ITMI20101977A1

ITMI20101977A1 - Macchina a ridotto consumo di energia per il soffiaggio di contenitori

Info

Publication number: ITMI20101977A1
Application number: IT001977A
Authority: IT
Original assignee: Magic Mp Spa
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2012-04-27
Also published as: BR112013010131B1; US8827679B2; ES2523819T3; EP2632691B1; EP2632691A1; BR112013010131A2; WO2012056293A1; US20130209597A1

Description

DESCRIZIONE del Brevetto per Invenzione Industriale

Forma oggetto del presente trovato una macchina a ridotto consumo di energia per il soffiaggio di contenitori plastici.

E' nota, nella tecnica di confezionamento di prodotti liquidi e simili la necessità di realizzare contenitori in materiale plastico adatto all'utilizzo con il prodotto da contenere.

E' anche noto che detti contenitori vengono formati in opportune macchine di formatura per soffiaggio dotate di relativi stampi (formati da due semistampi mobili in apertura/chiusura) nei quali viene introdotto e soffiato un tubo (parison) di materiale plastico, estruso a monte dello stampo, e che dette macchine sono sostanzialmente formate da un gruppo di estrusione di tubi di materiale plastico, un gruppo di soffiaggio, uno stampo di contenimento dei contenitori formato da due semistampi mobili, su azionamento di relativi primi mezzi, secondo una direzione longitudinale e simmetricamente rispetto ad un asse fisso ortogonale a detta direzione longitudinale e che l'intero gruppo, formato dallo stampo e dai relativi primi mezzi di azionamento, è mobile, su azionamento di relativi secondi mezzi di azionamento, secondo una direzione trasversale, da una prima posizione, corrispondente ad un posizionamento dello stampo inferiormente al gruppo di estrusione, ad una seconda posizione corrispondente ad un posizionamento dello stampo inferiormente al gruppo di soffiaggio.

E<1>anche noto che, al fine di ridurre gli inquinamenti derivanti dalle movimentazioni comandate da mezzi oleodinamici e migliorare la precisione e la stabilità della chiusura relativa dei semistampi, sono stati introdotti azionamenti che utilizzano motori elettrici, i quali, sebbene funzionali per macchine di dimensioni - e quindi tonnellaggio di chiusura stampo - relativamente contenute, risultano controindicati per la movimentazione dei gruppi di traslazione in macchine di dimensioni più elevate per le quali le elevate masse che devono essere spostate con fortissime accelerazioni e decelerazioni, necessarie per contenere i tempi morti di traslazione nei limiti concessi dal ciclo macchina per la formatura di un pezzo, determinano elevati consumi di energia che incidono pesantemente sui costi finali di produzione dei contenitori.

Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare una macchina per il soffiaggio di contenitori plastici a partire da tubi estrusi, la quale risulti atta a consentire un facile e rapido adattamento della stessa a dimensionamenti elevati, ma nel contempo atta ad evitare gli elevati consumi di energia collegati alle aumentate masse da movimentare in dette macchine.

Tali risultati sono ottenuti secondo il presente trovato da una macchina per la formatura di contenitori secondo le caratteristiche di rivendicazione 1.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione di un esempio non limitativo di attuazione dell'oggetto del presente trovato effettuata con riferimento ai disegni allegati, in cui si mostra:

in figura 1 : una vista frontale schematica della macchina secondo il trovato in fase di prelievo dei tubi estrusi;

in figura 2 : grafici rappresentativi dell'andamento delle grandezze di controllo dei motori elettrici durante la corsa di traslazione di andata ;

in figura 3 : una vista frontale schematica della macchina secondo il trovato in fase di stampaggio;

in figura 4 : grafici rappresentativi dell'andamento delle grandezze di controllo dei motori elettrici durante la corsa di traslazione di ritorno ;

in figura 5 : una vista analoga a quella di fig.l della macchina secondo il trovato con apparecchiatura di recupero energia collegata a tutti i motori della macchina e

in figura 6a,6b : una vista laterale parzialmente sezionata della struttura dello stampo aperto/chiuso rispettivamente .

Come illustrato e assunta per sola comodità di descrizione e senza significato limitativo una terna di riferimento con direzioni rispettivamente longitudinale X-X coincidente con la direzione di apertura/chiusura stampo, trasversale Y-Y coincidente con la direzione di traslazione stampo e verticale Z-Z, la macchina secondo il trovato prevede un telaio di supporto comprendente montanti I e traversi la ai quali sono vincolati:

- i mezzi 2 di estrusione del tubo 3 in materiale plastico con un relativo primo motore 200;

- uno stampo 4 con relativo motore elettrico 400 (fig.6) di apertura/chiusura in direzione longitudinale X-X;

un motore elettrico 300 di movimentazione dell'intero gruppo porta stampo 4 in direzione trasversale Y-Y;

- ugelli 5 di soffiaggio con un relativo motore 500 di soffiaggio;

- un motore 600 di innalzamento/abbassamento della trafila di estrusione non illustrata e

mezzi 7 di evacuazione dei contenitori 3a formati.

Detto stampo 4 (fig.6) è formato da due semistampi 4a,4b simmetricamente disposti rispetto ad un asse verticale di simmetria Z-Z fisso, di riferimento, e solidali a rispettive flange 104a,104b montate su una coppia di guide 6, a sezione circolare, collegate alla struttura 1 tramite delle flange di supporto 101 a loro volta solidali a guide 102 scorrevoli su rotaie 103 fisse all'intelaiatura 1, essendo previsto un meccanismo di sincronizzazione (non illustrato), atto a determinare il movimento simmetrico del secondo semi-stampo 4b rispetto al primo semi -stampo 4a e conseguentemente l'apertura/chiusura simmetrica dello stampo 4 rispetto all'asse Z-Z verticale fisso di riferimento .

II motore 300 di traslazione del gruppo di stampo in senso trasversale Y-Y è collegato ad almeno un moto-riduttore il cui albero porta un pignone 211 atto ad impegnarsi con una cremagliera lineare 212, disposta parallelamente all'asse trasversale Y-Y e fissa ad uno dei traversi la della struttura 1 della macchina, eventualmente con l'interposizione di un supporto 212a.

Con tale configurazione e come evidenziato nelle figg.1-3-6 le sequenze operative della macchina si svolgono come segue:

- in sequenza coordinata e controllata da opportuni mezzi 1000 di programmazione e controllo,

- si aziona il motore 400 in modo da provocare un allontanamento simmetrico dall'asse Z-Z dei due semistampi 4a, 4b per determinarne l'apertura; - tutto il gruppo porta stampo 4 viene portato sotto i tubi estrusi 3 di materiale plastico su azionamento del motore 300 (= corsa di andata), -il motore 400 viene azionato in senso contrario al precedente al fine di determinare la chiusura dei due semi-stampi 4a, 4b sui tubi 3,

-si aziona il motore 300 in modo che la rotazione dell'ingranaggio 211 sulla cremagliera 212 determini la traslazione in senso trasversale Y-Y dell'intero gruppo di stampaggio sotto la stazione 5 di soffiaggio dove avviene la formatura dei contenitori (corsa di ritorno);

-si aziona nuovamente il motore 400 per determinare l'apertura dei due semistampi 4a,4b; --si effettua il prelievo dei contenitori 3a formati facendoli fuoriuscire tramite relativi mezzi di evacuazione 7 e

-si avvia un nuovo ciclo secondo la sequenza precedentemente descritta.

Le sequenze di movimentazione delle varie parti determinate dai motori 300 di traslazione, 600 di sollevamento/abbassamento trafila, 400 di apertura chiusura stampo, avvengono sempre secondo una ciclo che comprende una prima fase di accelerazione durante la quale si assorbe energia (corrente I) e una seconda fase di decelerazione e arresto, durante la quale si dissipa energia.

Secondo il trovato si prevede che il controllo 1000 della macchina sia associato ad un'apparecchiatura di alimentazione/recupero di energia che comprende una modulo base di alimentazione/recupero 2000 atto a raddrizzare la tensione di linea da alternata a continua e almeno un primo modulo 2300 di controllo del motore 300 di movimentazione in traslazione trasversale del gruppo porta stampo; detto modulo base 2000 è collegato al modulo di controllo 2300 tramite una linea DC 2010 di alimentazione in continua e tramite una linea 2000a di trasporto di segnali funzione.

Il modulo di controllo 2300 è a sua volta a collegato tramite una rispettiva prima linea 2300b all'alimentazione del motore 300 e tramite una seconda linea 2300c al trasduttore 300c (resolver/encoder) del motore stesso.

Come illustrato nelle figure 2 e 4 rispettivamente durante le due corse di andata P0-P1- P2 e ritorno

P2-PI-PO si determina un'accelerazione del gruppo

4 nel rispettivo primo tratto P0-P1 e P2-P1 di ciascuna corsa durante il quale si verifica:

+un elevato assorbimento di corrente I che incrementa rapidamente nel primo tratto di corsa dovendo porre in movimento il gruppo;

un assorbimento costante in un secondo tratto durante il quale il gruppo ha raggiunto la velocità di traslazione e

) una riduzione del<1>assorbimento durante un terzo tratto in cui il gruppo inizia il rallentamento di avvicinamento al fine corsa.

Nel tratto di corsa P1-P2 e P1-P0 rispettivamente, che deve arrestare il gruppo in corrispondenza del fine corsa P2/P0 determina una generazione di corrente continua negativa (fig. 2c,4c) che anziché essere dissipata come nella tecnica nota, viene inviata al modulo di controllo 2300 dell'apparecchiatura A/R la quale tramite il collegamento DC 2010 inoltra detta corrente di ritorno al modulo di base 2000 e rende disponibile una tensione di recupero che può alimentare gli altri gruppi in movimento o essere reimmessa in rete .

Si prevede inoltre che tutte le fasi di funzionamento delle varie parti mobili e dei relativi azionamenti nonché l'apparecchiatura di alimentazione recupero siano controllati tramite dispositivi di programmazione schematizzati in 1000 in fig. 1 che potranno essere di tipo, elettromeccanico, elettronico e/o a programma di elaborazione .

Risulta pertanto come la capacità di recuperare energia della macchina secondo il trovato consenta di attuare macchine con elevate forze di serraggio degli stampi, le quali si caratterizzano nella tecnica nota per un consistente aumento dei pesi delle varie parti con conseguente consistente aumento dei consumi di energia, senza peraltro determinare un corrispondente aumento del consumo di energia in quanto il recupero di quest'ultima che si effettua nelle fasi di frenata delle corse di andata/ritorno è comunque proporzionale all'energia assorbita nelle fasi di accelerazione delle stesse corse, il che rende sostanzialmente indipendente il consumo di energia dal dimensionamento della macchina.

Come illustrato in fig. 5 si prevede inoltre che il modulo base 2000 possa essere collegato ad altri motori della macchina ampliando modularmente l'apparecchiatura tramite rispettivi moduli di controllo 2200,2400,2500,2600 rispettivamente collegati al relativo motore 200,400,500,600 tramite rispettivi cavi 2200b;2400b;2500b;2600b di alimentazione e cavi 2200c,2400c,2500c,2600c di controllo collegati al rispettivo traduttore 200c, 400c, 500c, 600c determinando, per ogni fase di rallentamento e frenata delle corse, un corrispondente recupero di energia che si somma a quello principale del motore di azionamento della traslazione .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina per la formatura di contenitori (3a) comprendente un gruppo (2) di estrusione di tubi (3) in materiale plastico, associato ad un motore elettrico di estrusione (200), un gruppo (5) di soffiaggio associato ad un motore elettrico di soffiaggio (500), uno stampo (4) di contenimento dei contenitori (3a) formato da due semistampi (4a,4b) mobili, su azionamento di un relativo motore elettrico di stampo (400), secondo una direzione longitudinale (X-X), il gruppo formato dallo stampo (4) e dal relativo motore (400) di azionamento stampo essendo mobile in traslazione, su azionamento di un motore elettrico (300) di traslazione, secondo una direzione trasversale (Y-Y) da una prima posizione di sostanziale allineamento con il gruppo (2) di estrusione ad una seconda posizione di sostanziale allineamento con il gruppo (5) di soffiaggio e viceversa, caratterizzata_ dal_ fatto_ che comprende un'apparecchiatura comprendente almeno un modulo base (2000) di Alimentazione/Recupero e almeno un primo modulo di controllo (2300) collegato a detto motore di traslazione (400) per il controllo delle fasi di accelerazione/decelerazione dello stesso durante la corsa di traslazione e il recupero di energia durante la fase di decelerazione di ciascuna corsa.
2 . Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto modulo base (2000) è collegato al primo modulo (2300) di controllo tramite una linea (2010) DC di alimentazione.
3 . Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto modulo base (2000) è collegato al primo modulo (2300) tramite una relativa linea (2000a) di segnali di controllo.
4. Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto modulo di controllo (2100) è collegato all'alimentazione del motore (300) di traslazione tramite una rispettiva prima linea (2300b).
5. Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto modulo di controllo (2100) è collegato al trasduttore (300c) del motore tramite una rispettiva seconda linea (2300c).
6. Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detta apparecchiatura di Alimentazione/Recupero energia è espandibile modularmente .
7 . Macchina secondo rivendicazione 6 caratterizzata dal fatto che comprende un secondo modulo di controllo (2200) collegato al modulo base (2000) e al motore di ugello (200), detto modulo di controllo essendo collegato al motore di ugello (200) tramite rispettivi cavi di alimentazione (2200b) e al trasduttore (200c) dello stesso motore tramite cavi di controllo (2200c)
8. Macchina secondo rivendicazione 6 caratterizzata dal fatto che comprende un terzo modulo di controllo (2400) collegato al modulo base (2000) e al motore (400) di apertura/chiusura stampo (4), detto terzo modulo di controllo essendo collegato al motore di stampo (400) tramite rispettivi cavi di alimentazione (2400b) e al trasduttore (400c) dello stesso motore tramite cavi di controllo (2400c).
9. Macchina secondo rivendicazione 6 caratterizzata dal fatto che comprende un quarto modulo di controllo (2500) collegato al modulo base (2000) e al motore (500) di soffiaggio, detto quarto modulo di controllo essendo collegato al motore di soffiaggio (500) tramite rispettivi cavi di alimentazione (2500b) e al trasduttore (500c) dello stesso motore tramite cavi di controllo (2500c).
10 . Macchina secondo rivendicazione 6 caratterizzata dal fatto che comprende un quinto modulo di controllo (2600) collegato al modulo base (2000) e al motore (600) di trafila, detto quarto modulo di controllo essendo collegato al motore di trafila (600) tramite rispettivi cavi di alimentazione (2600b) e al trasduttore (600c) dello stesso motore tramite cavi di controllo (2600b).
11. Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che comprende dispositivi di programmazione (1000) collegati ai motori (200,300,400,500,600) e all'apparecchiatura di alimentazione recupero per il controllo delle sequenze di lavoro e di alimentazione dei motori.
12 . Macchina secondo rivendicazione 11 caratterizzata dal fatto che detti dispositivi di programmazione (1000) sono di tipo, elettromeccanico, elettronico e/o a programma di elaborazione.