Tobera de canal caliente con un elemento calefactor eléctrico.

Tobera de canal caliente (1) con un elemento calefactor eléctrico (10) que comprende un dispositivo de conexión (30) para producir una unión eléctrica con una línea de conexión (40),

en la que unos contactos de conexión (22, 23) del elemento calefactor (10) terminan en un cuerpo aislante (50) del dispositivo de conexión (30) que separa los contactos de conexión (22, 23) eléctricamente uno de otro, y en la que la línea de conexión (40) presenta unos elementos de contacto (41, 42) que pueden ser contactados eléctricamente con los contactos de conexión (22, 23) del elemento calefactor (10), en la que el cuerpo aislante (50) está dispuesto al menos segmentadamente en un casquillo de alojamiento (70) del dispositivo de conexión (30) y en la que la línea de conexión (40) se puede sujetar en o sobre el casquillo de alojamiento (70) de tal manera que los elementos de contacto (41, 42) de la línea de conexión (40) contacten eléctricamente con los contactos de conexión (22, 23) del elemento calefactor (10), caracterizada por que un primer extremo (71) del casquillo de alojamiento (70) que mira en dirección al elemento calefactor (10) abraza al cuerpo aislante (50) y presenta en este primer extremo (71) dos pies (81, 82) orientados opuestamente hacia fuera y fijados al elemento calefactor (10).

Tobera de canal caliente con un elemento calefactor eléctrico La invención concierne a una tobera de canal caliente con un elemento calefactor eléctrico que comprende un dispositivo de conexión para generar una unión eléctrica con una línea de conexión, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Las toberas de canal caliente se utilizan en útiles de fundición inyectada para alimentar una masa fluyente -por ejemplo, una masa fundida de plástico -a un inserto de moldeo separable a una temperatura prefijable y a alta presión. Estas toberas tienen generalmente un tubo de material con un canal de flujo que termina en una boquilla de tobera. Esta última forma en su extremo una abertura de salida de la tobera que desemboca en el inserto de moldeo (nido de moldeo) a través de una abertura de bebedero.

Para que la masa fluyente no se enfríe prematuramente dentro del canal de flujo, está previsto un elemento calefactor eléctrico dispuesto en el exterior del tubo de material. Este elemento tiene un elemento de soporte de forma de casquillo y un conductor eléctrico que genera calor al aplicar una tensión eléctrica o a circular una corriente eléctrica.

El conductor eléctrico puede ser -como se revela, por ejemplo, en el documento DE 10 2006 049 669 A1 o en el documento US 5.507.636 A -una hélice calefactora formada a base de alambre de resistencia.

Para suministrar energía eléctrica a la hélice calefactora según el documento US 5.507.636 A, los dos extremos del alambre de resistencia miran paralelamente uno hacia otro y radialmente hacia fuera de le hélice calefactora. Las puntas del alambre de resistencia están aquí despojadas de su aislamiento. Sobre los dos extremos libres se asienta un manguito aislante con dos taladros paralelos, de modo que está dispuesto un conductor por cada taladro. El manguito aislante está entonces enfrenta de la hélice calefactora con uno de sus lados. En este lado el manguito aislante tiene un medio de acoplamiento. Asimismo, la hélice calefactora es abrazada también con una vaina constituida por dos semicoquillas. Estas semicoquillas forman en una de sus dos superficies de contacto un segundo medio de acoplamiento con el cual se inmoviliza el medio de acoplamiento del manguito aislante. En este caso, el manguito aislante está sujeto a cierta distancia de la hélice calefactora. Para que la vaina no se desarme se rodea ésta nuevamente con un anillo de apriete. Para el contactado del alambre de resistencia con la línea de conexión se introducen los extremos despojados de aislamiento de un respectivo conductor eléctrico en los taladros desde el lado opuesto. A continuación, se inmovilizan las líneas por medio de tornillos prisioneros atornillados en el manguito aislante.

El documento EP 0 695 618 A1 describe una hélice calefactora que es contactada casi de la misma manera que en el documento US 5.507.636 A. Únicamente está diseñada de manera diferente la geometría de la vaina y del anillo de apriete, mientras que los medios de acoplamiento y el tendido de las líneas corresponden a la realización según el documento US 5.507.636 A.

Por el contrario, el documento DE 10 2006 049 667 A1 emplea como conductor eléctrico unos llamados elementos calefactores de capa gruesa que se han aplicado sobre el elemento de soporte como trazas conductoras de calentamiento por el procedimiento de serigrafía. Entre el elemento de soporte y el conductor eléctrico está prevista generalmente una capa aislante que se aplica también como una capa gruesa por el procedimiento de serigrafía. Para reducir aún más el tamaño de construcción del elemento calefactor o de la tobera de canal caliente se pueden aplicar también directamente la capa aislante y las trazas conductoras de calentamiento -como se describe en el documento DE 199 41 038 A1 -sobre la pared exterior del tubo de material.

A continuación, se parte a modo de ejemplo de un calentador de capa gruesa sobre un elemento de soporte cilíndrico. Sin embargo, la invención no se limita a esto, sino que puede aplicarse de la misma manera también con otros elementos calefactores.

Para suministrar energía al calentador de capa gruesa se ha previsto en los extremos de la traza conductora de calentamiento un respectivo contacto de conexión, por ejemplo en forma de un cable de conexión o una clavija de conexión (véanse a este respecto los documentos WO 2005/053361 A1, DE 10 2008 004 526 A1 o DE 10 2008 015 376 A1) . La traza conductora de calentamiento se une con la línea de conexión de una fuente de corriente a través del contacto de conexión, teniendo que satisfacer en principio una unión eléctrica de esta clase los requisitos siguientes:

- tiene que estar configurada en forma soltable para poder montar y desmontar la tobera de canal caliente en el útil de fundición inyectada y para poder cambiar un elemento calefactor en caso de un defecto;

- tiene que establecer un contacto eléctrico siempre suficiente y fiable entre los contactos de conexión de las pistas conductoras de calentamiento y la línea de conexión unida con la fuente de corriente;

- debido a las altas temperaturas predominantes en la fundición inyectada, tiene que ser estable frente a la temperatura y aguantar las cargas de tracción mecánicas que puedan presentarse durante el montaje y desmontaje de la tobera de canal caliente y/o durante el cambio del elemento calefactor, así como por efecto de vibraciones.

El documento US 4 486 650 B1 revela una unión de enchufe soltable entre los extremos de conexión de una hélice calefactora y la línea de conexión de una alimentación de corriente. Los extremos de la hélice calefactora están provistos de clavijas de contacto dirigidas radialmente hacia fuera, las cuales están dispuestas, por ejemplo, en el centro de sendas hembras. Los extremos de la línea de conexión están provistos de contactos de enchufe de forma de casquillo que están alojados cada uno de ellos en una carcasa de enchufe macho. Estos últimos se enchufan en las hembras, estableciéndose la unión eléctricamente conductora entre la superficie exterior de las clavijas de contacto y la superficie interior de los contactos de enchufe. Para impedir que la carcasa de enchufe macho se suelte de la hembra se ha previsto un órgano de sujeción en forma de una tuerca de capuchón que se atornilla sobre un extremo roscado de la hembra. Por tanto, es necesario un contacto de enchufe separado para cada conexión.

Además, se conoce por el documento EP 2 448 369 A1 un dispositivo de conexión para un aparato calefactor de una tobera de canal caliente en el que unos contactos de conexión del aparato calefactor terminan en un cuerpo aislante que separa los contactos de conexión eléctricamente uno de otro. El cuerpo aislante tiene un segmento de zócalo que cubre los contactos del calefactor de capa y con el que dicho cuerpo se apoya sobre el aparato calefactor. Además, el cuerpo aislante está dispuesto al menos segmentadamente en un casquillo de alojamiento. El casquillo de alojamiento inmoviliza el cuerpo aislante en el aparato calefactor. Se asiente para ello un casquillo de capuchón sobre el casquillo de alojamiento y se le atornilla con una cabeza de la tobera de fundición inyectada. El casquillo de capuchón afianza el casquillo de alojamiento y el segmento de zócalo del cuerpo aislante contra el aparato calefactor.

El documento WO 2004 043 672 A1 revela un elemento calefactor destinado a asentarse sobre una tubería o una tobera de canal caliente, estando el elemento calefactor provisto de un conductor recorrido por corriente eléctrica que puede conectarse a una fuente de corriente a través de líneas de conexión. Las líneas de conexión presentan cada una de ellas una pieza de contacto terminal que puede aplicarse a una superficie de contacto del elemento calefactor. Asimismo, está previsto un órgano de sujeción por medio del cual se sujeta la pieza de contacto contra el elemento calefactor, descansando la pieza de contacto en forma suelta sobre la superficie de contacto del elemento calefactor y actuando la fuerza de sujeción del órgano de sujeción en dirección sustancialmente normal a la superficie de contacto y sujetando entonces la pieza de contacto contra la superficie de contacto. Soltando el órgano de sujeción, que comprende especialmente un casquillo desatornillable del elemento calefactor, la pieza de contacto queda libre de la superficie de contacto, con lo que se puede retirar y cambiar el elemento calefactor. La fuerza de sujeción generada por el órgano de sujeción es producida por un muelle o por un tornillo de sujeción.

Esta solución tiene el inconveniente de que el contacto eléctrico entre las superficie de contacto del elemento calefactor y las piezas de... [Seguir leyendo]

1. Tobera de canal caliente (1) con un elemento calefactor eléctrico (10) que comprende un dispositivo de conexión (30) para producir una unión eléctrica con una línea de conexión (40) , en la que unos contactos de conexión (22, 23) del elemento calefactor (10) terminan en un cuerpo aislante (50) del dispositivo de conexión (30) que separa los contactos de conexión (22, 23) eléctricamente uno de otro, y en la que la línea de conexión (40) presenta unos elementos de contacto (41, 42) que pueden ser contactados eléctricamente con los contactos de conexión (22, 23) del elemento calefactor (10) , en la que el cuerpo aislante (50) está dispuesto al menos segmentadamente en un casquillo de alojamiento (70) del dispositivo de conexión (30) y en la que la línea de conexión (40) se puede sujetar en o sobre el casquillo de alojamiento (70) de tal manera que los elementos de contacto (41, 42) de la línea de conexión (40) contacten eléctricamente con los contactos de conexión (22, 23) del elemento calefactor (10) , caracterizada por que un primer extremo (71) del casquillo de alojamiento (70) que mira en dirección al elemento calefactor (10) abraza al cuerpo aislante (50) y presenta en este primer extremo (71) dos pies (81, 82) orientados opuestamente hacia fuera y fijados al elemento calefactor (10) .

2. Tobera de canal caliente (1) según la reivindicación 1, caracterizada por que el elemento calefactor (10) presenta un tubo de soporte (12) .

3. Tobera de canal caliente (1) según la reivindicación 2, caracterizada por que los dos pies (81, 82) miran en sentidos contrarios en la dirección longitudinal (L) del tubo de soporte (12) .

4. Tobera de canal caliente (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el elemento calefactor (10) presenta un elemento protector de cubierta a través del cual se extienden los contactos de conexión (22, 23) y mediante el cual los pies (81, 82) del casquillo de alojamiento (70) están fijados al elemento protector.

5. Tobera de canal caliente (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el elemento calefactor (10) presenta una capa gruesa eléctricamente conductora (15, 16, 17) .

6. Tobera de canal caliente (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el casquillo de alojamiento (70) está fabricado de metal.

7. Tobera de canal caliente (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el casquillo de alojamiento (70) forma un medio de guía (76) para un enchufe macho (43) o un acoplamiento de la línea de conexión (40) .

8. Tobera de canal caliente (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los pies (81, 82) están fijados al elemento calefactor (10) por medio de material.

9. Tobera de canal caliente (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los pies (81, 82) están formados en una sola pieza con el casquillo de alojamiento (70) .

10. Tobera de canal caliente (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los pues (81, 82) están sujetos cada uno de ellos con un segmento de ala (83, 84) al casquillo de alojamiento (70) y están fijados al elemento calefactor (10) con un respectivo segmento de asiento (85, 86) que descansa sobre el mismo.

11. Tobera de canal caliente (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los pies (81, 82) están fijados al elemento calefactor (10) bajo una fuerza de pretensado (F) que actúa en dirección a dicho elemento calefactor (10) , estando acoplado el casquillo de alojamiento (70) con el cuerpo aislante (50) de tal manera que dicho cuerpo aislante (50) es solicitado con esta fuerza de pretensado (F) en dirección al elemento calefactor (10) .

12. Tobera de canal caliente (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el cuerpo aislante (50) presenta un segmento de cuello (51) y un segmento de zócalo (52) , apoyándose el casquillo de alojamiento (70) sobre el segmento de zócalo (52) del cuerpo aislante (50) .

13. Tobera de canal caliente (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en una carcasa (5) que envuelve al elemento calefactor (10) está practicada una escotadura lateral (7) que está abierta en la dirección longitudinal (L) de la tobera de canal caliente (1) hacia un distribuidor (8) o hacia una brida (4) de un tubo de material (2) , proyectándose el casquillo de alojamiento (70) a través de la escotadura lateral (7) .

14. Tobera de canal caliente (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en el cuerpo aislante están dispuestos uno o dos contactos de conexión adicionales con clavijas de contacto (35) que están unidas eléctricamente con una termosonda (60) .

15. Tobera de canal caliente (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el casquillo de alojamiento (70) presenta un medio de fijación para una termosonda (60) .