ITTO20010700A1 - Gruppo valvolare proporzionale, particolarmente per l'alimentazione di aria in pressione in una macchina per la formatura di articoli di vet - Google Patents

Description

D E S C R I Z ION E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad un gruppo valvolare proporzionale, particolarmente per l'alimentazione di aria in pressione in una macchina per la formatura di articoli di vetro.

Nell'industria del vetro, per la realizzazione di articoli di vetro cavo è noto di utilizzare macchine di formatura, comunemente note come macchine I.S.. Tali macchine comprendono una pluralità di unità operative ad azionamento pneumatico, almeno parte delle quali vengono alimentate e controllate da rispettivi gruppi valvolari proporzionali.

Nella maggior parte delle applicazioni, i gruppi valvolari proporzionali utilizzati comprendono una camicia esterna allungata, nella quale sono ricavate le luci di ingresso, di mandata e di scarico, ed un cannotto alloggiato nella camicia e comprendente una pluralità di risalti accoppiati alla superficie interna della camicia stessa a tenuta di fluido.

Normalmente, il cannotto è mobile assialmente all'interno della camicia per aprire/chiudere le diverse luci sotto la spinta di un attuatore lineare elettrico, da una parte, e di una azione di reazione, dall'altra, definita dall'azione congiunta di una molla elicoidale di, reazione e del fluido in pressione inviato dal gruppo valvolare. Normalmente, inoltre, la. molla comprende una porzione terminale inserita all'interno di una sede di alloggiamento portata dalla camicia, ed una porzione terminale opposta calzata su di un risalto assiale integrale al cannotto.

I gruppi valvolari noti del tipo appena descritto, anche se utilizzati sulle tradizionali macchine di formatura, non sono in grado di soddisfare le sempre più crescenti esigenze in termini di velocità di risposta e ripetitività di posizionamento richieste alle nuove macchine di formatura di articoli dì vetro. Quanto appena esposto è conseguente al fatto che l'azione di reazione esercitata sul cannotto non sempre è una azione puramente assiale, ma in molti casi, per ragioni di tolleranze costruttive, di posizionamento, di montaggio e/o di deformazione sotto carico, presenta una componente radiale variabile in direzione ed intensità in maniera imprevedibile. La presenza di componenti trasversali alla direzione di spostamento del cannotto varia la resistenza allo scorrimento del cannotto all'interno della camicia, e genera usure localizzate a scapito dei tempi di risposta, della tenuta e della precisione di spostamento che aumentano ovviamente con l'aumentare della pressione fluido alimentato.

Scopo della presente invenzione è quello di, realizzare un gruppo valvolare proporzionale, il quale consenta di risolvere in maniera semplice ed economica i problemi sopra esposti.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un gruppo valvolare proporzionale, particolarmente per l'alimentazione di aria in pressione in una macchina per la formatura di articoli in vetro; il gruppo comprendendo un corpo tubolare presentante un proprio asse e provvisto di luci di ingresso e di mandata di un fluido operativo; almeno un organo a cassetto mobile alloggiato nel detto corpo tubolare; un attuatore lineare per esercitare una azione di comando sul detto organo a cassetto e mezzi di reazione per esercitare sull'organo a cassetto una azione antagonista all'azione di comando e spostare il detto organo a cassetto lungo il detto asse, caratterizzato dal fatto di comprendere, inoltre, mezzi di mobilità relativa nterposti tra i detti mezzi di reazione ed il detto organo a cassetto.

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento alla figura allegata che illustra, in sezione, una preferita forma di attuazione del gruppo valvolare proporzionale realizzato secondo i dettami della presente invenzione.

Nella figura allegata, con 1 è indicato un gruppo, valvolare proporzionale per l'alimentazione di aria in pressione ad una unità operativa 2 di una macchina 3 per la formatura di articoli di vetro cavi.

Il gruppo valvolare 1 comprende un involucro 4 esterno, a sua volta, comprendente un corpo tubolare 5 cilindrico presentante un proprio asse 6 longitudinale, e due aperture assiali opposte, indicate con 7 e 8, delle quali l'apertura 7 è chiusa a tenuta di fluido da un attuatore lineare 9 elettrico noto estendentesi coassialmente all'asse 9, mentre l'apertura 8 è chiusa a tenuta di fluido da un coperchio 10 di estremità solidalmente collegato al corpo 5 tramite un pluralità di viti 11.

Il coperchio 10 delimita una sede 12 cilindrica interna cieca, la quale si estende coassialmente all'asse 6, ed è impegnata da una porzione terminale di un corpo 13 a bicchiere, una cui parete 14 di fondo è disposta in battuta contro il coperchio 10, ed una cui parete laterale 15 si estende all'interno del corpo 5, ed è accoppiata al corpo 5 stesso a tenuta di fluido.

Il corpo 13 a bicchiere è bloccato contro il coperchio 10 da un ulteriore corpo tubolare o camicia 18 del gruppo valvolare 1, la quale camicia 18 è anch'essa disposta all'interno del corpo 5 e si estende per la rimanente lunghezza del corpo 5 stesso coassialmente all'asse 6. La camicia 15 è accoppiata al corpo 5 a tenuta di fluido e presenta una serie di aperture 19 di ingresso del fluido comunicanti con rispettivi condotti 19a di alimentazione del fluido ricavati nel corpo 5 stesso, ed una serie di aperture 20 di mandata comunicanti con un condotto 20a di mandata sempre ricavato attraverso il corpo 5 ed atti ad inviare il fluido in pressione verso l'unità operativa 2 oltre che una serie di aperture 21 di scarico .

Nella camicia 15 scorre assialmente ed in sensi opposti un cassetto 22, di per sé noto, il quale comprende una pluralità di risalti radiali 22a di chiusura/apertura delle aperture 19,20 e 21, e presenta una porzione terminale 23 disposta direttamente in battuta contro l'organo mobile di uscita dell'attuatore elettrico lineare 9, ed una porzione terminale 24 opposta rivolta verso il corpo 13 a bicchiere, ed accoppiata ad un gruppo 25 di reazione atto a esercitare unicamente azioni assiali antagoniste a quelle esercitate dall'attuatore lineare 9.

Sempre con riferimento alla figura allegata, il gruppo 25 comprende una molla 26, la quale è alloggiata nella cavità del corpo a bicchiere 13 coassialmente all'asse 6 e presenta una estremità disposta in battuta contro la parete 14, ed una estremità opposta disposta in battuta contro la testa 27 di un puntone 28 di spinta coassiale all'asse 6. Il puntone 28 comprende un gambo 22b cilindrico, il quale presenta un diametro esterno che è minore del diametro esterno dei risalti 22a e, quindi del diametro interno del corpo 18, ed è scorrevole in sensi opposti ed a tenuta di fluido all'interno di un foro 29 passante coassiale all'asse 6 di una guida 30 tubolare. La guida 30 è parzialmente alloggiata nel corpo 13 a bicchiere a tenuta di fluido, è bloccata contro uno spallamento del corpo a bicchiere 13 stesso dalla camicia 18 e delimita unitamente al puntone 28, alla guida 30 ed al corpo 13 a bicchiere una camera 31 che alloggia la testa 27 e la molla 26 e comunica attraverso un condotto 31a con le aperture 20 di mandata.

Il puntone 28 è distinto e distanziato dal cassetto 22, sporge assialmente oltre la guida 30 e termina, dalla parte rivolta verso il cassetto 22 stesso, con una porzione allungata 32 cava, la quale delimita una sede conica 33 di estremità aperta verso il cassetto 22, ed una cavità assiale 34 cieca.

La cavità 34 cieca si estende a partire dalla sede 33, comunica con la sede conica 33 stessa, ed è delimitata da una superficie di fondo conica definente una ulteriore sede conica 35 svasata a generatrice rettilinea. La sede conica 35 è ricavata in posizione assialmente distanziata dalla sede conica 33, e presenta una svasatura maggiore di quella della sede 33.

Il puntone 28 costituisce parte di un dispositivo 37 di accoppiamento, il quale comprende, inoltre, un organo 38 di accoppiamento distinto sìa dal cassetto 22, che dal puntone 28 ed interposto tra il cassetto 22 ed il puntone 28 stessi.

In particolare, l'organo 38 di accoppiamento comprende una testa sferica 39 intermedia, la quale impegna parzialmente con gioco la sede 33 stessa ed una ulteriore sede conica 40 svasata a generatrice rettilinea. La sede 40 è ricavata nella porzione terminale 24 del cassetto 22, e definisce unitamente alla sede conica 40 uno snodo 41 autolivellante a testa sferica. La sede 40 comunica con una cavità 42 tramite un passaggio ricavato nel cassetto 22 coassialmente all'asse 6 e raccordato alla cavità 42 stessa tramite uno spallamento anulare interno. All'interno della cavità 42 è disposta una testa 44 di trattenimento, la quale è atta a cooperare in battuta contro il citato spallamento interno, ed è collegata alla testa 39 tramite un'asta 45 che impegna con gioco il citato passaggio, ed è collegata alla testa 44 in modo noto.

Ancora con riferimento alla figura allegata, l'organo 38 comprende, infine, un puntone 46 cilindrico, il quale impegna con gioco radiale la cavità 34 e termina con una semicalotta sferica 47 alloggiata nella sede 35 per definire un ulteriore snodo 48 autolivellante a testa sferica assialmente distanziato dallo snodo 41 e disposto in serie allo snodo 41 stesso. La semicalotta 47 presenta un diametro esterno minore di quello della testa 39.

In uso, l'azione di reazione conseguente all'azione della molla 26 e del fluido presente nella camera 31 sulla testa 27 del puntone 28 forza l'uno contro l'altro l'organo 28 di spinta, l'organo 38 di accoppiamento ed il cannotto 22; in fase di smontaggio del gruppo 1, l'organo 28 di spinta e l'organo 38 di accoppiamento si disaccoppiano l'uno dall'altro per semplice sfilamento assiale, dal momento che l'organo 38 stesso viene trattenuto assialmente dalla testa 44 e spostato unitamente al cannotto 22. Gli organi 28,38 ed 1 giunti 41 e 48 disposi fra loro in serie impediscono la generazione di componenti trasversali e/o di coppie sul cannotto 22 ad opera sia della molla 26 che dell·'azione dei fluido, per cui il cannotto 22 stesso opera sempre in condizioni di carichi di azionamento puramente assiali qualunque sia lo stato di lavorazione e di montaggio dei diversi componenti, la deformazione e/o lo stato di carico della molla 26 e la pressione del fluido alimentato.

La presenza di spinte dirette unicamente lungo l'asse 6 si traduce in movimenti precisi e veloci del cannotto 22 ed in usure uniformi della camicia e delle parti striscianti del cannotto 22 stesso, per cui risulta possibile impartire alle varie unità operative 2 della macchina 3 azioni o forze con leggi più adatte alle diverse condizioni di produzione e, pertanto, di ottimizzare i tempi di produzione, nonché di migliore la qualità del prodotto formato.

Inoltre, il fatto che il puntone 22 impegni il foro 29 a tenuta di fluido comporta che, a differenza delle soluzioni note, la pressione del fluido agisce unicamente sulla testa 27 dell'organo 28 di spinta e non sulla porzione 24 del cannotto 22, per cui è possibile variare la portata del gruppo valvolare variando il diametro esterno dei risalti 22a mantenendo invariata la spinta di reazione esercitata dal fluido che, sempre nelle soluzioni note variava, invece, in maniera proporzionale alla variazione dimensionale dei risalti. In a-itre parole, essendo le dimensioni dei risalti 22a e quella della testa 27 variabili in· maniera indipendente le une dalle altre, risulta possibile impostare a priori, nota la pressione di mandata del fluido, la spinta di reazione esercitata dal fluido qualunque sia la portata del gruppo valvolare. Tale possibilità consente, rispetto alle soluzioni note, di utilizzare lo stesso attuatore lineare al variare della portata erogata dal gruppo valvolare .

Da quanto precede appare evidente che al gruppo valvolare 1 descritto possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente invenzione. In particolare, uno o più degli organi di mobilità relativa interposti tra la molla 26 ed il cannotto 22 possono essere realizzati in maniera diversa da quella indicata a titolo di esempio, ma comunque sempre in modo tale da impedire che azioni trasversali all'asse 6 di scorrimento del cannotto 22 vengano trasferite dalla molla e dal fluido alimentato al cannotto 22 stesso creando indesiderate componenti d'attrito non facilmente prevedibili.

Claims (1)

1. R IV E N D I CA Z ION I 1.- Gruppo valvolare (1) proporzionale, particolarmente per l'alimentazione di aria in pressione in una macchina (3) per la formatura di articoli in vetro; il gruppo (1) comprendendo un corpo tubolare (18) presentante un proprio asse (6) e provvisto di luci di ingresso (19) e di mandata (20) di un fluido operativo; almeno un organo (22) a cassetto mobile alloggiato nel detto corpo tubolare (18); un attuatore lineare (9) per esercitare una azione di comando sul detto organo a cassetto e mezzi di reazione (26)(27) per esercitare sull'organo a cassetto una azione antagonista all'azione di comando e spostare il detto organo a cassetto (22) lungo il detto asse (6), caratterizzato dal fatto di comprendere, inoltre, mezzi di mobilità relativa (37) interposti tra i detti mezzi di reazione (26)(27) ed il detto organo (22) a cassetto . 2.- Gruppo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di mobilità relativa (37) comprendono un organo (28) di spinta separato dal detto organo (22) a cassetto, e mezzi di accoppiamento (38) dell'organo di spinta al detto organo (22) a cassetto. 3.- Gruppo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di guida (30) per guidare il detto organo (28) di spinta lungo il detto asse (6). 4.- Gruppo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di accoppiamento comprendono un unico corpo (38) di accoppiamento distinto dal detto organo (28) di spinta e dal detto organo (22) a cassetto. 5.- Gruppo secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di mobilità relativa (37) comprendono mezzi (41)(48) a snodo autolivellanti. 6.- Gruppo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi a snodo comprendono un primo (41) ed un secondo snodo a testa sferica (48). 7.- Gruppo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che i detti primo (41) e secondo snodo a testa sferica (48) sono fra loro distanziati lungo il detto asse (6). 8.- Gruppo secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che i detti primo (41) e secondo snodo a testa sferica (48) sono disposti fra loro in serie. 9.- Gruppo secondo una delle rivendicazioni da 6 a 8, caratterizzato dal fatto che i detti primo (41) e secondo snodo a testa sferica (48) presentano rispettive teste sferiche (39)(47) aventi rispettivi raggi di curvatura fra loro diversi. 10.- Gruppo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di reazione comprendono me3⁄4zi elastici (26) reazione e dal fatto che dei detti snodi a testa sferica (41)(48), lo snodo (48) più vicino ai detti mezzi elastici (26) di reazione è quello che presenta la superficie sferica a raggio minore. 11.- Gruppo secondo la rivendicazione 9 o 10, caratterizzato dal fatto che le dette teste sferiche (39) (47) fra loro solidalmente collegate. 12.- Gruppo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che le dette teste sferiche (39) (47) costituiscono parte di un corpo (38) realizzato in un sol pezzo. 13.- Gruppo secondo la rivendicazione 11 o 12, caratterizzato dal fatto che il detto organo (28) di spinta alloggia almeno parzialmente almeno una (39)(47) delle dette teste sferiche (39)(47). 14.- Gruppo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che il detto organo (28) spinta alloggia almeno una (39) delle dette teste sferiche (39)(47) con gioco radiale e assiale. 15.- Gruppo secondo la rivendicazione 13 o 14, caratterizzato dal fatto che il detto organo (28) di spinta alloggia almeno parzialmente entrambe le dette teste sferiche (39)(47). 16.- Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni—-da 6 a 9, caratterizzato dal fatto che i detti snodi a testa sferica presentano rispettive sedi svasate (40)(35) coniche a generatrice rettilinea. 17.- Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 16, caratterizzato dal fatto che il detto organo di spinta (28) è delimitato da una propria superficie frontale (27), sulla quale il detto fluido esercita una azione antangonista alla detta azione di comando. 18.- Gruppo secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto che il detto organo di spinta (28) presenta un diametro esterno minore del diametro interno del detto corpo tubolare (18). 19.- Macchina (3) per la formatura di articoli di vetro comprendente almeno una unità operativa (2), e mezzi pneumatici di alimentazione e controllo per alimentare alla detta unità operativa (2) un fluido operativo in pressione, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi pneumatici di alimentazione e controllo comprendono almeno un gruppo valvolare (1) realizzato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti. 20.- Gruppo valvolare proporzionale, particolarmente per l'alimentazione di aria in pressione in una macchina per la formatura di articoli in vetro, sostanzialmente come descritto con riferimento alla figura allegata.