BR0006042B1 - cabeçote de extrusão para uma máquina de moldar por sopro para a fabricação de corpos ocos de material plástico de várias camadas. - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CABEÇOTEDE EXTRUSÃO PARA UMA MÁQUINA DE MOLDAR POR SOPRO PARAA FABRICAÇÃO DE CORPOS OCOS DE MATERIAL PLÁSTICO DE VÁ-RIAS CAMADAS".

A presente invenção refere-se a um cabeçote de extrusão parauma máquina de moldar por sopro para a fabricação de corpos ocos de ma-terial plástico de várias camadas com um ou vários extrusores ligados à car-caça do cabeçote de extrusão para a alimentação de massa fundida de ma-terial plástico fundido no cabeçote de extrusão, com um mandril disposto nocentro e pelo menos um órgão de distribuição que fecha o mandril de manei-ra concêntrica para a distribuição periférica da(s) massa(s) fundida(s) dematerial plástico e alimentação a um espaço de acumulação em forma deanel, ao qual segue um bocal de saída em forma de anel, através do qualpode ser extrudada a massa fundida de material plástico.

Cabeçotes de extrusão (= cabeçotes de acumulação ou cabeço-tes Akku) para máquinas de moldar por sopro são universalmente conhecidas.

No documento US 5.256.051 (Mauser) é mostrada na Figura 1um cabeçote de extrusão com duas luvas de distribuição, à moda de canalem caracol, dispostas de maneira concêntrica uma em relação à outra. Odistribuidor de canal em caracol externo é mais uma vez encoberto por outraluva cilíndrica. Todas as três luvas configuram o êmbolo de expulsão que éconfigurado axialmente deslocável e que extruda o material plástico acumu-lado através do bocal anelar inferior para fora do espaço de acumulação.

Neste cabeçote de extrusão, ambas as correntes de material plástico sãodistribuídas de maneira desvantajosa ainda por diâmetros diferentes compa-rativamente muito grandes por sobre a periferia o que requer com a luva decobertura adicional um modelo largo do cabeçote de extrusão.

É tarefa da presente invenção prover um cabeçote de extrusãomoderna para uma máquina de moldar por sopro de corpos ocos de materialplástico de duas camadas, especialmente de grande volume, na qual exis-tem condições de fluxo reológicas praticamente iguais para todas as partícu-las de material plástico, quando da alimentação e da distribuição periféricadas diferentes correntes de material plástico fundidas, aos órgãos de distri-buição e nos órgãos de distribuição propriamente ditos, sendo que, aomesmo tempo, é possibilitada uma sobreposição e distribuição periféricaaperfeiçoadas das correntes de massa fundida no órgão de distribuição euma homogeneização livre de perturbações do espaço de acumulação comaumento simultâneo da capacidade de volume passado, da velocidade deprodução respectivamente da máquina de formar por sopro. Nisso, a alturatotal e as dimensões de diâmetros devem ficar o mais possível pequenas.

Esta tarefa é solucionada, segundo a invenção, pelo fato de quedois órgãos de distribuição em uma fenda anelar são configurados situadosopostos no lado de dentro sobre a superfície interna de uma luva cilíndricaexterna e no lado de fora sobre a superfície externa de uma luva cilíndricainterna, de maneira centrada dentro do embolo de expulsão, sendo que omaterial plástico distribuído pela periferia de ambos os órgãos de distribui-ção sai na extremidade inferior do êmbolo de expulsão. Por esta construçãovantajosa pode ser realizada um cabeçote de extrusão com diâmetro e altu-ra total mínimos com grandes capacidades de volume passado.

Pela construção da invenção é previsto que, aproximadamenteno centro dentro da fenda anelar, é disposta uma luva de separação cilíndri-ca relativamente espessa em conseqüência do que ambos os órgãos dedistribuição são na verdade funcionalmente separados mas não obstante sesituam espacialmente bastante adjacentes, respectivamente coaxialmentepróximos um ao lado do outro de maneira que ambas as correntes de mate-rial plástico distribuídas perifericamente - com condições de fluxo reológicasiguais - saem com diâmetro praticamente igual na extremidade inferior dafenda anelar do êmbolo de expulsão ao espaço de acumulação.

Em outra construção vantajosa, os órgãos de distribuição sãoconfigurados como distribuidores de canal em caracol cilíndricos dispostosna parede externa da peça tubular interna e na parede interna da peça tubu-lar externa. No caso, cada um dos distribuidores de canal em caracol apre-senta pelo menos quatro ou mais canais em caracol distribuídos uniforme-mente sobre a periferia, sendo que com comprimento crescente dos canaisem caracol a profundidade dos canais em caracol diminui, na direção defluxo, constantemente cada vez mais e sendo que os canais em caracol noêmbolo de expulsão são alimentados, individualmente, pelo lado de cimacom massa fundida de material plástico fundido.

As execuções especiais do cabeçote de extrusão inventiva comdistribuidores periféricos em forma de cilindro apresentam as seguintes ca-racterística e vantagens:

- os órgãos de distribuição dispostos na parede externa e inter-na de ambas as peças tubulares podem ser configurados, em cada caso,como distribuidor de canal anelar, de cabide, de cardióide, de canal em ca-racol ou de uma combinação adequada desses,

- os órgãos de distribuição são dispostos dentro do êmbolo deexpulsão axialmente deslocável que consiste em pelo menos duas peçastubulares concêntricas,

- com uma construção como distribuidor de canal em caracol,cada um dos vários distribuidores apresenta pelo menos quatro ou mais ca-nais em caracol distanciados um do outro, distribuídos uniformemente porsobre a periferia,

- com comprimento crescente dos canais em caracol a profundi-dade dos canais em caracol diminui constantemente cada vez mais na dire-ção de fluxo,

- os vários canais em caracol de cada um dos distribuidores sãoalimentados pelo lado de cima individualmente, respectivamente separada-mente dentro do êmbolo de expulsão com correntes parciais de massa fun-dida de material plástico fundido da corrente principal de massa fundida dosextrusores ligados,

- para todas as partículas de material plástico em cada uma dascorrentes parciais de material plástico de ambos os distribuidores periféricosem forma de cilindro é criada a igualdade maior possível alcançável dascondições de fluxo reológicas para desligar, igualar respectivamente o efeitode memória de atuação desvantajosa dos materiais de material plástico,- pela luva de separação prolongada que se projeta no espaçode acumulação entre os órgãos de distribuição não se realiza nenhuma in-fluenciação desvantajosa mútua de ambas as correntes de massa fundida,

- com o corpo de deslocamento situado na extremidade inferiorlivre da luva de separação se consegue, na posição mais inferior do êmbolode expulsão, quando da troca de material ou/e de cor, em tempo mínimouma guia do material planejada com purga total de material marginal.

A seguir, a invenção é explicada, em pormenores, e descritacom base em representações de desenhos esquemáticas. Os desenhosmostram:

Figura 1 um cabeçote de extrusão inventiva em represen-tação de corte longitudinal,

Figura 2 uma forma de execução alterada em representa-ção de corte parcial e

Figura 3 outra forma de execução alterada em represen-tação de corte parcial.

Na Figura 1, com o número de referência 10 é designado umcabeçote de extrusão (= cabeçote de acumulação) com um êmbolo de ex-pulsão deslocável axialmente na carcaça 12 para um serviço descontinuado.

Na carcaça 12 do cabeçote de extrusão 10, um mandril central14 é cercado pelo êmbolo de expulsão deslocável. O mandril 14 é suportadotambém axialmente deslocável para o ajuste da largura de fenda do bocalde saída inferior 24.

As correntes do material plástico fundidas a serem processadassão transportadas em cima (veja setas) chegando dos extrusores não repre-sentados em detalhes pelo lado para dentro da carcaça 12.

O êmbolo de expulsão, neste exemplo de execução, consisteem duas peças tubulares concêntricas 16 e 18. Sempre através de uma ra-nhura longitudinal - para compensação do caminho do curso do êmbolo -as correntes de materiais do material plástico chegam ao êmbolo de expul-são.

Na superfície externa da peça tubular interna 16 e na superfícieinterna da peça tubular externa 18 é configurado, em cada caso, um distri-buidor de canal em caracol para a distribuição periférica das massas fundi-das de material plástico alimentadas. Cada um dos distribuidores de canalem caracol apresenta pelo menos quatro ou mais canais em caracol distri-buídos uniformemente por sobre a periferia. Com comprimento crescentedos canais em caracol, a profundidade dos canais em caracol diminui cons-tantemente cada vez mais na direção de fluxo, sendo que os canais em ca-racol são alimentados pelo lado de cima no êmbolo de expulsão individual-mente com massa fundida de material plástico fundida.

Para evitar torções em forma de mangueira da peça previamen-te moldada em forma de mangueira extrudada é muito importante que oscaracóis de ambos os distribuidores de canal em caracol sejam configura-dos de maneira contrária um em relação ao outro.

Na fenda configurada entre ambas as peças tubulares 16, 18,entre ambos os distribuidores de canal em caracol respectivamente, é insta-lada uma luva de separação cilíndrica relativamente espessa 20 que separaambas as correntes de massa fundida distribuídas pela periferia uma da ou-tra dentro do êmbolo de expulsão. No fim da luva de separação 20, ambasas correntes de massa fundida se unem e formam uma meada de duas ca-madas no espaço de acumulação 22 do cabeçote de extrusão 10, dispostopor baixo do êmbolo de expulsão. No espaço de acumulação 22 relativa-mente largo ocorre pela fase de repouso do material plástico (funcionamentodescontínuo) um relaxamento e um desfazimento de tensões no materialplástico pelo que a conseqüência desvantajosa do efeito de memória (ten-dência de inchamento a assumir novamente à forma anterior) do materialplástico é diminuído substancialmente. Na parte de baixo, segue ao espaçode acumulação 22 o bocal de saída ajustável 24 através do qual o materialplástico é extrudado como peça previamente moldada em forma de man-gueira por entre as duas metades de moldagem por sopro abertas de umamáquina de moldar por sopro.

Na Figura 2 é representado na metade esquerda do quadro oêmbolo de expulsão na sua posição mais alta e na metade direita do quadrona sua posição mais baixa. Com H é caracterizado o comprimento do cursodo êmbolo. Nesta representação, a luva de separação 20 é configurada pro-longada e se estende através da fenda dianteira do êmbolo de expulsão porum pequeno pedaço até para dentro do espaço de acumulação. Isto é im-portante especialmente quando são processados dois materiais diferentescom viscosidades distintas, com índices de fusão (MFI) distintos respectiva-mente, para que não ocorra nenhuma influencia mútua desvantajosa aindadurante a distribuição periférica. O material viscoso deslocaria o materialmuito líquido. Isto poderia acontecer, por exemplo, quando pelo lado internoé processado um material A resistente a fendas devido à tensão (por exem-plo, Lupolen 4261 A) com alta resistência a líquidos químicos agressivos,como, por exemplo, ácido peracético, e pelo lado de fora é processado ummaterial Z pastoso (por exemplo, Lupolen 5261 Z) com altos valores de re-sistência em uma meada de duas camadas a barris anelares L de alta quali-dade. Também com tais materiais problemáticos é obtida uma distribuiçãoigual de material totalmente concêntrica nas duas camadas na mangueira,no produto acabado respectivamente, em contraposição como, por exemplo,em distribuidores duplos de cardióides.

A luva de separação 20 apresenta, por exemplo, com um cabe-çote de acumulação de 25 litros, um diâmetro médio de cerca de 315 mm euma espessura de parede (grossura) de 10 mm.

Na Figura 3 é mostrada uma outra forma de execução modifica-da do cabeçote de extrusão inventiva 10. Nesta, na extremidade livre inferiorda luva de separação 20 é configurado e disposto um corpo de deslocamen-to 26 que por baixo do êmbolo de expulsão se projeta para dentro do espa-ço de acumulação 22. No caso, o corpo de deslocamento 26 é adaptado aocontorno da extremidade inferior do êmbolo de expulsão e à região do espa-ço inferior de acumulação (22) que se adelgaça de maneira cônica e apre-senta uma configuração em forma de losango ou cebola. Por esta medidaconstrutiva simples se consegue que na posição mais baixa do êmbolo deexpulsão, quando da troca de material e/ou de cor do material plástico apli-cado para a fabricação de um outro corpo oco de material plástico, se ob-tém, em tempo mais curto, pela guia planejada de material nas regiões mar-ginais do espaço de acumulação inferior, uma purga total do material antesutilizado.

O cabeçote de extrusão inventiva pode ser instalada, de manei-ra vantajosa, em máquinas de moldar por sopro existentes, por uma trocasimples, no lugar de um cabeçote de extrusão tradicional. Desta maneirapode ser obtido, com custos de investimentos relativamente pequenos, umaumento de capacidade eficaz da máquina de formar por sopro.

Uma vantagem essencial do cabeçote de extrusão inventivaconsiste, além disso, em que as luvas utilizadas são substituíveis e podemser adaptadas, quanto ao comprimento e à forma, ao material a ser basica-mente processado para obter os melhores resultados de processamento enúmeros de peças máximos.

Lista de números de referência

10 cabeçote de extrusão12 carcaça14 mandril central16 peça tubular interna18 peça tubular externa20 luva de separação22 espaço de acumulação24 bocal de saída26 corpo de deslocamentoH curso do êmbolo

Claims (8)

1. Cabeçote de extrusão para uma máquina de moldar por sopropara a fabricação de corpos ocos de material plástico de várias camadascom um ou vários extrusores ligados à carcaça do cabeçote de acumulação(12) para a alimentação de massa fundida de material plástico fundido nocabeçote de acumulação (10), com um mandril (14) disposto no centro epelo menos um órgão de distribuição que fecha o mandril (14) de maneiraconcêntrica para a distribuição periférica da(s) massa(s) fundida(s) de mate-rial plástico e alimentação em um espaço de acumulação (22) em forma deanel, ao qual segue um bocal de saída (24) em forma de anel, através doqual pode ser extrudada a massa fundida de material plástico,caracterizado pelo fato de que dois órgãos de distribuição sãoconfigurados em uma fenda anelar, aproximadamente de maneira centradano êmbolo de expulsão, situados um oposto ao outro no lado de dentro so-bre a superfície interna de uma luva cilíndrica externa (18) e no lado de forasobre a superfície externa de uma luva cilíndrica interna (16), sendo que omaterial plástico distribuído pela periferia de ambos os órgãos de distribui-ção sai na extremidade inferior do êmbolo de expulsão.

2. Cabeçote de extrusão, de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que dentro da fenda anelar é disposta, aproxima-damente no centro, uma luva de separação cilíndrica (20) relativamente es-pessa em conseqüência do que ambos os órgãos de distribuição são naverdade funcionalmente separados mas não obstante se situam espacial-mente bastante adjacentes, respectivamente coaxialmente próximos um aolado do outro de maneira que ambas as correntes de material plástico distri-buídas perifericamente - com condições de fluxo reológicas iguais - saemcom diâmetro praticamente igual na extremidade inferior da fenda anelar doêmbolo de expulsão para o espaço de acumulação (22).

3. Cabeçote de extrusão, de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizada pelo fato de que a luva de separação (20) é configurada pro-longada por um pedaço além da extremidade do êmbolo de expulsão e seestende até para dentro do espaço de acumulação (22) situado abaixo.

4. Cabeçote de extrusão, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que na extremidade livre inferi-or da luva de separação (20) é configurado e disposto um corpo de deslo-camento (26) que por baixo do êmbolo de expulsão se projeta para dentrodo espaço de acumulação (22).

5. Cabeçote de extrusão, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o corpo de deslocamento(26) em adaptação ao contorno da extremidade inferior do êmbolo de expul-são e à região do espaço inferior de acumulação (22) que se adelgaça demaneira cônica apresenta uma configuração em forma de losango ou cebola.

6. Cabeçote de extrusão, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que os órgãos de distribuiçãosão configurados como distribuidores de canal em caracol cilíndricos dispos-tos na parede externa da peça tubular interna (16) e na parede interna dapeça tubular externa (18).

7. Cabeçote de extrusão, de acordo com a reivindicação 6, ca-racterizada pelo fato de que cada um dos distribuidores de canal em caracolapresenta pelo menos dois ou mais canais em caracol distribuídos unifor-memente sobre a periferia e de que com comprimento crescente dos canaisem caracol a profundidade dos canais em caracol diminui, na direção defluxo, constantemente cada vez mais, sendo que os canais em caracol noêmbolo de expulsão são alimentados, individualmente, pelo lado de cimacom massa fundida de material plástico fundido.

8. Cabeçote de extrusão, de acordo com a reivindicação 6 ou 7,caracterizada pelo fato de que os caracóis de ambos os distribuidores decanal em caracol são configurados de maneira contrária um em relação aooutro.