CH698252B1 - Meccanismo spingitore per macchine formatrici del vetro. - Google Patents

Abstract

Meccanismo spingitore per macchina formatrice di contenitori di vetro comprendente due motori coassiali senza riduttore, uno che muove il perno (4) lungo una traiettoria circolare, l'altro che fa rotare lo stesso perno (4) al quale è fissato il braccio spingitore (3). La sovrapposizione dei movimenti è tale da generare un percorso delle dita (7) o (8) adatto al trasferimento di un contenitore o più contenitori (1) da una piastra di riposo 2 su di un nastro trasportatore in movimento (9).

Description

[0001] La presente invenzione si riferisce a macchine per la produzione di contenitori di vetro, specificatamente a un meccanismo spingitore che è montato sul trasportatore a nastro della macchina di produzione universalmente diffusa oggigiorno nell’industria del vetro, ossia la macchina IS. La macchina IS è composta da una pluralità di sezioni disposte in linea lungo un trasportatore adibito al trasporto dei contenitori verso il forno di ricottura. In corrispondenza con ogni sezione il trasportatore porta una piastra di riposo e un meccanismo spingitore.

[0002] Al termine di ogni ciclo di produzione ogni sezione deposita un contenitore o una pluralità di contenitori (tipicamente da due a quattro) sulla piastra di riposo che è parte del trasportatore e che è adiacente al nastro. Il meccanismo spingitore sospinge i contenitori dalla piastra di riposo lungo una traiettoria curvilinea su di un arco di 90° sul nastro trasportatore che si muove a velocità costante. Quando più di un contenitore viene formato ad ogni ciclo (questo viene chiamato produzione in goccia multipla) i contenitori sono disposti sulla piastra di riposo lungo un’asse ad angolo retto in rapporto al movimento del nastro. Durante il trasferimento l’asse della fila di contenitori viene pure rotato di 90° in modo che la fila di contenitori venga a trovarsi parallela alla direzione di scorrimento del nastro.

[0003] Nel caso di produzione in goccia multipla il passo fra le dita dello spingitore ΔS2 (che non è necessariamente lo stesso passo tra i contenitori depositati sulla piastra dalla sezione ΔS1) corrisponde alla corsa del nastro per ciclo di sezione diviso per il numero di contenitori prodotti per ciclo. In questo modo quando tutte le sezioni sono in produzione, si ottiene sul nastro del trasportatore un’unica fila di contenitori spaziati uniformemente.

[0004] L’invenzione si applica su di un meccanismo spingitore dalle caratteristiche cinematiche descritte nel Brevetto EP 37 799 e si vale di due motori coassiali. Il dispositivo è in grado di generare la combinazione di due movimenti rotatori preconizzati nel Brevetto EP 37 799 usando un numero minimo di componenti.

[0005] Un braccio spingitore munito di dita è montato su di un perno rotante attorno al proprio asse che a sua volta può muoversi lungo una traiettoria circolare. La sovrapposizione dei due movimenti rotatori, permette di muovere i contenitori tra la piastra di riposo e il nastro in movimento, secondo una traiettoria che ha vantaggi distinti rispetto ai sistemi in uso correntemente.

[0006] L’invenzione preconizza l’uso di due motori indipendenti per i due movimenti rotatori. I motori hanno alberi concentrici e sono assemblati in modo da ottenere un corpo unico. I momenti torcenti sono tali da permettere una trasmissione diretta del movimento escludendo l’uso di riduttori, accoppiamenti a frizione e altri componenti di trasmissione. Non v’è necessità di prevedere limitatori di coppia o altri elementi di protezione in caso di collisione. Il dispositivo riduce enormemente il numero di componenti della catena cinematica riducendo conseguentemente anche gli inconvenienti associati quali l’usura e il gioco con conseguente aumento dell’affidabilità.

[0007] In virtù del principio cinematico del movimento, il dispositivo è estremamente vantaggioso sotto l’aspetto della libertà di programmazione della traiettoria. In particolare, la ritrazione delle dita dopo aver sospinto i contenitori sul nastro è facile e senza scosse. Questo permette l’uso di dita ricurve, il cui uso è precluso nei meccanismi spingitori secondo lo stato dell’arte, che usano un movimento rotatorio combinato con il movimento lineare di un pistone pneumatico. A loro volta, le dita ricurve permettono di ottenere velocità di trasferimento più elevate. Un altro fattore che favorisce l’ottenimento di velocità più elevate è la possibilità di aumentare il raggio di curvatura della traiettoria dei contenitori durante il loro trasferimento dalla piastra di riposo al nastro, prevenendo la loro tendenza ad allontanarsi per effetto di forza centrifuga.

[0008] Nella sua versione di base, il meccanismo spingitore oggetto di questa invenzione è in grado di trasferire contenitori con velocità periferiche (e di nastro) superiori ad 1 m/s. Le macchine moderne più produttive possono richiedere velocità ben al di là di questo valore.

[0009] Per questo motivo, l’invenzione prevede dispositivi d’adduzione d’aria compressa al braccio spingitore. L’aria compressa è un accorgimento per lo sviluppo di bracci spingitori muniti di dispositivi di ritegno dei contenitori durante il trasferimento. Questi potrebbero essere costituti da pinze che afferrano delicatamente i contenitori, la variazione dell’angolo α delle dita, e l’uso di getti d’aria. Vi è pure la possibilità di variare il passo ΔS2, in modo da ottenere passi più ridotti fra i contenitori sul nastro in modo da ridurre la velocità del nastro stesso.

[0010] Poiché i motori sono dimensionati in modo da erogare una coppia sufficiente per assicurare il movimento senza l’uso di dispositivi di protezione, l’aria compressa è fatta passare fra i diversi elementi tramite giunti assiali con poco attrito. Questo impedisce l’uso di linee d’aria multiple. Per ottenere funzioni differenziate si preconizza la modulazione della pressione tramite una sequenza di valvole. Alternativamente la modulazione della pressione può essere ottenuta con una valvola proporzionale comandata da una logica programmabile.

Disegni

[0011] <tb>La fig. 1<sep>è una vista in pianta semplificata e mostra un meccanismo spingitore secondo i dettami dell’invenzione in relazione agli altri elementi che cooperano nell’ottenere il movimento che è il fine dell’invenzione, ossia il/i contenitore/i, la piastra di riposo e il nastro trasportatore. <tb>La fig. 2<sep>è una sezione semplificata del meccanismo che genera il movimento. I circuiti pneumatici sono disegnati in modo schematico. <tb>La fig. 3<sep>è un diagramma che indica la traiettoria di due punti situati sul braccio spingitore.

Descrizione dell’esecuzione preferita

[0012] Una sezione di macchina IS in produzione a goccia multipla deposita uno o una pluralità (tre nella Fig. 1) di contenitori (1) sulla piastra di riposo (2). La combinazione del percorso lungo un arco di cerchio del perno (4) il cui centro è l’asse (5) e la rotazione attorno al proprio asse impressa dal perno (4) al braccio spingitore (3), che comprende le dita (6) e la piastra base (7), fa in modo che le dita (6) si inseriscano tra i contenitori 1. Le dita (6) formano in combinazione con la piastra base (7) una sede a forma di L per ognuno dei contenitori (1). Le dita (6) sono tipicamente diritte e disposte con angolo α di 90° in rapporto alla piastra base (7). Le dita potrebbero anche essere sagomate, come lo è il dito (8). La sovrapposizione dei due elementi rotanti, ossia il perno (4) attorno all’asse 5 e la rotazione dello stesso perno (4) con il braccio spingitore (3) con lui solidale attorno al proprio asse permette una considerevole libertà di movimento. Perciò le dita possono essere accostate ai contenitori con moto pressoché rettilineo affinché si inseriscano fra gli stessi senza urtarli, per poi compiere una traiettoria curvilinea che sospinge i contenitori fino a portarli sul nastro (9) in movimento. Durante il movimento i contenitori (1) sono accelerati fin a raggiungere una velocità periferica equivalente alla velocità del nastro (9) nel momento in cui le dita hanno raggiunto la loro estensione massima e la fila di contenitori è nella direzione del movimento del nastro. Da questo istante in poi il perno (4) continua nella sua corsa circolare, la cui componente di velocità predominante è inizialmente nella direzione del nastro, per poi diminuire gradualmente in favore di una componente di velocità perpendicolare al nastro che fa allontanare le il braccio spingitore (3) dai contenitori (1). In questa fase del movimento il braccio spingitore (3) mantiene un angolo costante rispetto al nastro mantenendo la piastra base (7) parallela al movimento del nastro. In questo modo le dita (7) o (8) si ritraggono dalla la fila dei contenitori che proseguono sul nastro.

[0013] Dal momento in cui le dita si sono disimpegnate dalla file di contenitori sul nastro il movimento dei due elementi rotanti (piastra rotante (12) e braccio spingitore (3)) continueranno nei movimenti fino a fermarsi in un punto della traiettoria in attesa di un impulso di sincronizzazione dalla macchina IS per iniziare il prossimo ciclo.

[0014] Il diagramma nella fig. 3mostra la traiettoria di due punti a e b situati rispettivamente alla congiunzione del dito (6) anteriore e il dito (8) posteriore e la piastra base (7) durante un ciclo. I punti a10 e b10 corrispondono all’incirca al punto di attesa e di partenza del ciclo, i punti a1e b1 alla posizione di contatto con i contenitori secondo fig. 1ed i punti a4 e b4 la posizione i cui la velocità periferica dei contenitori (1) è identica alla velocità del nastro (9).

[0015] Il motore (10) per il tramite dell’albero cavo (11) imprime un moto rotatorio alla piastra rotante (12) e il relativo coperchio (13). Il perno (4) è montato sulla piastra rotante (12) per cui si muove lungo un arco di cerchio.

[0016] Il secondo motore (14) ha un albero (15) concentrico all’albero cavo (11). Gli elementi di trasmissione (16), (17) e (18), che potrebbero essere costituiti da due pulegge dentate collegate da un cinghia dentata oppure da un gioco di pignoni dentati oppure da altri elementi di trasmissione, trasmettono il moto rotatorio dall’albero (15) al perno (4).

[0017] I motori (10) e (14) sono asserviti da comandi che ne permettono il moto controllato secondo ben determinate curve angolo/tempo. È possibile l’uso di servomotori di diverso tipo, ma si preferisce l’uso di comandi a circuito aperto, senza l’ausilio di una misura di posizione e conseguente anello di regolazione.

[0018] Tipico esempio di comando a circuito aperto è il motore passo-passo.

[0019] L’accoppiamento diretto senza riduzione fra motore e gli elementi rotanti (piastra rotante (12) e braccio spingitore (3)) e la scelta giudiziosa della coppia torcente dei motori costituiscono inoltre un fattore di sicurezza.

[0020] Dell’aria compressa è introdotta nell’albero (15) e portata, tramite una sequenza di passaggi (19), fino al braccio spingitore (3). I passaggi fra elementi tra loro in rotazione viene assicurato da giunti (20) con basso coefficiente d’attrito.

[0021] L’aria compressa è controllata da una sequenza di valvole direzionali comandate da impulsi (22) provenienti dal sistema di comando della macchina IS.

[0022] Il blocco valvole (21) alloggia le valvole direzionali fra loro collegate in modo tale da rendere possibile una modulazione della pressione d’aria in tanti gradini quanti sono le valvole, secondo i comandi impartiti dagli impulsi (22). Alternativamente, la modulazione della pressione può essere ottenuta da un’unica valvola proporzionale comandata e controllata da un comando (24).

[0023] La disponibilità di aria compressa temporizzata e modulata servirà per la realizzazione di elementi di presa e trattenimento (meccanici e/o aerodinamici) per contrastare la possibile fuga dei contenitori durante il trasferimento conseguente all’effetto della forza centrifuga.

Claims (5)

1. Meccanismo spingitore costituito da un braccio spingitore (3) munito di dita di spinta (6) e piastra base (7) montato su una piastra rotante (12), in cui i moti rotatori di detto braccio spingitore (3) e detta piastra rotante (12) sono tali da generare una traiettoria delle dita di spinta (6) e piastra base (7) adatta a trasferire uno o più contenitori da una piastra di riposo ad un nastro in movimento, accelerando nel contempo i contenitori da una velocità uguale a zero ad una velocità uguale a quella del nastro, caratterizzato dal comprendere due motori elettrici concentrici, un primo motore (10) che traina direttamente la piastra rotante (12) e un secondo motore (14) che trasmette il movimento al braccio spingitore (3) tramite elementi di trasmissione (16, 17 e 18).

2. Meccanismo spingitore secondo la rivendicazione 1, in cui i due motori (10) e (14) sono motori senza riduttore del tipo passo-passo o di altro tipo in grado di mantenere la posizione ed eseguire movimentazioni secondo delle curve angolo/tempo assegnate dal sistema di comando senza rilevazione della posizione e conseguente anello di regolazione ovvero a circuito aperto.

3. Meccanismo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal comprendere una serie di giunti e di passaggi (19) atti a introdurre aria compressa nel meccanismo e a portarla fino al braccio spingitore (3).

4. Meccanismo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal comprendere un blocco valvole (21) dove l’aria compressa è modulata da una serie di valvole in modo da ottenere diversi gradini di pressione regolati e temporizzati.

5. Meccanismo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal comprendere una valvola proporzionale (23) guidata da un dispositivo di comando (24), dove l’aria compressa è modulata in modo da ottenere diversi gradini di pressione regolati e temporizzati.