19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: 2 234 932 51 Int. Cl. 7 : B29C 45/27 12 TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud europea: 01996451.9 86 Fecha de presentación: 13.11.2001 87 Número de publicación de la solicitud: 1343619 87 Fecha de publicación de la solicitud: 17.09.2003 54 Título: Boquilla para molde de inyección. 30 Prioridad: 20.11.2000 US 716894 73 Titular/es: Injectnotech Inc. 929 Pantera Drive Mississauga, Ontario L4W 2R9, CA 45 Fecha de publicación de la mención BOPI: 01.07.2005 72 Inventor/es: Ciccone, Vince 45 Fecha de la publicación del folleto de la patente: 01.07.2005 74 Agente: Carpintero López, Francisco ES 2 234 932 T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 28036 Madrid
1 ES 2 234 932 T3 2 DESCRIPCIÓN 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Boquilla para molde de inyección. Campo técnico La presente invención se refiere a moldes de inyección de plástico y, en particular, a boquillas y entradas para el sistema de canales de alimentación calientes de tales moldes de inyección. Antecedentes de la técnica Los moldes de inyección pueden tener entradas mecanizadas en la porción de cavidad o núcleo del molde, o pueden tener insertos de entrada separados que están montados en la cavidad o el núcleo de molde. Las entradas o los insertos de entrada contienen las boquillas que inyectan el plástico caliente en la cavidad de molde. Las boquillas se alimentan desde distribuidores que son parte del sistema de canales de alimentación calientes para el molde de inyección. A fin de impedir que el plástico caliente que se está inyectando en la cavidad de molde se vuelva a fugar por detrás de las boquillas durante el procedimiento de inyección, es necesario proporcionar un sellado entre el extremo de salida de la boquilla y las porciones adyacentes de la entrada o del inserto de entrada. Si el plástico caliente se vuelve a fugar por detrás de la boquilla, arruina usualmente cualquier bobina de calentamiento usada para mantener la boquilla caliente, o al menos ocasiona una operación de limpieza que consume tiempo con el consiguiente periodo improductivo de la máquina. Es difícil conseguir un buen sellado entre la salida o punta de boquilla y las superficies adyacentes de entrada, puesto que el área superficial de los componentes coincidentes se debe mantener pequeña para evitar demasiada pérdida de calor. Además, los componentes coincidentes están sometidos a desgaste debido a la dilatación y la contracción térmicas durante el procedimiento de moldeo. La presente invención proporciona un sellado mejorado disponiendo un sellado doble; un sellado principal adyacente a la zona residual y un sellado secundario situado por detrás del sellado principal lejos de la salida de la boquilla. Descripción de la invención Según un aspecto de la invención, se ha previsto una boquilla para uso con una entrada al molde de inyección de plástico que define una zona residual. La boquilla comprende una porción principal de cuerpo que incluye un orificio central con una porción de entrada, una porción de salida roscada agrandada y un resalte anular que separa las porciones. Un inserto de boquilla está situado en la porción de salida y el mismo incluye un reborde anular adaptado para aplicarse al resalte anular. Un elemento de retención de insertos roscado y hueco está montado de modo roscado en la porción de salida. El elemento de retención de insertos tiene un resalte interior anular para aplicación de apriete con el reborde anular del inserto de boquilla. Un sellado principal anular exterior está adaptado para aplicarse con efecto de obturación a la entrada de molde por detrás de la zona residual. Un anillo de sellado secundario intermedio está adaptado para aplicarse con efecto de obturación a la entrada de molde por detrás del sellado principal. Según otro aspecto de la invención, se ha previsto una combinación de inserto de entrada y boquilla que comprende un cuerpo hueco de inserto de entrada que define una zona residual. Una primera cavidad está situada por detrás de la zona residual y tiene una porción anular de pared que define una superficie de sellado principal adyacente a la zona residual. Una segunda cavidad está situada por detrás de la primera cavidad y tiene una porción anular de pared que define una superficie de sellado secundario. Una boquilla está situada en el cuerpo hueco de inserto de entrada. La boquilla tiene una porción principal de cuerpo que incluye un orificio central con una porción de entrada, una porción de salida roscada agrandada y un resalte anular que separa las porciones. La boquilla tiene, también, un inserto de boquilla situado en la porción de salida. El inserto incluye un reborde anular adaptado para aplicarse al resalte anular. La boquilla incluye, también, un elemento de retención de insertos roscado y hueco montado de modo roscado en la porción de salida. El elemento de retención de insertos tiene un resalte interior anular para aplicación de apriete con el reborde anular del inserto de boquilla. Un sellado principal anular exterior se aplica con efecto de obturación a la superficie de sellado principal del inserto de entrada y un anillo de sellado secundario intermedio se aplica con efecto de obturación a la superficie de sellado secundario del inserto de entrada. De acuerdo con un aspecto adicional de la invención, la porción principal de cuerpo forma una tercera superficie anular adaptada para aplicarse con efecto de obturación a la superficie de sellado secundario del inserto de entrada en una posición por detrás del anillo de sellado secundario, creando por ello un tercer sellado. Breve descripción de los dibujos Se describen ahora realizaciones preferidas de la invención, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que: la figura 1 es una vista en alzado, parcialmente en corte, de una realización preferida de una combinación de inserto de entrada y boquilla según la presente invención; la figura 2 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de la boquilla y de los componentes asociados mostrada en la figura 1; la figura 3 es una vista en corte vertical de la boquilla mostrada en la figura 1; la figura 4 es una vista en corte vertical similar a la figura 3, pero que muestra otra realización preferida de una boquilla que tiene una punta de flujo dividido; la figura 5 es una vista en corte vertical similar a la figura 3, pero que muestra otra realización preferida de una boquilla que tiene un inserto de tipo torpedo; la figura 6 es una vista en corte vertical similar a la figura 3, pero que muestra otra realización preferida de una boquilla que tiene un tercer sellado; y la figura 7 es una vista en alzado de una porción de una realización adicional de la invención, similar a la de la figura 1, que ilustra un tercer sellado. Mejor modo de llevar a cabo la invención Haciendo referencia en primer lugar a la figura 1, se muestra una boquilla 10 montada en un molde de inyección 12. El molde de inyección 12 incluye un distribuidor 14 que es parte del sistema de canales de alimentación calientes de molde para suministrar plástico fundido caliente a la boquilla 10. El molde de inyección 12 incluye una porción de cavidad 16, que es la porción hembra del molde, definiendo la forma de un artículo a moldear por inyección. Un inserto 18 de entrada hueco separado está montado en la cavidad
3 ES 2 234 932 T3 4 16, pero el inserto 18 de entrada se podría mecanizar como una parte integral de la cavidad 16, si se desea. El inserto 18 de entrada incluye un cuerpo 20 que define una zona residual 22 a través de la que se inyecta plástico caliente. El molde de inyección 12 y la cavidad 16 pueden ser de cualquier configuración deseada y no se considera que de por sí sean parte de la presente invención. Haciendo referencia a continuación a las figuras 1 a 3, la boquilla 10 incluye una porción principal 24 de cuerpo que comprende un orificio central 26. El orificio central 26 tiene una porción de entrada 28 (véase la figura 3), una porción de salida 30 roscada agrandada y un resalte 32 anular que separa la porción de entrada 28 y la porción de salida 30. Una bobina de calentamiento 33 (omitida por claridad en las figuras 3 a 5) está montada en la porción principal 24 de cuerpo. Los elementos de retención 35 mantienen en su sitio la bobina de calentamiento 33. Un anillo adaptador 37 ayuda a situar la boquilla 10 en el molde 12. La bobina de calentamiento 33, los elementos de retención 35 y el anillo adaptador 37 pueden estar configurados de modo distinto, si se desea. Haciendo referencia en particular a la figura 3, un inserto 34 de boquilla está situado en la porción de salida 30 del orificio central 26 del cuerpo principal. El inserto 34 de boquilla tiene la forma de una punta de boquilla de bebedero directo, y tiene un paso central 36 que comunica con la porción de entrada 28 del orificio central y una abertura de salida 38 en su punta, a través de la que se inyecta realmente el plástico caliente. El inserto 34 de boquilla tiene, también, un reborde 40 anular que está adaptado para aplicarse al resalte 32 anular. El inserto 34 de boquilla está hecho normalmente de cobre de berilio. Un elemento de retención 42 de insertos roscado y hueco está montado de modo roscado en el orificio central roscado en la porción de salida 30. El elemento de retención 42 de insertos tiene un resalte interior 44 anular para aplicación de apriete con el reborde anular 40 del inserto de boquilla. El elemento de retención 42 de insertos tiene, también, un sellado principal 46 anular exterior adaptado para aplicarse con efecto de obturación al cuerpo 20 de la entrada de molde por detrás de la zona residual 22. Realmente, el cuerpo 20 de la entrada de molde tiene una primera cavidad 48 que define una porción anular de pared que constituye una superficie 50 de sellado principal situada por detrás de y adyacente a la zona residual 22. El sellado principal 46 anular del elemento de retención de insertos se aplica a la superficie 50 de sellado principal anular de insertos para impedir que el plástico caliente pase retrocediendo por detrás de la boquilla 10. Alternativamente, el sellado principal anular puede ser formado por la superficie anular exterior de un anillo (no mostrado) de separación térmica, aplicado con efecto de obturación contra la superficie de sellado principal, estando situado el anillo sobre el elemento de retención de insertos. El anillo puede estar constituido por titanio o por otro material adecuado. El inserto 18 de entrada tiene, también, una segunda cavidad 52 situada por detrás de la primera cavidad 48. La segunda cavidad 52 tiene, también, una porción anular de pared que define una superficie 54 de sellado secundario. El elemento de retención 42 de insertos está formado con un anillo 56 de sellado secundario intermedio adaptado para aplicarse con efecto de obturación a la entrada de molde por detrás del 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 sellado principal 46. Realmente, el anillo 56 de sellado secundario se aplica a la superficie 54 de sellado secundario. Este anillo 56 de sellado secundario asegura que, incluso si se tiene algo de plástico por detrás del sellado principal 46, no pasará por detrás del anillo 56 de sellado secundario y no contactará con la bobina de calentamiento 33. Se deberá señalar, también, que cuando la boquilla 10 está montada en el inserto 18 de entrada, el anillo 56 de sellado secundario se aplica a la superficie 54 de sellado secundario antes de que el sellado principal 46 se aplique a la superficie 50 de sellado principal. El anillo 56 de sellado secundario guía, así, al sellado principal 46 a su posición, protegiéndolo así de daño durante el montaje y desmontaje del molde 12, especialmente si la dilatación y/o la contracción térmicas afectan al ajuste entre el sellado principal 46 y la superficie 50 de sellado principal. El elemento de retención 42 de insertos tiene, también, un reborde de agarre 58 situado entre el sellado principal 46 anular y el anillo 56 de sellado secundario. El reborde de agarre 58 tiene la forma de una cabeza de perno de tipo estrella, hexagonal u octogonal, de manera que se puede usar una llave inglesa para apretar el elemento de retención 42 de insertos en la porción principal 24 de cuerpo y apretar firmemente en su sitio el inserto 34 de boquilla. Haciendo referencia a continuación a la figura 4, se muestra otra realización preferida de la invención, que es sustancialmente la misma que la realización de las figuras 1 a 3, excepto en que la realización de la figura 4 emplea un inserto o una punta 60 de boquilla de flujo dividido. En la figura 4, se usan números de referencia semejantes para indicar componentes que son los mismos que en la realización de las figuras 1 a 3. La punta 60 de boquilla tiene una pluralidad (usualmente dos o tres) de canales o conductos de salida 62 radialmente dispuestos que comunican con el paso central 36 de la punta de boquilla. El plástico caliente que pasa a través de los conductos 62 atraviesa la primera cavidad 48 y sale por la zona residual 22. Haciendo referencia a continuación a la figura 5, se muestra otra realización preferida de la invención que, de nuevo, es similar a las realizaciones previas, excepto en que la realización de la figura 5 emplea un inserto 64 de boquilla de tipo torpedo. También en esta realización, los números de referencia semejantes se usan para indicar componentes que son los mismos que en las realizaciones previas. El inserto o la punta 64 de tipo torpedo tiene un reborde 65 anular con aberturas 66 de flujo axial a su través para permitir que el plástico caliente circule por el reborde 65. En esta realización, el elemento de retención 68 de insertos tiene una porción 70 de extremo distal que define el bebedero o la zona residual 72 y forma, también, el sellado principal 74 con una primera cavidad 76 anular adyacente en el inserto 78 de entrada. En otras palabras, el sellado principal 74 define, también, la salida 72 de la boquilla. Habiendo descrito realizaciones preferidas de la invención, se apreciará que se pueden hacer diversas modificaciones a las estructuras descritas anteriormente. Por ejemplo, se pueden emplear otros tipos de insertos o puntas de boquilla en la presente invención. Se pueden usar también otros tipos de bobinas de calentamiento. Se puede configurar y montar de modo distinto la porción principal 24 de cuerpo. Por ejemplo, como se muestra en la figura 6, la porción princi- 3
5 ES 2 234 932 T3 6 pal 24 de cuerpo puede estar configurada para incluir un tercer anillo 80 de sellado que se aplique a la superficie 54 de sellado secundario en una posición por detrás del segundo anillo 56 de sellado cuando la boquilla 10 está insertada en el inserto 18 de entrada. Aunque este tercer anillo 80 de sellado se muestra en una realización de la invención en la figura 6, se debe entender que la porción principal de cuerpo puede estar configurada para formar el tercer anillo 80 de sellado en las realizaciones de la invención mostradas en las figuras 4 y 5. Preferiblemente, el tercer anillo 80 de sellado y el segundo anillo 56 de sellado se aplican a la superficie 54 de sellado secundario antes de que el sellado principal se aplique a la superficie 50 de sellado principal. El tercer anillo 80 de sellado está conformado, preferiblemente, para apretarse ajustadamente contra la superficie 54 de sellado secundario, creando un sellado antes de que el sellado principal se aplique a la superficie de sellado principal. Esto asegura que, 5 10 15 20 incluso si el ajuste entre el sellado principal 46 y la superficie 50 de sellado principal resulta afectado por dilatación o contracción térmicas o de otro modo se desalinea, el tercer sellado (junto con el segundo sellado) impide que el plástico caliente pase a su través hasta el calentador. Como se ha mencionado anteriormente, los insertos 18 y 78 de entrada pueden estar formados integralmente, como parte de la cavidad de molde o el núcleo de molde, en el caso de que las boquillas de inyección estén montadas en la porción de núcleo del molde. Como es evidente para los expertos en la técnica a la luz de la descripción anterior, son posibles muchas alteraciones y modificaciones en la puesta en práctica de esta invención sin salirse de su espíritu o alcance. La anterior descripción lo es de las realizaciones preferidas, sólo a modo de ejemplo, y no es para limitar el alcance de la invención. 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
7 ES 2 234 932 T3 8 REIVINDICACIONES 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1. Una boquilla (10) para uso con una entrada al molde de inyección de plástico que define una zona residual, comprendiendo la boquilla: una porción principal (24) de cuerpo que incluye un orificio central (26) con una porción de entrada (28), una porción de salida (30) roscada agrandada y un resalte (32) anular que separa dichas porciones; un inserto (34) de boquilla situado en la porción de salida, incluyendo el inserto un reborde (40) anular adaptado para aplicarse a dicho resalte anular; un elemento de retención (42) de insertos roscado y hueco montado de modo roscado en dicha porción de salida, teniendo el elemento de retención de insertos un resalte interior (44) anular para aplicación de apriete con el reborde anular del inserto de boquilla, un sellado principal (46) anular exterior adaptado para aplicarse con efecto de obturación a la entrada de molde por detrás de la zona residual, y un anillo de sellado secundario (56) intermedio adaptado para aplicarse con efecto de obturación a la entrada de molde por detrás del sellado principal. 2. Una boquilla según la reivindicación 1, en la que el elemento de retención de insertos comprende además un reborde de agarre (58) situado entre el sellado principal anular y el anillo de sellado secundario. 3. Una boquilla según la reivindicación 2, en la que el reborde de agarre tiene la forma de una cabeza hexagonal de perno. 4. Una boquilla según la reivindicación 2, en la que el inserto de boquilla tiene la forma de una punta de boquilla de bebedero directo. 5. Una boquilla según la reivindicación 2, en la que el inserto de boquilla tiene la forma de una punta de boquilla de flujo dividido. 6. Una boquilla según la reivindicación 2, en la que el inserto de boquilla es de tipo torpedo (64), incluyendo el reborde anular del inserto unas aberturas (66) de flujo axial a su través. 7. Una boquilla según la reivindicación 6, en la que el sellado principal anular del elemento de retención de insertos define, también, la salida de la boquilla. 8. Una boquilla según la reivindicación 1, en la que la porción principal de cuerpo incluye una superficie anular adaptada para aplicarse con efecto de obturación a la superficie de sellado secundario en una posición por detrás del segundo sellado, creando por ello un tercer sellado. 9. Una combinación de inserto (18) de entrada y boquilla (10), que comprende: un cuerpo hueco del inserto de entrada que define una zona residual, una primera cavidad situada por detrás de la zona residual con una porción anular de pared que define una superficie de sellado principal adyacente a la zona residual, y una segunda cavidad situada por detrás de la primera cavidad con una porción anular de pared que define una superficie de sellado secundario; una boquilla situada en el cuerpo hueco del inserto de entrada, teniendo la boquilla una porción principal (24) de cuerpo que incluye un orificio central (26) con una porción de entrada (28), una porción de salida roscada agrandada y un resalte anular que separa dichas porciones; teniendo también la boquilla un inserto de boquilla situado en la porción de salida, incluyendo el inserto un reborde anular adaptado para aplicarse a dicho resalte anular; incluyendo también la boquilla un elemento de retención de insertos roscado y hueco montado de modo roscado en dicha porción de salida, teniendo el elemento de retención de insertos un resalte interior anular para aplicación de apriete con el reborde anular del inserto de boquilla, un sellado principal anular exterior que se aplica con efecto de obturación a la superficie de sellado principal del inserto de entrada, y un anillo de sellado secundario intermedio que se aplica con efecto de obturación a la superficie de sellado secundario del inserto de entrada. 10. Una combinación de inserto de entrada y boquilla según la reivindicación 9, en la que el inserto de boquilla tiene la forma de una punta de boquilla de bebedero directo con una abertura de salida situada adyacente a la zona residual del inserto de entrada. 11. Una combinación de inserto de entrada y boquilla según la reivindicación 9, en la que el inserto de boquilla es de tipo torpedo, definiendo también el sellado principal anular del elemento de retención de insertos la salida de la boquilla. 12. Una combinación de entrada y boquilla según la reivindicación 9, en la que la porción principal de cuerpo incluye una superficie anular adaptada para aplicarse con efecto de obturación a la superficie de sellado secundario en una posición por detrás del segundo sellado, creando por ello un tercer sellado. 50 55 60 65 5
6 ES 2 234 932 T3
ES 2 234 932 T3 7
8 ES 2 234 932 T3
ES 2 234 932 T3 9
10 ES 2 234 932 T3
ES 2 234 932 T3 11