ES2240346T3

ES2240346T3 - Sistema para el suministro de porciones de material a una maquina de moldeo por inyeccion.

Info

Publication number: ES2240346T3
Application number: ES01272788T
Authority: ES
Inventors: Eli Margalit
Original assignee: LIAD Weighing And Control Systems Ltd
Current assignee: LIAD Weighing And Control Systems Ltd
Priority date: 2001-01-02
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2005-10-16
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: US20020084293A1; EP1347870B1; CA2431479A1; WO2002053348A1; IL154577A0; DE60110927T2; JP2004520192A; US20030150873A1; US6966456B2; US6688493B2; AU2002217403B2; IL154577A; EP1347870A1; JP4109991B2; CA2431479C; DE60110927D1; ATE295773T1; US20040099685A1

Abstract

Un sistema para suministrar material a una máquina de moldeo, que comprende: (a) un contenedor (10) que tiene una primera salida (20); (b) una tolva de material (11) que tiene una abertura de rellenado para recibir material (17) que tiene que ser suministrado a la máquina, y una segunda salida (18) para suministrar material al mencionado contenedor (10), en el que la mencionada tolva de material (11) está situada dentro del mencionado contenedor (10); (c) una célula de carga (10) que está acoplada a la mencionada tolva de material (11); y (d) un controlador (13) operativo para: (i) calcular el peso del material suministrado, utilizando la mencionada célula de peso (16) y el método de pérdida de peso, y (ii) controlar los medios de suministro.

Description

Sistema para el suministro de porciones de material a una máquina de moldeo por inyección.

Campo y antecedentes de la invención

La presente invención está relacionada con el campo de una máquina de moldeo, y en particular está relacionada con un sistema para el suministro de material a una máquina de moldeo.

Se conocen varios aparatos y sistemas para el suministro ponderado. Estos aparatos. Estos aparatos y sistemas son para suministrar una gran cantidad de material. Cuando se precisa una pequeña cantidad, por ejemplo, un material colorante, en un sistema de fabricación, se utilizan varios métodos para conseguir el peso necesario. Se utilizan métodos de volumen para suministrar pequeñas cantidades debido a la dificultad de pesar unos pocos gramos en el área de fabricación, la cual es muy ruidosa e inestable.

Los métodos de suministro de volumen, los cuales utilizan para conseguir el peso, tienen algunos inconvenientes. La densidad específica de un material puede ser cambiada, por ejemplo, en un nuevo lote de producción, y por tanto se precisa una nueva escala. La escala de volumen-peso es un proceso largo y preciso de operarios entrenados. Adicionalmente, puesto que el volumen suministrado no puede ser controlado, el método del suministro del volumen supone que los medios de suministro dosifican iguales porciones permanentemente, y por tanto ignora los problemas del flujo continuo del material.

El documento DE-A-19820709 expone un sistema para calcular la cantidad de material suministrado por ejemplo a un extrusor de una máquina de moldeo por inyección. El sistema comprende un contenedor, una tolva de material que tiene una abertura de llenado y una abertura de suministro en conexión con un contenedor y un dispositivo de pesada acoplado a la mencionada tolva para pesar el material en la tolva.

La tolva de alimentación tiene usualmente una salida para suministrar el material. Parte del material que corresponde al eje que es perpendicular a la salida, no presiona sobre la tolva. Este "eje de salida" provoca un error en el pesado de la tolva, puesto que el material en el eje de salida o al menos una parte de este material no es pesado. Las células de carga están calibradas en la pesada de tales tolvas.

El objeto de la presente invención es conseguir un sistema para suministrar porciones de material a una máquina de moldeo por inyección con la capacidad de pesar con precisión el suministro de pequeñas cantidades de material.

Sumario de la invención

La presente invención es un sistema para el suministro de porciones de material a una máquina de moldeo por inyección con la capacidad de pesar con precisión el suministro de pequeñas cantidades de material, de acuerdo con las características de la reivindicación 1.

De acuerdo con lo expuesto en la presente invención, se proporciona un sistema para suministrar porciones de material a una máquina de moldeo por inyección, que incluye (a) unos medios de suministro; (b) un contenedor, con una abertura de llenado y una salida, y en el que el contenedor está instalado con los medios de suministro; (c) una tolva de material, con una abertura de llenado y una salida, y en el que la tolva de material está situada dentro del contenedor; (d) una célula de carga que está acoplada a la tolva de material, y (e) un controlador operativo para: (i) calcular el peso del material suministrado, utilizando la célula de carga y el método de pérdida en el peso, e (ii) controlar los medios de suministro.

De acuerdo con características adicionales de la invención, la tolva de material del sistema tiene una parte inferior en forma de embudo y una parte superior en la que la parte superior tiene la misma área de sección transversal en cada nivel vertical.

De acuerdo con características adicionales en las realizaciones preferidas descritas, el controlador del sistema es además operativo para ordenar a los medios de suministro que dosifiquen al menos una porción de material desde la tolva de material, en el que cada porción se suministra en un periodo de tiempo dado, y durante un intervalo dado de tiempo con el fin de distribuir las porciones con un peso predeterminado.

De acuerdo con características adicionales en las realizaciones preferidas descritas, el controlador es operativo además para calcular el peso de la porción dosificada mediante (1) la distribución de varias porciones; (2) calcular el peso de las porciones, utilizando el método de pérdida en peso, y (3) dividiendo el peso de las distintas porciones por el número de porciones.

De acuerdo con las características adicionales en las realizaciones preferidas descritas, los medios de suministro son un alimentador de tornillo y el controlador es operativo además para ajustar el peso de la porción adicional mediante el incremento o reducción de la velocidad de giro del alimentador de tornillo, si el peso de la porción difiere del peso predeterminado.

De acuerdo con características adicionales en las realizaciones preferidas descritas, la salida de la tolva de material se desplaza y se eleva con respecto a la salida del contenedor.

De acuerdo incluso con otro aspecto de la presente invención, se proporciona una tolva de material para el pesado con precisión definido por las características de la reivindicación 14.

De acuerdo incluso con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método de pesada de precisión de una porción de suministro definida por las características de la reivindicación 10.

De acuerdo con la invención, se consigue una medida precisa del material mediante el suministro de un número predeterminado de porciones, calculando el peso de las distintas porciones, utilizando la pérdida en peso de la tolva de material utilizando una célula de carga, y calculando el peso de cada porción de las distintas porciones mediante la división del peso de las porciones por el numero de las porciones. El número predeterminado de porciones puede ser calculado mediante la división de la sensibilidad de la célula de carga con respecto al peso estimado de la parte suministrada.

La asignación del mencionado número de cualquier entero mayor que 1, de acuerdo con la presente invención, mejorará la tecnología existente de suministrar con precisión las pequeñas porciones de material desde una tolva a una máquina de moldeo. Más específicamente, la asignación de un número entero que sea igual o superior al obtenido mediante la división de la sensibilidad de la célula de carga por el peso estimado de las porciones suministradas, conducirá a una mejora de la precisión del método descrito.

Supóngase que la célula de carga de la invención tiene una sensibilidad de 10 gramos y que las pequeñas porciones deseadas a suministrar son de 0,25 gramos (cada una), por lo que la persona especializada en el arte de los dispositivos de suministro operativo y especialmente en los de la presente invención, preferirá el suministro al menos de 40 porciones pequeñas entre cada etapa de pesada de la tolva. No obstante, la persona especializada puede elegir el suministrar solo 39 porciones entre cada una de las etapas de pesada. Al hacerlo de esta forma, será inferior la precisión de la pesada.

La presente invención está enfocada con éxito en los inconvenientes de las tecnologías existentes mediante el suministro de un sistema para suministrar porciones de material a una máquina de moldeo por inyección con la capacidad de pesar con precisión el suministro de pequeñas cantidades de material.

Breve descripción de los dibujos

En los dibujos:

La figura 1 es una ilustración de un diagrama de bloques esquemático del sistema.

La figura 2 es una ilustración de una sección transversal del sistema mientras que el material se encuentra en la tolva de material y el sistema se encuentra funcionando o preparado para la posición detrabajo.

Descripción de las realizaciones preferidas

La presente invención es un sistema para suministrar porciones de material a una máquina de moldeo por inyección con la capacidad de pesar con precisión el suministro de pequeñas cantidades de material.

Los principios y la operación del sistema de acuerdo con la presente invención pueden ser comprendidos mejor con referencia a los dibujos y la descripción adjunta.

Tal como se utilizan aquí en la memoria técnica y en la sección de las reivindicaciones que sigue a continuación, el término "perdida en peso" se refiere a un método conocido para pesar el material que haya sido dosificado o gastado desde una tolva, mediante el pesado de la tolva antes de haber suministrado un peso y en segundo lugar mediante el pesado de la tolva después de haber dosificado el peso, obteniéndose así una perdida en peso de la tolva, que será el peso del material suministrado, mediante la resta del peso después del suministro con respecto al peso antes del suministro.

Tal como se utiliza aquí en la memoria técnica y en la sección de especificaciones que sigue, el término "eje de salida" se refiere a la parte de material en una tolva que está situado en el eje que es perpendicular a la salida de la tolva y que no presiona sobre las paredes de la tolva.

Con referencia ahora a los dibujos, la figura 1 ilustra un diagrama de bloques esquemático del sistema. El sistema incluye un contenedor 10, una tolva de material 11 situada dentro del contenedor 10, una célula de carga 16, acoplada a la tolva de material 11, un controlador 13 que calcula el peso de acuerdo con la información de la célula de carga 16, y que ordena al motor 14 del alimentador de tornillo 12 que dosifique las porciones de material en la máquina de moldeo 15.

La tolva 11 tiene paredes inclinadas. Esta forma permite mantener el material en el eje de salida con un valor constante para mantener un nivel mínimo de material en la tolva. Adicionalmente, las paredes de la tolva 11 son paralelas, por esta razón el perfil de material-presión en la tolva 11 permanece constante. Las paredes inclinadas y paralelas de la tolva 11 minimizan los errores de peso y facilitan la calibración del peso.

El material tiene que ser suministrado a la maquina de moldeo en porciones de peso precisas y cada porción tiene que ser suministrada en un tiempo dado y con una duración dada. Para conseguir este objetivo, el controlador 13 ordena al motor 14 del alimentador de tornillo 12 que inicie la rotación con un giro específico en el tiempo dado y con una duración dada. Puesto que el tiempo y duración dados de suministro están proporcionados por la maquina de moldeo 15, el giro del alimentador de tornillo 12 es la única variable que puede ser utilizada para controlar el peso de la porción suministrada. En un primer instante, el controlador 13 consigue un primer peso de la tolva 11 de la célula de carga 16, y ordena al motor 14 que gire el alimentador de tornillo 12 para la duración dada y para un giro dado que están determinados por el operador del sistema. Después de suministrar un número predeterminado de porciones, el controlador 13 obtiene un segundo peso de la tolva 11. El controlador 13 obtiene el peso total de las partes suministradas utilizando el primer peso de la tolva 11, el segundo peso de la tolva 11 y el método de pérdida en el peso. El controlador 13 obtiene el peso de la porción mediante la división del peso total por el número de porciones suministradas. Si el peso de la porción difiere de un peso predeterminado, el controlador 13 ajusta el peso de la porción mediante el incremento o la reducción del giro del motor 14 del alimentador de tornillo 12, en el siguiente conjunto de porciones. Este proceso puede realizarse secuencialmente o en un instante predeterminado.

La figura 12 ilustra la sección transversal del sistema mientras que el material se encuentra en la tolva de material y el sistema se encuentra en funcionamiento o preparado para la posición de trabajo. El material 17 llena la tolva de material 11. El material 17 se suministra a través de una salida 18 de la tolva de material 11 a un espacio 19 creado entre la entrada 23 de las tolvas de material y una salida 20 del contenedor 10, en el que desde este espacio 19 el material 17 es suministrado a través de la salida 20 del contenedor hacia el alimentador de tornillo 12. La salida 18 de la tolva de material es desplazadas desde la salida 20 de los contenedores para permitir el mantenimiento del eje de salida 21 constante, en tanto que el nivel de material 22 sea más alto que el extremo superior del eje de salida 21 y aislando la tolva de material 11 del ruido y de las vibraciones que estén llegando del alimentador de tornillo 12 y de su motor 14. El controlador 13 ordena a los medios de rellenado 23 que rellenen la tolva de material 11 cuando el nivel de material 22 se reduzca hasta un nivel de umbral. Parte del material 17 está situado en el espacio 19 y actúa como separador. Este separador aísla la tolva de material 11 y evita los ruidos y las vibraciones del alimentador de tornillo 12 y de su motor 14, para permitir un pesado preciso de la tolva de material 11 mediante la célula de carga 16.

Claims

1. Un sistema para suministrar material a una máquina de moldeo, que comprende:

(a) un contenedor (10) que tiene una primera salida (20);

(b) una tolva de material (11) que tiene una abertura de rellenado para recibir material (17) que tiene que ser suministrado a la máquina, y una segunda salida (18) para suministrar material al mencionado contenedor (10), en el que la mencionada tolva de material (11) está situada dentro del mencionado contenedor (10);

(c) una célula de carga (10) que está acoplada a la mencionada tolva de material (11); y

(d) un controlador (13) operativo para:

(i): calcular el peso del material suministrado, utilizando la mencionada célula de peso (16) y el método de pérdida de peso, y

(ii): controlar los medios de suministro.

2. El sistema de la reivindicación 1, en el que la mencionada tolva comprende:

(a) una parte inferior provista con la mencionada segunda salida (18); y

(b) una parte superior provista con la mencionada abertura de rellenado y una pared inclinada, en la que la mencionada pared inclinada tiene una parte que está localizada por encima de la mencionada salida (18), y que está delimitada por un saliente vertical de la mencionada salida (18), y en el que la mencionada abertura de rellenado completa está situada por encima de la mencionada parte de la pared inclinada, y estando desplazada horizontalmente desde la mencionada porción de la pared inclina-
da.

3. El sistema de la reivindicación 2, en el que la mencionada tolva de material (11) tiene una parte inferior en forma de embudo y una parte superior y en el que la mencionada parte superior tiene la misma área de la sección transversal en cada nivel vertical.

4. El sistema de la reivindicación 3, en el que la mencionada parte superior de la mencionada tolva de material (11) tiene paredes laterales paralelas o una pared lateral cilíndrica.

5. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además unos medios de suministro (12).

6. El sistema de la reivindicación 5, en el que los mencionados medios de suministro (12) es un alimentador de tornillo.

7. El sistema de la reivindicación 6, que comprende además un controlador que está acoplado al mencionado dispositivo de pesado y a los mencionados medios de suministro (12).

8. El sistema de la reivindicación 7, en el que el mencionado controlador es operativo para:

(a) controlar los mencionados medios de suministro (12); y

(b) calcular el peso del material suministrado (17), utilizando el mencionado dispositivo de pesado y un método de pérdida en el peso.

9. El sistema de la reivindicación 8, en el que el mencionado controlador es operativo para ordenar a los mencionados medios de suministro (12) que distribuyan las sucesivas porciones de material (17) desde la mencionada tolva de material (11), en el que cada porción está suministrada en un instante dado y durante un intervalo dado de tiempo, con el fin de
suministrar las porciones con un peso predeterminado.

10. El sistema de la reivindicación 8, en el que el mencionado controlador es operativo además para calcular el peso promedio de cada una de una pluralidad de primeras porciones mediante:

(a) la ejecución de un primer pesado de la mencionada tolva (11);

(b) después del mencionado primer pesado, distribuir una pluralidad de primeras porciones, en el que la pluralidad de las primeras porciones está constituida por un número predeterminado de las primeras porciones;

(c) después de suministrar una pluralidad de primeras porciones, ejecutar un segundo pesado de la mencionada tolva (11);

(d) calcular la diferencia entre el peso de la mencionada tolva (11) determinado en el primer pesado y el peso de la mencionada tolva (11) determinado en el mencionado segundo pesado, constituyendo la diferencia la pérdida de peso de la mencionada tolva (11); y

(e) dividiendo la pérdida en peso de la mencionada tolva por el número predeterminado de la mencionada pluralidad de primeras porciones.

11. El sistema de la reivindicación 8, en el que el mencionado controlador es operativo además para ajustar el peso promedio de cada una de una pluralidad de segundas porciones suministradas subsiguientemente a las primeras porciones, mediante el incremento o reducción de la velocidad de suministro de la mencionada alimentación, cuando el peso promedio de cada una de las primeras porciones difiera del mencionado peso predeterminado, y para controlar los mencionados medios de suministro (12) para distribuir más o menos material (17) durante cada intervalo dado de tiempo, dependiendo de si el peso de la porción calculada es mayor o menor que el mencionado peso predeterminado.

12. El sistema de la reivindicación 1, en el que la mencionada segunda salida (18) está elevada por encima de la mencionada primera salida (20).

13. El sistema de la reivindicación 12, en el que la mencionada segunda salida está desplazada horizontalmente con respecto a la mencionada primera salida (20).

14. Una tolva para el almacenamiento intermedio del material en un sistema para suministrar material a una máquina de moldeo de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo la mencionada tolva:

(a): una parte inferior provista con la mencionada segunda salida (18);

(b): una parte superior provista con la mencionada abertura de rellenado y una pared inclinada, en el que la mencionada pared inclinada tiene una porción que está situada por encima de la mencionada salida (18), y que está delimitada por un saliente vertical de la mencionada salida (18), y

(c): medios de control (13) acoplados a la mencionada tolva para controlar el suministro de material (17) a la mencionada tolva (11) para mantener la mencionada tolva (11) rellenada con material (17) hasta el nivel (22) o por encima de la mencionada porción de la mencionada pared inclinada, provocando por tanto que la mencionada tolva (22) permanezca rellenada con material hasta un nivel (11) para mantenerse rellenada con material hasta un nivel (22) o por encima de la mencionada porción de la pared inclinada conforme el material (17) esté siendo suministrado a través de la mencionada salida (18).

15. La tolva de la reivindicación 14, en el que la mencionada abertura de rellenado está desplazada con respecto a la abertura de salida (18).

16. La tolva de la reivindicación 14, en el que la mencionada parte superior está configurada para que tenga un área de sección transversal horizontal constante.

17. La tolva de la reivindicación 16, en el que la mencionada parte superior tiene paredes laterales paralelas o una pared lateral cilíndrica.

18. La tolva de la reivindicación 14, en el que la mencionada parte inferior tiene una parte en forma de embudo.

19. La tolva de la reivindicación 14 en combinación con un dispositivo de pesado acoplado a la mencionada tolva (11) para pesar la mencionada tolva (11).

20. Un método para calcular el peso exacto de cada una de la pluralidad de pequeñas porciones de material suministradas desde una tolva que está acoplada a un dispositivo de pesado utilizando una célula de carga (16), en el que el mencionado método comprende:

(a): en una primera etapa, el pesado de la mencionada tolva (11);

(b): después de la mencionada primera etapa de pesado, suministrar una pluralidad de las mencionadas porciones pequeñas de material (17), en el que cada una es de un peso inferior a la sensibilidad del mencionado dispositivo de pesado, y en el que la mencionada pluralidad de pequeñas porciones está constituida por un número dado de porciones;

(c): en una segunda etapa de pesado, después de la mencionada etapa de distribución, se realiza el pesado de la mencionada tolva (11);

(d): calcular la diferencia entre el peso de la mencionada tolva (11) determinado en la mencionada primera etapa de pesado y el peso de la mencionada tolva (11) determinado en la mencionada segunda etapa de pesado, constituyendo la diferencia la pérdida en peso de la mencionada tolva (11); y

(e): dividir la pérdida en peso de la mencionada tolva (11) por el mencionado número de la pluralidad de pequeñas porciones.

21. El método de la reivindicación 20, en el que el mencionado número es un entero igual o mayor que el valor que se calcula mediante la división de la sensibilidad del mencionado dispositivo de pesado por el peso deseado de cada una de las pequeñas porciones suministradas.

22. El método de la reivindicación 20, en el que la mencionada tolva comprende:

(a): una parte inferior provista con la mencionada segunda salida (18); y

(b): una parte superior provista con la mencionada abertura de rellenado, y una pared inclinada, en el que la mencionada pared inclinada tiene una porción que está situada por encima de la mencionada segunda salida (18), y que está delimitada por un saliente vertical de la mencionada salida, y en el que la mencionada salida de rellenado está situada por encima de la mencionada porción de la pared inclinada, y estando desplazada horizontalmente con respecto a la mencionada porción de la pared inclinada.

23. El método de la reivindicación 22, en el que la mencionada tolva (11) tiene una parte inferior en forma de embudo, y una parte superior, y en la que la mencionada parte superior tiene la misma área de sección transversal en cada nivel vertical.

24. El método de la reivindicación 23, en el que la mencionada parte de la mencionada tolva de material (11) tiene paredes laterales o una pared lateral cilíndrica.