ITTO20131073A1

ITTO20131073A1 - Apparecchiatura di stampaggio ad iniezione di materie plastiche

Info

Publication number: ITTO20131073A1
Application number: IT001073A
Authority: IT
Inventors: Maurizio Bazzo; Marco Salvador
Original assignee: Inglass Spa
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2015-06-25
Also published as: DE202014103153U1

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“Apparecchiatura di stampaggio ad iniezione di materie plastiche”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce alle apparecchiature di stampaggio ad iniezione di materie plastiche comprendenti almeno un iniettore che include un ugello entro il quale è mobile assialmente un otturatore a spina, e mezzi attuatori per comandare lo spostamento assiale dell'otturatore a spina fra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura per consentire il flusso di materia plastica fluida sotto pressione entro la cavità di uno stampo.

Più in particolare l'invenzione riguarda una siffatta apparecchiatura di stampaggio in cui i mezzi attuatori che comandano lo spostamento assiale dell'otturatore a spina consistono in un motore elettrico.

Stato della tecnica anteriore

L'impiego di un motore elettrico per l'azionamento dell'otturatore a spina dell'iniettore è noto ad esempio dal brevetto US-7,214,048, in cui il motore elettrico è di tipo lineare ed è disposto coassialmente all'otturatore a spina, nonché dai documenti JP-A-6114887, US-7,121,820, US-6,294,122 e dalla domanda di brevetto europeo n. 13171982.5 a nome della stessa Richiedente (non pubblicata alla data di deposito o priorità della presente domanda) in cui il motore elettrico è rotativo ed aziona l'otturatore a spina tramite un gruppo a vite e madrevite.

Sintesi dell'invenzione

Lo scopo della presente invenzione è quello di rendere disponibile una soluzione diversa e peculiare rispetto a quelle descritte ed illustrate nei documenti sopra citati e che consenta, con l'impiego di un motore elettrico rotativo, di migliorare ulteriormente la precisione di controllo della movimentazione dell'otturatore a spina fra le posizioni di chiusura e apertura.

Secondo l'invenzione questo scopo viene conseguito grazie ad un’apparecchiatura di stampaggio ad iniezione di materie plastiche come definita nella parte precaratterizzante della rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che fra il gruppo a vite e madrevite e l’otturatore a spina è disposto un dispositivo di trasmissione a cuneo.

Con il termine trasmissione a cuneo si intende nella presente descrizione e nelle rivendicazioni che seguono una disposizione in cui la traslazione dell'otturatore a spina è operata per effetto della sua cooperazione con un piano inclinato a sua volta spostabile di moto alternativo lungo una direzione trasversale rispetto alla direzione di spostamento dell’otturatore a spina.

Secondo una forma preferita di attuazione dell'invenzione il dispositivo di trasmissione a cuneo comprende un cursore traslabile alternativamente lungo una direzione ortogonale all'otturatore a spina ed avente un piano inclinato rispetto a tale direzione e con il quale è operativamente accoppiato l'otturatore a spina in modo tale per cui la traslazione del cursore opera il movimento assiale dell'otturatore a spina.

Grazie a questa idea di soluzione le caratteristiche di trasmissione della coppia del motore elettrico rotativo all'otturatore a spina possono essere vantaggiosamente variate tramite la selezione dell'angolo di inclinazione del cuneo, ovvero del piano inclinato con il quale è operativamente accoppiato l'otturatore a spina.

Preferibilmente il piano inclinato del cursore è definito da una feritoia entro la quale è impegnato un organo di rotolamento portato dall’otturatore a spina.

L'invenzione prevede diverse configurazioni dell'apparecchiatura di stampaggio in relazione al posizionamento del motore elettrico rotativo: in una prima configurazione il motore può essere posizionato con il proprio asse parallelo e sfalsato rispetto all'asse dell'otturatore a spina, ed in una seconda configurazione l’asse del motore elettrico può essere disposto ortogonalmente all'asse dell'otturatore a spina.

Breve descrizione dei disegni

L’invenzione verrà ora descritta dettagliatamente con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, nei quali:

la figura 1 è una vista in elevazione, schematica e parzialmente sezionata, di un'apparecchiatura di stampaggio ad iniezione di materie plastiche secondo una prima forma di attuazione dell'invenzione, e

la figura 2 è una vista analoga alla figura 1 che mostra una seconda forma di attuazione dell'apparecchiatura di stampaggio ad iniezione secondo l'invenzione.

Descrizione dettagliata dell'invenzione

Riferendosi inizialmente alla figura 1 con il riferimento 1 è indicata una porzione di camera calda di un'apparecchiatura di stampaggio ad iniezione di materie plastiche, attraverso la quale la materia plastica fluida viene alimentata ad un iniettore 2 che coopera in modo per sé noto con il passaggio di iniezione (“gate”) di uno stampo non illustrato.

Pure in modo per sé noto l'iniettore 2 consiste in un ugello dotato di un otturatore a spina 3 spostabile assialmente fra una posizione avanzata o abbassata di chiusura ed una posizione sollevata o arretrata di apertura (rappresentata nella figura) per consentire il flusso della materia plastica fluida dalla camera calda 1 alla cavità dello stampo. L'asse dell'otturatore a spina 3, orientato verticalmente, è indicato con A.

Lo spostamento dell'otturatore a spina 3 lungo l'asse A è comandato da un motore elettrico rotativo 4 il cui albero, indicato con 5, è disposto secondo un asse B che non è coincidente con l'asse A dell'otturatore a spina 3. Nel caso dell'esempio illustrato nella figura 1 l'asse B del motore elettrico rotativo 4 è parallelo e sfalsato lateralmente rispetto all'asse A.

Con 6 è indicato un gruppo a vite e madrevite il cui asse, indicato con C, è disposto ortogonalmente agli assi A e B. Occorre rilevare che il piano contenente gli assi B e C può formare un angolo qualunque con il piano contenente gli assi A e C.

La vite del gruppo 6, indicata con 7, è convenientemente del tipo a ricircolo ed è comandata in rotazione dall’albero 5 del motore elettrico rotativo 4 attraverso una trasmissione ad ingranaggi 8, costituita in questo caso da una coppia di ruote dentate coniche. La madrevite del gruppo, indicata con 9, è traslabile lungo l'asse C per l’azionamento dell'otturatore a spina 3. Secondo la caratteristica peculiare dell'invenzione tale azionamento è realizzato tramite un dispositivo di trasmissione a cuneo indicato genericamente con 10 ed includente un cursore 11 traslabile alternativamente lungo una direzione ortogonale all'asse A dell'otturatore a spina 2, coincidente con l'asse C del gruppo a vite e madrevite 6. Il cursore 11 è formato con un piano inclinato con il quale è operativamente accoppiato l'otturatore a spina 3 in modo tale per cui la traslazione del cursore 11 opera il movimento assiale dell'otturatore a spina 3. Nel caso dell'esempio illustrato questo piano inclinato è definito da una feritoia 12, il cui angolo di inclinazione rispetto all'asse C ovvero rispetto all'asse A è selezionabile così da poter variare le caratteristiche di trasmissione della coppia generata dal motore elettrico rotativo 4. Entro la feritoia 12 è impegnato un organo complementare 13, del tipo a rotolamento o anche a strisciamento, portato dall'estremità superiore dell'otturatore a spina 3.

Apparirà evidente da quanto precede che nel funzionamento la rotazione impartita dal motore elettrico rotativo 4 alla vite 7 tramite l'albero 5 e la trasmissione ad ingranaggi 8 comanda la traslazione della madrevite 9 e quindi del cursore 11 lungo l'asse C. Per effetto dell'interazione fra la feritoia inclinata 12 e l'organo complementare 13, l'otturatore a spina 3 trasla in un senso o nel senso opposto per realizzare rispettivamente l'apertura e la chiusura dell'iniettore 2.

La seconda forma di attuazione dell’apparecchiatura di stampaggio secondo l'invenzione illustrata nella figura 2, in cui parti identiche o simili a quelle già descritte sono indicate con gli stessi riferimenti numerici, differisce dalla forma di attuazione descritta in precedenza unicamente per una diversa disposizione del motore elettrico rotativo 4, che in questo caso è disposto ortogonalmente all'otturatore a spina 3. Ovvero, l'asse B del motore 4 è perpendicolare all'asse A dell'otturatore a spina 3 ed è coincidente con l'asse C del gruppo a vite e madrevite 6, il quale è a sua volta coincidente con la direzione di traslazione del cursore 11. La trasmissione ad ingranaggi 8, non illustrata in dettaglio in quanto alla portata del tecnico del ramo, è in questo caso anch'essa coassiale e quindi in linea con il motore elettrico 4 e il gruppo a vite e madrevite 6.

Il controllo degli spostamenti dell'otturatore a spina 3 operati dal motore elettrico rotativo 4 attraverso la trasmissione a cuneo sopra descritta può essere operato in diversi modi e tipicamente tramite un circuito elettronico asservito ad un trasduttore, ad esempio del tipo encoder non illustrato in quanto convenzionale, operativamente associato all'otturatore a spina 3 oppure ad uno qualsiasi dei componenti della trasmissione. In alternativa, o in aggiunta, le posizioni di fine corsa dell'otturatore a spina 3 rispettivamente al termine della fase di apertura e al termine della fase di chiusura possono anche essere determinate mediante arresti di tipo meccanico operativamente associati alla trasmissione.

Il controllo del motore elettrico rotativo 4 viene convenientemente attuato secondo impostazioni predefinite, ovvero normalmente in modo non correlato a condizioni di flusso della materia plastica fusa da iniettare, le quali in tal caso non necessitano di essere rilevate.

Il gruppo di attuazione dell'otturatore a spina 3 costituito dal motore elettrico rotativo 4, dalla trasmissione ad ingranaggi 8, dal gruppo a vite e madrevite 6 e dal dispositivo di trasmissione a cuneo 10 può essere portato dalla camera calda 1 oppure dalla piastra di staffaggio di cui è convenzionalmente dotato lo stampo dell’apparecchiatura di iniezione. Questa seconda soluzione presenta il vantaggio di non richiedere un sistema di raffreddamento nè per la parte elettrica nè per la parte meccanica del gruppo di attuazione, in quanto lo stampo è in modo noto dotato di canali di condizionamento. Inoltre, nel caso di eventuali avarie dei circuiti di raffreddamento, il gruppo di attuazione non è soggetto a sovrariscaldamento per effetto del calore proveniente dalla camera calda e non sono quindi necessari sistemi attivi di protezione termica. Questa seconda soluzione presenta l’ulteriore vantaggio che, essendo il gruppo di attuazione svincolato dalla camera calda, è in via di principio possibile fare in modo che lo stampo sia costituito soltanto dalla parte frontale, comprendente le cavità ed il sistema di iniezione, mentre la piastra di staffaggio recante tutti i componenti del gruppo di attuazione può essere eventualmente riutilizzata per apparecchiature di iniezione diverse. In particolare la piastra di staffaggio con il gruppo di attuazione può essere ugualmente idonea per una serie di stampi diversi per la sola forma delle cavità, ad esempio nel caso di l’iniezione di particolari diversi fra loro ma simili per struttura e funzionalità. In tal caso l’unico requisito per l’impiego della medesima piastra di staffaggio con il gruppo di attuazione consiste nel mantenere inalterate le posizioni dei punti di iniezione. E’ quindi possibile riutilizzare gli stessi componenti riducendo in definitiva il costo degli stampi.

Naturalmente i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione così come definita nelle rivendicazioni che seguono.

Così ad esempio la disposizione del gruppo a vite e madrevite 6 potrebbe essere invertita, nel senso che la vite 7 potrebbe essere traslante e la madrevite 9 rotante. In questo caso il cursore 11 sarebbe sostituito da un tamburo girevole avente una superficie inclinata con la quale è impegnato l’organo complementare a rotolamento o a strisciamento 13 portato dall'otturatore a spina 3, in modo tale per cui la rotazione del tamburo opera il movimento assiale dell’otturatore a spina.

Anche la configurazione del dispositivo di trasmissione a cuneo 10 potrebbe essere invertita, sostituendo la feritoia 12 con un elemento a cuneo solidale all’otturatore a spina 3 e cooperante con un organo traslante o rotante complementare.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura di stampaggio ad iniezione di materie plastiche comprendente almeno un iniettore (2) entro il quale è mobile assialmente un otturatore a spina (3), e mezzi attuatori per comandare lo spostamento assiale dell'otturatore a spina (3) fra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura per consentire il flusso di materia plastica fluida sotto pressione dalla camera calda (1) entro la cavità di uno stampo, in cui i mezzi attuatori includono un motore elettrico rotativo (4) ed un gruppo a vite e madrevite (6) per convertire la rotazione dell'albero (5) del motore elettrico rotativo (4) in una traslazione dell'otturatore a spina (3), caratterizzata dal fatto che fra il gruppo a vite e madrevite (6) e l’otturatore a spina (3) è disposto un dispositivo di trasmissione a cuneo (10).
2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di trasmissione a cuneo (10) comprende un cursore (11) traslabile alternativamente lungo una direzione (C) ortogonale all'otturatore a spina (3) ed avente un piano inclinato (12) rispetto a tale direzione (C) e con il quale è operativamente accoppiato detto otturatore a spina (3) in modo tale per cui la traslazione di detto cursore (11) opera il movimento assiale di detto otturatore a spina (3).
3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto piano inclinato del cursore (11) è definito da una feritoia (12) entro la quale è impegnato un organo complementare a rotolamento o a strisciamento (13) portato dall'otturatore a spina (3).
4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2 o la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che la vite (7) del gruppo a vite e madrevite (6) è comandata in rotazione dal motore elettrico rotativo (4) e la madrevite (9) è accoppiata in traslazione con detto cursore (11).
5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 4, in cui l'otturatore a spina (3) definisce un primo asse (A), l'albero (5) del motore elettrico rotativo (4) definisce un secondo asse (B) e il gruppo a vite e madrevite (6) definisce un terzo asse (C), caratterizzata dal fatto che il primo e il secondo asse (A, B) sono fra loro paralleli e sfalsati e il terzo asse (C) è ortogonale a detti primo e secondo asse (A, B).
6. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 4, in cui l’otturatore a spina (3) definisce un primo asse (A), l'albero (5) del motore elettrico rotativo (4) definisce un secondo asse (B) e il gruppo a vite e madrevite (6) definisce un terzo asse (C), caratterizzata dal fatto che il primo e il secondo asse (A, B) sono fra loro ortogonali e il terzo asse (C) è coincidente con detto secondo asse (B).
7. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che fra l’albero (5) del motore elettrico rotativo (4) e la vite (7) del gruppo a vite e madrevite (6) è interposta una trasmissione ad ingranaggi (8).
8. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di trasmissione a cuneo (10) comprende un tamburo girevole avente una superficie inclinata con la quale è impegnato un organo complementare a rotolamento o a strisciamento (13) portato dall'otturatore a spina (3) in modo tale per cui la rotazione di detto tamburo girevole opera il movimento assiale di detto otturatore a spina (3).
9. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi attuatori sono portati dalla piastra di staffaggio di uno stampo.