IT201800006906A1

IT201800006906A1 - Procedimento ed impianto di dosaggio di un diluito

Info

Publication number: IT201800006906A1
Application number: IT102018000006906A
Authority: IT
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2020-01-04
Also published as: WO2020008327A1; EP3817875A1

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“PROCEDIMENTO ED IMPIANTO DI DOSAGGIO DI UN DILUITO”

La presente invenzione ha per oggetto un procedimento ed un impianto di dosaggio di distaccanti ed in particolare un impianto ed un procedimento per il dosaggio dei distaccanti impiegati in impianti e processi di pressocolata per lo stampaggio di leghe leggere.

I processi di pressocolata comprendono una fase di refrigerazione e lubrificazione dello stampo mediante una spruzzatura, sullo stampo stesso, di un diluito comprendente, in sintesi, appositi lubrificanti e/o distaccanti, comunemente indicati come “lubro-distaccanti”, diluiti con acqua di diluizione o refrigerazione.

La maggior parte dei lubro-distaccanti utilizzati nei processi di pressocolata ad alta pressione sono formulati come emulsioni acquose di principi attivi (oli, polimeri, silossani, ecc. ) stabilmente disperse in acqua (fase continua) come micro-goccioline grazie a specifici tensioattivi e additivi, che svolgono anche molte altre funzioni note in tali processi.

La funzione del diluito è quella di formare, mediante il lubro-distaccante, un film in grado di lubrificare e distaccare la lega metallica iniettata all’interno della cavità dello stampo e di sottrarre calore allo stampo, ad ogni ciclo, mediante evaporazione dell’acqua di diluizione.

Generalmente, nelle soluzioni note, una volta che la composizione del diluito è stata stabilita per un determinato impianto o processo di stampaggio, la quantità di lubro-distaccante nell’acqua di diluzione rimane fissa e, analogamente, a regime, rimane costante la quantità del diluito spruzzato sullo stampo.

La composizione chimica del concentrato, insieme ad altre variabili come ad esempio il livello di diluizione nonché i parametri di spruzzatura, contribuiscono principalmente, come accennato, attraverso l'evaporazione dell'acqua di diluizione, alla rimozione di calore dallo stampo per ripristinare l’"equilibrio termico" e alla realizzazione di un film lubrificante sulla superficie calda dello stampo.

Le caratteristiche di questo film, che è soggetto a rapidi cambiamenti chimici e fisici dal momento della spruzzatura all’effettiva adesione sullo stampo, sono difficili da studiare e definire, mentre, tuttavia, possono condizionare in larga misura sia le fasi del processo di pressocolata sia la qualità della colata.

In altre parole, nei processi di pressocolata ad alta pressione, le fasi di refrigerazione e lubrificazione dello stampo, mediante spruzzatura di emulsioni acquose diluite, sono critiche in quanto scarsamente controllate. Anche impostando i parametri dell’applicazione, ad esempio tipo e numero di ugelli, pressioni, distanze e tempo di spruzzatura, così come quelli relativi agli aspetti chimici, ad esempio la formulazione del diluito, la composizione dell'acqua di diluizione ed il rapporto di diluizione, i meccanismi chimici e fisici di bagnatura della superficie, di scambio termico e di deposizione del film sono turbolenti e dipendenti localmente dalla temperatura e dalla forma e possono anche modificare alcune caratteristiche della superficie, in modo tale da non garantire una corretta "ripetibilità". Inoltre, qualora l’impianto venga arrestato e raffreddato, una nuova messa in servizio dello stesso risulta estremamente gravosa in termini di consumo di energia e di acqua di diluizione dato che la messa a punto dell’impianto di lubrificazione è pensata per il funzionamento a regime e non per i transitori.

In questo contesto, compito precipuo della presente soluzione è ovviare ai suddetti inconvenienti.

Scopo della presente descrizione è proporre un procedimento ed un sistema di dosaggio del diluito che consentano di ottenere un’efficace lubrificazione dello stampo ed un adeguato raffreddamento dello stesso in ogni condizione operativa, sia a regime che durante eventuali transitori, riducendo sia i consumi energetici che di acqua.

La presente descrizione riguarda un impianto ed un procedimento di dosaggio del diluito che permettano un migliore controllo delle fasi di refrigerazione e lubrificazione degli stampi negli impianti e nei processi di pressocolata per lo stampaggio di leghe leggere.

Secondo un aspetto della descrizione, la descrizione riguarda un procedimento di dosaggio di un diluito comprendente almeno un principio attivo, ad esempio un olio, un polimero, un silossano, preferibilmente in un lubro-distaccante concentrato, ed acqua di diluizione da spruzzare sullo stampo in un impianto di pressocolata per favorire il distacco di un manufatto dallo stampo ed un abbassamento di almeno una temperatura superficiale dello stampo.

Secondo un aspetto della descrizione, la descrizione riguarda un procedimento di dosaggio che comprende una fase di iniezione nel diluito, a monte di una testa di spruzzatura, in un condotto di alimentazione del diluito, o “piping”, alla testa di spruzzatura, di un lubro-distaccante anidro dissolvibile in acqua, di seguito anche semplicemente “anidro,” che si dissolve nel diluito prima che il diluito sia spruzzato sullo stampo.

Secondo un aspetto della descrizione, il procedimento comprende preferibilmente

- una fase di misurazione della temperatura superficiale dello stampo per ricavare una temperatura superficiale misurata;

- una fase di calcolo di un errore di temperatura fra almeno una temperatura predefinita e la temperatura superficiale misurata tramite una fase di confronto della temperatura superficiale misurata con la temperatura predefinita;

- una fase di generazione di almeno un segnale di controllo in funzione di detto errore tramite almeno un regolatore proporzionale integrale derivativo PID;

- una fase di regolazione della quantità del diluito da spruzzare allo stampo in funzione del segnale di controllo.

Secondo un aspetto della descrizione, il procedimento comprende una fase di regolazione della quantità di anidro in funzione di un rispettivo segnale di controllo generato da un corrispondente regolatore PID in funzione dell’errore di temperatura.

Secondo un aspetto della descrizione, il procedimento comprende una fase di regolazione della quantità del diluito in funzione di un rispettivo segnale di controllo generato da un corrispondente regolatore PID in funzione dell’errore di temperatura.

Secondo un aspetto della descrizione, il procedimento comprende una fase di regolazione della quantità dell’acqua di diluizione nel diluito in funzione di un rispettivo segnale di controllo generato da un corrispondente regolatore PID in funzione dell’errore di temperatura.

Secondo un aspetto della descrizione, il procedimento comprende una fase di regolazione della quantità del principio attivo nel diluito in funzione del segnale di controllo generato da un corrispondente regolatore PID in funzione dell’errore di temperatura.

Secondo un aspetto della descrizione, il principio attivo è preferibilmente disperso in una fase continua acquosa e la regolazione della quantità del principio attivo avviene mediante una regolazione della quantità della fase continua acquosa, altrimenti detta lubro-distaccante concentrato, in cui è disperso.

Secondo un aspetto della descrizione, la regolazione della quantità del lubro-distaccante concentrato avviene mediante un corrispondente regolatore PID in funzione dell’errore di temperatura.

Secondo un aspetto della descrizione, l’impianto di dosaggio può comprendere un regolatore PID funzionante in base all’errore di temperatura per regolare la quantità di diluito da spruzzare sullo stampo. Secondo un aspetto della descrizione, l’impianto di dosaggio può comprendere un regolatore PID funzionante in base all’errore di temperatura per regolare la quantità di anidro iniettato nel diluito.

Secondo un aspetto della descrizione, sul condotto del diluito viene collegato un secondo condotto dedicato ad un fluido concentrato o anidro o lubrificante anidro che viene dosato tramite una valvola proporzionale. Durante la ripartenza dell’impianto, una logica PID definisce le quantità di diluito ed anidro in funzione del errore di temperatura tra una temperatura rilevata ed una temperatura target.

Secondo un aspetto della descrizione verrà spruzzata sullo stampo:

- “alta quantità” di anidro quando la superficie dello stesso è fredda; - “alta quantità” di diluito quando la superficie dello stesso si scalda. Il fluido anidro, appena entra in contatto con il diluito, si dissolve, ad esempio si emulsiona in esso; l’anidro può anche essere ad esempio solubile in acqua.

In tal modo si ottiene:

- l’utilizzo di una sola testa di lubrificazione, con un unico set di ugelli di erogazione ed un unico condotto di distribuzione;

- una modulabile capacità di raffreddamento e di distacco dei lubrificanti impiegati;

- dosaggi gestiti dal sistema con logica PID (raggiungimento rapido e mantenimento della temperatura target).

Secondo un aspetto della descrizione, l’impianto di dosaggio può comprendere un regolatore PID funzionante in base all’errore di temperatura per regolare la quantità di acqua di diluizione nel diluito.

Secondo un aspetto della descrizione, l’impianto di dosaggio può comprendere un regolatore PID funzionante in base all’errore di temperatura per regolare la quantità di lubro-distaccante concentrato nel diluito.

Secondo un aspetto della descrizione, le quantità di diluito, acqua di diluizione e lubro-distaccante concentrato possono essere regolate agendo sul tempo di erogazione di diluito, acqua di diluizione e lubrodistaccante concentrato.

Secondo un aspetto della descrizione, in una fase di riscaldamento dello stampo, la quantità di acqua di diluizione può essere diminuita fino a 0, in modo che una testa di lubrificazione dello stampo spruzzi, di fatto, lubrodistaccante concentrato.

Secondo un aspetto della descrizione, la descrizione riguarda un impianto di dosaggio del diluito spruzzato sullo stampo.

Secondo un aspetto della descrizione, l’impianto comprende uno o più dosatori per il dosaggio dell’anidro del diluito o dell’acqua di diluizione o del lubro-distaccante concentrato che possono essere ciascuno pilotato da un rispettivo regolatore PID in funzione dell’errore fra la temperatura superficiale dello stampo ed una temperatura di riferimento che è preferibilmente la temperatura ottimale dello stampo a regime.

Secondo un aspetto della descrizione, ciascun dosatore può essere inserito in un rispettivo condotto di alimentazione del diluito o del concentrato o dell’acqua di diluizione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un impianto e di un procedimento per il dosaggio di diluiti comprendenti lubro-distaccanti e acqua di diluizione come illustrato con riferimento agli uniti disegni in cui: - la figura 1 illustra un impianto di dosaggio in accordo con la presente descrizione, in una vista schematica a blocchi;

- la figura 2 illustra un impianto di dosaggio in accordo con la presente descrizione, in una vista schematica a blocchi;

- la figura 3 illustra un impianto di dosaggio in accordo con la presente descrizione, in una vista schematica a blocchi;

- la figura 4 illustra un particolare di un impianto di dosaggio in accordo con la presente descrizione in una vista schematica a blocchi; - la figura 5 illustra un impianto di dosaggio in accordo con la presente descrizione, in una vista schematica a blocchi.

Con riferimento alle figure, con il numero 1 è indicato un impianto di dosaggio di un diluito comprendente almeno un lubro-distaccante ed acqua di diluizione in un impianto 100 di pressocolata per lo stampaggio di leghe leggere, ad esempio leghe di alluminio, ferro, magnesio.

L’impianto 100 è di tipo sostanzialmente noto e comprende, schematicamente, uno stampo 101, del quale è illustrato per semplicità un solo semi-stampo, presentante una cavità 102 di ricezione della lega fusa. Nel seguito si utilizzeranno i seguenti termini del tutto noti nel campo tecnico di riferimento:

- lubro-distaccante o lubro-distaccante concentrato o concentrato: emulsione acquosa di principi attivi (oli, polimeri, silossani, ecc. ) stabilmente disperse in acqua (fase continua) come micro-goccioline grazie a specifici tensioattivi e additivi anch’essi presenti; il lubrodistaccante è concentrato e serve a garantire il distacco dei pezzi dallo stampo;

- acqua di diluizione, diluente: è il diluente utilizzato per diluire il concentrato ed ottenere il diluito; l’acqua di diluizione serve, oltre a diluire, ad asportare calore, mediante evaporazione, dallo stampo;

- diluito o lubro-distaccante diluito: è quanto viene spruzzato sullo stampo ed ottenuto dalla diluizione del lubro-distaccante con l’acqua di diluizione.

Nel seguito si utilizzeranno anche i seguenti termini in accordo con la presente soluzione:

- lubro-distaccante anidro dissolvibile in acqua o anidro o lubrificante anidro o fluido anidro: quanto viene iniettato, come sarà chiarito, nel diluito prima della spruzzatura sullo stampo.

L’impianto 1 di dosaggio serve, ad esempio, alla determinazione delle dosi di concentrato e diluente nel diluito che viene normalmente spruzzato sullo stampo, e il loro rapporto opportuno per favorire il distacco di un manufatto, non illustrato, dallo stampo ed un abbassamento della temperatura superficiale dello stampo stesso.

In generale, l’impianto 1 di dosaggio serve alla definizione di una formulazione del diluito che viene normalmente spruzzato sullo stampo e che, come sarà di seguito meglio chiarito, comprende anche, almeno in determinate circostanze, ad esempio durante le ripartenze dell’impianto, un fluido anidro eventualmente indicato anche come lubrificante anidro. Come sarà di seguito chiarito, la presente descrizione prevede anche una configurazione in cui viene spruzzato sullo stampo il lubro-distaccante concentrato.

L’impianto 1 è di seguito descritto nelle parti essenziali alla comprensione della presente invenzione.

Con riferimento alle figure 1, 2, 3 e 5, si osserva che l’impianto 1 comprende una testa di lubrificazione o spruzzatura, schematizzata con un blocco 103, per spruzzare il diluito, opportunamente formulato, nella cavità 102, contro la superficie dello stampo 101, ed un condotto 2 di alimentazione del diluito alla testa 103.

In generale, l’impianto 1 comprende un impianto o sotto-impianto di preparazione del diluito che è schematizzato, in linea tratteggiata, con un blocco 110.

Il condotto 2 di alimentazione del diluito alla testa 103 esce direttamente dall’impianto 110 e comunica con la testa 103.

L’impianto 110 indica schematicamente la porzione dell’impianto 1 in cui viene preparato il diluito o anche solamente stoccato il diluito e da cui viene alimentato e che deve essere utilizzato dalla testa 103.

Negli esempi illustrati, un dosatore del diluito, che può essere assente in forme di realizzazione del tipo illustrato nelle figure 2 e 3 (illustrato pertanto in linea tratteggiata in tali figure), schematizzato con un blocco 3, dosa il lubro-distaccante diluito nel condotto 2 e quindi alla testa 103.

Preferibilmente, l’impianto 1 comprende una valvola di non ritorno per il diluito, schematizzata con un blocco 3b in figura 5, disposta lungo il condotto 2 immediatamente a monte della testa 103. Vantaggiosamente, anche le altre forme di realizzazione illustrate comprendono preferibilmente la valvola 3b che non è illustrata per semplicità.

Il dosatore 3 può essere ad esempio un’elettrovalvola, in caso di impianto 1 in pressione, o anche una pompa, e determina la quantità di diluito che raggiunge la testa 103 e quindi lo stampo 101.

Il dosatore 3, o eventualmente direttamente il condotto 2 di alimentazione del diluito, sono in comunicazione di fluido con un sistema 4 di diluizione nel quale avviene la diluizione del lubro-distaccante concentrato con l’acqua di diluizione, in particolare nel caso in cui l’impianto 101 comprenda una linea di alimentazione dell’acqua di diluizione ed una linea di alimentazione del lubro-distaccante concentrato, come esemplificato nelle figure 1-3.

Il sistema 4 di diluizione è schematizzato con un condotto di diluizione. Un condotto 5 di alimentazione dell’acqua di diluizione confluisce nel sistema 4 di diluizione per alimentare lo stesso con l’acqua di diluizione. Un dosatore dell’acqua di diluizione, ad esempio un’elettrovalvola o una pompa, schematizzato con un blocco 6, dosa il diluente al condotto 5 e quindi al sistema 4.

L’impianto 1 comprende un sistema, schematizzato con un blocco 7, di rifornimento dell’acqua di diluizione al dosatore 6, ad esempio un sistema di pompaggio.

A valle dell’impianto 110, a prescindere da come sia ottenuto il diluito, l’impianto 1 comprende un sistema 200 di iniezione di un lubro-distaccante anidro dissolvibile in acqua in comunicazione con il condotto 2 di alimentazione del diluito alla testa 103.

L’anidro è ad esempio emulsionabile in acqua o solubile in acqua.

Il sistema 200 è configurato per iniettare nel condotto 2, a monte della testa 103 di spruzzatura, il lubrificante anidro, tramite un corrispondente condotto 204.

Preferibilmente, il sistema 200 comprende una valvola di non ritorno, schematizzata con un blocco 201, in sostanziale corrispondenza dell’immissione del sistema 200 nel condotto 2 lungo il condotto 204.

Preferibilmente, il sistema 200 è in comunicazione di fluido con il condotto 2 a valle della valvola 3b di non ritorno, come illustrato nella figura 5.

In accordo con quanto illustrato, il sistema 200 comprende un dosatore 202, dotato ad esempio di una elettrovalvola 202a proporzionale, del lubrificante anidro.

In forme di realizzazione alternative, il dosatore 202 comprende una valvola di intercettazione on/off abbinata ad un relativo flussimetro.

Il sistema 200 comprende un’alimentazione, schematizzata con un blocco 203, dell’anidro al dosatore 202.

Secondo quanto illustrato, l’impianto 1 comprende un misuratore di temperatura, schematizzato con un blocco 11 per misurare la temperatura superficiale dello stampo e ottenere una temperatura superficiale misurata tmis.

Il misuratore 11 può essere, ad esempio, un pirometro che viene affacciato allo stampo 101, un termometro ad infrarossi, una delle termocoppie normalmente annegate negli stampi 101 degli impianti 100 di pressocolata.

L’impianto 1 comprende un sistema 12 di controllo, schematizzato in maggiore dettaglio nella figura 4, in comunicazione con il misuratore 11 per ricevere in ingresso la temperatura superficiale misurata tmis.

Il sistema 12 di controllo riceve altresì in ingresso una temperatura predefinita o temperatura di riferimento tref ed è configurato per generare un segnale di controllo in funzione della temperatura superficiale misurata tmis e della temperatura di riferimento tref.

La temperatura predefinita o temperatura di riferimento tref è preferibilmente la temperatura ottimale dello stampo 101 a regime.

Il sistema 12 di controllo comprende un sommatore 13 configurato per calcolare un errore e(t) di temperatura fra la temperatura predefinita tref e la temperatura superficiale misurata tmis.; l’errore e(t) è in particolare calcolato come differenza fra la tref e la tmis.

In accordo con la presente descrizione, il sistema 12 di controllo comprende uno o più regolatori del tipo proporzionale integrale derivativo o PID in comunicazione con il sommatore, o con un rispettivo sommatore, e configurati per generare un segnale di controllo in funzione dell’errore e(t) per pilotare l’impianto 1 di dosaggio.

Con riferimento alle figure 1, 2, 3 e 5, il sistema 12 di controllo è in comunicazione con il dosatore 202 a cui invia un segnale S0 di controllo. Il segnale S0 è generato da un rispettivo regolatore proporzionale integrale derivativo 12d opportunamente programmato.

Il dosatore 202 comprende ad esempio l’elettrovalvola 202a proporzionale che viene pilotata dal segnale S0 in funzione dell’errore e(t) di temperatura, per regolare la quantità di anidro iniettato nel condotto 2 e quindi alimentato alla testa 103.

In pratica, nel condotto di alimentazione del diluito, normalmente composto da lubro-distaccante concentrato diluito in acqua, è collegato il condotto 204 dedicato al fluido anidro o anidro o lubrificante anidro dissolvibile in acqua che viene dosato tramite il dosatore 202 e, ad esempio, la valvola 202a proporzionale.

La logica PID definisce almeno la quantità di anidro in funzione dell’errore di temperatura e(t).

Preferibilmente, il sistema 200 inietta una relativamente “alta quantità” di anidro quando la superficie dello stampo 101 è fredda, in modo da garantire il distacco dei pezzi in lavorazione.

Con particolare riferimento alle figure da 1 a 3, un condotto 8 di alimentazione del lubro-distaccante concentrato confluisce nel sistema 4 di diluizione per alimentare allo stesso il concentrato.

Un dosatore del concentrato, ad esempio un’elettrovalvola o una pompa, schematizzato con un blocco 9, dosa il diluente al condotto 8 e quindi al sistema 4.

L’impianto 1 comprende un sistema, schematizzato con un blocco 10, di rifornimento del lubro-distaccante al dosatore 9, ad esempio uno stoccaggio o un sistema di pompaggio del concentrato.

Con riferimento alla figura 1, nella forma di realizzazione illustrata, il sistema 12 di controllo è in comunicazione con il dosatore 3 a cui invia un segnale S1 di controllo.

Il segnale S1 è generato da un rispettivo regolatore proporzionale integrale derivativo 12a opportunamente programmato.

Il dosatore 3 comprende ad esempio un’elettrovalvola 3a proporzionale, pilotata dal segnale S1 in funzione dell’errore e(t) di temperatura, per regolare la quantità del diluito alimentata alla testa 103.

In forme di realizzazione alternative, il dosatore 3 comprende una valvola di intercettazione on/off abbinata ad un relativo flussimetro.

In questo caso, una logica di tipo proporzionale integrale derivativo definisce le quantità di entrambi i fluidi (diluito ed anidro) in funzione dell’errore di temperatura.

Preferibilmente, verrà spruzzata sullo stampo 101 “alta quantità” di anidro quando la superficie è fredda e “alta quantità” di diluito quando la superficie si scalda.

Il fluido anidro, appena entra in contatto con il diluito, si dissolve, ad esempio si emulsiona, in esso e viene spruzzato sullo stampo 101.

Vantaggiosamente, si utilizza quindi una sola testa di lubrificazione, con un unico set di ugelli di erogazione ed un’unica distribuzione.

Inoltre risultano modulabili la capacità di raffreddamento e di distacco dei lubrificanti impiegati.

I dosaggi gestiti da un sistema con logica PID consento un raggiungimento rapido della temperatura target ed il mantenimento della stessa.

Con riferimento alla figura 2, nella forma di realizzazione illustrata, il sistema 12 di controllo è in comunicazione con il dosatore 6 a cui invia un segnale S2 di controllo.

Il segnale S2 è generato da un rispettivo regolatore proporzionale integrale derivativo 12b opportunamente programmato.

Il dosatore 6 comprende ad esempio un’elettrovalvola 6a proporzionale, pilotata dal segnale S2 in funzione dell’errore e(t) di temperatura, per regolare la quantità dell’acqua di diluizione alimentata al sistema 4 di diluizione.

In forme di realizzazione alternative, il dosatore 6 comprende una valvola di intercettazione on/off abbinata ad un relativo flussimetro.

Con riferimento alla figura 3, nella forma di realizzazione illustrata, il sistema 12 di controllo è in comunicazione con il dosatore 9 a cui invia un segnale S3 di controllo.

Il segnale S3 è generato da un rispettivo regolatore proporzionale integrale derivativo 12c opportunamente programmato.

Il dosatore 9 comprende ad esempio un’elettrovalvola 9a, pilotata dal segnale S3 in funzione dell’errore e(t) di temperatura, per regolare la quantità di lubro-distaccante concentrato alimentata al sistema 4 di diluizione.

In forme di realizzazione alternative, il dosatore 9 comprende una valvola di intercettazione on/off abbinata ad un relativo flussimetro.

In uso, il procedimento di dosaggio del diluito comprende

- una fase di iniezione nel diluito, a monte della testa di spruzzatura, nel condotto 2 di alimentazione del diluito alla testa di spruzzatura, del lubro-distaccante anidro dissolvibile in acqua che si dissolve nel diluito, ad esempio si emulsiona nello stesso, prima che il diluito sia spruzzato sullo stampo.

Preferibilmente, il procedimento comprende

- una fase di misurazione della temperatura superficiale per ricavare la temperatura superficiale misurata tmis;

- una fase di calcolo dell’errore e(t) di temperatura fra la temperatura predefinita di riferimento tref e la temperatura superficiale misurata tmis tramite una fase di confronto della temperatura superficiale misurata tmis con la temperatura predefinita tref;

- una fase di generazione di almeno un primo segnale S0 di controllo in funzione di detto errore (e(t)) di temperatura tramite almeno un primo regolatore proporzionale integrale derivativo 12d;

- una fase di regolazione della quantità del lubrificante anidro iniettato nel diluito nella fase di iniezione in funzione del segnale di controllo S0.

La quantità del lubrificante anidro iniettato nel diluito è preferibilmente regolata aumentando o diminuendo o mantenendo costante un tempo di alimentazione del lubrificante anidro nel condotto 2.

In forme di realizzazione alternative, la fase di iniezione del lubrificante anidro è regolata intervenendo direttamente, ad esempio, sul tempo di iniezione, senza controllo in retroazione in funzione della temperatura. Il procedimento di dosaggio comprende preferibilmente

- una fase di generazione di almeno un segnale S1, S2, S3 di controllo in funzione dell’errore e(t) tramite un rispettivo regolatore proporzionale integrale derivativo PID 12a, 12b, 12c;

- una fase di regolazione della quantità del diluito alimentato alla testa 103 e/o della quantità dell’acqua di diluizione nel diluito e/o della quantità del lubro-distaccante concentrato nel diluito, in funzione del rispettivo segnale di controllo S1, S2, S3, da inviare alla testa 103 di lubrificazione.

Fatte salve le regolazioni dell’anidro, in generale, dato che è sostanzialmente il principio attivo che assicura il distacco del manufatto dallo stampo, il sistema 10 può, in una forma di realizzazione, erogare il principio attivo e la regolazione interessa il principio attivo.

Preferibilmente, si regola la quantità del lubro-distaccante concentrato nel diluito per regolare la quantità del principio attivo nel diluito; per semplicità, si fa nel seguito riferimento a tale situazione, senza per questo perdere di generalità.

Con riferimento alla figura 1, è regolata la quantità del diluito nel condotto 2 di alimentazione della testa 103 di spruzzatura tramite il dosatore 3. La regolazione della quantità del diluito avviene aumentando o diminuendo o mantenendo costante il tempo di erogazione del diluito all’impianto di spruzzatura ovvero il tempo di funzionamento del dosatore 3.

In tal modo risultano regolate le quantità sia dell’anidro che del diluito alla testa di spruzzatura.

Con riferimento alla figura 2, è regolata anche la quantità di acqua diluizione nel condotto 5 di alimentazione, a monte del condotto 4 di diluizione, tramite il dosatore 6.

La regolazione della quantità dell’acqua di diluizione avviene aumentando o diminuendo o mantenendo costante il tempo di erogazione dell’acqua di diluizione al condotto di diluizione ovvero il tempo di funzionamento del dosatore 6.

Ad esempio, in un transitorio di riscaldamento dello stampo viene diminuita la quantità di acqua di diluzione alimentata alla testa 103 per asportare meno calore dalla stessa.

In particolare, la quantità dell’acqua di diluizione nel diluito può essere azzerata, in una fase di riscaldamento dello stampo, in modo che, in pratica, il lubro-distaccante sia spruzzato sullo stampo 101 in forma concentrata insieme all’anidro.

La quantità dell’acqua di diluizione può essere controllata, sempre tramite un regolatore PID, intervenendo in una qualsiasi sezione della linea di alimentazione dell’acqua alla testa 103, ad esempio modificando i tempi di funzionamento o apertura delle pompe o delle elettrovalvole presenti lungo la linea.

In ogni caso risulta possibile ridurre la quantità di acqua di diluizione nel diluito, in particolare in fasi di riscaldamento dello stampo, riducendo quindi i consumi sia energetici che del diluente.

Riducendo la quantità d’acqua spruzzata sullo stampo, si accelerano i tempi per portare alla temperatura di regime lo stampo.

Con riferimento alla figura 3, è regolata anche la quantità del lubrodistaccante concentrato alimentata nel condotto 8 di alimentazione, a monte del condotto 4 di diluizione, tramite il dosatore 9.

La regolazione della quantità del concentrato può avvenire aumentando o diminuendo o mantenendo costante il tempo di erogazione del concentrato al condotto di diluizione ovvero il tempo di funzionamento del dosatore 9.

In forme di realizzazione alternative non illustrate, l’impianto 1 può comprendere nessuno, uno, due o tre dei regolatori PID 12a, 12b, 12c in base alle esigenze di gestione dell’impianto 100.

Ogni regolatore PID 12a, 12b, 12c, 12d è programmato, con il proprio algoritmo, ad una predeterminata funzione di inseguimento per generare il rispettivo segnale di controllo S0, S1, S2, S3.

La temperatura superficiale dello stampo costituisce un parametro di input per il sistema di controllo che consente quindi all’impianto di dosaggio di intervenire efficacemente nel raggiungimento e nel mantenimento della temperatura ottimale dello stampo, regolando la quantità di anidro.

Inoltre, in particolari forme di realizzazione, il sistema di controllo consente di intervenire efficacemente nel raggiungimento e nel mantenimento della temperatura ottimale dello stampo, regolando anche la quantità di concentrato e/o la quantità di diluente e/o la quantità di diluito spruzzato sullo stampo tramite la testa di lubrificazione.

La temperatura superficiale stampo può essere misurata in una o più regioni di interesse e i distinti valori utilizzati da soli o in combinazione per il controllo di corrispondenti controllori PID.

L’impianto 1 può comprendere, non illustrati, dei flussometri per la misurazione della portate del diluente, del concentrato e del diluito eventualmente controllate da corrispondenti valvole di intercettazione di tipo on/off preferibilmente pilotate dalle corrispondenti logiche di controllo.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di dosaggio di un diluito comprendente almeno un principio attivo, ad esempio un olio, un polimero, un silossano, ed acqua di diluizione in un impianto (100) di pressocolata per favorire il distacco di un manufatto da un rispettivo stampo (101) ed un abbassamento di almeno una temperatura superficiale di detto stampo (101), detto diluito essendo spruzzato su detto stampo mediante una testa (103) di lubrificazione, detto procedimento di dosaggio essendo caratterizzato dal fatto di comprendere - una fase di iniezione nel diluito, a monte della testa di spruzzatura, in un condotto (2) di alimentazione del diluito alla testa (103) di spruzzatura, di un lubro-distaccante anidro dissolvibile in acqua che si dissolve nel diluito prima che il diluito sia spruzzato sullo stampo.
2. Procedimento di dosaggio secondo la rivendicazione 1 comprendente - una fase di misurazione di detta temperatura superficiale per ricavare una temperatura superficiale misurata (tmis); - una fase di calcolo di un errore (e(t)) di temperatura fra almeno una temperatura predefinita (tref) e la temperatura superficiale misurata (tmis) tramite una fase di confronto della temperatura superficiale misurata (tmis) con la temperatura predefinita (tref); - una fase di generazione di almeno un primo segnale (S0) di controllo in funzione di detto errore (e(t)) di temperatura tramite un primo regolatore proporzionale integrale derivativo (12d); - una fase di regolazione della quantità del lubro-distaccante anidro iniettato nel diluito nella fase di iniezione del diluito in funzione di detto primo segnale di controllo (S0).
3. Procedimento di dosaggio secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui la quantità del lubro-distaccante anidro iniettato nel diluito è regolata aumentando o diminuendo o mantenendo costante un tempo di alimentazione del lubro-distaccante anidro nel condotto (2) di alimentazione del diluito alla testa di spruzzatura.
4. Procedimento di dosaggio secondo la rivendicazione 2 o 3 in cui la quantità del diluito spruzzata sullo stampo (101) è regolata, tramite un secondo regolatore proporzionale integrale derivativo (12a) generante un secondo segnale (S1) di controllo in funzione di detto errore (e(t)) di temperatura, in un primo condotto (2) di alimentazione del diluito a monte della testa (103) di lubrificazione, aumentando o diminuendo o mantenendo costante il tempo di alimentazione del diluito alla testa (103) di lubrificazione.
5. Procedimento di dosaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4 in cui la quantità di acqua di diluizione nel diluito è regolata, tramite un terzo regolatore proporzionale integrale derivativo (12b) generante un terzo segnale (S1) di controllo in funzione di detto errore (e(t)) di temperatura, in un secondo condotto (5) di alimentazione dell’acqua di diluizione disposto a monte di un condotto (4) di diluizione del principio attivo con l’acqua di diluizione aumentando o diminuendo o mantenendo costante il tempo di alimentazione dell’acqua di diluizione a detto condotto (4) di diluizione.
6. Procedimento di dosaggio secondo la rivendicazione 5 in cui la quantità di acqua di diluzione nel diluito è diminuita durante un transitorio di riscaldamento dello stampo (101).
7. Procedimento di dosaggio secondo la rivendicazione 5 o 6 in cui la quantità di acqua di diluizione nel diluito è azzerata, ad esempio in una fase di riscaldamento dello stampo (101), detto principio attivo risultando erogato in forma concentrata.
8. Procedimento di dosaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 7 in cui la quantità del principio attivo nel diluito è regolata, tramite un quarto regolatore proporzionale integrale derivativo (12c) generante un quarto segnale (S3) di controllo in funzione di detto errore (e(t)) di temperatura, in un terzo condotto (8) di alimentazione del principio attivo disposto a monte di un condotto di diluizione del principio attivo con l’acqua di diluizione aumentando o diminuendo o mantenendo costante il tempo di alimentazione del principio attivo al condotto (8) di diluizione.
9. Procedimento di dosaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 8 in cui il principio attivo è disperso in un lubro-distaccante concentrato, la quantità di principio attivo nel diluito essendo regolata mediante una regolazione della quantità del lubro-distaccante concentrato nel diluito tramite un quarto regolatore proporzionale integrale derivativo (12c) generante un quarto segnale (S3) di controllo in funzione di detto errore (e(t)) di temperatura.
10. Impianto di dosaggio di un diluito comprendente almeno un principio attivo, ad esempio un olio, un polimero, un silossano, preferibilmente disperso in un lubro-distaccante concentrato, ed acqua di diluizione in un impianto (100) di pressocolata per favorire il distacco di un manufatto da un rispettivo stampo (101) ed un abbassamento di almeno una temperatura superficiale di detto stampo, detto diluito essendo spruzzato su detto stampo mediante una testa (103) di lubrificazione, detto impianto di dosaggio comprendendo detta testa (103) di lubrificazione, un condotto (2) di alimentazione del diluito alla testa di lubrificazione un sistema di iniezione di un lubro-distaccante anidro dissolvibile in acqua in comunicazione con il un condotto (2) di alimentazione del diluito alla testa di lubrificazione per iniettare nel in un condotto (2) di alimentazione del diluito alla testa di spruzzatura, a monte della testa di spruzzatura, il lubro-distaccante anidro.
11. Impianto di dosaggio secondo la rivendicazione 10 in cui il sistema di iniezione comprende almeno un primo dosatore (3), dotato ad esempio di una prima elettrovalvola (3a), del lubro-distaccante anidro.
12. Impianto di dosaggio di un diluito secondo la rivendicazione 10 o 11 comprendente un misuratore (11) di temperatura per misurare la temperatura superficiale dello stampo e ottenere una temperatura superficiale misurata (tmis); un sistema (12) di controllo in comunicazione con detto misuratore (11) di temperatura per ricevere in ingresso la temperatura superficiale misurata (tmis) e configurato per generare almeno un primo segnale (S0, S1, S2, S3) di controllo in funzione della temperatura superficiale misurata (tmis) e di una temperatura predefinita (tref), detto sistema (12) di controllo comprendendo un sommatore (13) configurato per calcolare un errore (e(t)) fra la temperatura predefinita (tref) e la temperatura superficiale misurata (tmis) ed almeno un regolatore proporzionale integrale derivativo (12a, 12b, 12c) in comunicazione con il sommatore (13) e configurato per generare detto segnale (S0, S1, S2, S3) di controllo in funzione di detto errore (e(t)), detto sistema di iniezione, preferibilmente detto primo dosatore (3), essendo in comunicazione con detto sistema (12) di controllo e pilotato da detto primo segnale (S0) di controllo, per regolare la quantità di detto lubro-distaccante anidro iniettato nel condotto di alimentazione del diluito alla testa di lubrificazione.
13. Impianto di dosaggio di un diluito secondo la rivendicazione 12 comprendente almeno un secondo dosatore (3), dotato ad esempio di una seconda elettrovalvola (3a), in comunicazione con detto sistema (12) di controllo e pilotato da un secondo segnale (S1) di controllo, per regolare la quantità di detto diluito alimentata alla testa (103) di lubrificazione, e/o almeno un terzo dosatore (6), dotato ad esempio di una terza elettrovalvola (6a), in comunicazione con detto sistema (12) di controllo e pilotato da un terzo segnale (S2) di controllo, per regolare la quantità di acqua di diluizione nel diluito e/o almeno un quarto dosatore (9), dotato ad esempio di una quarta elettrovalvola (9a), in comunicazione con detto sistema (12) di controllo e pilotato da un quarto segnale (S3) di controllo, per regolare la quantità di principio attivo o di lubro-distaccante concentrato nel diluito.
14. Impianto di dosaggio secondo la rivendicazione 13 in cui detto secondo dosatore (3) è inserito lungo detto condotto (2) di alimentazione del diluito alla testa (103) di spruzzatura del diluito su detto stampo (101) per regolare la quantità del diluito alimentata alla testa di lubrificazione in funzione di detto secondo segnale (S1).
15. Impianto di dosaggio secondo la rivendicazione 13 o 14 in cui detto terzo dosatore (6) è inserito lungo un condotto (5) di alimentazione dell’acqua di diluizione disposto a monte di un condotto (4) di diluizione del principio attivo con l’acqua di diluzione per regolare la quantità dell’acqua di diluizione alimentata al condotto (4) di diluizione in funzione di detto terzo segnale (S2).
16. Impianto di dosaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 15 in cui detto quarto dosatore (9) è inserito lungo un condotto (8) di alimentazione del principio attivo o del lubro-distaccante concentrato disposto a monte di un condotto (4) di diluizione del principio attivo o del lubro-distaccante concentrato con l’acqua di diluizione per regolare la quantità del principio attivo o del lubro-distaccante concentrato alimentata al condotto (4) di diluizione in funzione di detto quarto segnale (S3).