ITMI972471A1 - Iniettore in particolare per materiale termoplastico con vite a rotazione continua e mezzi di accumulo del materiale da iniettare - Google Patents

Description

INIETTORE IN PARTICOLARE PER MATERIALE TERMOPLASTICO, CON VITE A ROTAZIONE CONTINUA E MEZZI DI ACCUMULO DEL MATERIALE DA INIETTARE,

La presente invenzione propone un dispositivo di iniezione previsto in particolare per materiale termoplastico, con vite di iniezione a rotazione continua e in cui sono previsti mezzi di accumulo del materiale da iniettare.

Più in particolare l'invenzione riguarda un iniettore di tipo comprendente una vite miscelatrice che dirige il materiale, lungo un condotto, ad un cilindro di iniezione e in cui è previsto, dalla parte opposta di detto cilindro di iniezione, un secondo cilindro di accumulo collegato allo stesso canale che collega la vite miscelatrice al cilindro di iniezione.

Una coppia di valvole, disposte una lungo il condotto che collega la vite al cilindro di iniezione e l'altra lungo il condotto di uscita del materiale, permettono di gestire il flusso del materiale miscelato in modo da consentire di mantenere costantemente in movimento la vite, nonostante la discontinuità delle fasi di iniezione.

Secondo una ulteriore versione preferita dell'invenzione, i mezzi di accumulo potranno essere costituiti da una seconda vite di iniezione, mobili lungo il proprio asse.

Le apparecchiature note per l’iniezione di materiale termoplastico comprendono una vite miscelatrice, ad esempio con rapporto lunghezza/diametro 25 ~40 circa, posta in rotazione attorno al proprio asse all'interno di una camera che viene alimentata con il materiale da miscelare, materiale che viene poi diretto verso mezzi di iniezione generalmente costituiti da uno stantuffo oleodinamico che provvede ad iniettare il materiale nello stampo, attraverso un ugello, con la pressione necessaria. Nelle apparecchiature note un condotto collega l' estremità anteriore della camera della vite con la parete di testata dello stantuffo di iniezione e, su questo canale, è presente una derivazione diretta aH’ugello di iniezione che fa capo all’interno dello stampo.

Questa configurazione è tipica degli iniettori di materiale termoplastico che, per la sua densità, si presta con difficoltà ad essere iniettato direttamente dalla vite. La richiesta di pressioni più elevate ha portato a sviluppare macchine dotate di mezzi di iniezione, in particolare stantuffi oleodinamici, separati, atti a garantire anche una elevata e controllata velocità di riempimento degli stampi.

In queste apparecchiature la vite viene azionata per il tempo necessario a riempire lo stantuffo, dopo di che viene chiuso il passaggio che mette in comunicazione le due camere e si ferma la rotazione della vite mentre lo stantuffo esegue l' iniezione.

La vite lavora perciò in maniera discontinua, con notevoli tempi morti corrispondenti alle fasi di iniezione del materiale, durante le quali lo stantuffo di iniezione avanza e la vite resta ferma.

Questo sistema presenta un risvolto economico negativo, dal momento che queste apparecchiature sono estremamente costose e sarebbe opportuno poterle utilizzare senza intemizioni.

La soluzione a questo problema è offerta dalla presente invenzione, la quale propone un iniettore in particolare per materiali termoplastici, con vite a rotazione continua e mezzi di accumulo del materiale da iniettare.

Sono presenti mezzi valvolari in grado di deviare il flusso proveniente dalla vite verso l'accumulo oppure direttamente verso riniettore, in modo che durante la fase di iniezione del materiale il prodotto miscelato proveniente dalla vite possa essere inviato ai dispositivi di accumulo, consentendo alla vite di lavorare continuamente nonostante il ciclo discontinuo dell'iniezione. La presente invenzione sarà ora descritta dettagliatamente, a titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle figure allegate in cui:

- la figura I illustra schematicamente, in sezione, un dispositivo di iniezione secondo l’invenzione; - le figure 2, 3 e 4 illustrano schematicamente il dispositivo di figura 1 durante le seguenti fasi di un ciclo di iniezione;

- la figura 5 è la sezione schematica di un particolare del dispositivo di iniezione;

- la figura 6 illustra schematicamente un'ulteriore versione preferita di un iniettore secondo l' invenzione.

Con riferimento alla figura 1, con il numero 1 si indica il corpo di un iniettore, che riceve il materiale da una vite miscelatrice 2 e lo inietta all’intemo di uno stampo, illustrato schematicamente ed indicato con il numero 3, attraverso un ugello 4 sul quale è presente una valvola di chiusura 5. La vite ruota all’interno di una camera 6 e dirige il materiale verso un condotto 7 che fa capo ad un canale S.

Il canale 8 è collegato da una parte con la camera 9 di uno stantuffo di iniezione indicato nel suo complesso con 10 e, dalla parte opposta rispetto alla vite 2, con la camera 11 di un secondo stantuffo indicato nel suo complesso con 12.

Il canale 8 si raccorda, in prossimità dell’uscita della camera 9, con l’ugello 4 e, sul tratto di canale 8 compreso fra la vite 2 e lo stantuffo 10 è inserita una seconda valvola di chiusura 13.

Lo stantuffo 10, preferìbilmente del tipo oleodinamico, effettua l’iniezione, mentre lo stantuffo 12, che nel seguito verrà indicato con il termine “stantuffo di accumulo’’ riceve invece il materiale miscelato dalla vite 2, durante la fase di iniezione dello stantuffo 10.

All’inizio di un ciclo di iniezione, entrambe le valvole 5 e 13 sono chiuse, come illustrato in figura 2. Il materiale miscelato, che la vite 2 spinge fuori lungo il condotto 7, passa verso il tratto inferiore del canale 8 e va a riempire la camera 11 dello stantuffo di accumulo 12.

La fase successiva prevede l’apertura della valvola 13, come illustrato in figura 3 e l’avanzamento dello stantuffo 12, che spinge il materiale lungo il canale 8 dove questo si miscela al nuovo materiale proveniente dalla camera della vite 2, e si dirìge verso la camera 9 dello stantuffo di iniezione 10, che durante questa fase arretra.

Successivamente (vedi figura 4) si chiude la valvola 13 e si apre la valvola 5.

Lo stantuffo 10 avanza allora effettuando P iniezione con la pressione necessaria, mentre la vite, che continua la sua rotazione, dirìge nuovamente il materiale miscelato verso la camera 11 dello stantuffo di accumulo ed il sistema, al termine della fase di iniezione, verrà a trovarsi nuovamente nella situazione illustrata in figura 2, per ricominciare un nuovo ciclo.

E’ chiaro allora che con il sistema descritto è possibile mantenere costantemente in funzione la vite miscelatrice 2, anche quando il ciclo di iniezione è discontinuo, dal momento che il materiale appena miscelato, quando lo stantuffo 10 è impegnato ad iniettare nello stampo, può venire diretto verso lo stantuffo di accumulo 12.

Il particolare di figura 5 mette in evidenza un raccordo per lo sfogo del gas durante il riempimento di una camera di iniezione 20.

Attraverso questa apertura è previsto un ugello 16 (Fig. 5) di scarico del gas, preferibilmente collegato a dispositivi di aspirazione non illustrati, che permette di eliminare completamente il gas del materiale fuso.

In tal caso la corsa di ritorno dello stantuffo 10 è realizzata, in fase anticipata, con un altro stantuffo supplementare posto all’estremità posteriore del cilindro oleodinamico che muove lo stantuffo 10 (Fig. 5).

La vite di miscelazione 2, che presenta un filetto cilindrico, non richiede più un tratto a sezione ridotta, dove diminuisce di sezione, in modo da lasciare un maggior spazio al materiale plastico miscelato permettendo cosi al gas che si forma durante la plastificazione di liberarsi.

In tal modo la vite di miscelazione 2 sarà più corta della analoga vite prevista con il sistema di degasaggio e quindi più economica.

Secondo una configurazione alternativa, illustrata in figura 6, il cilindro di accumulo 11 comprende una seconda vite miscelatrice 17, ed il materiale proveniente dalla vite miscelatrice principale 2 viene inviato verso una tramoggia 18 di alimentazione di questa vite miscelatrice secondaria 17. Con questa soluzione la tramoggia 18 può essere alimentata a pressione ambiente ed in tale percorso di collegamento fia la vite di miscelazione 2 e la tramoggia 18 può essere realizzata l'estrazione del gas.

La vite di miscelazione 2 sarà quindi più corta di quella prevista con i trazionali sistemi di degasaggio e sarà quindi più economica.

II materiale termoplastico viene miscelato nell’estrusione 2 ed alimentata in modo continuativo la vite miscelatrice secondaria 17.

Il materiale termoplastico spinto in avanti dalla rotazione della vite 17 fa arretrare la stessa tipicamente durante la fase di iniezione, che avviene con lo stantuffo 10.

In tal modo si crea così una camera di accumulo in similitudine a quanto realizzato con lo stantuffo di accumulo 12.

Al termine del ciclo di iniezione, e con il movimento delle valvole simile a quanto già precedentemente descritto, il materiale termoplastico affluisce allo stantuffo di niezione 10 in elevata quantità perchè composta la quantità sia dalla camera di accumulo della vite secondaria 17 spinta dal cilindro idraulico posteriore che dalla portata fornita dalla continua e contemporanea rotazione della vite 17.

Un esperto del ramò potrà poi prevedere numerose modifiche al ritrovato, tutte comprese neU'ambito di tutela definito dalle rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Iniettore (1), in particolare per materiale termoplastico, del tipo comprendente una vite miscelatrice (2), mezzi di iniezione (10) atti a ricevere il materiale miscelato da detta vite (2) e ad iniettarlo entro uno stampo (3), caratterizzato dal fatto di prevedere mezzi di accumulo (12) atti a ricevere il materiale miscelato da detta vite (2) durante la fase di iniezione di detti mezzi iniettori (10), essendo previsto un condotto comune (7) atto a collegare detti mezzi di accumulo (12) con detta vite di miscelazione (2) e detti mezzi di iniezione (10).
2. 2. Iniettore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che fra detti mezzi iniettori (1) e detti mezzi di accumulo (12) sono previsti mezzi (5, 13) atti a chiudere selettivamente il passaggio che collega detta vite (2) a detti mezzi di iniezione (10) e l'ugello di iniezione (4) del materiale dello stampo (3).
3. 3. Iniettore secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di iniezione (10) e detti mezzi di accumulo (12) sono costituiti da stantuffi.
4. 4. Iniettore secondo la rivendicazione 3, in cui detti stantuffi sono stantuffi oleodinamici.
5. 5. Iniettore secondo ciascuna delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere mezzi di degasaggio nella parte terminale della camera di iniezione oppure nel condotto di collegamento fra la vite di miscelazione e la tramoggia della seconda vite miscelatrice.
6. 6. Iniettore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di prevedere: - un dispositivo iniettore (10) atto a ricevere materiale miscelato e ad iniettarlo in uno stampo (3) lungo un primo condotto; - mezzi miscelatori atti a miscelare il materiale e a dirigerlo verso detti mezzi iniettori lungo un secondo condotto; - mezzi di accumulo (12) atti a ricevere il materiale da detti mezzi miscelatori lungo un terzo condotto collegato con detto secondo condotto; - mezzi (5, 13) atti a chiudere selettivamente detto primo e detto secondo condotto.
7. 7. Iniettore secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto di prevedere: - una vite di miscelazione del materiale (2), che fa capo ad una zona intermedia di un condotto 8; - uno stantuffo oleodinamico collegato ad una prima estremità di detto condotto (8); - un secondo stantuffo oleodinamico collegato all’estremità opposta di detto condotto (8=; - un ugello di iniezione (4) del materiale nello stampo che sbocca in un tratto di detto condotto compreso tra detta vite di miscelazione e detto stantuffo di iniezione; - mezzi valvolari (5, 13) di chiusura azionabili indipendentemente, previsti su detto condotto di iniezione nello stampo e su detto tratto di canale compreso fra detta vite e detto stantuffo di iniezione.
8. 8. Iniettore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di accumulo sono costituiti da una seconda vite miscelatrice rototraslabile lungo il proprio asse.
9. 9. Iniettore per materiale termoplastico con vite a rotazione continua e mezzi di accumulo del materiale da iniettare, come descritto ed illustrato.
10. 10. Procedimento di iniezione di materiale termoplastico fuso in uno stampo (3) comprendente i passi di: - alimentare con l’iniettore (1) una camera di accumulo (11); - alimentare con l'iniettore (I) e con la camera di accumulo (11) una camera di iniezione (9); - eseguire l’iniezione del materiale termoplastico nello stampo (3).