números, os mesmos elementos ou. elementos equivalentes aos da Figura 4. x

àQ —

Fazenda referência à Figura 3, as meios de filtragem do material fundido são constituídos por um elemento perfurado <80) e por um furo de purga (63) formado no corpo cilíndrico (2), para descarregar o material fundido com as impurezas acumuladas. Uma válvula de retenção <7€$') do tipo de anel de contracorrente é constituída por elementos de encosto da frente da válvula <80>, por um elemento traseira da sede da válvula <61') com uma foraja anular, e por um elemento que constitui o corpo da válvula <71') com uma forma anular localizado entre eles, o qual é ligada de modo deslizante a uma superfície interior do corpo cilíndrica (2)« Q elemento de encosto da frente da válvula <S0) é montada numa zona da haste do êmbolo com rosca (3), estando localizado a montante e adjacente a uma zona da ponta da cabeça (3a) do êmbolo com rosca <3) e formando o elemento perfurado acima referido, o qual tem perfurações ”P" dispostas circularmente para executarem a filtragem e a dosagem.

Fazendo referência à Figura 6, a válvula de retenção C7Ô') do tipo de anel de contracorrente ô a mesma da da Figura 4, na qual uma zona da ponta da cabeça <3a) do êmbolo com rosca <2í forma um elemento frontal da sede da válvula, mas é diferente da da Figura 4 no que diz respeito ao elemento do corpo da válvula <71'), o qual tem furos atravessados "P" que não definem perfurações para filtragem mas entradas da válvula de retenção. Os meios de filtragem do material fundido são constituídos por um elemento perfurado <81> e por um furo de purga <63) formado no corpo cilíndrico <2>, para descarregar as impurezas acumuladas com o material fundido. 0 elemento perfurado <8í) tem uma forma anular e está montado na extremidade frontal da secção principal do êmbolo com rosca, estando localizado a montante do elemento traseira da sede da válvula <61') © adjacente a ele. 0 elemento perfurado <81) é ligado de modo deslizante à superfície interior do corpo cilíndrico <2) e tem perfurações "F"1 dispostas circularmente para executarem a filtragem» Q material fundido filtrado é escoado para a válvula de retenção para se executar a dosagem«

Fazendo referência à Figura 7, a válvula de retenção <7Θ') é do tipo de esfera de retenção, sendo constituída por um elemento frontal de encosto da válvula, por um elemento traseira da sede da válvula (61'') e por um elemento que constitui o corpo da válvula com a forma de uma esfera (7i'')« 0 elemento frontal de encosta da válvula apresenta uma zona da ponta da cabeça (3a) do êmbolo com rosca <3)» O elemento frontal de encosto da válvula e o elemento traseiro da sede da válvula formam em conjunto uma câmara da válvula (84), a qual tem canais de entrada e de saída (85), (86) que ccmunicam uns com os outros» A esfera <71'') é concebida de maneira a ter um diâmetro mais pequeno do que o da câmara da válvula (84), a fim de haver um intervalo radial substancial entre a esfera e a câmara da válvula» A esfera (71'') ê colocada na câmara da válvula (84), podendo radar e deslizar de modo a que o intervalo radial fique colocado quer entre os canais de entrada quer entre os canais de saída, fechando os canais de entrada (86) quando a válvula de retenção está na posição fechada, enquanto que abre quer os canais de entrada quer os canais de saída quando a válvula de rstsnção está na posição aberta»

Os meios de filtragem do material fundido são constituídos por um elemento perfurado (81), correspondente ao da Figura 6, e por um furo de purga (63) formado no corpo cilíndrico (2) para a descarga das impurezas acumuladas com o material fundido» 0 material fundido filtrado é forçado a escoar-se na direcção da válvula de retenção para se executar a dosagem»

4θ -

Fazendo referência à Figura 8, a válvula de retenção da tipo d© esfera de retenção é práticamente a mesma da da Figura 7, excepto no que diz respeita à frente de encosto da válvula, a qual forma uma zona da ponta da cabeça (3a> do êmbolo com rosca. Neste caso, as meios de filtragem do material fundido são constituídos por um elemento perfurado que forma a zona da ponta da cabeça (3a) ou a sede frontal da válvula, por um furo de purga (63) para a descarga das impurezas acumuladas com o material fundido. 0 elemento perfurado tem perfurações ”PH dispostas circularroeute para executarem a filtragem durante a dosagem» Os furos de purga (63) dos meios de filtragem do material fundido, tal como mostrados nas Figuras 5 a 8, são todos concebidos de modo a terem uma posição axial que, em cada caso, permita que o furo de purga abra para uma zona local "LZ“ do espaço de plasti-f.icação, na vizinhança da face traseira do elemento perfurada, quando o êmbolo com rosca (3> está na posição mais frontal no corpo cilíndrico (2). Na posição mais frontal, o êmbolo com rosca (3) é forçado a rodar, enquanto está fixo axialmente, para descarregar para o exterior da máquina, através do furo de purga (63), as impurezas não filtradas ou residuais ou os materiais estranhos acumulados na face traseira do elemento perfurado.

Fazendo referência à Figura 9, as partes referenciadas pelos números (1) a (73) estio relacionadas com a Figura 1, pelo que a sua descrição já foi feita ao se abordar esta Figura. 0 corpo cilíndrico (2) está ligada por um canal de saída (87), que apresenta uma válvula (Bõ>, a um segundo corpo cilíndrico (89). 0 corpo cilíndrico (89) é ligado pelo canal <9€*> à válvula (4£>). 0 material plástico é plastificado, doseado e filtrado no corpo cilíndrica (2) com a válvula (88) fechada, como se descreveu quando se fez referência à Figura i. A válvula (88) é então aberta e o material plastificado é transferido através da passagem (87) para o corpo cilíndrico (89). De seguida, a válvula (88) 41

Λ

è fechada e o material plástico é injectatío no conjunto de fundição (xô), através do movimento para a frente do êmbolo (91) passando o material pela a válvula <4Ô> que está aberta. 0 contrafluxo e· a purga dos meios de filtragem (6ô) são realizados quando se revelar necessário, tal como descrito quando se fez referencia à Figura 1« salvo que, neste; conjunto, a válvula (88) pode ser fechada quando se removem as impurezas que entopem o filtro.

Embora as Figuras 1 a 9 indiquem todas as tampas rascadas (64) como meia para fechar e abrir os furos de purga (63), estas tampas podem, evidentemente, ser substituídas por válvulas de corte convencionais ou similares.

As Figuras ÍÔA a 1€C mostram outro conjunto da máquina de injseção, a qual está a efectuar a filtragem do material fundido durante a dosagem de um material plastifiçado ou material fundido»

Este conjunto da máquina é o mesmo que o da Figura 1, escepto no que diz respeito ás seguintes características. 0 filtro (1®β) deste conjunto é montado num êmbolo com rosca (3) num posição situada entre a cabeça com ponta cónica (3a) do êmbolo com rasca (3) e a válvula de retenção (7Φ), ou seja, o filtro (1Ô€>) não está incorporado na válvula de retenção (7Θ). A máquina é ainda diferente da da Figura 1 em virtude de não haver nenhum furo de descarga formado na parede do corpo cilíndrico (2), sendo antes formada uma reentrância anular ou entalhe <íl@) na superfície interior do corpo cilíndrico (2). A posição axial da reentrância (llô) é determinada de maneira a que ela cubra o filtro (ÍÔÔ), com um canal de desvio ou intervalo entre a periferia do filtro e a face inferior anular da reentrância, quando o êmbolo com rosca <3) está na posição mais frontal. 42

Num^s operação de purga para remover as impurezas acumuladas atrás ou a montante do filtro (1€ίθ), destaca-se o canal (22) da outra parte (21) da extensão oca que forma o canal de vazamento com a válvula (40), abrindo-se também a válvula (4Θ) tal como mostrada na Figura 1SC, enquanto que o êmbolo com rosca (3) é deslocado intencionalmente para a posição mais frontal. Mesta situação, o êmbolo com rosca í-3) é rodado com intenção, do que resulta a descarga, a partir do canal (22), do material fundido juntamente com as impurezas acumuladas através do canal de desvio previsto na reentrância (120). Os meios de purga deste conjunto são desvantajosos em relação ao conjunto da Figura 1, visto que para se realizar a operação de purga é necessário destacar o canal (22) da contraparte (21), mas apresenta as vantagens que se indicam a seguir. 0 furo de purga (60) da Figura 1 tem um ponto fraco, visto que existe a probabilidade de o seu bordo interior ser danificado pela rotação do êmbolo com rosca. Portanto, é necessário reforçar o bordo interior do furo através de um tratamento especial, por exemplo um tratamento de revestimento d£3 titSnio, enquanto que no caso da Figura íift não acontece um tal dano, idêntico ao acima referido.

Contudo, a separação do canal (22) é desvantajosa visto que provoca a paragem intermitente de uma operação continua de grande duração, o que faz com que essa operação demore mais tempo do que no caso da Figura 1 em que se utiliza o furo de purga (63), uma vez que a separação do canal implica haver um tempo morto necessário ao reagrupamento, para se poder continuar com a operação de grande duração. A filtragem do material fundido executada durante a dosagem do material plastificado ou material fundido. 43

utilizando-se para tal o filtro montado no êmbolo cca rosca, faz com que o material fundida filtrada seja efectivamsnte agitada na interior da câmara de dosagem, que tem um volume variável e é definida Entre a válvula <4β> e d 'êmbolo com rosca (3>, o qual se desloca para trás em oposição à contrapressão. A agitação do material fundida dossada dá-se em várias direcçSes, incluindo a radial e a axial, devido a uma série de correntes de material fundido que se escoam para o interior da câmara de dosagem de acordo com uma relação, que se indica a seguir, entre a velocidade linear de cada corrente de material fundido e a velocidade da câmara de dosagem na sua expansão para trás.

Supondo que "Si" è a área transversal total das perfurações de filtragem, ”S2" é a área da secção transversal da câmara de dosagem ε "V" é a razão da dosagem (volume do material fundido por segundo), a velocidade linear das correntes de material fundido (vi) é representada da seguinte maneiras vi = V/S2 (v2> A velocidade linear da câmara de dosagem (v2í é representada da seguinte maneira; v2 = -V/S2 . A capacidade de agitação "ft" pode ser representada da seguinte maneira; A = Svi - v2í/iv2i = S2/S1 + 1

44 Να caso de uma filtragem convencional do material fundido, executada durante a injecçlo de material fundido dcseado utilizando-se para tal um filtro incorporado num canal, a correspondente capacidade de agitação "A'” pode ser representada da seguinte maneiras A = !v'l - v'2»/iv'2í = S'2/S'l - 1 em ques “v'“ é uma taxa de injecção do material fundido <volume/segunda)5 Kv*l“ é uma velocidade linear das correntes de material fundido que se escoam pelas perfurações do filtro convencional cuja área total da secção transversal é nS'l"$ “ν'2“ é uma velocidade Ii.near do material fundido numa saída do canal, cuja área da secção transversal é US2'B? e ν' 1 = vl/S'I e v'2 = v'/S'2 . A capacidade de agitação, tal como acima referida, pode ser considerada, por analogia, como sendo barras de agitação inseridas axialmente no material fundido estática acumulado.

Comparando ambas as capacidades de agitação, é evidente que: A = S2/B1 + 1 » A' = S'2/S'i - 1, desde que "S2" seja muito mais larga do que ilS'2n, mesmo que se assuma que !,Siu ã a mesma que

Se não houver filtro, "S2 - SI" e "S'2 = S'í", portanto "A-2" e "A'=$". Isto significa que a câmara de dosagem (sem filtro) apresenta um efeito de agitação que lhe é inerente ate um 45 certa vaiar, enquanto que α canal (sem filtra) nunca apresenta α mesmo efeito de agitação inerente. A capacidade de agitação é aumentada naturalmente devido a um aumento de perfurações de filtragem no elemento de f i .1 tragem.

Adicionalmente, a capacidade de agitação é aumentada, na dosagem com filtragem, devido a uma influência das correntes filtradas de material fundido sobre a válvula (4Φ) prevista para a contenção da pressão, enquanto que uma tal influência, como acima referida, não ocorre na injecção com filtragem que utiliza o filtro do canal sem nenhuma válvula prevista a jusante do canal.

Ainda mais, a capacidade de agitação s aumentada na dosagem com filtragem devido à rotação das correntes de material fundido filtrado em relação ao êmbolo com rosca (3), enquanto que uma tal rotação, como acima referido, não acontece na injecção com filtragem.

Ainda mais, a capacidade de agitação é aumentada na dosagem com filtragem, se o filtro (1€*Θ> das Figuras 11A a ilC for modificado como se mostra na Figura 12. Fazendo-se referência à Figura 12, pode-se ver um êmbolo com rosca (3) que apresenta um filtro o qual constitui uma secção traseira da ponta cónica da cabeça (3a) situada a jusante da válvula de retenção (7Θ), sendo as perfurações “P'" concebidas de modo a ficarem localizadas ao longo da face inclinada da ponta cónica da cabeça í3a>. De acordo com o filtro modificado (!©€*'), as correntes de material fundida filtrado, tal como indicado por “Fu, são forçadas a escoarem-se de modo a intersectarem ο βίκο do corpo cilíndrico <2) ou a clmara de dosagem, o que provoca a ocorrência de um fluxo turbulento na parte interior do material fundido acumulado na câmara» Neste conjunto modificado* é formada uma reentrância <110') correspondente á reentrância ίϋθ) da Figura 11A, destinada a purgar do interior do corpo cilíndrico as impurezas acumuladas, tendo o mesmo diâmetro interior ao longo do comprimento, de tal modo que o filtro possa ser coberto pela reentrância (110') na posição mais frontal do 'êmbolo com rosca <3).

Fazendo referência ás Figuras Í6A e 11, o filtra da presente invenção pode ser constituído por duas partes. Uma das partes é um disco interior C12Θ) que tem um furo (12ΘΑ). A outra parte é um anel exterior <13Θ) que tem um diâmetro interior suficientemente pequeno para ficar apertado na periferia do disco <12Θ) e um diâmetro exterior suficientemente grande para ser ligado de modo deslizante a uma superfície interior do corpo cilíndrica (2), a qual está situada a montante da reentrância <!!€*) e tem uma secção com diâmetro uniforme. 0 disco (120) tem uma série de entalhes (120B) formados na sua periferia e que se estendem axialmente para fornecer aberturas entre as suas superfícies opostas. Qs entalhes (120B) têm a mesma dimensão, apresentando uma secção transversal básicamente rectangular, a qual tem uma largura periférica e uma altura radial» De preferência, a altura radial é maior do que a largura. Os entalhes (120B) estão espaçadas igualmente em torno da periferia do disco (120). 0 disco <120) fax conjunto com o anel exterior (130) para formar o filtro <100), em que a combinação dos entalhes (Í2©B) com o anel (13®) define as perfurações "P” que executam a filtragem. 0 anel (13Θ) pode ser fixo ao disco (12Θ) através de um tratamento térmico. 0 filtro (106) é fixo a um êmbolo com rosca <3) de tal modo que fica entre uma secção frontal do 'êmbolo com rosca (3), que tem uma extensão roscada e uma secção traseira do êmbolo com rosca, que forma uma zona de porca roscada 47

Como se torna evidente do que foi referido, o filtra de acordo coe a presente invenção pode ser utiliçado não só como meio para filtragem do material fundido mas também como misturador do materiail fundido, fi este respeito, o objectivo reivindicado na presante invenção cobre não só um aparelho de fundição injectada com um filtro destinado a executar a filtragem do material fundido, mas também destinada a executar a agitação ou mistura do material fundido, embora as reivindicações reclamem "filtragem do material fundido".

Claims

REIVINDICAÇSES lã« - Processo de fundição injectada coe. filtragem do material fundido, o qual utiliza uma máquina de injecção que tem um corpo onde está montado um ãmbalo com rasca e apresenta uma e>; tensão oca, canst.ifcua.da por um canal, formando ai um canal de vazamento, e um conjunto de fundição que define uma cavidade, sendo o conjunto de fundição montado na máquina de mòdo a haver comunicação entre o interior do corpo da máquina e a cavidade de moldagem através do canal de vazamento, em que o processo é constituido pelas operaçSss des ter um material plástico, em cada ciclo de carga, plastifi-cada e dcseado enquanto é aquecido dentro do corpo da maquina5 ter o material plastificado quente injectado sob pressão para a cavidade de moldagem através do canal de vazamento5 e ter o material plastificado quente contido, pelo menos parcialmente, no interior de toda a cavidade de moldagem sob pressão, enquanto que o conjunto de fundição está a ser arrefecido para assim fornecer e arrefecer um artigo moldado;; caracterizado por a referida operação de plastifinação e doseamento ser realizada de tal modo que o material plasfcificado é sujeito à referida filtragem durants o doseamento, e a referida operação de injecção é realizada ccm o material filtrado e doseada«
21. - Processo de fundição injectada com filtragem do material fundido de acordo com a reivindicação 1, caracfcerizado por o material fundido ser filtrado fazendo passar um filtro através dele durante o doseamento» 3ã» - Processo de fundição injectada com filtragem do material fundida de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracte-rizado por o material fundido ser filtrado por um filtro montado num êmbolo com rosca que executa a plastificação e a dosagem, sendo o filtro trefilado através da material fundido & medida que o êmbolo com rosca é retirado durante o doseamento» 4ã» - Processo d»e fundição injectada com filtragem do material fundida de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o material fundido, com as impurezas acumuladas na vizinhança e a montante do filtro, ser intencionalmente descarregado do corpo da máquina, quando o filtro está numa posição predeterminada, de preferência na posição mais á frente, sendo o êmbolo com rosca rodado com essa intenção, em que o corpo da máquina apresenta um canal de desvio na referida posição, através do qual o material fundido pode passar pelo filtro. 5ê. - Processo de fundição injectada com filtragem do material fundido de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o referida canal de desvio se apresentar numa reentrância radial formada numa superfície interior do corpo da máquina, e o material fundido ser descarregado por uma saída axial da corpo da máquina definida pelo referido canal através da referida reentrância, pelo que o material fundida pode passar axialmente sobre o f i 1 tro. &ã. - Processo de fundição injectada com filtragem do material fundido de acorda com a reivindicação 4, caracterizado por o referido canal de desvio se apresentar num furo radial formada no corpo da máquina, e a material fundido ser descarregado pelo referida furo radial situado na vizinhança e a montante do filtro, quando o referido furo radial é aberto in tenciona1 men te. 7â. ~ Processo de fundição injectada com filtragem do material fundido de acordo com as reivindicações í a ò, caracte-rizado pors o canal de vazamento ser interrompido a meio do percurso de comunicação sntre o interior do corpo da maquina e a cavidade de moldagem, depois de ser executada a referida operação de injecção mas enquanto se realiza a operação de manutenção da pressãon e no momento ou depois da referida interrupção do canal de vazamento, a referida operação de plastificação e de doseamento ser realizada peia máquina de injecção para a carga ou injec— ção seguinte, em que o material plastificado é sujeito à referida filtragem durante a referida operação de manutenção de pressão. Bã. - Processo de fundição injectada com filtragem da material fundido de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por na referida operação de manutenção da pressão, o espaço fechado formado pela cavidade e pela zona frontal da parte avançada do canal de vazamento ter um volume que é fixado pela referida interrupção do canal de vazamento, a fim de que o material injectada que é ai compactado exerça uma pressão de contenção interna. 9§. - Processo de fundição injectada com filtragem da material fundida de acorda com a reivindicação S, caracterizado por d material que é compactado no referido espaço fixo e fechado em cada carga ser ajustado para um valor prédeterminado, no momento oa depois da referida interrupção do canal de vazamento, através da descarga para fora. do sistema da máquina de uma parte eventualmente em excesso.

10â. - Processa de fundição Anjectada cct filtragem da material fundida de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pors ser utilizado um êmbolo cilíndrica em associação com o referida canal de vazamento em que a combinação da cavidade e do referido canal de vazamento, ou esta combinação e o referido êmbolo cilíndrico, com a referida interrupção do canal de vazamento, define um espaça fechada cujo volume varia de acorda com o curso do êmbolo? na referida operação de contenção da pressão o material injectado compactado no referido espaça fechado variável é sujeita a uma pressão de contenção externa, exercida pelo referida êmbolo cilíndrico sobre a referida interrupção do canal de vazamento» 11§» - Processa de fundição injs:ctada com filtragem do material fundida de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7, caracterizada por a referida filtragem do material fundido ser executada utilizando meios filtrantes perfurados que também são entupidos palas impurezas, e enquanto a referida interrupção do canal de vazamento é executada cc\n intenção, o material plastificado è pressurizado contra a válvula, a qual foi fechada ccs um movimento instantâneo axial para frente da êmbolo doseador com rosca, a fim de que as impurezas que eventualmente estejam a entupir os meios filtrantes perfurados sejam pressurizadas para trás a fim de se desentupirem os meios de filtragem perfurados» 12ã. - Processo de fundição injectada com filtragem do material fundido de -3.c.aráa com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizatío por o ‘êmbolo doseador com rosca também funcionar como êmbolo injector com rasca, quando executa um movimento axial na direcção oposta a do movimenta de doseamento» 13ã« - Processo de fundição injectada com filtragem do material fundido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 52

V

a 12s caracterizado por a carga tíoseada e filtrada do material plástico sver injectada no molde por um ‘êmbolo ou êmbolo secundário com rosca. 14i. - Máquina de injecçSo para fundição injsctada com filtragem do material fundido que apresenta um corpo provido com meios para plastificação? dosagem e injecçSo de material plástico? sendo os meios para plastif.icação constituídos por um parafuso rotativo num tubo cilíndrico? caracterizada por por o parafuso apresentar na sua extremidade frontal um filtra para filtrar as impurezas do material plastifiçado à medida que ê doseado, e o tubo cilíndrico apresenta um furo para purga com meios para abertura s: fecho do referido furo? ficando este? na operação de purga para se retirarem da máquina as impurezas filtradas? numa posição adjacente ao lado do filtro que fica a montante. 15§« - Máquina de injecçSo para fundição injectada com filtragem do material fundido que apresenta um corpo provido com meios para plastificação, dosagem e injecçSo de. material plástico, sendo os meios para plastificação constituídos por um parafuso rotativo num tubo cilíndrico? e um canal ligado ao corpo, caracterizatia por a parafuso apresentar na sua extremidade frontal um filtro para filtrar as impurezas do material plastificado â medida que é doseado, e o tubo cilíndrico apresenta um encaixe anular na sua superfície interior? estando α encaixe numa posição em que? quando se executa a operação para retirarem da máquina as impurezas filtradas através de um canal, o filtro é recebido no encaixe de modo a haver um intervalo radial entre a periferia do filtro s a face da fundo do encaixe, para assim 53

Λ

permitir que as impurezas filtradas passem sobre o filtro através do intervalo. iò§„ - Máquina de injecção para realizar as operaçSss de plastificação, doseamento e injecção do processo de fundição injectada, esr- que ss fornece à máquina um material plástico, sendo constituída por um corpo da máquina, que forma um tubo cilíndrico provido com meios aquecedorers, por um canal de saída e por um êmbolo com rosca, do tipo haste com rosca helicoidal para executar movimentos axiais nos dois sentidas e movimento de notação, sendo a referido êmbolo com rosca constituído por uma zona da poota da cabeça ε por uma zona principal com rosca que apresenta uma válvula de retenção entre elas, sendo a referida válvula de retenção constituída por um elemento do corpo da válvula, por um elemento de encosto da frente da válvula e por um elemento traseiro de apoio da válvula, entre os quais è montada a elemento do corpo da válvula de modo a se poder mover, sendo a referida válvula prevista para abrir, a fim de permitir que α material plastificado se escoe para a frente, através dela, durante a operação de plastificação e dosagem, em que d referido êmbolo com rasca se pode mover para trás contra a pressão de aspiração ao mesma tempo que a material doseado se vai acumulando num espaço que pode variar segundo a direcção axial a jusante da referida zona da ponta da cabeça, e a referida válvula pode também ser fechada para permitir que o referido êmbolo ccm rasca empurre toda a quantidade de material acumulada na frente, ao longo do canal de saída, de modi3 a ser injectado, caracterizada por ser previsto um filtro no referida êmbolo com rosca, d qual tem por função efectuar a filtragem do material fundido enquanto o material plastificada ê sujeito à dosagem, de tal modo que, durante a dosagem, o filtro é arrastado através do material fundido ρε-Ίο movimento que o êmbolo com rosca executa para trás. 17â. - Máquina de injseção de acordo com a reivindicação i<bcaracterizada por os referidos meios de filtragem serem constituídos por um elemento que tem perfurações para filtragem dispostas circunferencialmente, sendo esses meios montados no referido êmbolo com rosca e ligadas a uma superfície interior do referido tubo de modo a poderem deslizar, e por um furo de purga que se estende radialmente e é formada numa parede cilíndrica do referido tubo com meios para abertura e fecho do referido furo de purga, sendo o referido furo de purga localizado numa posição aKial de tal modo que abra para um espaço localizado no interior do referido tubo, situado préstimo da face traseira do referido elemento perfurado quando o referido êmbolo com rosca está na posição axial mais à frente, a fim de que o material plastificado, com material não filtrado, com resíduos estranhos ou com impurezas acumuladas na referida face traseira perfurada, fique no referida espaça localizado e daí seja descarregado de modo intermitente, durante uma operação de moldagem de grande duração, através do referido furo de purga pela rotação do referido êmbolo com rosca quando está na posição mais à frente. 18§. - Máquina de injecção de acorde com a reivindicação 17, caracterizada por o referido elemento do corpo da válvula formar o referido elemento perfurado. 19ã« - Máquina de injecção de acorda com a reivindicação 17, caracterizada por o referido elemento traseiro de apoio da válvula formar o referido elemento perfurado. 20ã. - Máquina de injecção de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por o referido elemento frontal de apoio da válvula formar o referido elemento perfurado. 5 -

c* w reivindica-válvula de o referido 21ê. - Máquina de injecção de acordo com a ção 17, caracterizada por um elemento separado da retenção e localizado a montante dela constituir elemento perfurado» 22ã» - Máquina de injeeção de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por α referido elemento frontal perfurado de encosto da válvula constituir a referida zona da ponta da cabeça do referida êmbolo com rosca» 23ã. - Máquina de injeeção de acordo com a reivindicação 22, caracterizada por a referida válvula de retenção ser do tipo de anel de contracorrente em que o referido elemento do corpo da válvula forma um anel anular no qual é montada, tíe modo a poder deslizar, uma zorta da haste do referido êmbolo com, rosca. 24ã« ~ Máquina de injseção de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 22, caracterizada por a referida válvula de retenção ser do tipo de retenção por esfera, em que o referido elemento do corpo da válvula forma uma esfera, e o referida elemento frontal de encosto da válvula forma a referida zona da ponta da cabeça do referido êmbolo com rosca»

25â. - Máquina de injecção de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por a referida válvula de retenção ser do tipo de contracorrente e o referido elemento do corpo da válvula forma um anel anular, o referida elemento frontal de encosto da válvula forma a referida zona da ponta da cabeça do referido êmbolo com rosca e os referidos meios de filtragem do material fundido são constituídos pelo referido elemento traseiro de apoio da válvula, o qual apresenta perfurações dispostas circunferen-cialmente para executarem a filtragem, estando montados no referida êmbolo com rosca entre o referido elemento do corpo da 56

válvula e a referida sana principal do parafuso de modo a fornecer um apoio da válvula ao referido elemento do corpo da válvula, estando as referidas perfurações posicionadas de modo a comunicarem quer com a passagem anular da referida válvula de retenção, definida entre uma secção do referido 'êmbolo com rosca e o referido elemento anular do corpo da válvula com formato maciço, quer ccm o espaço de plasfcificação definido entre a referida zona principal do êmbolo com rosca e o referido tubo, sendo neste espaço que o material plástico é plastifiçado pela rotação do referido êmbolo com rosca, sendo o referido elemento traseiro de apoio da válvula e o elemento do corpo da válvula ligados de modo deslizante a uma superfície interior da referido tubo»

2ó§. - Máquina de injecção de acorda com a reivindicação 25, caracterizada par a referida zona principal da rosca do referido 'êmbolo ser uma haste que se estende axial mente, a qual apresenta uma rosca que se estende radialmente a partir da periferia da haste e se desenvolve ao longo desta de modo a definir uma linha helicoidal, e o referido elemento traseiro de apoio da válvula tem uma zona periférica que se estende radial-mente a partir de um certo nível da periferia da hast.e, tendo a referida zona periférica uma face cónica, tal como a referida face traseira, a qual é convergente: para a traseira e é exposta ao referido espaço de plastificação com um entalhe helicoidal formado aí, senda as referidas perfurações dispostas ao longo do referido entalhe helicoidal, sendo o referido furo radial de purga localizado na vizinhança da periferia da referida face cónica quando o referido êmbolo ccm rosca está na posição mais frontal. 27ã. - Máquina de injecção de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por a referida válvula de retenção ser do tipo de contracorrente e o referido elemento do corpo da válvula formar um anel anular, o referido elemento frontal de encosto da válvula formar a referida zona da ponta da cabeça do referida tmbola com rosca e os referidos meios de filtragem da material fundido serem constituídoss pelo referido elemento anular do corpo da válvula que apresenta perfurações dispostas circunferen-cialmente para executarem a filtragem, o qual é montado no referido êmbolo com rosca de modo a deslizar axialmente; e pelo referido elemento traseiro circunferência! de apoio da válvula com formato maciço, o qual é fixo ao referido êmbolo cem rosca e ligado de modo deslizante a uma superfície interior do referida tubo, sendo o referido elemento perfurado do corpo da válvula ligado de modo deslizante quer à superfície interior do tubo, quer à superfície periférica da haste do referido 'êmbolo com rosca, pelo que o material plastificado pode passar não só através das referidas perfurações >«as também através da referida válvula de retenção quando está na posição aberta· 28®» ~ Máquina de injecção de acordo com a reivindicação 27, caracterizada por □ referido elemento traseiro maciço de apoio da válvula apresentar uma projecção axial cicunferencial que se estende para a frente, fornecendo a referida projecção circunferencial uma forma circunferencial ao referida apoio da válvula e definindo um encaixe anular junto ao referida êmbolo com rosca, o qual está posicionado radialmente de tal modo que todas as referidas perfurações do corpo da válvula sSo cobertas pelo referido encaixe anular e abertas para um espaço localizado definida aí quando a referida válvula de retenção está na posição fechada, estando o referido apoio circunferencial da válvula encostado ao referido elemento do corpo da válvula. seu 29®» - Máquina de injecção de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 28, caracterizada por um êmbolo com rosca, que serve para dcsear o material plástico através do

movimentei para trás, servir para injectar o material plástico doseado a filtrada na malde, através da seu movimento para a frente. 30®. - Máquina de injecção de acorda com qualquer uma das reivindicações 14 a 28, caracterizada por ser constituída por um segundo tuba cilíndrica inclinada em relaçia ao referida primeiro tubo cilíndrico, sendo os dois tubos ligadas por uma passagem através da qual α material plástico filtrado do referida primeiro tubo pode ser transferido pelo parafuso para o segundo tubo, o qual apresenta um 'êmbolo ou embalo com rosca que tem por função injectar num molde o material plástico transferida. as impurezas 31 i. - Máquina de injecçSo de acordo com a rexvindiccr-ção lé, caracterièada por o referida tubo apresentar um canal, sendo o referida filtro de material fundido constituída par um elemento perfurado que apresenta perfurações dispostas circunfe~ rencialmente para executarem a filtragem, o qual é montado no referido êmbolo com rosca e ligado de modo deslizante a uma superfície interior do referido tubo, apresentando ainda α referido canal um encaixe anular para purga formado na superfície interior da tubo, tendo o referida encaixe para purga uma face inferior anular e estando localizado numa posição axial de modo a fornecer um intervala anular entre a periferia do referida filtra e a referida face inferior de encaixe, quando o referido êmbolo com rosca está na posição axial mais à frente, em que α referida intervalo anular permite que o material plastificado, com materiais nla filtrados, com resíduos estranhos ou com impurezas acumuladas na face traseira do referido filtro, passe sobre α referida filtra, na direcçlo da referida canal através do referido intervalo anular, quando o referido êmbolo com rosca roda para que assim se passam descarregar, do referida canal, acumuladas. 32à„ - Máquina de injecçlo de acorde cem a reivindicação 31, caracterizada por o referida filtro ser montado no referida 'imbele com rosca entre a referida zona da ponta da cabeça a a referida válvula de retenção. 33 i. - Filtro montado num 'êmbolo com rosca existente num tubo de uma máquina de injecção, para ser utilizado numa fundição injectada com filtragem do material fundido, caracterizada por ser constituído par um disca interior e por um anel exterior fixado a este, tendo o referido disco interior uma série de entalhes radiais formados na sua periferia, estendendo-se axialmente para fornecerem umas aberturas entre as suas superfícies opostas, tendo o referido anel exterior um diâmetro exterior suficientemente grande para ser ligado de modo deslizante ã superfície interior do referida tubo e um diâmetro interior suficientemente pequeno para ficar apertado no referida disca interior, pelo que assim os referidos entalhas do disco ficam cobertos pelo referido anel exterior de modo a definirem perfurações axiais para filtragem, as quais ficam dispostas Em torno do referido êmbolo com rosca, tendo o referido anel exterior um diâmetro exterior suficisntemente grande para ser montado, de modo deslizante, numa secção de uma superfície interior do referido tubo, secção Esta que tEm um diâmetro uniforms. 34ã« - Filtro de acordo com a reivindicação 33, carac-terizado por o referido disco ter um furo onde fica colocada uma parte do referido êmbolo, e os referidos entalhes terem uma secção transversal basicamente rectangular. 35â. - Filtro de acorda com a reivindicação 33 ou 34, caracterizado por a referida secção transversal rectangular da referido encaixe ter uma largura periférica e uma altura radial maior da que a largura. 60 36â .·. - Filtra montado nu m êmbolo com rasca carac ter is fido por ter na ραπta uma cabeça coe forma de cone e está montado num tubo de uma máquina de injseção, tenda a filtro perfurações para filtragem colocados circunferencialmente em torno do referido ‘êmbolo com rosca e formando uma secção traseira da referida ponta da cabeça, sendo as referidas perfurações obtidas de tal modo que apresentam uma inclinação ao longa da referida ponta da cabeça em forma de cone. Lisboa, 17 de Junho de 1991

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