ITTO20131071A1

ITTO20131071A1 - Apparecchiatura di stampaggio ad iniezione di materie plastiche

Info

Publication number: ITTO20131071A1
Application number: IT001071A
Authority: IT
Inventors: Maurizio Bazzo; Nico Trevisiol
Original assignee: Inglass Spa
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2015-06-25
Also published as: DE202014103152U1

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, dove la quota di apertura è modificabile a piacere all’interno di un campo prefissato, 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 una trasmissione 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 la trasmissione per convertire la rotazione dell'albero del motore elettrico rotativo in una traslazione dell'otturatore a spina include un gruppo ad eccentrico girevole e cursore scorrevole.

Secondo una forma preferita di attuazione dell'invenzione, in cui l’otturatore a spina definisce un primo asse e l’albero del motore elettrico definisce un secondo asse, il primo ed il secondo asse sono fra loro non coincidenti ed il gruppo ad eccentrico girevole e cursore scorrevole comprende un rotore comandato in rotazione dal motore elettrico intorno ad un terzo asse ortogonale al primo asse e provvisto di un perno eccentrico impegnato entro una feritoia trasversale di una slitta connessa all'otturatore a spina e guidato in modo alternativamente scorrevole parallelamente a detto primo asse.

Vantaggiosamente il perno eccentrico è accoppiato con la feritoia trasversale della slitta con l'interposizione di un cuscinetto a rotolamento.

Il motore elettrico rotativo può essere posizionato con il proprio asse parallelo e sfalsato rispetto all'asse dell'otturatore a spina, oppure con il proprio asse 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, semplificata e parzialmente sezionata di una parte di una apparecchiatura di stampaggio ad iniezione di materie plastiche che costituisce una forma di attuazione dell'invenzione,

la figura 2 è una vista esplosa di parte della figura 1,

la figura 3 è una vista in sezione verticale secondo la linea III-III della figura 1 in una prima condizione operativa dell'apparecchiatura, e

le figure 4 e 5 sono due viste analoghe alla figura 3 che mostrano rispettive condizioni operative successive dell'apparecchiatura.

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 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 è non coincidente con l'asse A dell'otturatore a spina 3. Nel caso dell'esempio illustrato l'asse B del motore elettrico rotativo 4 è parallelo e sfalsato lateralmente rispetto all'asse A: occorre tuttavia rilevare che, in una diversa configurazione non illustrata, il motore elettrico rotativo 4 potrebbe essere disposto con il suo asse B orientato perpendicolarmente all'asse A.

Con 6 è indicato un rotore montato girevole in un supporto 7 disposto al di sopra dell'iniettore 2. Il rotore 6, il cui asse C è ortogonale all'asse A dell'otturatore a spina 3 (e quindi in questo caso anche ortogonale all'asse B del motore elettrico rotativo 4) è comandato in rotazione dall'albero 5 ad esempio attraverso una trasmissione ad ingranaggi non illustrata, contenuta entro una scatola 18, il cui albero di uscita 8 è accoppiato in rotazione entro una cavità 9 del rotore 6.

Il rotore 6 è provvisto di un perno eccentrico 10 che aziona un cursore scorrevole 11 e la cui estremità libera è inserita in una bussola 12 girevole nel supporto 7.

Il cursore scorrevole 11 presenta inferiormente una sede 13 per l'attacco di una testa di estremità 14 dell'otturatore a spina 3 ed è mobile alternativamente entro una guida verticale 15 del supporto 7, parallelamente all'asse A dell'otturatore a spina 3, fra la posizione abbassata rappresentata con linea continua nella figura 11, corrispondente alla posizione avanzata di chiusura dell'otturatore a spina 3, e la posizione sollevata rappresentata con linea a tratti nella figura 1 corrispondente alla posizione arretrata di apertura dell'otturatore a spina 3.

Lo spostamento alternativo della slitta 11 è comandato dal perno eccentrico 10, il quale è inserito attraverso una feritoia trasversale 16 di tale slitta 11 ed è a questa accoppiato con l'interposizione di un cuscinetto a rotolamento 17.

Il gruppo di attuazione dell'otturatore a spina 3 costituito dal motore elettrico rotativo 4, dalla trasmissione ad ingranaggi contenuta nella scatola 18, dal perno eccentrico 10 e dalla slitta 11 con il supporto 7 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 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.

Le figure 3-5 esemplificano il funzionamento del gruppo ad eccentrico e cursore formato dal perno eccentrico 10 e dalla slitta 11. A partire dalla posizione iniziale rappresentata nella figura 3, in cui il perno eccentrico 10 e la slitta 11 sono disposti in una posizione abbassata rispetto alla guida 15 così da mantenere l'otturatore a spina 3 nella condizione avanzata di chiusura dell'iniettore 2, la rotazione impartita dal motore elettrico rotativo 4 al perno eccentrico 10 attraverso l'albero 5, la trasmissione ad ingranaggi non illustrata, l'albero 8 ed il rotore 6, realizza il progressivo sollevamento della slitta 11 e quindi dell'otturatore a spina 3 (figura 4) fino alla posizione completamente sollevata rispetto alla guida 15, corrispondente alla posizione arretrata di apertura dell'otturatore a spina 3, rappresentata nella figura 5.

Apparirà evidente da quanto precede che il peculiare sistema di trasmissione ad eccentrico girevole e cursore scorrevole secondo l’invenzione consente di operare e controllare in modo estremamente efficiente e preciso l'azionamento dell'otturatore a spina 3 da parte del motore elettrico rotativo 4.

Il controllo degli spostamenti dell'otturatore a spina 3 operati dal motore elettrico rotativo 4 attraverso la trasmissione 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.

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.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura di stampaggio ad iniezione di materie plastiche comprendente almeno un iniettore (2) avente un otturatore a spina (3) mobile assialmente, e mezzi attuatori per comandare lo spostamento assiale dell'otturatore a spina (3) fra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura, dove la quota di apertura è modificabile a piacere all’interno di un campo prefissato, per consentire il flusso di materia plastica fluida sotto pressione entro la cavità di uno stampo, in cui detti mezzi attuatori includono un motore elettrico rotativo (4) ed una trasmissione per convertire la rotazione dell'albero (5) del motore elettrico rotativo (4) in una traslazione dell'otturatore a spina (3), caratterizzata dal fatto che detta trasmissione include un gruppo ad eccentrico girevole e cursore scorrevole (10, 11).
2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui l'otturatore a spina (3) definisce un primo asse (A) e l'albero (5) del motore elettrico rotativo (4) definisce un secondo asse (B), caratterizzata dal fatto che il primo e il secondo asse (A, B) sono fra loro non coincidenti, e dal fatto che detto gruppo ad eccentrico girevole e cursore scorrevole comprende un rotore (9) comandato in rotazione dal motore elettrico (4) intorno ad un terzo asse (C) ortogonale a detto primo asse (A) e provvisto di un perno eccentrico (10) impegnato entro una feritoia trasversale (16) di una slitta (11) connessa all’otturatore a spina (3) e guidata in modo alternativamente scorrevole parallelamente a detto primo asse (A).
3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto perno eccentrico (10) è accoppiato con detta feritoia trasversale (16) della slitta (11) con l'interposizione di un cuscinetto a rotolamento (17).
4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il primo e il secondo asse (A, B) sono fra loro paralleli e sfalsati.
5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il primo e il secondo asse (A, B) sono fra loro ortogonali.
6 . Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi attuatori sono portati dalla piastra di staffaggio di uno stampo.