ITTO20120393A1 - Meccanismo servo-inversione differenziale per macchine formatrici del vetro cavo - Google Patents

Description

“Meccanismo servo-inversione differenziale per macchine formatrici del vetro cavoâ€

DESCRIZIONE

Come noto nelle macchine formatrici del vetro cavo, da esempio quelle denominate IS, l’articolo in lavorazione viene realizzato in due fasi di formatura, una prima fase in un primo stampo detto abbozzatore, dove l’articolo assume una prima forma preliminare, ed una seconda fase in un secondo stampo detto finitore, dove l’articolo assume la forma definitiva. L’articolo viene trasferito dal primo stampo, abbozzatore, al secondo stampo, finitore, per mezzo di un meccanismo, detto “meccanismo di inversione†, che prende l’articolo nella parte inferiore dello stampo abbozzatore, dove si forma il collo, e con un movimento di rotazione di 180° attorno ad un asse posizionato tra i due stampi e normale ad essi, lo trasferisce nello stampo finitore dove l’articolo risulta posizionato con il collo nella parte superiore dello stampo. In Fig.1 à ̈ possibile vedere rappresentate in modo schematico tutte le fasi della formatura di un articolo di vetro cavo. Le fasi: 1 (caricamento goccia), 2 (pressatura), 3 (formatura abbozzo) avvengono in sequenza nello stampo abbozzatore. Le fasi: 5 (rinvenimento), 6 (soffiatura finale), 7 (estrazione) avvengono nello stampo finitore. La fase 4 à ̈ quella di inversione effettuata dal meccanismo di inversione 8 qui riportato schematicamente. Il meccanismo di inversione, come noto, deve effettuare due movimenti per poter compiere il proprio lavoro di trasferimento degli articoli dallo stampo abbozzatore allo stampo finitore. Un movimento principale di rotazione attorno al proprio asse per trasferire e ribaltare gli articoli in lavorazione dallo stampo abbozzatore allo stampo finitore ed un secondo movimento di apertura/chiusura collarino che aprendo e chiudendo i bracci contrapposti di cui à ̈ dotato il meccanismo consente di trattenere gli articoli durante il trasferimento e di rilasciarli nello stampo finitore.

In passato il meccanismo inversione à ̈ stato tipicamente realizzato con attuazione pneumatica sia per il movimento di inversione/reversione che per il movimento di apertura/chiusura collarini. Questo tipo di meccanismi presenta però il problema di avere uno scarso controllo del profilo di moto durante il trasporto dell’articolo e questo crea delle difettosità sugli articoli prodotti che hanno una percentuale di scarto elevata. Infatti l’articolo, essendo composto di vetro ad una temperatura tale da essere ancora deformabile, risente molto delle accelerazioni alle quali viene sottoposto. Recentemente sono quindi stati introdotti i meccanismi inversione controllati tramite sevo motori elettrici per evitare questi problemi. In questi meccanismi però à ̈ gestito elettricamente solo il movimento di inversione/reversione mentre il movimento di apertura/chiusura collarino à ̈ rimasto a gestione pneumatica. Questo à ̈ dovuto alle notevoli difficoltà tecniche per realizzare l’attuazione elettrica del movimento di apertura/chiusura collarino a causa delle dimensioni ridotte del meccanismo inversione e all’impossibilità di ingrandirlo senza andare ad invadere lo spazio di altri meccanismi adiacenti. Il non controllare elettricamente il movimento di apertura/chiusura collarino però non consente di migliorare ulteriormente la qualità del prodotto e la velocità di movimento del meccanismo non essendo possibile controllare in modo preciso gli istanti di apertura e chiusura in relazione al movimento di inversione e reversione da momento che l’attuazione pneumatica (basandosi su un mezzo di trasmissione del moto elastico) à ̈ di per sé imprecisa e non ripetitiva.

Lo scopo della presente invenzione, che ora andremo a descrivere nel dettaglio in base alle figure allegate, Ã ̈ quello di superare tutti i problemi fino a qui descritti e realizzare un meccanismo che abbia entrambi i movimenti di inversione/reversione e apertura/chiusura collarino gestiti tramite motori elettrici.

In Fig.2 viene rappresenta, in vista 3D, una preferita forma realizzativa non limitativa del meccanismo servo-inversione secondo il presente trovato.

In Fig.3 vengono riportate tre viste: laterale 9, frontale 10 e superiore 11 del meccanismo rappresentato in Fig.3.

La caratteristica principale del meccanismo rappresentato in Fig.2, realizzato secondo il presente trovato, à ̈ quella di essere movimentato tramite 2 motori elettrici che consentono di effettuare i movimenti di inversione/reversione e apertura/chiusura collarino senza essere ognuno specializzato a realizzare uno specifico movimento ma collaborando insieme a realizzare entrambi i movimenti. Questa particolare caratteristica consente di realizzare un meccanismo di dimensione inferiori in quanto l’intera potenza di entrambi i motori può essere sfruttata in qualunque istante per effettuare il movimento richiesto senza dover avere un motore che lavora e l’altro che à ̈ fermo a seconda del movimento che si deve effettuare. Questo consente di installare una potenza complessiva inferiore riducendo gli ingombri e consentendo la realizzazione del meccanismo.

Andremo ora a vedere nel dettaglio come questo à ̈ realizzato sul meccanismo rappresentato in Fig.2.

Il meccanismo à ̈ supportato da una piastra base 12 sulla quale sono ancorate due cuffie 13, 13a uguali e contrapposte montate ai due estremi della piastra base 12. Alle due cuffie 13, 13a à ̈ vincolato un albero 14 che attraversando l’intero meccanismo supporta le parti mobili. Nelle due cuffie 13, 13a sono inseriti i due motori elettrici uguali 15, 15a. I motori sono dotati di freno (necessario per evitare la caduta dei bracci per gravità quando i motori non sono alimentati e mantenerli nella posizione voluta durante le operazioni di manutenzione) e datore di posizione (ad esempio encoder o resolver), non illustrati. I motori 15, 15a mettono in moto due viti 16, 16a supportate da cuscinetti, non illustrati. I rotori dei motori 15, 15a possono essere vincolati alle viti 16, 16a direttamente o tramite riduttori di velocità secondo due forme realizzative preferite del presente trovato. Nelle figure 2 e 3 viene rappresentata la preferita forma realizzativa senza riduttori tra motori 15, 15a e viti 16, 16a. Le viti 16, 16a ingranano nelle chiocciole 17, 17a ricavate nei supporti bracci 18, 18a. Sui supporti bracci 18, 18a andranno poi fissati i bracci che porteranno i collarini che a loro volta manipoleranno gli articoli di vetro in produzione, il tutto non illustrato. In testa alle viti 16, 16a, verso il centro del meccanismo e contrapposti, vengono fissati due ingranaggi conici 19, 19a le cui dentature vanno ad ingranare una serie di pignoni satelliti 20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, anch’essi conici, che a loro volta sono fissati radialmente tramite cuscinetti, non illustrati, che ne consentono la rotazione sul proprio asse, ad un cilindro cavo 21, il tutto costituente un rotismo differenziale. Il cilindro cavo 21, che costituisce l’uscita del differenziale, supporta e vincola una serie di aste guida 22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e. Le aste guida 22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e attraversano una serie di fori praticati sui supporti bracci 18, 18a vincolandone la rotazione ma consentendone il movimento assiale.

In questo modo si ottiene un sistema di trasmissione del moto che consente di far ruotare i supporti bracci 18, 18a attorno al proprio asse quando i motori 15, 15a girano entrambi alla stessa velocità e nella stessa direzione (viti 16, 16a che girano nello stesso verso) attuando il movimento di inversione e reversione a seconda del verso di rotazione dei motori, mentre quando i motori 15, 15a girano in direzioni opposte ed alla stessa velocità i supporti bracci 18, 18a non ruotano attorno la proprio asse ma si muovono lungo il medesimo asse aprendosi o chiudendosi a seconda del verso di rotazione dei motori. Infatti quando i motori 15, 15a girano nello stesso verso ed alla stessa velocità non vi à ̈ slittamento tra le due viti 16, 16a, i satelliti 20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e non ruotano ed il differenziale risulta essere bloccato. In questo modo l’intero blocco formato da viti 16, 16a, satelliti 20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, cilindro cavo 21, aste guida 22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e e supporti bracci 18, 18a si muove in modo sincrono, come se si trattasse di un’unica parte, ruotando attorno all’asse del meccanismo 14 producendo il movimento di inversione e reversione. Mentre quando i motori 15, 15a, e quindi le viti 16, 16a, girano in direzioni opposte ed alla stessa velocità i satelliti 20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e ruotano mentre il cilindro cavo 21 e aste guida 22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e rimangono fermi impedendo ai supporti bracci 18, 18a di ruotare attorno al proprio asse. In questo modo le viti 16, 16a trascinano assialmente, tramite le chiocciole 17, 17a, i supporti bracci 18, 18a. Si produce così il movimento di apertura e chiusura, a seconda della direzione di rotazione delle viti 16, 16a, dei supporti bracci 18, 18a e quindi si produce il movimento di apertura e chiusura dei collarini.

Combinando i due movimenti base sopra descritti si può ottenere una qualunque combinazione dei movimenti di inversione/reversione e apertura/chiusura collarini. A seconda della componente sincrona, che attua il movimento di rotazione, o di quella differenziale, che attua il movimento lineare lungo l’asse 14, dei supporti bracci 18, 18a, entrambi i motori contribuiscono al moto complessivo del meccanismo senza avere una funzione specializzata.

Claims (10)

1. “Meccanismo servo-inversione differenziale per macchine formatrici del vetro cavo†RIVENDICAZIONI 1. Meccanismo di inversione, per il trasferimento articoli in lavorazione dallo stampo abbozzatore allo stampo finitore, per macchina formatrice del vetro cavo con i movimenti di inversione/reversione e apertura/chiusura collarini attuati tramite servomotori elettrici caratterizzato dal fatto che i servomotori elettrici non sono specializzati ad attuare uno specifico movimento, inversione/reversione o apertura/chiusura collarini, ma cooperano alla realizzazione di entrambi i movimenti fornendo parte della potenza necessaria ad eseguire l’insieme della movimentazione.
2. 2. Meccanismo di inversione secondo la rivendicazione 1 dove il movimento di inversione/reversione viene attuato dalla componente sincrona del movimento dei motori mentre il movimento di apertura/chiusura collarini viene attuato dalla componente differenziale del movimento tra i motori.
3. 3. Meccanismo di inversione secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che i rotori dei motori (15, 15a) sono collegati direttamente alle viti di attuazione (16, 16a).
4. 4. Meccanismo di inversione secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che i rotori dei motori (15, 15a) sono collegati alle viti di attuazione (16, 16a) tramite un riduttore di velocità.
5. 5. Meccanismo di inversione secondo la rivendicazione 3 o 4 dove le viti di attuazione (16, 16a) sono ingranate nelle chiocciole (17, 17a) dei supporti bracci (18, 18a) al fine di attuare la movimentazione assiale e trasmettere la coppia per la rotazione degli stessi.
6. 6. Meccanismo di inversione secondo la rivendicazione 3 o 4 dove tra le viti di attuazione (16, 16a) à ̈ inserito un rotismo differenziale composto da: ingranaggi conici (19, 19a) fissati alle teste delle viti (16, 16a), pignoni satelliti conici (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e) fissati radialmente tramite cuscinetti al cilindro cavo (21), cilindro cavo (21) costituente la carcassa ed il punto d’uscita del differenziale.
7. 7. Meccanismo di inversione secondo la rivendicazione 6 dove al cilindro cavo (21) di uscita del differenziale sono fissati assialmente una o più aste guida (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e) che estendendosi assialmente su entrambi i lati del cilindro cavo (21) attraversano delle apposite forature ricavate nei supporti bracci (18, 18a) e vi trasmettono il moto di uscita rotatorio del differenziale lasciando ai supporti bracci (18, 18a) libertà di muoversi assialmente.
8. 8. Meccanismo di inversione secondo la rivendicazione 3 o 4 caratterizzato dal fatto che i motori (15, 15a) sono motori ad albero cavo dotati di freno e datore di posizione (ad esempio encoder o resolver).
9. 9. Meccanismo di inversione secondo la rivendicazione 3 o 4 caratterizzato dal fatto che i motori (15, 15a) sono montati sullo stesso asse di rotazione (14) del meccanismo, all’estremità del meccanismo nelle cuffie (13, 13a) e contrapposti.
10. 10. Meccanismo di inversione, per il trasferimento articoli in lavorazione dallo stampo abbozzatore allo stampo finitore, per macchina formatrice del vetro cavo con i movimenti di inversione/reversione e apertura/chiusura collarini attuati tramite servomotori elettrici sostanzialmente come illustrato nelle figure 2 e 3 allegate.