ES2198524T5

ES2198524T5 - PRESSES FOR MOLDING ARTICLES MANUFACTURED WITH CLAY.

Info

Publication number: ES2198524T5
Application number: ES97121283T
Authority: ES
Inventors: Giorgio Bertola
Original assignee: BONGIOANNI MACCHINE SpA
Current assignee: BONGIOANNI MACCHINE SpA
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1997-12-04
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2017-12-04
Also published as: DE69721949T3; EP0847849A2; ES2198524T3; EP0847849A3; IT1289725B1; EP0847849B2; ITTO960998A1; DE69721949D1; EP0847849B1; DE69721949T2

Abstract

UNA PRENSA PARA MOLDEAR ARTICULOS DE ARCILLA, IMPULSADA CON UN MOTOR ELECTRICO (2), EN LA QUE SE HA INSTALADO UN SISTEMA (13) DE CONTROL DEL MOTOR PARA VARIAR LA VELOCIDAD DE ROTACION DEL MOTOR, ACELERANDO AL FINAL DEL MOLDEO Y DESACELERANDO AL INICIO DEL MOLDEO, PARA MODIFICAR EL REGIMEN DE MOLDEO DE LA PRENSA DE ACUERDO CON UN PERFIL PREFIJADO. LA PRENSA SE ACCIONA MEDIANTE UNA LEVA (9) O UN EJE EXCENTRICO (19), Y EL CONTROL DE LA VELOCIDAD DEL MOTOR ELECTRICO (2), PREFERENTEMENTE UN MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA SIN ESCOBILLAS, EMPLEA UN CODIFICADOR (7) COMO MINIMO.A PRESS FOR MOLDING ARTICLES OF CLAY, DRIVEN WITH AN ELECTRIC MOTOR (2), IN WHICH A MOTOR CONTROL SYSTEM (13) HAS BEEN INSTALLED TO VARY THE ENGINE ROTATION SPEED, ACCELERATING AT THE END OF THE MOLDING AND DEACELING AT THE BEGINNING OF THE MOLDING, TO MODIFY THE MOLDING REGIME OF THE PRESS AGREEMENT WITH A PREFIXED PROFILE. THE PRESS IS OPERATED BY A CAM (9) OR AN EXCENTRIC AXIS (19), AND THE CONTROL OF THE ELECTRIC MOTOR SPEED (2), PREFERREDLY A CONTINUOUS CURRENT MOTOR WITHOUT BRUSHES, USES A CODIFIER (7) AS A MINIMUM.

Description

Prensas para moldear artículos fabricados con arcilla.Presses to mold articles made with clay.

La presente invención se refiere a prensas mejoradas para artículos fabricados con arcilla, tales como losetas y similares, en particular las llamadas prensas de tambor. Las prensas de esta clase incluyen tanto las prensas actuadas por una leva como las prensas actuadas por un eje excéntrico (manivela de transmisión).The present invention relates to presses enhanced for items made of clay, such as tiles and the like, in particular the so-called drum presses. The presses of this class include both presses operated by a cam as the presses actuated by an eccentric shaft (hand crank transmission).

Dichas prensas de tambor, tanto las prensas actuadas por leva como las de eje excéntrico, son accionadas por un motor eléctrico de C.A., un motor eléctrico de C.C. o "sin escobillas" y tienen un ritmo de producción bien definido (rotaciones por minuto) que viene impuesto por los requisitos del artículo a moldear, con una velocidad angular que es sustancialmente constante, tanto durante la propia fase de moldeo como durante los trayectos de aproximación y alejamiento.Said drum presses, both presses Actuated by cam like those of eccentric axis, they are operated by a electric motor of C.A., an electric motor of C.C. or without brushes "and have a well defined production rate (rotations per minute) that is imposed by the requirements of the article to be molded, with an angular velocity that is substantially constant, both during the molding phase itself as during the approach and distance paths.

En otras palabras, con cada rotación de la leva o del eje excéntrico va asociado un movimiento descendente y un movimiento ascendente del molde, más precisamente del semimolde superior, y col) cada rotación se moldea un artículo, por ejemplo una loseta.In other words, with each rotation of the cam or the eccentric axis is associated with a downward movement and a upward movement of the mold, more precisely of the semi-mold top, and col) each rotation an article is molded, for example a tile.

El tiempo necesario para moldear un solo artículo viene fijado por condiciones tecnológicas bien definidas y no puede reducirse por debajo de un límite dado. Un tiempo de moldeo más corto que el límite impuesto por el procedimiento tecnológico daría unos artículos defectuosamente moldeados.The time needed to mold a single article is fixed by well defined technological conditions and It cannot be reduced below a given limit. A time of molding shorter than the limit imposed by the procedure Technological would give defectively molded items.

Por otro lado, dicho ritmo definido implica tiempos muertos más bien largos que sería deseable reducir con el fin de aumentar la productividad de la prensa.On the other hand, said defined rhythm implies rather long dead times that it would be desirable to reduce with the in order to increase press productivity.

Un objeto de la presente invención es superar los inconvenientes y limitaciones antes mencionados, y en particular aumentar la productividad de la prensa sin alterar la calidad del artículo.An object of the present invention is to overcome the drawbacks and limitations mentioned above, and in particular increase the productivity of the press without altering the item quality.

Este objeto se consigue mediante una prensa según la reivindicación 1. Otras características ventajosas se exponen en las reivindicaciones subordinadas.This object is achieved by a press according to claim 1. Other advantageous features are set forth in the dependent claims.

La EP-A-536 804 describe una máquina prensa para llevar a cabo la deformación plástica de una pieza de trabajo, tal como recortar chapas metálicas en tosco con el fin de obtener armazones de guía para Cl. Con el fin de reducir el ruido de la prensa, un servomotor controlado por un ordenador y que recibe de un sensor datos con información relativos a la posición del pistón se encarga de mover la herramienta a una velocidad de aproximación en la que la herramienta se mueve a una velocidad elevada fijada hasta que empieza a hacer contacto con la pieza de trabajo, a una velocidad de trabajo sustancialmente inferior a dicha velocidad de aproximación y tal que no genera un ruido elevado mientras se trabaja en la pieza de trabajo, y a una velocidad de separación sustancialmente superior a dicha velocidad de trabajo.EP-A-536 804 describes a press machine to carry out the deformation plastic of a workpiece, such as trimming plates rough metal in order to obtain guide frames for Cl. In order to reduce the noise of the press, a servomotor controlled by a computer and receiving data from a sensor with information regarding the position of the piston is responsible for moving the tool at an approach speed in which the tool moves at a high fixed speed until start making contact with the workpiece, at a speed working substantially less than said speed of approach and such that it does not generate a high noise while works in the work piece, and at a speed of separation substantially higher than said working speed.

La patente EP-A-404 350 describe una prensa para doblar terminales eléctricos sobre conductores, que comprende un motor eléctrico conectado a un pistón corredizo de la prensa mediante un engranaje reductor y un eje motor excéntrico, y un circuito de control asociado a un codificador que suministra la posición angular del eje motor con el fin de controlar la velocidad del motor de accionamiento para asegurar una vuelta correcta del pistón a la posición inicial.The patent EP-A-404 350 describes a press for bending electrical terminals on conductors, which comprises an electric motor connected to a sliding piston of the press by means of a reduction gear and an eccentric drive shaft, and a control circuit associated with an encoder that supplies the angular position of the drive shaft in order to control the speed of the drive motor to ensure a correct turn of the piston to the initial position.

La patente US-A-5.588.344, que es de una técnica anterior a la presente solicitud según el Art. 54 (3) de la CEP, describe un mecanismo accionador del pistón de una prensa de recortar, con un servomotor eléctrico reversible acoplado a un cigüeñal que tiene una chumacera excéntrica que acciona un brazo de mando conectado al pistón.The patent US-A-5,588,344, which is one technique prior to the present application according to Art. 54 (3) of the CEP, describes a piston actuator mechanism of a press of trim, with a reversible electric servo motor coupled to a crankshaft that has an eccentric bearing that drives an arm of control connected to the piston.

En la prensa, de acuerdo con la invención, la velocidad de rotación de la leva (o del eje excéntrico) se cambia actuando sobre la velocidad de rotación del motor que acciona ese órgano, siendo el motor preferentemente un motor de CC o un motor "sin escobillas". La velocidad de rotación se mantiene sustancialmente baja y en cualquier caso adaptada al moldeo del artículo, por ej. una loseta, a lo largo del arco de rotación, cuando los moldes están en contacto con la arcilla y se aumenta después a un máximo, durante el levantamiento del molde superior y luego se disminuye cuando el molde superior se baja, de manera que se alcance el punto en el que empieza el moldeo con una velocidad óptima para moldear el artículo.In the press, according to the invention, the rotation speed of the cam (or eccentric shaft) is changed acting on the rotation speed of the motor that drives that organ, the motor being preferably a DC motor or a motor "brushless". Rotation speed is maintained substantially low and in any case adapted to the molding of the article, e.g. a tile, along the arc of rotation, when the molds are in contact with the clay and it increases then to a maximum, during the lifting of the upper mold and then it decreases when the upper mold is lowered, so that the point at which molding begins with a speed is reached Optimum to mold the item.

El medio para controlar la velocidad de rotación del motor emplea referencias posicionales del tipo de codificador, montado en el eje de la leva, que suministra información adecuada a la unidad de control y mando del motor (un motor de C.A. o "sin escobillas") de acuerdo con el tipo de prensa, con el fin de modificar la temporización de la leva de moldeo de una manera predeterminada óptima.The means to control the rotation speed of the motor employs positional references of the encoder type, mounted on the cam shaft, which provides adequate information to the engine control and command unit (a C.A. or "without brushes ") according to the type of press, in order to modify the timing of the molding cam in one way optimal default.

En una prensa accionada por un eje excéntrico, dicho codificador suministra la posición angular del eje excéntrico para permitir un cambio de la curva de moldeo sinusoidal, típica de una prensa de eje excéntrico, a una curva predeterminada óptima, similar a la de una prensa de leva.In a press driven by an eccentric shaft, said encoder supplies the angular position of the eccentric shaft to allow a change in the sinusoidal molding curve, typical of an eccentric shaft press, at an optimal predetermined curve, similar to a cam press.

La solución proporcionada para la invención para modificar la velocidad de rotación del motor, que depende de la información suministrada por el medio codificador, sin alterar las características de trabajo, hace la prensa más sencilla eliminando costosos órganos mecánicos tales como levas adicionales, soportes, rodillos, etc.The solution provided for the invention for modify the engine rotation speed, which depends on the information supplied by the coding means, without altering the Work characteristics, makes the press easier by eliminating expensive mechanical organs such as additional cams, brackets, rollers, etc.

Otras características y ventajas de la invención resultarán evidentes de la siguiente descripción con referencia a los dibujos adjuntos, sólo a efectos de ejemplo, en los que:Other features and advantages of the invention will be apparent from the following description with reference to the attached drawings, for example purposes only, in which:

- la Figura 1 es una vista lateral esquemática de una prensa de leva;- Figure 1 is a schematic side view from a cam press;

- la Figura 2 es una vista lateral esquemática de una prensa de eje excéntrico;- Figure 2 is a schematic side view of an eccentric shaft press;

- la Figura 3 es una vista frontal esquemática de una prensa de leva;- Figure 3 is a schematic front view from a cam press;

- la Figura 4 es una vista frontal esquemática de una prensa de eje excéntrico;- Figure 4 is a schematic front view of an eccentric shaft press;

- la Figura 5 ilustra la posición del semimolde superior en una prensa de leva con el motor accionado a una velocidad variable de acuerdo con la presente invención;- Figure 5 illustrates the position of the half-mold top on a cam press with the engine driven to a variable speed according to the present invention;

- la Figura 6 muestra dos curvas que ilustran la posición del semimolde superior en una prensa de eje excéntrico, con un motor accionado a una velocidad constante y a una velocidad cambiada de acuerdo con la invención, respectivamente; y- Figure 6 shows two curves illustrating the position of the upper half-mold in an eccentric shaft press, with a motor driven at a constant speed and at a speed changed according to the invention, respectively; Y

- La Figura 7 muestra la manera esquemática una disposición para controlar la velocidad del motor de acuerdo con la invención.- Figure 7 shows the schematic way a provision to control engine speed in accordance with the invention.

Con referencia a las Figuras 1 y 3, se ilustra una prensa 1 del tipo actuado por leva para moldear artículos de arcilla, tales como losetas y similares. La prensa 1 comprende una estructura en la que está montado un motor eléctrico 2 y a través de una cadena cinemática 4 ese motor acciona con un movimiento alternativo el semimolde superior 5 de un molde 3. En la prensa ilustrada en las Figuras 1 y 3 el motor acciona una polea o tambor 12 y la prensa es conocida también como una prensa de tambor. La cadena cinemática comprende además una leva 9 de forma adecuada que puede girar alrededor de un eje 8. En el eje 8 se monta por lo menos un codificador 7 que se adapta para detectar la posición angular del eje y suministrar esa información a una unidad 13 (Figura 7) que controla la velocidad del motor 2.With reference to Figures 1 and 3, it is illustrated a press 1 of the type operated by cam for molding articles of clay, such as tiles and the like. Press 1 comprises a structure in which an electric motor 2 is mounted and through of a kinematic chain 4 that engine drives with a movement alternative the upper half-mold 5 of a mold 3. In the press illustrated in Figures 1 and 3 the motor drives a pulley or drum 12 and the press is also known as a drum press. The kinematic chain further comprises a cam 9 suitably that can rotate around an axis 8. On axis 8 it is mounted so minus an encoder 7 that adapts to detect the position angle of the axis and supply that information to a unit 13 (Figure 7) that controls engine speed 2.

Las Figuras 2 y 4 ilustran una prensa 10 para producir artículos de arcilla en la que la cadena cinemática 14 comprende un eje excéntrico 19 montado de manera rotatoria sobre un eje 18. Los demás componentes de la prensa 10 se corresponden sustancialmente con los componentes de la prensa 1 y se indican con los mismos números de referencia. En el eje 18 se monta por lo menos un codificador 7 que se adapta para medir la posición angular de ese eje y suministrar esa información a la unidad 13 para controlar la velocidad del motor 2.Figures 2 and 4 illustrate a press 10 for produce clay articles in which the kinematic chain 14 it comprises an eccentric shaft 19 rotatably mounted on a axis 18. The other components of the press 10 correspond substantially with the components of the press 1 and are indicated by The same reference numbers. On axis 18 it is mounted so minus an encoder 7 that adapts to measure the angular position of that axis and supply that information to unit 13 to check engine speed 2.

La Figura 7 es una diagrama de bloques que ilustra la disposición de la invención. A través de la cadena cinemática 4 (ó 14), el motor 2 aplica un movimiento alternativo al semimolde superior del molde 3. La rotación del motor 2 está controlada por el dispositivo 13 que recibe información acerca de la posición angular del eje y a través de dispositivos de control conocidos, típicamente un microprocesador programado, acelera la rotación del eje cuando el semimolde empieza a levantarse, y desacelera la rotación del eje en un punto debidamente seleccionado durante la fase de bajada, típicamente en la primera porción del trayecto de descenso, de manera que el semimolde superior llega a la posición a la que empieza el moldeo con una velocidad óptima para moldear el artículo.Figure 7 is a block diagram that illustrates the arrangement of the invention. Through the chain Kinematic 4 (or 14), the engine 2 applies an alternative movement to the upper half mold of the mold 3. The rotation of the motor 2 is controlled by the device 13 that receives information about the angular position of the axis and through control devices known, typically a programmed microprocessor, accelerates the shaft rotation when the half mold starts to rise, and slows shaft rotation at a properly selected point during the descent phase, typically in the first portion of the descent path, so that the upper half-mold reaches the position at which molding begins with optimum speed to mold the item.

Como está claro por la Figura 5, que ilustra la carrera o desplazamiento s del semimolde en la prensa de leva de la Figura 1 en función del tiempo, la fase de trabajo efectiva de la prensa es la representada por la línea más baja que indica que el molde superior móvil está en la posición más baja, y esta parte de la curva es casi horizontal. En la Figura 5 la velocidad del semimolde es proporcional a la pendiente de la curva. La fase de moldeo o de trabajo está precedida por una fase inactiva (en la que se está levantando el molde) y por una fase de aproximación, mostrada por la zona rayada.. Un desplazamiento similar en sentido contrario tiene lugar después de la fase de trabajo, siendo seguida esta fase por un alejamiento (o levantamiento) del molde como muestra la zona rayada, y luego por una nueva fase de aproximación.As is clear from Figure 5, which illustrates the stroke or movement s of the half-mold in the cam press of Figure 1 as a function of time, the effective working phase of the press is represented by the lowest line indicating that the upper mobile mold is in the lowest position, and this part of the curve is almost horizontal. In Figure 5 the speed of the half-mold is proportional to the slope of the curve. The molding or working phase is preceded by an inactive phase (in which the mold is being lifted) and by an approach phase, shown by the scratched area. A similar displacement in the opposite direction takes place after the phase of work, this phase being followed by a distance (or lifting) of the mold as the striped area shows, and then by a new approach phase.

Gracias al medio electrónico que controla la velocidad del motor y a las referencias obtenidas por medio del codificador o codificadores situados debidamente, el motor eléctrico de la prensa girará a una velocidad mayor durante la fase inactiva, desacelera al acercarse a la fase de trabajo, moldeará el artículo a una velocidad deseada, y volverá a acelerar a la velocidad mayor durante la siguiente fase inactiva.Thanks to the electronic medium that controls the engine speed and references obtained through the encoder or encoders properly located, the engine Electric press will rotate at a higher speed during the phase inactive, slows down as you approach the work phase, will shape the item at a desired speed, and will accelerate again to the higher speed during the next inactive phase.

En el ejemplo mencionado la velocidad del motor durante la fase inactiva es de aproximadamente 23 r.p.m. y durante la fase de trabajo es de aproximadamente 17 rpm.In the example mentioned the engine speed during the inactive phase it is approximately 23 r.p.m. and meanwhile The work phase is approximately 17 rpm.

Debido a las diferentes duraciones de las fases de trabajo e inactiva, la presente invención ha conseguido un notable incremento en la velocidad de producción, sin alterar la calidad del artículo moldeado.Due to the different durations of the phases working and inactive, the present invention has achieved a notable increase in production speed, without altering the quality of the molded article.

La Figura 6 muestra dos curvas que ilustran la carrera o desplazamiento s del semimolde en función del tiempo en una prensa de eje excéntrico. La línea continua corresponde a una velocidad constante del motor, mientras que la línea de rayas y puntos representa un desplazamiento del molde de acuerdo con la presente invención. Es evidente la mayor duración del cierre del molde cuando el semimolde se mueve a una velocidad lenta durante un tiempo mucho más largo que en una prensa de eje excéntrico convencional.Figure 6 shows two curves illustrating the stroke or displacement s of the half-mold as a function of time in an eccentric shaft press. The continuous line corresponds to a constant motor speed, while the dashed and dotted line represents a displacement of the mold according to the present invention. The longer duration of the mold closing is evident when the half-mold moves at a slow speed for a much longer time than in a conventional eccentric shaft press.

Claims

1. A press (1, 10) to mold tiles made of clay, comprising:

--: un motor eléctrico (2);a electric motor (2);

--: un molde (3) que consiste en un semimolde superior y en un semimolde inferior para moldear una loseta cuando está cerrado;a mold (3) consisting of an upper half-mold and a half-mold bottom to mold a tile when closed;

--: una cadena cinemática (4, 14) para impartir un movimiento alternativo vertical al semimolde superior (5) de dicho molde (3) accionado por la rotación de dicho motor eléctrico (2), comprendiendo dicho movimiento alternativo vertical una fase de moldeo, durante la cual dicho semimolde superior está en contacto con la arcilla y se moldea el artículo, una fase inactiva que sigue inmediatamente a dicha fase de moldeo, durante la cual dicho semimolde se levanta con respecto a dicha arcilla y una fase de aproximación que sigue inmediatamente a dicha fase inactiva y que precede inmediatamente a dicha fase de moldeo;a kinematic chain (4, 14) to impart an alternative movement vertical to the upper half-mold (5) of said mold (3) driven by the rotation of said electric motor (2), said said comprising vertical alternative movement a molding phase, during which said upper half mold is in contact with the clay and is molds the article, an inactive phase that immediately follows said molding phase, during which said half-mold is raised with respect to said clay and an approximation phase that follows immediately to said inactive phase and immediately preceding said molding phase;

--: una unidad de control (13);a control unit (13);

--: por lo menos un dispositivo (7) montado en un eje de dicha cadena cinemática (4, 14) para detectar su posición angular y acoplado a dicha unidad de control (13) para modificar la velocidad de rotación de dicho motor eléctrico (2) en función de dicha posición angular,for the minus a device (7) mounted on an axis of said chain kinematic (4, 14) to detect its angular position and coupled to said control unit (13) for modifying the rotation speed of said electric motor (2) depending on said position angular,

characterized in that said control unit (13) comprises that the electronic means programmed to control the rotation speed of said electric motor carry out the following steps:

--: durante dicha fase de moldeo accionando dicho motor eléctrico (2) a una primera velocidad óptima positiva predeterminada;during said molding phase by actuating said electric motor (2) at a first positive optimum speed default;

--: durante dicha fase inactiva accionando dicho motor eléctrico (2) a una segunda velocidad sustancialmente superior a dicha primera velocidad; yduring said inactive phase by actuating said electric motor (2) at a second speed substantially higher than said first speed; Y

--: durante dicha fase de aproximación desacelerando dicho motor eléctrico (2) de manera que llegue a dicha fase de moldeo a dicha primera velocidad positiva.during said approach phase decelerating said electric motor (2) so that it reaches said molding phase at said first positive speed.

2. A press according to claim 1, characterized in that said first speed is about 17 rpm and said second speed is about 23 rpm

3. A press according to claim 1, characterized in that said kinematic chain (4) comprises a cam (9).

A press according to claim 3, characterized in that said means (7) for detecting the angular position comprises at least one encoder mounted on the axis (8) of said cam (9) for detecting the angular position of said axis.

5. A press according to claim 1, characterized in that said kinematic chain (4) comprises an eccentric shaft (19).

A press according to claim 5, characterized in that said means (7) for detecting the angular position comprises at least one encoder mounted on the axis (18) of said eccentric (19) for detecting the angular position of said axis.

7. A press according to the preceding claims, characterized in that said electric motor (2) is a DC electric motor

A press according to the preceding claims, characterized in that said electric motor (2) is of the "brushless" type.

9. A press according to the preceding claims, characterized in that said press (1, 10) is a drum press.