ITBI20060016A1 - Gruppo di azionamento e di chiusura per uno stampo separabile di una macchina di stampaggio ad iniezione di materiale plastico. - Google Patents

Description

Classe internazionale: B29C 45/00 Descrizione dell’invenzione industriale avente per titolo:

“GRUPPO DI AZIONAMENTO E Dì CHIUSURA PER UNO STAMPO SEPARABILE DI UNA MACCHINA DI STAMPAGGIO AD INIEZIONE DI MATERIALE PLASTICO” a nome: ENRIETTI Leo, di nazionalità italiana,

residente in: via Perloz 52, 11020 Pont Saint Martin (AO)

Inventore designato: ENRIETTI Leo

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo deH’invenzione

La presente invenzione si riferisce in generale al settore delle macchine per lo stampaggio ad iniezione di materie plastiche, e più da vicino essa riguarda un gruppo per azionare e chiudere uno stampo, composto da due semistampi separabili, di una macchina di stampaggio ad iniezione.

Stato della tecnica nota

Sono note varie soluzioni per azionare e chiudere uno stampo composto da due semistampi separabili in una macchina di stampaggio ad iniezione.

Un tale stampo è composto da due semistampi che in una prima fase vengono chiusi l’uno contro l’altro, per definire una cavità di stampaggio in cui iniettare il materiale plastico, e che vengono poi separati dopo l’iniezione del materiale plastico, al fine di consentire la rimozione del pezzo stampato.

I due semistampi, nella fase di stampaggio, devono essere chiusi e serrati l’uno contro l’altro con una adeguata forza di serraggio, al fine di contrastare e bilanciare le

elevate forze, tendenti a staccarli, indotte dalla elevata pressione alla quale il materiale plastico è iniettato nello stampo, e quindi impedire che i due semistampi si aprano durante lo stampaggio del pezzo.

- 2

In questo contesto tecnico, è pertanto molto avvertita l’esigenza di ricercare soluzioni dirette ad ottenere forze di serraggio fra i due semistampi, durante la fase dì iniezione del materiale plastico, di valore superiore a quelle ora adottate e in uso, come richiesto dalle più recenti macchine di stampaggio ad iniezione.

In particolare, fra queste soluzioni, si cita quella descrìtta nella domanda dì brevetto italiano No. T02006A000730, depositata il 12 Ottobre 2006 a nome del Richiedente, qui citata a scopo di riferimento e come fonte dì informazione integrativa alla descrizione della presente invenzione.

Questa domanda descrive un gruppo di chiusura comprendente una unità di azionamento atta a comandare il movimento di una piastra mobile, portante un primo semistampo, e una unità di serraggio, comprendente un cilindro pressore idraulico, che è prevista per esercitare una forza di serraggio sulla piastra portastampo mobile, quando è in una posizione chiusa, con i due semistampi chiusi uno contro l’altro, in cui l’unità di serraggio è comandabile indipendentemente dall’unità di azionamento ed in particolare il rispettivo cilindro idraulico è alimentato con un fluido in pressione da una sorgente di pressione esterna per esercitare la forza di serraggio richiesta sulla piastra portastampo mobile nella posizione chiusa.

Questa gruppo prevede una ulteriore e specifica sorgente dì energia, adibita ad alimentare il fluido in pressione al cilindro idraulico dell’unità di serraggio, che si aggiunge a quella prevista per azionare e movimentare la piastra portante il semistampo mobile, con l’effetto di implicare corrispondenti e aggiuntivi costi di manutenzione e di esercizio per questa ulteriore fonte di energia.

Peraltro le stesse soluzioni note, in cui ì mezzi di azionamento aventi la funzione di azionare lo piastra portastampo mobile per muoverla verso la piastra portastampo fissa

hanno anche fa funzione di esercitare la forza di serraggio necessaria per serrare la

- 3

piastra porta stampo mobile contro la piastra portastampo fissa e tenere quindi uniti i due semistampi nella fase di stampaggio, non sono del tutto esenti da problemi e inconvenienti.

Infatti in queste soluzioni note la forza di serraggio sì scarica prevalentemente sui mezzi di movimentazione e azionamento, ad esempio costituiti da martinetti idraulici, con la conseguenza, da un lato, che valori elevati della forza di serraggio potrebbero compromettere la funzionalità dei mezzi di movimentazione oppure implicare un oneroso consumo di energia per comandarli, e, da un altro lato, che valori contenuti di forza di serraggio, ancora accettabili per i mezzi di movimentazione, potrebbero però non essere più sufficienti per molte applicazioni nel campo dello stampaggio ad iniezione.

Si conferma quindi l’esigenza, nel contesta tecnico attuale sopra ricordato, di sviluppare soluzioni che siano capaci di realizzare elevate forze dì serraggio, nella condizione di chiusura dello stampo, in modo da venire incontro all’attuale tendenza verso macchine di stampaggio operanti a pressioni di iniezione sempre maggiori, e che nello stesso tempo siano caratterizzate da limitati costi di esercizio e manutenzione.

Sommario dell’invenzione

Pertanto uno scopo che la presente invenzione si prefigge di raggiungere è quello di realizzare un gruppo per azionare e chiudere uno stampo composto da due semistampi separabili che sia tale da innovare sensibilmente rispetto alle soluzioni note, che in particolare abbia la capacità di applicare, durante lo stampaggio del pezzo, forze V\

\ \ di serraggio in grado di tenere uniti i due semistampi, nonostante pressioni di iniezione particolarmente elevate, quali quelle sviluppate dalle più moderne e recenti macchine di

( f/i· \ stampaggio ad iniezione, e che inoltre sia tale da implicare un contenuto consumo di energia.

- 4

lì suddetto scopo è pienamente raggiunto dal gruppo di azionamento e chiusura avente le caratteristiche recitate dalla prima rivendicazione principale indipendente.

Forme particolari di realizzazione del gruppo dell’invenzione sono inoltre definite dalle rivendicazioni dipendenti.

Breve descrizione dei disegni

Questo ed altri scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno in modo chiaro ed evidente dalla seguente descrizione di una sua forma preferita di realizzazione, fatta a puro titolo di esempio con riferimento agli annessi disegni, di cui :

Fig. 1 è una vista schematica e parziale, con alcune parti in sezione, che rappresenta nell'insieme un gruppo, secondo la presente invenzione, per l’azionamento e la chiusura di uno stampo, composto da due semistampi separabili, di una macchina di stampaggio ad iniezione di materiale plastico, con il gruppo in una configurazione iniziale nella quale i due semistampi sono distanziati e separati fra loro;

Fig. 2 è una vista schematica in sezione, secondo la linea IMI di Fig. 1, del gruppo di azionamento e chiusura dell’invenzione;

Fig. 3 è una vista schematica in sezione, secondo la linea lll-lll di Fig. 1, del gruppo di azionamento e chiusura dell’invenzione;

Fig. 4 è una vista che rappresenta il gruppo di Fig. 1 in una configurazione intermedia, immediatamente prima del serraggio finale fra i due semistampi;

Fig. 4a è una vista ingrandita di una zona del gruppo dell’invenzione nella configurazione intermedia di Fig. 4;

Fig. 5 è una vista che rappresenta il gruppo di Fig. 4 in una configurazione finale, con i due semistampi chiusi e serrati per ricevere il materiale plastico iniettato nello stampo; e

- 5

Fig. 6 è un diagramma di flusso che illustra schematicamente il funzionamento generale del gruppo di azionamento e chiusura di Fig. 1.

Descrizione di una forma preferita di realizzazione del gruppo di azionamento e chiusura dell'invenzione

Con riferimento alla Fig. 1 , un gruppo, conforme alla presente invenzione, per azionare e chiudere uno stampo composto da due semìstampi separabili fra loro è indicato generalmente con 10.

li gruppo di azionamento e chiusura 10 è installato su una macchina di stampaggio ad iniezione di materiale plastico, indicata generalmente con 11 , per azionare e movimentare uno stampo 12, composto da due semistampi separabili.

In particolare il gruppo 10 comprende una generica struttura fissa, indicata con 50 e solidale con la macchina ad iniezione 11; una piastra portastampo mobile 14 e una piastra portastampo fissa 16 destinate a portare rispettivamente un primo semistampo mobile 12a e un secondo semistampo fisso 12b, rappresentati con linea a tratto e punto, dello stampo 12; ed una unità di azionamento, generalmente indicata con 20, che è associata con la piastra portastampo mobile 14 per azionarla e comandarne il movimento rispetto alla struttura fissa 50.

L'unità di azionamento 20 a sua volta comprende uno stelo di movimentazione, indicato con 17 e anche chiamato stelo di azionamento, che è operativamente collegato ad una sua estremità 17a con la piastra portastampo mobile 14, tramite un amplificatore idraulico, come più avanti descritto in dettaglio.

Lo stelo di movimentazione 17 è atto a muoversi assialmente avanti e indietro lungo un rispettivo asse 15, come indicato da una doppia freccia f1, per movimentare la piastra portastampo mobile 14, attraverso una corsa C, fra una posizione aperta, quale rappresentata in Fig. 1, nella quale i due semistampi 12a e 12b sono separati e

- 6

distanziati fra loro, e una posizione chiusa nella quale i due semistampi 12a e 12b sono a contatto l’uno con l'altro, serrati fra la piastra portastampo mobile 14 e la piastra portastampo fissa 16, così da consentire l’iniezione del materiale plastico nello stampo 12 e lo stampaggio di un pezzo.

In genere un estrattore 25, provvisto di un organo di estrazione 25a come schematicamente rappresentato in Fig. 1 , è associato con la piastra portastampo mobile 14 per cooperare con il primo semistampo mobile 12a al fine di estrarre il pezzo stampato dallo stampo 12, al termine di ogni ciclo di stampaggio.

Opportune guide sono previste per guidare la piastra portastampo mobile 14, lungo la corsa C, nel rispettivo movimento di traslazione, comandato dallo stelo di movimentazione 17, fra le posizioni aperta e chiusa.

Ad esempio queste guide sono costituite da una pluralità di aste 13, solidali con la struttura fissa 50, che sono disposte parallelamente allo stelo di azionamento 17, e che attraversano la piastra portastampo mobile 14 in corrispondenza di fori passanti 14c formati nei vertici di quest’ ulti ma, cosicché la piastra portastampo mobile 14 è atta a scorrere lungo esse nel movimento fra le posizioni aperta e chiusa.

Il movimento assiale dello stelo di movimentazione 17 è comandato, sotto il controllo di un’unità di controllo 21, da un gruppo di comando includente un motore rotante 22, ad esempio del tipo senza spazzole, anche indicato con il termine inglese “brushless”, e un gruppo meccanico 23, ad esempio del tipo vite-madrevite a ricircolazione di sfere, interposto fra il motore 22 e io stelo di movimentazione 17 per convertire il moto di rotazione prodotto del motore 22 in un moto lineare di traslazione adatto per comandare il movimento assiale dello stelo di movimentazione 17 lungo il rispettivo asse 15.

A questo fine la madrevite del gruppo 23 è montata girevolmente, tramite supporti girevoli 27, sulla struttura fissa 50, per cooperare con una corrispondente vite solidale con lo

- 7

stelo di azionamento 17, per cui la rotazione della madrevite determina l’avanzamento assiale dello stelo 17 nel senso delle freccia f1.

Il motore 22 è associato con un rispettivo trasduttore di posizione 24, anche indicato con il termine inglese “encoder”, previsto per rilevare costantemente la posizione angolare di un albero 22a, del motore 22, cosicché l'unità di controllo 21 è in grado di conoscere esattamente e in ogni momento, attraverso un segnale di posizione S1 generato dal trasduttore di posizione 24, la posizione lineare dello stelo di movimentazione 17 lungo il rispettivo asse 15, e quindi anche relativamente alle altre parti del gruppo 10.

Il gruppo di azionamento e chiusura 10 comando comprende anche un’unità di serraggio, indicata generalmente con 26, che è associata con la piastra portastampo mobile 14 per esercitare su essa, nella posizione chiusa, una determinata forza di serraggio atta a tenere chiusi i due semistampi 12a e 12b durante la fase di iniezione del materiale plastico, e quindi tale da opporsi alle forza di distacco, indotta prevalentemente dalla pressione del materiale iniettato, che invece tenderebbe a staccarli.

Secondo una caratteristica della presente invenzione l’unità di serraggio 26 comprende un amplificatore idraulico 30 che è configurato per essere azionato dallo stelo di azionamento 17 in modo da ricevere da quest’ultimo una data forza di ingresso e per applicare, in risposta, sulla piastra portastampo mobile 14, quando è nella posizione chiusa, una determinata forza di serraggio, avente un valore amplificato rispetto a quello della forza di ingresso ricevuta.

Nel dettaglio l’amplificatore idraulico 30 comprende un corpo cavo intermedio 34, di forma cilindrica, disposto fra l’estremità 17a dello stelo di alimentazione 17 e la piastra portastampo mobile 14 e definente al suo interno una corrispondente cavità 33 di forma cilindrica; un corpo o parete mobile 36 alloggiata scorrevolmente nella cavità cilindrica

- 8

33; e una camera di amplificazione 31, delimitata dalle pareti del corpo intermedio 34 definenti la cavità cilindrica 33 e dalla parete mobile 36, all’interno della quale è contenuto un fluido idraulico 32, ad esempio olio idraulico o un altro fluido equivalente.

La parete mobile 36 è tale da cooperare in relazione di tenuta con il fluido idraulico 32 contenuto nella camera di amplificazione 31 , così da costituire una specie di pistone mobile all'interno del corpo intermedio 34 per cooperare con il fluido 32.

La parete mobile 36 presenta inoltre in corrispondenza di una zona centrale un foro passante 37, nel quale una porzione cilindrica 38 dell’estremità 17a dello stelo di movimentazione 17, collegata con la piastra portastampo mobile 14, è alloggiata scorrevolmente per cooperare in relazione di tenuta con il fluido 33 contenuto all’interno delia camera di amplificazione 31.

In questo modo la porzione cilìndrica 38 disposta all’estremità dello stelo di movimentazione 17 costituisce un pistone, mobile assialmente lungo il foro passante 37, che è atto ad interagire e scambiare forze con il fluido 33 contenuto all'interno della camera di amplificazione 31.

Il corpo cavo intermedio 34 è solidalmente fissato, lungo una rispettiva base 34a, sulla piastra portastampo mobile 14, e più in particolare su un lato 14a, di quest<’>ultima, rivolto verso lo stelo di azionamento 17 e quindi opposto a un iato 14b, della stessa piastra portastampo mobile 14, rivolto verso e portante il semistampo mobile 12a.

A sua volta questa base 34a costituisce una parete che delimita, all’interno del corpo intermedio 34, la camera di amplificazione 31 dal lato opposto a quello della parete mobile 36.

Riassumendo, la camera di amplificazione 31 presenta lungo le varie pareti che ne delimitano lo spazio interno una prima sezione circolare 31 a, di area minore,

corrispondente alla sezione o area del foro cilindrico passante 37 formato attraverso la

- 9

parete mobile 36, ed una seconda sezione circolare 31 b, di area maggiore rispetto alla sezione 31 a, che è definita dalla parete 34a del corpo intermedio 34 opposta alla parete mobile 36 e fissata rigidamente sulla piastra portastampo mobile 14.

In questo modo, coerentemente con il funzionamento tipico di un amplificatore idraulico, il fluido idraulico 32 contenuto nella camera di amplificazione 31 è atto, in corrispondenza della sezione minore 31 a, ad interagire con e a ricevere forze e sollecitazioni esterne dal pistone 38 solidale con lo stelo di movimentazione 17, ed in risposta è atto, in corrispondenza della sezione maggiore 31 b, ad applicare sulla piastra portastampo mobile 14 forze di valore o entità amplificata rispetto a quella delle forze e sollecitazioni ricevute, in misura del rapporto fra la sezione maggiore 31 b e la sezione minore 31 a, come in seguito meglio spiegato.

Opportuni mezzi sono previsti sia per tenere stabilmente collegati lo stelo di movimentazione 17 e la piastra portastampo mobile 14 durante il movimento attraverso la corsa C fra la posizione aperta e la posizione chiusa, e sia per consentire il corretto funzionamento dell’amplificatore idraulico 30 al termine della corsa C, con la piastra portastampo mobile 14 nella posizione chiusa.

A questo fine lo stelo di movimentazione 17 comprende una flangia 17b che è disposta, nella zona di estremità 17a, adiacentemente alla porzione di punta, dello stelo di movimentazione 17, che definisce il pistone 38.

Inoltre mezzi elastici 39, costituiti da una pluralità di molle di compressione 39a preventivamente precaricate, ad esempio sei come nella forma di realizzazione illustrata nei disegni (Fig. 2), sono disposti fra la parete mobile 36 della camera di amplificazione 31, ed una pluralità di risalti 34b, a loro volta fissati sul bordo del corpo intermedio cavo 34 opposto alia rispettiva base 34a fissata sulla piastra portastampo mobile 14.

- 10

Pertanto, con questa configurazione dei mezzi elastici 39, le molle di compressione 39a esercitano, attraverso la parete mobile 36, una certa pressione sul fluido 32 contenuto nella camera di amplificazione 31 e quindi anche sui pistone 38 alloggiato nel foro 37, così da tendere a premere costantemente la flangia 17b dello stelo 17 contro i risalti 34b solidali con il corpo intermedio 34, e quindi tenere stabilmente collegati lo stelo di movimentazione 17 e la piastra portastampo mobile 14 durante il movimento fra la posizione aperta e la posizione chiusa.

Come più avanti meglio descritto, questi mezzi elastici 39 sono anche tali da ristabilire il contatto fra la flangia 17b delio stelo di movimentazione 17 e il corpo intermedio 34, al termine dell’intervento dell'amplificatore idraulico 30 per esercitare una forza di serraggio amplificata sulla piastra portastampo mobile 14 nella posizione chiusa.

Secondo un’altra caratteristica della presente invenzione, l’unità di azionamento e chiusura 10 comprende inoltre mezzi di bloccaggio, associati con l’unità di serraggio 26 e indicati generalmente con 41 , i quali sono atti ad intervenire, ai termine della corsa C e quindi in corrispondenza della posizione chiusa della piastra portastampo mobile 14, per bloccare ogni spostamento della piastra portastampo mobile 14 verso la posiziona aperta così da impedire l'apertura dello stampo 12,

In particolare i mezzi di bloccaggio 41 sono atti a bloccare, nella posizione chiusa della piastra portastampo mobile 14, ogni spostamento rispetto alla struttura fìssa 50 della parete mobile 36 delimitante un lato della camera di amplificazione 31.

In questo modo, l’amplificatore idraulico 30 può intervenire ed operare correttamente per applicare la forza di serraggio amplificata sulla piastra portastampo mobile 14, come sarà più avanti meglio spiegato descrivendo il funzionamento del

gruppo di azionamento e chiusura 10 della presente invenzione.

- 11

Questi mezzi di bloccaggio 41, seppur inseriti in una combinazione diversa in cui l’unità di serraggio è comandata indipendentemente dall’unità di azionamento, presentano comunque significative analogie strutturali con quelli descritti nella domanda di brevetto No. T02006A000730, a nome del Richiedente e già citata in precedenza, alla quale si fa pertanto riferimento per possibili ulteriori informazioni non qui esposte.

In particolare, con riferimento alla Fig. 3, i mezzi di bloccaggio 41 comprendono una pluralità di aste o steli di bloccaggio 42, ad esempio tre come illustrato nei disegni (per chiarezza in Fig. 1 è rappresentata solo una asta di bloccaggio 42), che si estendono parallelamente e sono disposte simmetricamente attorno allo stelo di movimentazione 17, in cui ciascuna asta di bloccaggio 42 è rigidamente collegata ad una estremità 42a alla parete mobile 36 che delimita la camera di amplificazione 31 deiramplificatore idraulico 30, ed è libera all'estremità opposta 42b, ed inoltre comprendono un organo o piastra o piatto dì riscontro 43 il quale è atto a cooperare con l’estremità libera 42b di ciascuna delle aste di bloccaggio 42.

Ciascuna asta di bloccaggio 42 è collegata all’estremità 42a con la parete mobile 36 in modo noto, ad esempio tramite un accoppiamento filettato, come rappresentato in Fig. 1.

Il piatto di riscontro 43 a sua volta è montato girevolmente sulla struttura fissa 50, ad esempio tramite opportuni supporti girevoli 44, attorno ad un asse coincidente con l’asse di traslazione 15 dello stelo di movimentazione 17, e presenta una molteplicità di fori passanti 43a che sono attraversati dalle aste 42, e lungo i quali pertanto queste ultime sono atte a scorrere durante il movimento della piastra portastannpo mobile 14 fra le posizioni aperta e chiusa.

Un motore 46 o un attuatore equivalente è previsto per comandare la rotazione della piastra di riscontro 43 attorno all’asse 15, ad esempio tramite un ingranaggio 47, comandato dal motore 46, che coopera con un settore dentato 43b solidale con il piatto di riscontro 43.

- 12

Opportuni fori o zone vuote 50a e 50b sono formate nella struttura fissa 50, dalia quale il piatto di riscontro 43 è supportato girevolmente, per ricevere rispettivamente lo stelo di movimentazione 17 e le aste di bloccaggio 42 durante il movimento della piastra portastampo mobile 14 fra le posizioni aperte e chiusa.

Analogamente fori passanti 50c sono presenti nella porzione della struttura fissa 50 che supporta il gruppo vite-madrevite 23 per consentire il passaggio e il movimento assiale delle aste di bloccaggio 42.

Funzionamento del gruppo di azionamento e chiusura dell’Invenzione

Verrà ora descritto il funzionamento dell’unità di stampaggio 10 dell’invenzione con riferimento al diagramma di flusso di Fig. 6.

All’inizio di ogni ciclo di stampaggio, come rappresentato in Fig. 1, la piastra porta stampo mobile 14 è in una posizione aperta, indicata con P1, distante dalla piastra portastampo fissa 16, quindi con i due semistampi 12a e 12b separati fra di loro.

In questa configurazione iniziale del gruppo di azionamento e chiusura 10, lo stelo di movimentazione 17 è pertanto in una posizione iniziale arretrata, e le estremità libere 42b delle aste di bloccaggio 42 sono anch’esse in una posizione arretrata, indicata con P1’, corrispondente alla posizione aperta P1 della piastra portastampo mobile 14.

In particolare, nella posizione P1 le aste di bloccaggio 42 si estendono attraverso i fori 43a del piatto di riscontro 43, con quest’ultimo in un assetto in cui i rispettivi fori 43a sono allineati ed in asse con le aste di bloccaggio 42.

Poi, quando il ciclo di stampaggio è attivato, l’unità di controllo 21 comanda, durante una fase 51, l’avanzamento assiale dello stelo di movimentazione 17 per movimentare la piastra portastampo mobile 14 in modo da portare il semistampo 12a a chiudersi contro il semistampo 12b.

- 13

Durante fa corsa di avanzamento C della piastra portastampo mobile 14 dalla posizione iniziale aperta P1 verso la piastra portastampo fissa 16, le varie parti dell’unità di serraggio 26 associata con la piastra portastampo mobile 14 sono tenute stabilmente collegate fra di loro grazie all’azione di tenuta esercitata dalle molle di compressione 39a dei mezzi elastici 39.

Pertanto il pistone 38 formato all'estremità dello stelo di movimentazione 17 mantiene, durante tale corsa di avanzamento C, una posizione sostanzialmente fissa lungo il foro passante 37 della parete mobile 36, in cui esso è alloggiato, e parimenti la parete mobile 36 mantiene una posizione fissa relativamente alle pareti della cavità 33 del corpo cavo 34, in cui essa è disposta.

Al termine della corsa C, ovvero quando il semistampo 12a entra in contatto con il semistampo 12b, la piastra portastampo mobile 14 si ferma immediatamente in una posizione chiusa P2, mentre il gruppo di azionamento e chiusura 10 assume la configurazione rappresentata in Fig. 4.

Ora la lunghezza delle aste di bloccaggio 42 è dimensionata in modo tale che al termine della corsa C, ovvero quando i due semistampi 12a e 12b entrano in reciproco contatto, come sopra detto, le estremità libere 43a delle aste di bloccaggio 42 si dispongono in una posizione P2’, nella quale le rispettive estremità libere 42b fuoriescono leggermente dai fori 43a del piatto di contrasto 43, secondo una certa luce o distanza D, ad esempio di alcuni decimi di mm.

Per chiarezza la posizione P2’ dell’estremità libera 42b dell’asta di bloccaggio 42 è rappresentata in forma ingrandita in Fig. 4a.

E’ anche chiaro che tale posizione P2’ corrisponde ai completamento della corsa C dello stelo di movimentazione 17 e quindi alla posizione chiusa P2 della piastra portastampo mobile 14, quale rilevata, in una fase 52, dal trasduttore di posizione 24, associato con il

- 14

motore 22 che comanda il movimento assiale sia dello stelo 17 e sia delle aste di bloccaggio 42.

Ora non appena la posizione P2, e corrispondentemente la posizione P2’, è rilevata dal trasduttore di posizione 24, l'unità di controllo 21 reagisce, in una fase 53, comandando immediatamente la rotazione del piatto di contrasto 43, in modo da disallineare i rispettivi fori 43a rispetto alle estremità libere 42b delle aste di bloccaggio 42 e disporre di fronte a queste ultime una parte piena del piatto di contrasto 43.

In questa fase, ovvero subito dopo il contatto fra i due semistampi 12a e 12b, con la piastra portastampo mobile 14 ferma e arrestata nella posizione chiusa P2 e il corpo intermedio 34 anch’esso fermo, lo stelo di movimentazione 17 continua ad avanzare con il rispettivo pistone 38, lungo il foro 37, per un certo tratto C1 aggiuntivo rispetto alla corsa C effettuata dalla piastra portastampo mobile 14, e si stacca quindi con la flangia 17b dai risalti 34b solidali con il corpo intermedio 34, in contrasto all’azione, tendente a tenerli uniti, esercitata dalle molle di compressione 39a, come rappresentato in Fig. 5.

Nello stesso tempo lo stelo di movimentazione 17 reagisce alla resistenza incontrata comprimendo tramite il pistone 38 il fluido idraulico 32 contenuto nella camera di amplificazione 31.

Questo ulteriore avanzamento del pistone 38 lungo il foro passante 37, immediatamente successivo al contatto fra i due semistampi 12a e 12b, determina anche un corrispondente e limitato movimento di scorrimento all’indietro della parete mobile 36 lungo la cavità 33 del corpo intermedio 34, il quale fa sì che le aste di bloccaggio 42 arretrino r. fino a recuperare completamente la luce D e si arrestino quindi con le loro estremità libere 42b a diretto contatto con la parte piena del piatto di riscontro 43, in una posizione finale P2” indicata in Fig. 5,

- 15

Du tante questo movimento all 'indietro della parete mobile 36, relativamente al corpo intermedio 34, le molle di compressione 39a, già precaricate per tenere stabilmente a contatto la flangia 17b dello stelo di movimentazione 17 e il corpo intermedio 34 durante la corsa C verso la posizione chiusa P2 della piastra portastampo mobile 14, subiscono una ulteriore deformazione, di entità corrispondente alla luce D, tendente a comprimerle ulteriormente.

In questo modo il gruppo di azionamento e chiusura 10 si dispone nella configurazione finale rappresentata in Fig, 5.

Pertanto, in una tale configurazione, con la parete mobile 36 bloccata ovvero impedita di muoversi rispetto alla struttura fissa 50, grazie all'interposizione delle aste di bloccaggio 42, il pistone 38 solidale con io stelo di movimentazione 17 può esercitare ed applicare correttamente, in corrispondenza del foro 37 e durante una fase 54, la sua azione di spinta, costituita da una data forza di ingresso Fo, sul fluido 32 contenuto nella camera di amplificazione 31 , ed attivare conseguentemente l'amplificatore idraulico 30.

A sua volta, il fluido 32 reagisce alla forza di ingresso Fo ricevuta dal pistone 38 applicando sulla piastra portastampo mobile 14, in corrispondenza della parete 34a della camera di amplificazione 31 disposta adiacentemente e fissata alla piastra portastampo mobile 14, una forza di serraggio amplificata FS, ovvero di entità amplificata rispetto alia forza di ingresso Fo ricevuta dal pistone 38 dello stelo di movimentazione 17.

Più in dettaglio ed in termini quantitativi, la forza di ingresso Fo applicata dal pistone 38 attiva nel fluido 32 contenuto nella camera di amplificazione 31 una pressione PR pari al rapporto fra la stessa forza di ingresso Fo e l’area del foro 37, mentre l’entità dell’amplificazione della forza di serraggio amplificata FS rispetto alla forza di ingresso Fo è determinata dal rapporto fra la sezione circolare 31 b, di area maggiore, corrispondente alla parete 34a della camera di amplificazione 31 fissata alla piastra portastampo mobile 14 e la

- 16

sezione circolare 31 a, di area minore, corrispondente ai toro passante 37 formato attraverso la parete mobile 36.

Pertanto dimensionando il diametro della sezione 31 b del corpo intermedio 34, e il diametro della sezione 31 a, ovvero del pistone 38, e stabilendo opportunamente il loro rapporto, è possibile definire esattamente il fattore di amplificazione dell’amplificatore idraulico 30, così da ottenere una ampia gamma di forze di serraggio FS, in grado di rispondere alle varie richieste nel campo dello stampaggio di materiale plastico.

Ad esempio, a puro titolo indicativo, secondo calcoli e prove eseguite dall’inventore, il gruppo di azionamento e chiusura 10 dell’invenzione potrebbe consentire di ottenere una forza di serraggio amplificata FS, agente sulla piastra portastampo mobile 14, di entità pari ad almeno 20-30 volte, come ordine di grandezza, quella della forza di ingresso Fo impressa dal pistone 38, per cui ad esempio con l’applicazione di una forza di ingresso di 2 tonnellate sarebbe possibile ottenere una forza di serraggio finale di circa 50 tonnellate.

Quindi, sintetizzando, nella posizione chiusa P2 della piastra portastampo mobile 14, lo stelo di movimentazione 17 applica, mediante il rispettivo pistone 38 e in corrispondenza del foro passante 37, una data forza di ingresso Fo sul fluido idraulico 32 contenuto nella camera di amplificazione 31, ed in risposta il fluido idraulico 32 applica sulla piastra portastampo mobile 14 una corrispondente forza di serraggio FS, diretta a serrare i due semistampi 12a e 12b, amplificata rispetto alla forza di ingresso Fo ricevuta ed applicata dal pistone 38 sui fluido 32.

E’ altresì chiaro che l’amplificatore idraulico 30 è messo in condizione di operare correttamente, ovvero di attivare ed applicare la forza di serraggio amplificata FS sulla piastra portastampo mobile 14 in risposta alla forza di ingresso Fo impressa dal pistone 38, grazie al concorso dei mezzi di bloccaggio 41, che tengono rigidamente bloccata la parete mobile 36 rispetto alla struttura fissa 50 mediante le aste di bloccaggio 42 e

- 17

consentono così alla forza di serraggio amplificata FS di scaricarsi e agire totalmente

sulla piastra portastampo mobile 14.

A questo punto il materiale plastico può essere iniettato nello stampo 12 per formare il

pezzo stampato, dopodiché l'unità dì controllo 21 comanda il movimento di ritorno della

piastra portastampo mobile 14 verso la posizione aperta P2, al fine di aprire lo stampo 12 e

consentire la rimozione del pezzo stampato che viene effettuata azionando l’estrattore 25 ed

il relativo organo di estrazione 25a, come schematicamente indicato con linea a tratto e

punto e da una freccia f2 in Fig. 1.

In particolare subito dopo lo stampaggio del pezzo l’unità di controllo 21 comanda un

limitato movimento di ritorno dello stelo dì movimentazione 17, che è tale da determinare un

immediato abbassamento della pressione all'interno del fluido 32 contenuto nella camera di

amplificazione 31 e un corrispondente azzeramento della forza di serraggio amplificata FS

! agente sulla piastra portastampo mobile 14.

i In questo modo e con il concorso dell’azione dei mezzi elastici 39, il contatto fra la

flangia 17b e il corpo intermedio 34, in corrispondenza dei rispettivi risalti 34b, viene

nuovamente ripristinato.

Nello stesso tempo la parete mobile 36 e congiuntamente con essa le aste di

bloccaggio 42, non essendo più soggette alla forza di compressione diretta a contrastare la

forza di serraggio amplificata FS, hanno un limitato movimento in avanti, verso la piastra

portastampo mobile 14, che è tale da staccare le aste dì bloccaggio 42, in corrispondenza

delle rispettive estremità libere 42b, dal piatto di riscontro 43.

A questo punto l’unità dì controllo 41 può comandare una rotazione dei piatto dì

riscontro 43 in modo da riallineare i rispettivi fori 43a con l’asse delle aste di bloccaggio 42,

dopodiché l’unità di controllo comanda il completamento del movimento di ritorno dello stelo

di movimentazione 17 verso la posizione aperta P1 della piastra portastampo mobile 14,

- 18

con le aste di bloccaggio che scorrono ail’indietro attraverso i fori 43a del piatto di riscontro 43.

Pertanto, quando la piastra portastampo mobile 14 è di nuovo nella posizione aperta P1 , un nuovo ciclo di stampaggio, del tutto simile a quello prima descritto, può iniziare, e così di seguito.

Come ben si comprenderà alla luce della descrizione sopra fornita, un gruppo di azionamento e chiusura conforme alla presente invenzione consente di ottenere una serie di importanti vantaggi rispetto alla tecnica nota.

in particolare, il gruppo di azionamento e chiusura consente di ottenere una forza di serraggio molto elevata, senza che eccessive forze di reazione, indotte dalla forza di serraggio, gravino e si scarichino sull’unità di azionamento.

Infatti l’unità di azionamento deve applicare una forza di ingresso decisamente più bassa rispetto alla forza di serraggio finale, quale prodotta dall'amplificatore idraulico, dal momento che il compito di sostenere la forza di serraggio e di contrastare quindi le forze tendenti ad aprire lo stampo, durante lo stampaggio del pezzo, è svolto da opportuni mezzi di bloccaggio distinti dall’unità di azionamento.

Corrispondentemente anche il consumo di energia per alimentare l'unità di azionamento si presenta molto contenuto.

Naturalmente, fermi restando il principio e i concetti di base della presente invenzione, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto fin qui descritto e illustrato, con riferimento al gruppo di azionamento e chiusura 10, senza per questo fuoriuscire daH'ambito della stessa invenzione.

Ad esempio la posizione chiusa P2 della piastra portastampo mobile14, e la corrispondente posizione P2’ delle estremità libere 42b delle aste di bloccaggio 42, poco

- 19

fuori i fori 43a del piatto di riscontro 43, possono essere rilevate invece che con il trasduttore di posizione 24, associato con il motore 22, in altri modi ritenuti piu idonei ed efficaci, ad esempio con trasduttori di posizione cooperanti direttamente con la piastra portastampo mobile 14 o con le aste di bloccaggio 42.

- 20

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1, Gruppo di azionamento e chiusura (10) per uno stampo (12) dì una macchina (11) per lo stampaggio ad iniezione di materiale plastico, comprendente: una piastra portastampo mobile (14) e una piastra portastampo fissa (16) destinate a portare rispettivamente un primo (12a) e un secondo semistampo (12b) di detto stampo (12), la piastra portastampo mobile (14) essendo mobile lungo una corsa (C) fra una posizione aperta (P1), nella quale i due semistampi (12a, 12b) sono separati e distanziati l'uno dall’altro, e una posizione chiusa (P2), nella quale i due semistampi (12a, 12b) sono a contatto l’uno con l’altro per consentire l’iniezione de! materiale plastico nello stampo (12), una unità di azionamento (20, 17) atta a comandare il movimento della piastra portastampo mobile (14) fra le posizioni aperta (P1) e chiusa (P2), e una unità di serraggio (26, 30) operativamente connessa alla piastra portastampo mobile (14) per serrarla nella posizione chiusa (P2) contro la piastra portastampo fissa (16), detto gruppo di azionamento e chiusura (10) essendo caratterizzato da ciò che detta unità di serraggio (26) comprende un amplificatore di forza idraulico (30) del tipo avente un fluido idraulico (32) atto a ricevere da detta unità di azionamento (20) una data forza di ingresso (Fo) per determinare ed applicare in risposta, su detta piastra portastampo mobile (14) nella posizione chiusa (P2), una data forza di serraggio amplificata (FS) rispetto a detta forza di ingresso (Fo), e da ciò che detto gruppo di azionamento e chiusura (10) include inoltre mezzi di bloccaggio (41, 42, 43) atti a cooperare con detto amplificatore di forza idraulico (30) per bloccare ogni spostamento di detta piastra portastampo mobile (14), quando è in detta posizione chiusa (P2), verso la posizione aperta (P1). - 21 2. Gruppo di azionamento e di chiusura (10) secondo le rivendicazione 1, in cui detta unità dì azionamento (20) comprende uno stelo di movimentazione (17) mobile assialmente (f1) ed operativamente connesso ad una estremità (17a) con detta piastra portastampo mobile (14), in cui detto amplificatore di forza idraulico (30) è composto da: un corpo intermedio (34), di forma cava, fissato solidalmente su detta piastra portastampo mobile (14) e disposto fra detta estremità (17a) dello stelo di movimentazione (17) e detta piastra portastampo mobile (14) per collegarli nel movimento fra dette posizioni aperta (P1) e chiusa (P2), una parete mobile (36) alloggiata mobilmente in detto corpo intermedio (34) per definire con quest’ultimo una camera di amplificazione (31) contenente detto fluido idraulico (32), e un pistone (38) provvisto a detta estremità (17a) di detto stelo di movimentazione (17), detto pistone (38) essendo alloggiato scorrevolmente in un foro passante (37) formato attraverso detta parete mobile (36) per cooperare con il fluido idraulico (32) contenuto in detta camera di amplificazione (31), e in cui detti mezzi di bloccaggio (41) sono atti a intervenire per bloccare detta parete mobile (36) rispetto ad una struttura fìssa (50), quando detta piastra portastampo mobile (14) raggiunge detta posizione chiusa (P2), così da predisporre detto amplificatore idraulico (30) per ricevere da detto pistone (38), in corrispondenza di detto foro passante (37), detta forza di ingresso (Fo) sul fluido idraulico (32) contenuto in detta camera di amplificazione (31), e per applicare in risposta su detta piastra portastampo mobile (14), attraverso detto corpo intermedio (34), detta forza di serraggio amplificata (FS). - 22 3. Gruppo di azionamento e chiusura (10) secondo le rivendicazione 2, comprendente inoltre mezzi elastici (39) operanti su detta estremità (17a) di detto stelo di movimentazione (17) e su detto corpo intermedio (34) per tenerli solidalmente collegati durante la corsa (C) di detta piastra portastampo mobile (14) fra detta posizione aperta (P 1 ) e detta posizione chiusa (P2), in cui detti mezzi elastici (39) sono atti a deformarsi, quando, al termine di detta corsa (C), detto pistone (38) applica detta forza di ingresso (Fo) sul fluido idraulico (32) contenuto in detta camera di amplificazione (32) ed in risposta detto fluido idraulico (32) applica detta forza di serraggio amplificata (FS) su detta piastra portastampo mobile (14) nella posizione chiusa (P2). 4. Gruppo secondo le rivendicazione 3, in cui detti mezzi elastici (39) comprendono almeno una molla di compressione (39a) alloggiata fra detta parete mobile (36) e un risalto (34 b) solidale con detto corpo intermedio (34) per premere detto corpo intermedio (34) contro una flangia (17b) solidale con detto stelo di movimentazione (17), detta flangia (17b) essendo disposta adiacentemente a detto pistone (38) definito all’estremità di detto stelo di movimentazione (17) e alloggiato scorrevolmente nel foro passante (37) formato in detta parete mobile (36). 5. Gruppo secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui detti mezzi di bloccaggio (41) includono almeno un’asta di bloccaggio (42) estendentesi parallelamente a detto stelo di movimentazione (17), detta asta di bloccaggio (42) avendo una prima estremità (43a) rigidamente collegata con detta parete mobile (36) di detto amplificatore idraulico (30) ed una seconda estremità (42b) libera, ed inoltre un organo di riscontro (43) atto a cooperare con detta seconda estremità (42b), libera, di detta asta di bloccaggio (42) per bloccare detta parete mobile (36) rispetto a detta struttura fissa (50), quando detta piastra portastampo mobile (14) è in detta posizione chiusa (P2). - 23 6. Dispositivo secondo le rivendicazione 5, in cui detti mezzi di bloccaggio (41) includono una pluralità di aste di bloccaggio (42), estendetesi parallelamente e disposti simmetricamente attorno a detto stelo di movimentazione (17), ciascuna di esse essendo collegata ad una rispettiva prima estremità (42a) con detta parete mobile (36), ed avendo una rispettiva seconda estremità (42 b) libera atta a cooperare con detto organo di riscontro (43), 7. Gruppo di azionamento e chiusura (10) secondo le rivendicazioni 6, in cui detto organo di riscontro (43) è costituito da un piatto di riscontro (43) provvisto di una pluralità di fori passanti (43a), entro ciascuno dei quali è mobile assialmente una corrispondente asta di bloccaggio (42), I in cui detto piatto di riscontro (43) è mobile fra una posizione di sbloccaggio, nella quale detti fori (43a) sono allineati con dette aste di bloccaggio (42) per consentire il movimento attraverso essi di dette aste di bloccaggio (42) e quindi a detta piastra portastampo mobile (14) di muoversi fra detta posizione aperta (P1) e detta posizione chiusa (P2), e una posizione di bloccaggio, nella quale detti fori (43a) sono disallineati rispetto a dette aste di bloccaggio (42) e quindi detta piatto di riscontro (43) presenta una parte piena rispetto a dette seconde estremità (42b) libere di dette aste di bloccaggio (42), in cui dette aste di bloccaggio (42) sono configurate in modo da fuoriuscire leggermente (D) con le rispettive seconde estremità (42b) libere dai fori (43a) dì detto piatto di riscontro (43), quando al termine di detta corsa (C) detta piastra portastampo mobile (14) raggiunge detta posizione chiusa (P2), e in cui, in risposta ai raggiungimento dì detta posizione chiusa (P2) da parte di detta piastra portastampo mobile (14), detto piatto di riscontro (43) è previsto per muoversi lateralmente in modo da presentare la rispettiva parte piena a dette seconde estremità - 24 libere (42b), così da riceverle a contatto e bloccare ogni movimento delle rispettive aste di bloccaggio (42) e di detta parete mobile (36) rispetto a detta struttura fìssa (50). 8. Gruppo di azionamento e chiusura (10) secondo la rivendicazione 7, in cui detta unità di azionamento (20) è associata con mezzi (24) atti a rilevare quando detta piastra portastampo mobile (14) raggiunge detta posizione chiusa (P2) e pertanto dette seconde estremità (42b) libere di dette aste di bloccaggio (42) fuoriescono dai fori (43a) di detto piatto di riscontro (43), e con mezzi (46) atti a comandare in risposta detto piatto di riscontro (43) per muoversi da detta posizione di sbloccaggio a detta posizione di bloccaggio, 9. Gruppo di azionamento e chiusura (10) secondo una delle rivendicazioni da 2 a 8, in cui detta unità di azionamento (20) comprende un motore rotante (22) del tipo senza spazzole ed un gruppo vite-madrevite (23) atto a ricevere e a convertire il moto di rotazione di detto motore per comandare il movimento assiale (f1) di detto stelo di movimentazione (17). 10. Gruppo di azionamento e chiusura (10) per uno stampo (12, 12a, 12b) di una macchina (11) per lo stampaggio ad iniezione di materiale plastico, sostanzialmente come descritto e con riferimento agli annessi disegni.

   - 25