ITMC20130029A1 - INJECTION MOLDING MACHINE WITH DOSING TANKS. - Google Patents
INJECTION MOLDING MACHINE WITH DOSING TANKS. Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo: accompanying a patent application for an industrial invention entitled:
“MACCHINA DI STAMPAGGIO AD INIEZIONE CON SERBATOI DI DOSAGGIO”. “INJECTION MOLDING MACHINE WITH DOSING TANKS”.
TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION
La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto una macchina di stampaggio ad iniezione con serbatoi di dosaggio. The present patent application for industrial invention relates to an injection molding machine with dosing tanks.
Nello stampaggio ad iniezione multi-impronta di materiali termoplastici tradizionali, il perfetto bilanciamento del sistema di iniezione non sempre é condizione sufficiente a garantire un perfetto bilanciamento del peso tra le diverse impronte; questo perché, disomogeneità nei livelli di temperatura sono sempre possibili. A volte, anche pochi gradi di differenza tra le diverse zone di raffreddamento possono portare a sbilanciamenti di peso. In multi-cavity injection molding of traditional thermoplastic materials, the perfect balance of the injection system is not always a sufficient condition to guarantee a perfect weight balance between the different cavities; this is because unevenness in temperature levels are always possible. Sometimes, even a few degrees of difference between the different cooling zones can lead to weight imbalances.
Anche per questa ragione, dopo l'iniezione di materiale termoplastico, si ricorre sempre a una fase di mantenimento. Infatti, il mantenere sotto pressione un materiale fluido all'interno di una serie di cavità comunicanti, comporta un quasi completo bilanciamento nel riempimento delle cavità. Also for this reason, after the injection of thermoplastic material, a maintenance phase is always used. In fact, keeping a fluid material under pressure within a series of communicating cavities involves an almost complete balance in the filling of the cavities.
Tuttavia, non sempre, nello stampaggio ad iniezione é possibile ricorrere ad una fase di mantenimento. Alcuni materiali infatti hanno caratteristiche tali da non poter essere compattati. E’ il caso ad esempio di quei polimeri addizionati con agenti espandenti, oppure nell’ambito dei termoindurenti, del Silicone Liquido (LSR). However, it is not always possible to use a maintenance phase in injection molding. In fact, some materials have such characteristics that they cannot be compacted. This is the case, for example, of those polymers added with blowing agents, or in the context of thermosetting agents, of Liquid Silicone (LSR).
Tali inconvenienti sono risolti almeno in parte dall’utilizzo di serbatoi di dosaggio, anche detti “Shooting Pot”, per introdurre in uno stampo un volume dosato di materiale termoplastico o altro materiale. These drawbacks are solved at least in part by the use of dosing tanks, also called "Shooting Pot", to introduce a dosed volume of thermoplastic material or other material into a mold.
WO 2011/081694 e US6491509 descrivono l’utilizzo di serbatoi di dosaggio. WO 2011/081694 and US6491509 describe the use of dosing tanks.
Tuttavia i sistemi di stampaggio con serbatoi di dosaggio, secondo la tecnica nota, sono particolarmente complessi e di difficile realizzazione e gestione. However, the molding systems with dosing tanks, according to the known art, are particularly complex and difficult to manufacture and manage.
Infatti i serbatoi di dosaggio ed i relativi canali di alimentazione sono posizionati completamente all’interno degli stampi. Come risultato, ci sono alti costi dovuti alla realizzazione di opportune sedi dei serbatoi di dosaggio, al sovradimensionamento degli stampi che devono ospitare detti serbatoi di dosaggio, alle operazioni di manutenzioni o sostituzioni di pezzi, dovendo lo stampo essere completamente smontato con lunghi fermi produzione. In fact, the dosing tanks and the relative feeding channels are positioned completely inside the molds. As a result, there are high costs due to the construction of suitable seats of the dosing tanks, to the oversizing of the molds that must house said dosing tanks, to the maintenance or replacement of parts, since the mold must be completely disassembled with long production stops.
Inoltre, lo stampo deve essere progettato e realizzato in funzione dell’utilizzo dei serbatoi di dosaggio. Infatti non sarebbe possibile adottare tali sistemi in stampi preesistenti non appositamente progettati. In addition, the mold must be designed and built according to the use of the dosing tanks. In fact, it would not be possible to adopt such systems in pre-existing molds not specifically designed.
I serbatoi di dosaggio della tecnica nota presentano delle inefficienze funzionali, perché vengono alimentati con una logica LIFO (Last in First Out). Infatti generalmente il serbatoio di dosaggio viene alimentato dallo stesso foro che poi viene utilizzato per la successiva iniezione. The dosing tanks of the known art have functional inefficiencies, because they are fed with a LIFO (Last in First Out) logic. In fact, the dosing tank is generally fed from the same hole which is then used for the subsequent injection.
Anche se WO 2011/081694 descrive l’alimentazione del serbatoio di dosaggio da un foro diverso da quello dell’iniezione, e disposto in una posizione intermedia del serbatoio di dosaggio, in ogni caso tale serbatoio funziona secondo una logica LIFO. Infatti il materiale che entra per primo è l’ultimo a venir poi iniettato nello stampo, con un evidente allungamento dei tempi di permanenza e conseguentemente un aumento dei rischi di degrado o prevulcanizzazione nel caso ad es. di silicone liquido (LSR). Although WO 2011/081694 describes the feeding of the dosing tank from a hole other than that of the injection, and arranged in an intermediate position of the dosing tank, in any case this tank works according to a LIFO logic. In fact, the material that enters first is the last to be then injected into the mold, with an evident lengthening of residence times and consequently an increase in the risks of degradation or prevulcanization in the case, for example. liquid silicone (LSR).
Secondo la tecnica nota, il dosaggio negli shooting pot viene realizzato regolando, per ogni cavità, la distanza di arretramento o avanzamento di un pistone di iniezione presente all’interno del serbatoio di dosaggio. According to the known technique, the dosage in the shooting pot is achieved by adjusting, for each cavity, the distance of withdrawal or advancement of an injection piston present inside the dosage tank.
US6491509 descrive questo tipo di regolazione, attraverso una serie di contrasti che fungono anche da attuatori del pistone dello shooting pot. Tali contrasti sono perpendicolari ai pistoni degli shooting pot. I pistoni degli shooting pot si estendono attraverso appositi canali ricavati nello stampo e addirittura nei piani delle pressa. US6491509 describes this type of regulation, through a series of contrasts which also act as actuators of the piston of the shooting pot. These contrasts are perpendicular to the pistons of the shooting pots. The pistons of the shooting pots extend through special channels obtained in the mold and even in the press surfaces.
Questa conformazione risulta molto complessa, costosa e poco flessibile, poiché lo stampo deve prevedere anche una serie di canali appositi per poter ospitare detti contrasti/attuatori. Una volta realizzati tali canali non sarà più possibile spostarli in altra posizione se non modificando lo stampo. Chiaramente non è possibile utilizzare un simile sistema in una pressa tradizionale che non sia dotata di piani pressa forati in corrispondenza della posizione dei contrasti/attuatori. This conformation is very complex, expensive and not very flexible, since the mold must also provide a series of suitable channels in order to accommodate said contrasts / actuators. Once these channels have been made, it will no longer be possible to move them to any other position except by modifying the mold. Clearly it is not possible to use such a system in a traditional press that is not equipped with press plates drilled in correspondence with the position of the contrasts / actuators.
Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti della tecnica nota, fornendo una macchina di stampaggio ad iniezione con serbatoi di dosaggio che sia versatile, economica, di semplice realizzazione ed atta a minimizzare gli ingombri e i costi degli stampi. The object of the present invention is to obviate the drawbacks of the known art by providing an injection molding machine with dosing tanks that is versatile, economical, simple to manufacture and able to minimize the overall dimensions and costs of the molds.
Altro scopo della presente invenzione è di fornire una tale macchina di stampaggio ad iniezione con serbatoi di dosaggio che sia affidabile, efficiente ed efficace. Another object of the present invention is to provide such an injection molding machine with dosing tanks that is reliable, efficient and effective.
Questi scopi sono raggiunti in accordo all'invenzione con le caratteristiche elencate nell'annessa rivendicazione indipendente 1. These objects are achieved in accordance with the invention with the characteristics listed in the attached independent claim 1.
Realizzazioni vantaggiose appaiono dalle rivendicazioni dipendenti. Advantageous embodiments appear from the dependent claims.
La macchina di stampaggio ad iniezione secondo l’invenzione comprende: The injection molding machine according to the invention includes:
- un basamento, - a base,
- due fiancate fissate al basamento, - two sides fixed to the base,
- un gruppo di alimentazione fissato alle fiancate, in cui viene alimentato il materiale fluido da stampare, - a feeding unit fixed to the sides, into which the fluid material to be printed is fed,
- una traversa superiore fissata alle fiancate, - an upper cross member fixed to the sides,
- una pluralità di ugelli di iniezione montati sulla traversa superiore, per iniettare materiale fluido in uno stampo, - una pluralità di serbatoi di dosaggio montati sulla traversa superiore, in cui ciascun serbatoio di dosaggio è collegato al gruppo di alimentazione e al rispettivo ugello di iniezione per alimentare materiale fluido verso l’ugello d’iniezione, - a plurality of injection nozzles mounted on the upper crosspiece, for injecting fluid material into a mold, - a plurality of metering tanks mounted on the upper crosspiece, in which each metering tank is connected to the supply unit and to the respective injection nozzle to feed fluid material to the injection nozzle,
- una piastra di iniezione montata scorrevole verticalmente tra le due fiancate e supportante una pluralità di attuatori che agiscono entro i rispettivi serbatoi di dosaggio per spingere il materiale fluido verso gli ugelli d’iniezione, - an injection plate mounted vertically sliding between the two sides and supporting a plurality of actuators that act within the respective dosing tanks to push the fluid material towards the injection nozzles,
- mezzi di azionamento per muovere detta piastra d’iniezione in modo da consentire il trasferimento del materiale fluido dai serbatoi di dosaggio agli ugelli d’iniezione, - drive means for moving said injection plate so as to allow the transfer of fluid material from the dosing tanks to the injection nozzles,
in cui detti serbatoi di dosaggio, detta piastra di iniezione e detti attuatori sono separati ed indipendenti dallo stampo. in which said metering tanks, said injection plate and said actuators are separate and independent from the mold.
La macchina secondo l’invenzione è in grado di dosare in modo volumetrico e trasferire nella cavità di uno stampo la quantità esattamente necessaria alla produzione del pezzo richiesto. Ciò avviene mediante i serbatoi di dosaggio che sono in rapporto 1 ad 1 con le cavità stampo. Cioè ogni cavità dello stampo ha il suo serbatoio di dosaggio. The machine according to the invention is capable of volumetrically dosing and transferring the quantity exactly necessary for the production of the required piece into the cavity of a mold. This occurs by means of the dosing tanks which are in a 1 to 1 ratio with the mold cavities. That is, each cavity of the mold has its own dosing tank.
La macchina secondo l’invenzione può adattarsi ai cambiamenti di esigenze produttiva diminuendo il numero di cavità da alimentare e gestire e i volumi richiesti anche con volumi diversi nello stesso stampo. The machine according to the invention can adapt to changes in production needs by decreasing the number of cavities to be fed and managed and the volumes required even with different volumes in the same mold.
La macchina secondo l’invenzione garantisce un corretto stampaggio anche in tutti quei casi in cui il bilanciamento delle cavità all’interno di uno stampo multi–impronta possa risultare problematico, come ad esempio nel caso di iniezione di Silicone Liquido (LSR). The machine according to the invention guarantees correct molding even in all those cases in which the balancing of the cavities inside a multi-cavity mold can be problematic, such as in the case of injection of Liquid Silicone (LSR).
La macchina secondo l’invenzione prevede un sistema di serbatoi di dosaggio indipendente ed esterno allo stampo, con un proprio motore e relativi controlli di azionamento. Ciò permette, di utilizzare facilmente la macchina secondo l’invenzione come gruppo di iniezione secondario ad uno stampaggio tradizionale e inoltre offre la possibilità di utilizzare la macchina secondo l’invenzione anche in una linea di assemblaggio. The machine according to the invention provides a system of independent and external dosing tanks to the mold, with its own motor and related drive controls. This allows you to easily use the machine according to the invention as a secondary injection unit to a traditional molding and also offers the possibility of using the machine according to the invention even in an assembly line.
Vantaggiosamente l’attuatore di ciascun serbatoio di dosaggio comprende un pistone con una camera e uno stelo con un condotto per il passaggio di materiale fluido. Quindi sia il riempimento che lo svuotamento dello serbatoio di dosaggio avviene in modo coassiale al pistone seguendo una logica FIFO. In pratica il primo materiale ad entrare nel serbatoio è il primo a venir iniettato, così facendo viene diminuita al minimo la permanenza del materiale del serbatoio riducendo i rischi di degrado o vulcanizzazione. Advantageously, the actuator of each dosing tank comprises a piston with a chamber and a stem with a duct for the passage of fluid material. Therefore, both the filling and the emptying of the dosing tank takes place coaxial to the piston following a FIFO logic. In practice, the first material to enter the tank is the first to be injected, thus minimizing the permanence of the tank material, reducing the risk of degradation or vulcanization.
I serbatoi di dosaggio presentano un’alimentazione coassiale. L’alimentazione coassiale dei serbatoi di dosaggio e il fatto che la macchinina sia realizzata in una struttura indipendente ed esterna allo stampo consente di abbinare facilmente ad ogni shooting pot un propria alimentazione indipendente di colorante con il proprio miscelatore statico. In pratica nello stesso stampo ogni pezzo potrebbe avere un colore diverso. The dosing tanks have a coaxial feed. The coaxial feeding of the dosing tanks and the fact that the toy car is made in an independent structure external to the mold allows you to easily combine each shooting pot with its own independent dye supply with its own static mixer. In practice, in the same mold each piece could have a different color.
Nella macchina secondo l’invenzione il pistone del serbatoio di dosaggio non richiede alcuna regolazione, grazie alla previsione del primo manicotto solidale al tavolo fisso e del secondo manicotto solidale alla piastra di iniezione collegata al tavolo mobile. La regolazione del dosaggio di materiale avviene attraverso una ghiera micro filettata del primo manicotto. Tale ghiera risulta completamente esterna allo stampo e alloggiata in una struttura a se stante. Ciò fa si che la regolazione sia molto semplice, veloce e non rischiosa, in quanto da eseguire in una zona facilmente accessibile e lontana dallo stampo caldo. Questa modalità costruttiva, inoltre, rende possibile controllare la ghiere filettate anche con dei servo attuatori impostabili da pannello di controllo. In the machine according to the invention, the piston of the dosing tank does not require any adjustment, thanks to the provision of the first sleeve integral with the fixed table and the second sleeve integral with the injection plate connected to the mobile table. The adjustment of the material dosage takes place through a micro threaded ring nut of the first sleeve. This ring nut is completely external to the mold and housed in a separate structure. This means that the adjustment is very simple, fast and safe, as it must be carried out in an easily accessible area far from the hot mold. This construction method also makes it possible to control the threaded ring nuts even with servo actuators that can be set from the control panel.
Vantaggiosamente, ogni serbatoio di dosaggio è collegato ad un’alimentazione a bassa pressione e ad un alimentatore di colorante. In questo modo ogni singola cavitàpezzo potrebbe avere una colorazione diversa dalle altre. Advantageously, each dosing tank is connected to a low pressure supply and to a colorant feeder. In this way, each single piece cavity could have a different color from the others.
Ulteriori caratteristiche dell'invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue con riferimento alle tavole di disegno allegate, aventi solo valore esemplificativo e non limitativo, in cui: Further characteristics of the invention will become clearer from the detailed description that follows with reference to the attached drawing tables, having only an exemplary and non-limiting value, in which:
la Fig. 1 è una vista in prospettiva della macchina di stampaggio ad iniezione secondo l’invenzione; Fig. 1 is a perspective view of the injection molding machine according to the invention;
la Fig. 2 è una vista frontale della macchina di Fig. 1; la Fig. 3 è una vista in sezione, presa lungo il piano di sezione III-III di Fig. 2, in cui il serbatoio di dosaggio è pieno, all’inizio della fase di iniezione; Fig. 2 is a front view of the machine of Fig. 1; Fig. 3 is a sectional view, taken along the section III-III of Fig. 2, in which the dosing tank is full, at the beginning of the injection phase;
la Fig. 3A è un particolare ingrandito di Fig. 3; Fig. 3A is an enlarged detail of Fig. 3;
la Fig. 4 è una vista come Fig. 3, in cui il serbatoio di dosaggio è vuoto, alla fine della fase di iniezione; Fig. 4 is a view like Fig. 3, in which the metering tank is empty, at the end of the injection phase;
la Fig. 4A è un particolare ingrandito di Fig. 4; Fig. 4A is an enlarged detail of Fig. 4;
la Fig. 5 è una vista in prospettiva come Fig. 1, ma illustrante anche lo stampo; e Fig. 5 is a perspective view like Fig. 1, but also illustrating the mold; And
la Fig. 6 è una vista in sezione come Fig. 3, ma illustrante anche lo stampo. Fig. 6 is a sectional view like Fig. 3, but also illustrating the mold.
Con l’ausilio delle Figure viene descritta la macchina di stampaggio ad iniezione secondo l’invenzione, indicata complessivamente con il numero di riferimento (100). With the aid of the Figures, the injection molding machine according to the invention is described, indicated as a whole with the reference number (100).
Per ora con riferimento alle Figg. 1 e 2, la macchina (100) comprende un basamento (1), due fiancate (2) fissate al basamento, una traversa superiore (3) fissata alle due fiancate (2), e una pluralità di ugelli di iniezione (4) montati sulla traversa superiore (3). Ciascun ugello di iniezione (4) è alimentato da un rispettivo serbatoio di dosaggio (shooting pot) (S) montato nella traversa superiore (3). For now, with reference to Figs. 1 and 2, the machine (100) comprises a base (1), two sides (2) fixed to the base, an upper crosspiece (3) fixed to the two sides (2), and a plurality of injection nozzles (4) mounted on the upper cross member (3). Each injection nozzle (4) is fed by a respective dosing tank (shooting pot) (S) mounted in the upper crosspiece (3).
Un tavolo fisso (5) è fissato alle due fiancate (2) e un tavolo mobile (6) è montato scorrevole verticalmente tra le due fiancate, al di sotto del tavolo fisso (5). A fixed table (5) is fixed to the two sides (2) and a mobile table (6) is mounted sliding vertically between the two sides, below the fixed table (5).
Il tavolo mobile (6) è collegato a una piastra di iniezione (7), tramite colonne (8) che attraversano il tavolo fisso (5). La piastra di iniezione (7) è montata scorrevole verticalmente tra le due fiancate (2) al di sopra del tavolo fisso (5). Sulla piastra di iniezione (7) sono montati attuatori che agiscono entro i rispettivi serbatoi di dosaggio (S) collegati agli ugelli di iniezione (4) per l’iniezione di materiale fluido, come sarà descritto in dettaglio in seguito. The mobile table (6) is connected to an injection plate (7), by means of columns (8) which cross the fixed table (5). The injection plate (7) is mounted vertically sliding between the two sides (2) above the fixed table (5). On the injection plate (7) actuators are mounted which act within the respective dosing tanks (S) connected to the injection nozzles (4) for the injection of fluid material, as will be described in detail below.
Un motore (10) è montato sul basamento (1). Il motore (10) preferibilmente è un motore elettrico di tipo brushless, dotato di servo-azionamento. A motor (10) is mounted on the crankcase (1). The motor (10) is preferably an electric motor of the brushless type, equipped with a servo-drive.
Con riferimento a Fig. 3, il motore (10) comprende un albero motore (11) con asse verticale che attraversa il basamento (1). Sull’albero motore (11) è montata una puleggia (12) che aziona una cinghia (13) per trasmettere un moto rotatorio ad una vite (14). La vite (14) ha un asse verticale parallelo all’asse dell’albero (11) del motore. With reference to Fig. 3, the motor (10) comprises a motor shaft (11) with a vertical axis which crosses the base (1). A pulley (12) is mounted on the crankshaft (11) which drives a belt (13) to transmit a rotary motion to a screw (14). The screw (14) has a vertical axis parallel to the axis of the shaft (11) of the motor.
La vite (14) impana in una madrevite (15) solidale al tavolo mobile (6). In questo modo il tavolo mobile (6) può traslare verticalmente, grazie alla rotazione della vite (14) che movimenta la madrevite (15). Preferibilmente la madrevite (15) è a ricircolo di sfere. The screw (14) breads in a nut screw (15) integral with the mobile table (6). In this way the mobile table (6) can translate vertically, thanks to the rotation of the screw (14) which moves the nut screw (15). Preferably the nut screw (15) is ball recirculating.
Un gruppo alimentazione/miscelazione (20) è fissato alle fiancate (2). Il gruppo miscelazione (20) ha la forma di una staffa sostanzialmente ad “U”, vista in pianta, in modo da sporgere anteriormente rispetto alle fiancate (2). A feeding / mixing unit (20) is fixed to the sides (2). The mixing unit (20) has the shape of a substantially U-shaped bracket, seen in plan, so as to protrude in front of the sides (2).
Nel gruppo miscelazione (20) è ricavato un ingresso di alimentazione (21) per l’alimentazione del materiale fluido da stampare. Una pluralità di miscelatori statici (22) sono collegati al gruppo miscelazione (20) per miscelare coloranti con il materiale da stampare. In the mixing group (20) there is a power inlet (21) for feeding the fluid material to be printed. A plurality of static mixers (22) are connected to the mixing group (20) to mix dyes with the material to be printed.
Con riferimento a Fig. 3, ciascun miscelatore statico (22) comprende: With reference to Fig. 3, each static mixer (22) comprises:
- un canale (23) comunicante con l’ingresso di alimentazione (21), e - a channel (23) communicating with the power input (21), e
- un ingresso colorante (24) comunicante con il canale (23) del miscelatore statico. - a colorant inlet (24) communicating with the channel (23) of the static mixer.
Con particolare rifermento a Fig. 3A, ciascun serbatoio di dosaggio (S) comprende un corpo (30) entro il quale è ricavata una camera (31) che comunica con l’ugello d’iniezione (4) tramite un canale (32) ricavo nella traversa superiore (3). In particolare l’ugello d’iniezione (4) è di tipo ad otturazione e comprende uno spillo (70) regolato da un cilindro (71). With particular reference to Fig. 3A, each dosing tank (S) comprises a body (30) within which a chamber (31) is formed which communicates with the injection nozzle (4) through a channel (32) obtained in the upper cross member (3). In particular, the injection nozzle (4) is of the shut-off type and includes a needle (70) regulated by a cylinder (71).
Un pistone (40) è montato scorrevole nella camera (31) del corpo del serbatoio di accumulo. Il pistone (40) ha uno stelo (41) che sporge inferiormente dal pistone (40). Lo stelo (41) ha un diametro inferiore rispetto al pistone (40) in modo da definire uno spallamento (42) del pistone che costituisce una superficie di battuta. A piston (40) is slidably mounted in the chamber (31) of the storage tank body. The piston (40) has a rod (41) which protrudes from the lower part of the piston (40). The rod (41) has a smaller diameter than the piston (40) so as to define a shoulder (42) of the piston which forms an abutment surface.
Nel pistone (40) è ricavata una camera (43) comunicante con un condotto (44) che si estende nello stelo (41) del pistone. In the piston (40) there is a chamber (43) communicating with a duct (44) which extends into the piston rod (41).
Una valvola monodirezionale di non ritorno (V) è disposta tra la camera (43) del pistone e il condotto (44) dello stelo del pistone. La valvola monodirezionale di non ritorno (V) consente il flusso di materiale dal condotto (44) dello stelo del pistone alla camera (43) del pistone e non viceversa. A one-way non-return valve (V) is arranged between the piston chamber (43) and the piston rod duct (44). The one-way non-return valve (V) allows the flow of material from the duct (44) of the piston rod to the chamber (43) of the piston and not vice versa.
Un tappo (45) è disposto all’estremità superiore del pistone (40) per chiudere la camera (43) del pistone. Il tappo (45) presenta condotti (46) che mettono in comunicazione la camera (43) del pistone con la camera (31) del corpo del serbatoio di dosaggio. A cap (45) is arranged at the upper end of the piston (40) to close the piston chamber (43). The cap (45) has ducts (46) which put the piston chamber (43) in communication with the chamber (31) of the metering tank body.
Con riferimento a Fig. 3, lo stelo (41) del pistone si estende inferiormente e attraversa la piastra di iniezione (7) e la tavola fissa (5). Lo stelo (41) del pistone presenta un’estremità inferiore collegata, mediante un tubo flessibile (47), al miscelatore statico (22). In questo modo il condotto (23) del miscelatore statico (22) è in comunicazione con il condotto (44) dello stelo del pistone. With reference to Fig. 3, the piston rod (41) extends below and passes through the injection plate (7) and the fixed table (5). The piston rod (41) has a lower end connected, by means of a flexible tube (47), to the static mixer (22). In this way the duct (23) of the static mixer (22) is in communication with the duct (44) of the piston rod.
Tornando a Fig. 3A, un primo manicotto (50) è montato sul tavolo fisso (5) e sporge superiormente dalla tavola fissa, attraversando la piastra di iniezione (7) e terminando entro la camera (31) del corpo del serbatoio di dosaggio. Lo stelo (41) del pistone è montato scorrevole entro il primo manicotto (50), per scorrere verticalmente. Quindi il primo manicotto (50) funge da guida per lo stelo (41) del pistone. Returning to Fig. 3A, a first sleeve (50) is mounted on the fixed table (5) and protrudes from the top of the fixed table, passing through the injection plate (7) and ending inside the chamber (31) of the dosing tank body. The piston rod (41) is slidably mounted within the first sleeve (50), to slide vertically. Then the first sleeve (50) acts as a guide for the piston rod (41).
Con riferimento a Fig. 4A, il primo manicotto (50) presenta un bordo superiore (50a) disposto nella camera del serbatoio di dosaggio. Il bordo superiore (50a) del primo manicotto, funge da finecorsa per il pistone (40). Infatti come mostrato in Fig. 3A, lo spallamento (42) del pistone va in battuta contro il bordo superiore (50a) del primo manicotto. With reference to Fig. 4A, the first sleeve (50) has an upper edge (50a) disposed in the chamber of the metering tank. The upper edge (50a) of the first sleeve acts as a stop for the piston (40). In fact, as shown in Fig. 3A, the shoulder (42) of the piston abuts against the upper edge (50a) of the first sleeve.
Il primo manicotto (50) è una ghiera di regolazione micrometrica avvitata al tavolo fisso, in modo da regolare la corsa del pistone (40) e quindi la quantità di materiale da caricare nella camera (31) del serbatoio di dosaggio. The first sleeve (50) is a micrometric adjustment ring nut screwed to the fixed table, so as to adjust the stroke of the piston (40) and therefore the quantity of material to be loaded into the chamber (31) of the dosing tank.
Un secondo manicotto (51) è fissato alla piastra di iniezione (7) e sporge superiormente dalla piastra di iniezione terminando entro la camera (31) del corpo del serbatoio di dosaggio. Il secondo manicotto (51) è monto scorrevole sul primo manicotto (50). Quindi il primo manicotto (50) funge da guida per il secondo manicotto (51). A second sleeve (51) is fixed to the injection plate (7) and protrudes from the top of the injection plate ending in the chamber (31) of the metering tank body. The second sleeve (51) is slidably mounted on the first sleeve (50). Then the first sleeve (50) acts as a guide for the second sleeve (51).
Con riferimento a Fig. 3A, il secondo manicotto (51) presenta un bordo superiore (51a) disposto nella camera del serbatoio di dosaggio. Il bordo superiore (51a) del secondo manicotto, funge da superficie di battuta per andare in battuta contro lo spallamento (42) del pistone, in modo da spingere il pistone (40) verso l’atro per il trasferimento del materiale dalla camera (31) del serbatoio di dosaggio verso l’ugello di iniezione (4). With reference to Fig. 3A, the second sleeve (51) has an upper edge (51a) disposed in the chamber of the metering tank. The upper edge (51a) of the second sleeve acts as an abutment surface to abut against the shoulder (42) of the piston, so as to push the piston (40) towards the other for the transfer of the material from the chamber (31 ) of the dosing tank to the injection nozzle (4).
In seguito viene descritto il funzionamento della macchina (100) secondo l’invenzione. The operation of the machine (100) according to the invention is described below.
Con riferimento alle Figg. 1, 2, 3 e 3A la macchina (100) viene alimentata con il materiale fluido attraverso l’ingresso (21) del gruppo di alimentazione. Il materiale fluido fluisce a bassa pressione nei canali (23) dei tre miscelatori statici (22) mescolandosi con il colorante iniettato attraverso gli ingressi colorante (24) dei miscelatori statici. With reference to Figs. 1, 2, 3 and 3A the machine (100) is fed with the fluid material through the inlet (21) of the power supply unit. The fluid material flows at low pressure into the channels (23) of the three static mixers (22), mixing with the colorant injected through the colorant inlets (24) of the static mixers.
Il materiale fluido miscelato al colorante fluisce attraverso il tubo flessibile (47) e il condotto (44) dello stelo del pistone. La valvola di non ritorno (V) viene aperta dalla pressione del materiale. In questo modo il materiale può fluire nella camera (43) del pistone. Attraverso i condotti (46) del tappo del pistone, il materiale fluisce dalla camera del pistone all’interno della camera (31) del serbatoio di dosaggio, determinando l’arretramento del pistone (40) fino a una posizione di finecorsa; cioè fino a quando il pistone non incontra il bordo superiore (50a) del primo manicotto. Tale posizione di finecorsa è impostata agendo sulla ghiera di regolazione micrometrica del primo manicotto (50). The fluid material mixed with the dye flows through the flexible tube (47) and the conduit (44) of the piston rod. The non-return valve (V) is opened by the material pressure. In this way the material can flow into the piston chamber (43). Through the ducts (46) of the piston cap, the material flows from the piston chamber into the chamber (31) of the dosing tank, causing the piston (40) to retract to a limit switch position; that is, until the piston meets the upper edge (50a) of the first sleeve. This limit switch position is set by acting on the micrometric adjustment ring of the first sleeve (50).
Una volta che i serbatoi di dosaggio (S) sono stati riempiti, il servo azionamento del motore (10) viene attivato. Quindi il motore (10), mediante la cinghia (13), la vite (14) e la madrevite (15) muove il tavolo mobile (6). Il tavolo mobile (6), mediante le colonne (8), muove la piastra di iniezione (7). La piastra di iniezione (7) muove i secondi manicotti (51) che determinano un avanzamento del pistone (40) (vedere Figure 4 e 4A). Once the dosing tanks (S) have been filled, the servo motor drive (10) is activated. Then the motor (10), by means of the belt (13), the screw (14) and the nut screw (15), moves the mobile table (6). The mobile table (6), by means of the columns (8), moves the injection plate (7). The injection plate (7) moves the second sleeves (51) which cause the piston (40) to advance (see Figures 4 and 4A).
La pressione che si genera, in questo modo, all’interno della camera (31) del serbatoio di dosaggio pieno di materiale determina, contemporaneamente, la chiusura della valvola di non ritorno (V) e l’iniezione ad alta pressione del materiale, attraverso il canale (32) della traversa e gli ugelli di iniezione (4). Con riferimento alle Figg. 5 e 6 il materiale viene iniettato dagli ugelli (4) all’interno di una cavità di uno stampo (200). The pressure that is generated, in this way, inside the chamber (31) of the dosing tank full of material determines, at the same time, the closure of the non-return valve (V) and the high pressure injection of the material, through the channel (32) of the cross member and the injection nozzles (4). With reference to Figs. 5 and 6 the material is injected from the nozzles (4) into a cavity of a mold (200).
Una volta completata l’iniezione, lo spillo di chiusura (70) degli ugelli di iniezione viene fatto avanzare attraverso i cilindri (71) andando ad otturare il punto di iniezione della cavità stampo (200). A questo punto, dopo l’estrazione dei pezzi solidificati dallo stampo, il processo può iniziare di nuovo con il riempimento dei serbatoi di dosaggio (S). Once the injection is complete, the closing pin (70) of the injection nozzles is advanced through the cylinders (71), blocking the injection point of the mold cavity (200). At this point, after the extraction of the solidified pieces from the mold, the process can start again with the filling of the dosing tanks (S).
Anche se la macchina secondo l’invenzione risulta particolarmente adatta per materiali termoplastici e termoindurenti (tipo silicone liquido), è inteso che la presente invenzione si estende ad una macchina per lo stampaggio ad iniezione di qualsiasi tipo di materiale fluido, quale ad esempio cere per pastelli o candele e anche nel settore alimentare (come ad es. cioccolato). Although the machine according to the invention is particularly suitable for thermoplastic and thermosetting materials (such as liquid silicone), it is understood that the present invention extends to a machine for injection molding of any type of fluid material, such as for example waxes for crayons or candles and also in the food sector (such as chocolate).
Alla presente forma di realizzazione dell'invenzione, possono essere apportate variazioni e modifiche equivalenti, alla portata di un tecnico del ramo, che rientrano comunque entro l'ambito dell'invenzione. Equivalent variations and modifications can be made to the present embodiment of the invention, within the reach of a person skilled in the art, which however fall within the scope of the invention.
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