ITPC20080013A1 - Metodo e apparecchiatura per la miscelazione e il dosaggio di adesivi multicomponente - Google Patents

Description

METODO E APPARECCHIATURA PER LA MISCELAZIONE E IL DOSAGGIO DI ADESIVI MULTICOMPONENTE

La presente invenzione propone un metodo per la preparazione di adesivi multicomponente a base solvente o acqua, effettuata tramite un apparecchio miscelatore – dosatore comprendente più serbatoi contenenti i vari componenti da miscelare collegati a un contenitore principale dove sono previsti mezzi meccanici per miscelare detti componenti, caratterizzato dal fatto di prevedere una sequenza di immissione dei vari componenti nel contenitore principale e un software per il calcolo delle quantità di ciascun componente che permettono di ottenere le percentuali di dosaggio esatte e di mantenerle costanti durante il tempo.

Nel dettaglio detto metodo prevede una innovativa sequenza di erogazione che permette di gestire gli errori di erogazione dei gruppi pompa – valvola, che si trovano a valle di ciascun serbatoio, in particolare per quanto riguarda il catalizzatore o indurente che essendo in percentuale molto minore rispetto agli altri componenti, a parità di errore di erogazione in peso, influisce maggiormente sulle caratteristiche finali dell’adesivo.

Il miscelatore - dosatore previsto dall’invenzione in particolare è già predisposto per funzionare in linea con macchine accoppiatrici, o macchine simili che utilizzano adesivi di questo tipo, in quanto in base a un consenso inviato da detta macchina accoppiatrice, comincia la preparazione della quantità di adesivo richiesta e la invia al serbatoio della macchina tramite una pompa montata a valle del contenitore di miscelazione.

Attualmente sul mercato esistono miscelatori per adesivi multicomponente comprendenti un serbatoio per ciascun componente da miscelare, dotati ciascuno di una pompa, per spingere i vari componenti all’interno del contenitore di miscelazione, e di una valvola controllata elettricamente che regola il flusso del prodotto in uscita per effettuare il dosaggio dei componenti.

In funzione della necessità e delle quantità di adesivo da produrre i vari componenti vengono richiamati all’interno del contenitore di miscelazione secondo il dosaggio previsto.

In questi tipi di miscelatori realizzati secondo la tecnica nota, detto dosaggio avviene tramite una cella di carico, posta sotto al contenitore principale, che rileva il peso complessivo contenitore e del suo contenuto e che permette di calcolare per differenza la quantità di un componente immessa da uno dei serbatoi.

Un sistema di controllo gestisce quindi i tempi di apertura di chiusura di queste valvole in funzione delle percentuali di ciascun componente previste per l’adesivo.

La sequenza di richiamo dei prodotti nel contenitore principale utilizzata nei miscelatori noti, in particolare per realizzare un adesivo multicomponente del tipo utilizzato nelle macchine accoppiatrici, è la seguente:

- immissione della resina

- immissione dell’indurente o catalizzatore

- immissione del solvente

In questo modo il solvente durante il suo tragitto effettua anche una pulizia grossolana delle tubazioni del circuito.

Il problema principale che si riscontra utilizzando miscelatori configurati in questo modo è la scarsa precisione del dosaggio dell’adesivo.

Difatti per contenere i costi di produzione di questi apparecchi non vengono utilizzate pompe accoppiate a motori retroazionati, che garantirebbero un erogazione sempre esatta del prodotto, ma pompe pneumatiche o elettriche di minore precisione, di conseguenza il dosaggio vero e proprio viene effettuato dal sistema cella di carico – sistema di controllo, tramite le valvole di ciascun serbatoio.

Dette valvole se pur efficienti e veloci hanno un tempo di chiusura che causa un ritardo rispetto al consenso inviato dal controllo e che determina un piccolo errore sulla quantità erogata.

In particolare il punto critico del sistema riguarda il componente presente in minor quantità nell’adesivo, in quanto l’errore assoluto di dosaggio della valvola, circa uguale per i vari componenti, risulta invece maggiore in percentuale se riferito appunto al componente in quantità minore.

Per gli adesivi multicomponente il prodotto in quantità minore è il catalizzatore che in genere è dosato con una percentuale venti o trenta volte inferiore rispetto alla resina, di conseguenza è comprensibile come sia sufficiente una piccola variazione di peso per causare un errore percentuale che in alcuni casi può arrivare anche al 10%.

Un tentativo di soluzione al problema è stato quello di stimare questa quantità in eccesso e di tenerne conto aumentando in proporzione anche gli altri componenti per riequilibrare le percentuali di dosaggio previste. Anche questa soluzione non riesce però a garantire la precisione necessaria in quanto la quantità di indurente in eccesso, chiamata nel gergo del settore “volo”, non è mai costante, anzi con il passare del tempo, a causa dello sporco che si accumula sui componenti della valvola, il tempo di reazione della valvola in chiusura tende ad aumentare gradualmente aumentando anche la quantità di “volo”.

Essendo quindi la resina il primo componente richiamato nel contenitore di miscelazione, non è più possibile in seguito correggere la il suo dosaggio in funzione dell’errore sull’indurente.

Nel settore si inserisce ora la presente invenzione che propone un metodo per la miscelazione e il dosaggio di adesivi multicomponente a base solvente o acqua, tramite un apparecchio miscelatore – dosatore comprendente più serbatoi contenenti i vari componenti da miscelare collegati a un contenitore principale dove sono previsti mezzi meccanici per miscelare detti componenti, caratterizzato dal fatto di prevedere una sequenza di immissione nella quale il primo componente richiamato all’interno del contenitore di miscelazione è l’indurente; in questo modo in funzione dell’errore assoluto sul peso di questo componente un software calcola la quantità esatta di resina e del solvente da immettere in seguito per ottenere le percentuali finali di dosaggio previste per l’adesivo.

Il sistema di controllo del dispositivo, come già accennato, è completamente automatico e permette di collegare il miscelatore – dosatore alla macchina accoppiatrice senza la necessità di un operatore fisso per l’utilizzo.

La presente invenzione sarà ora descritta dettagliatamente, a titolo di esempio non limitativo, con riferimento alla figura 1 allegata che rappresenta schematicamente la configurazione e la disposizione dei componenti dell’apparecchio miscelatore – dosatore.

Con riferimento alla figura allegata detto apparecchio miscelatore – dosatore indicato nel complesso con 1 comprende tre serbatoi rispettivamente 2, 3 e 4 e un contenitore di miscelazione 5 dotato di mezzi meccanici 6, quali pale o simili, per mescolare l’adesivo contenuto al suo interno prima di inviarlo alla macchina utilizzatrice.

All’interno di ciascun serbatoio è contenuto uno dei componenti da miscelare e in particolare nel serbatoio 2 è contenuta la resina, nel serbatoio 3 è contenuto l’indurente e nel serbatoio 4 è contenuto il solvente.

A valle dei serbatoi sono posizionate delle pompe erogatrici pneumatiche 7 accoppiate ciascuna a una valvola indicate rispettivamente con 8, 9 e 10.

Dette valvole hanno il compito di dosare le quantità di prodotto immesse all’interno del contenitore di miscelazione in funzione del loro tempo di apertura gestito dal sistema di controllo collocato all’interno del quadro elettronico 11.

Detto sistema di controllo comprende un PLC che riceve i valori delle pesate provenienti dalla cella di carico 12 posizionata sotto al miscelatore e calcola istantaneamente i tempi di apertura delle varie valvole per ottenere le percentuali di dosaggio esatte previste per l’adesivo.

La sequenza di richiamo dei componenti, secondo l’invenzione, è la seguente:

- indurente o catalizzatore

- 50 % di solvente

- Resina

- 50 % di solvente

Il ciclo di preparazione si svolge quindi in quattro fasi come descritto qui di seguito:

Nella prima fase, quando il miscelatore riceve il consenso dalla macchina utilizzatrice per la preparazione dell’adesivo, viene azionata la pompa a valle del serbatoio 3 e, in funzione della quantità di adesivo richiesta, la valvola 9 viene aperta per un certo tempo calcolato dal PLC in modo da richiamare la frazione di indurente necessaria.

La cella di carico sottostante misura la quantità effettiva di indurente immesso nel contenitore di miscelazione che generalmente è differente e maggiore rispetto a quella di target a causa delle imprecisioni degli azionamenti della valvola già accennati in precedenza.

A questo punto il PLC ricalcola le quantità di correzione di resina e solvente, ovvero i tempi di apertura delle valvole, per riottenere le percentuali di dosaggio dell’adesivo.

Nella seconda fase il PLC aziona la pompa a valle del serbatoio 4 e, tramite la valvola 10, immette nel contenitore il 50% della quantità totale di solvente prima ricalcolata.

La terza fase consiste nell’immissione del 100% della dose di resina calcolata nella prima fase; il PLC aziona la pompa a valle del serbatoio 2 e apre la valvola 7 per il tempo corrispondente al passaggio della quantità necessaria.

Anche in questo caso la valvola può causare una piccola differenza di quantità immessa rispetto a quella prevista, ma, essendo la resina il componente in quantità maggiore, l’errore percentuale sul dosaggio finale risulta decine di volte inferiore rispetto a quello che si ha sugli adesivi prodotti con i miscelatori noti. In ogni caso la cella di carico rileva anche questo piccolo errore e il PLC ricalcola ancora la quantità di correzione da aggiungere alla metà del solvente rimanente.

Nella quarta fase viene azionata la pompa a valle del serbatoio 4 e viene richiamata l’ultima frazione di solvente che durante il suo percorso effettua anche una pulizia delle tubazioni che portano al contenitore 5.

A questo punto l’adesivo viene miscelato dalle pale 6 per il tempo necessario; quando il prodotto è pronto il PLC invia un consenso alla pompa 13 a valle del contenitore di miscelazione che invia l’adesivo al serbatoio della macchina utilizzatrice.

Grazie alla presente invenzione è quindi possibile eliminare le limitazione dei dispositivi noti utilizzando un apparecchiatura dotata di una componenstistica simile e quindi senza un incremento di costi rispetto ai prodotti attuali.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo per la miscelazione e il dosaggio di adesivi multicomponente a base solvente o acqua, caratterizzato dal fatto di prevedere le seguenti fasi: - erogazione del componente che entra in quantità minore nella miscela finale, dosato secondo la quantità di adesivo da produrre; - misurazione della quantità effettivamente erogata di detto componente - ricalcolo delle quantità dei successivi componenti in funzione della misurazione effettuata sul primo componente erogato; - erogazione degli altri componenti secondo le quantità ricalcolate; 2) Metodo per la miscelazione e il dosaggio di adesivi multicomponente a base solvente o acqua, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nel dettaglio la sequenza di immissione dei componenti nel contenitore di miscelazione prevede: - erogazione della quantità prevista di indurente o catalizzatore; - misurazione della quantità di indurente effettivamente erogata; - ricalcolo della quantità di resina in funzione della quantità di indurente erogata; - erogazione della quantità ricalcolata di resina; - ricalcolo della quantità di solvente in funzione della quantità di indurente e di resina erogata - erogazione della quantità ricalcolata di solvente. 3) Metodo per la miscelazione e il dosaggio di adesivi multicomponente a base solvente o acqua, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nel dettaglio la sequenza di immissione dei componenti nel contenitore di miscelazione prevede: - erogazione della quantità prevista di indurente o catalizzatore; - misurazione della quantità di indurente effettivamente erogata - ricalcolo della quantità di resina e di solvente in funzione della quantità di indurente erogata; - erogazione del 50% della quantità ricalcolata di solvente; - erogazione della quantità ricalcolata di resina; - ricalcolo della quantità di solvente ancora da erogare in funzione delle quantità di indurente e di resina erogate; - erogazione della quantità rimanente di solvente. 4) Apparecchio per la miscelazione e il dosaggio di adesivi multicomponente a base solvente o acqua, del tipo comprendente più serbatoi nei quali sono contenuti i vari componenti da miscelare e un contenitore di miscelazione nel quale fluiscono detti componenti caratterizzato dal fatto di prevedere: - mezzi atti a prelevare ciascun componente dal serbatoio e a inviarlo verso il contenitore di miscelazione; - mezzi atti a dosare la quantità di componente effettivamente erogata da ciascun serbatoio; - mezzi atti a ricalcolare le quantità di ciascun componente secondo le percentuali previste per l’adesivo finale e in funzione delle quantità effettivamente erogate dei componenti erogati in precedenza; - mezzi meccanici atti a miscelare i vari componenti all’interno del contenitore di miscelazione. 5) Apparecchio per la miscelazione e il dosaggio di adesivi multicomponente a base solvente o acqua, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che: - detti mezzi di prelievo sono costituiti da pompe erogatrici pneumatiche; - detti mezzi di dosaggio sono costituiti da elettrovalvole; - detti mezzi di misurazione sono costruiti da una cella di carico posizionata sotto al contenitore di miscelazione; - detti mezzi di calcolo sono costituiti da un PLC e dal relativo software di gestione che ricevono i valori delle pesate come input e forniscono i segnali di apertura e chiusura delle valvole come output; - detti mezzi di mandata del prodotto sono costituiti da una pompa comandata dal PLC e dal software.