ITVI20100269A1 - Macchina operatrice per la realizzazione di prodotti in materiali termoplastici e/o elastomeri in genere - Google Patents

Description

MACCHINA OPERATRICE PER LA REALIZZAZIONE DI PRODOTTI IN MATERIALI TERMOPLASTICI E/O ELASTOMERI IN GENERE

La presente invenzione si riferisce in genere ad una macchina operatrice per la realizzazione di prodotti in materiali termoplastici e/o elastomeri in generale.

Più in particolare, l’invenzione riguarda una macchina operatrice statica o a giostra per lo stampaggio ad iniezione di gomma e materie plastiche o termoplastiche per la produzione di calzature in genere e particolarmente di suole, sandali, stivaletti in monocolore, bicolore o tricolore, in monodensità o bidensità, utilizzando tutti i tipici materiali termoplastici ed espansi, con o senza inserti (fascette, soprattacchi, guardoli, suolette in cuoio, inserti in termoplastico o metallici, ecc.), adatti a detta produzione.

La macchina à ̈ progettata tenendo conto delle varie esigenze di stampaggio, quale, per esempio, quella di poter iniettare contemporaneamente due materiali di due durezze diverse (per esempio, per poter realizzare il tacco rigido e la suola morbida) e/o quella di poter alloggiare uno stampo per realizzare una stampata interamente plastica (in “tutto plastico†).

Le macchine di stampaggio ad iniezione di materie plastiche e termoplastiche sono macchine operatrici che vengono impiegate per la realizzazione di oggetti in plastica tramite un processo, mediante il quale un materiale plastico viene dapprima portato allo stato pastoso, mediante riscaldamento, all’interno di una camera, e poi iniettato, mediante l’azione di una coclea e di un opportuno iniettore, per iniettare all’interno di uno stampo, in cui à ̈ ricavata l’impronta dell’oggetto che si vuole realizzare.

L’operazione di stampaggio avviene normalmente in varie fasi, che includono una fase di chiusura dello stampo, mediante l’azione di una pressa, una fase di iniezione di materiale plastico all’interno dello stampo, una fase di attesa, durante la quale il materiale si raffredda e solidifica, ed una fase finale di apertura dello stampo e di scarico del prodotto realizzato.

Le macchine di tipo tradizionale utilizzate sinora possono prevedere, per esempio, una serie di stampi disposti in modo tale da prevederne l’apertura e la chiusura in direzione verticale (macchine per iniezione verticali) o una serie di stampi disposti a giostra (in modo da poter realizzare lo scarico del pezzo da uno stampo durante i tempi di iniezione e di raffreddamento degli altri stampi) oppure ancora una serie di stampi che si aprono spostandosi lungo un asse orizzontale (macchine per iniezione orizzontali).

Impiegando macchine ad asse orizzontale si risolve il problema dello scarico automatico del pezzo e si riesce altresì a limitare il numero di persone addette al funzionamento, essendo sufficiente un numero limitato di operatori per la raccolta, eventualmente centralizzata, dei pezzi prodotti, tuttavia le suddette macchine permettono il montaggio di un unico stampo e, quindi, per la realizzazione di una prefissata produzione à ̈ necessario disporre di più macchine, rispetto all’impiego di una macchina a presse e/o stampi multipli.

Inoltre, le macchine di stampaggio di tipo noto, siano esse orizzontali o verticali, necessitano spesso di far scorrere lo stampo, per lo scarico del pezzo prodotto, tramite carrelli (tender) o altri dispositivi di apertura e/o di chiusura, con conseguenti inconvenienti derivanti dall’usura delle parti, dalla necessaria manutenzione e dalle ulteriori problematiche relative ai tempi di attrezzaggio e/o fermo macchina.

Nell’ambito delle esigenze sopra menzionate, quindi, scopo della presente invenzione à ̈ quello di indicare una macchina operatrice statica o a giostra per la realizzazione di prodotti in materiali termoplastici e/o elastomeri in genere, che consenta di semplificare e velocizzare la produzione, migliorandola altresì qualitativamente.

Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di indicare una macchina operatrice statica o a giostra per la realizzazione di prodotti in materiali termoplastici e/o elastomeri in genere, che consenta di effettuare l’apertura dello stampo, facilitando l’estrazione del prodotto, senza la necessità di farlo scorrere, eliminando così carrelli (tender) o altri dispositivi meccanici di apertura dello stampo, quali tubi, guaine, catene portacavi, ecc.

Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di indicare una macchina operatrice statica o a giostra per la realizzazione di prodotti in materiali termoplastici e/o elastomeri in genere, che consenta di ridurre notevolmente, rispetto alle macchine di stampaggio tradizionali, l’usura, la manutenzione, la possibilità di rovinare gli stampi e, di conseguenza, i tempi di fermo macchina ed i costi di riparazione degli stampi.

Ulteriore scopo dell'invenzione à ̈ quello di indicare una macchina operatrice statica o a giostra per la realizzazione di prodotti in materiali termoplastici e/o elastomeri in genere, che risulti estremamente affidabile, semplice da utilizzare, sicura per l’utilizzatore e ad ingombro complessivo estremamente contenuto, pur aumentando lo spazio per l’alloggiamento dello stampo, rispetto all’arte nota.

Questi ed altri scopi sono raggiunti da una macchina operatrice per la realizzazione di prodotti in materiali termoplastici e/o elastomeri in genere secondo la rivendicazione 1 allegata; ulteriori caratteristiche tecniche di dettaglio dell’invenzione sono contenute nelle rivendicazioni dipendenti.

Vantaggiosamente, la struttura di ciascuna pressa oleodinamica, a corsa regolabile, impiegata nella macchina operatrice di stampaggio secondo la presente invenzione, permette l’apertura dello stampo a libro, senza la necessità di farlo scorrere, eliminando così i carrelli tender e riducendo l’usura, la manutenzione, i tempi di fermo macchina ed i costi di riparazione degli stampi rovinati.

Tale struttura permette altresì di lavorare con forze di chiusura pari a circa 200 tonnellate in macchine operatrici di stampaggio a 2 o più stazioni.

La macchina include inoltre gruppi di iniezione ad estrusione, o gruppi di iniezione a vite-pistone o vite punzonante, azionati da motori elettrici o oleodinamici e programmabili da terminale video, una centralina oleodinamica, un quadro elettrico, sistemi di raffreddamento superiori ed inferiori, un sistema di regolazione dell’altezza del punto di iniezione, un sistema di controllo delle temperature ed un sistema di auto-diagnosi con aiuto operatore.

Infine, la macchina comprendente fino a 4 stazioni risulta trasportabile in container, senza smontaggi di parti della stessa, in quanto separabile in due metà. Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione che segue, relativa ad una forma realizzativa esemplificativa e preferita della macchina operatrice per la realizzazione di prodotti in materiali termoplastici e/o elastomeri in genere, oggetto dell’invenzione, e dai disegni annessi, anch’essi forniti a puro titolo esemplificativo e non limitativo, in cui:

- la figura 1 à ̈ una vista prospettica dall’alto di insieme di una macchina operatrice per la realizzazione di prodotti in materiali termoplastici e/o elastomeri in genere, secondo la presente invenzione;

- la figura 2 Ã ̈ una vista frontale di insieme della macchina operatrice di cui alla figura 1, secondo la presente invenzione;

- la figura 3 à ̈ una vista prospettica frontale della pressa di stampaggio presente in ciascuna stazione della macchina operatrice di cui alle figure 1 e 2, in posizione aperta, secondo l’invenzione;

- la figura 4 à ̈ una vista prospettica posteriore della pressa di stampaggio di cui alla figura 3, in posizione chiusa, secondo l’invenzione;

- la figura 5 Ã ̈ una vista prospettica frontale della pressa di stampaggio di cui alle figure 3 e 4, in posizione chiusa, secondo la presente invenzione; - la figura 6 Ã ̈ una vista frontale della pressa di stampaggio di cui alle figure 3, 4 e 5, in posizione chiusa, secondo la presente invenzione; - la figura 7 Ã ̈ una vista laterale della pressa di stampaggio di cui alle figure 3, 4 e 5, in posizione chiusa, secondo la presente invenzione; - la figura 8 Ã ̈ una vista in sezione fatta lungo la linea VIII-VIII di figura 7;

- la figura 9 à ̈ una vista in pianta dall’alto della pressa di stampaggio di cui alle figure 3, 4 e 5, in posizione chiusa, secondo l’invenzione;

- la figura 10 à ̈ una vista frontale della pressa di stampaggio di cui alle figure 3, 4 e 5, in posizione semiaperta, secondo l’invenzione;

- la figura 11 à ̈ una vista laterale della pressa di stampaggio di cui alle figure 3, 4 e 5, in posizione aperta, secondo la presente invenzione. Si badi, innanzitutto, che anche se la descrizione che segue, riferita ai disegni annessi, riguarda una macchina operatrice modulare a presse statiche per la produzione di suole, sandali, stivaletti e calzature in genere (in monocolore, bicolore o tricolore, in monodensità o bidensità), l’invenzione à ̈ estendibile facilmente a qualsiasi macchina per lo stampaggio ad iniezione e/o a compressione di prodotti termoplastici e/o espansi in genere.

Con particolare riferimento alle figure 1 e 2 menzionate, con 60 Ã ̈ indicata genericamente una macchina operatrice per lo stampaggio di materiali termoplastici, dotata di un telaio esterno 64 e comprendente una serie di strutture modulari o stazioni 61, ciascuna delle quali dotata di almeno una pressa di stampaggio 62, oleodinamica ed a corsa regolabile, e di un impianto o gruppo di iniezione 63, in particolare di tipo orizzontale e ad estrusione, azionato da relativi motori elettrici o dispositivi oleodinamici a vitepistone.

Una centralina oleodinamica (che fa capo all’impianto oleodinamico, eventualmente dotato di gruppi pompa elettronici indipendenti), un quadro elettrico ed un terminale video (non illustrati nelle figure allegate) completano la macchina di stampaggio 60, la quale, in tal modo, può essere programmabile da terminale per il funzionamento del sistema di iniezione (a microswitch e a tempo), del sistema di doppio colpo anti-ritiro (a tempo), del sistema di soffiaggio (temporizzato), del sistema di controllo delle temperature e del sistema di auto-diagnosi (con aiuto operatore).

Sono impiegabili altresì ulteriori accessori per lavorare con lo stampo a 3 pezzi (per bicolore o tricolore), ulteriori estrusori o viti punzonanti con motori oleodinamici e/o elettrici, ulteriori dispositivi di estrazione (superiore e/o inferiore), nonché ulteriori ugelli a chiusura ed apertura a spillo (a perdite zero).

La capacità produttiva della macchina operatrice 60 varia in relazione al tipo di materiale termoplastico impiegato, al modello ed al peso del prodotto da realizzare, nonché alla capacità lavorativa dell’operatore.

Con particolare riferimento alle figure da 3 a 11, ciascuna pressa 62 comprende una base 1 connessa meccanicamente al cilindro 45, una spalla interna 2, una spalla esterna 3, una coppia di lamiere laterali 33, 34, un elemento pressore 42, nonché una testata superiore 5 di chiusura dello stampo.

All’interno della pressa 62 sono presenti un’asta antirotazione 20, un piatto ferma-stampo 21, un piatto di battuta 22 dello stampo, installato nella testata superiore 5, due guide 23, 24 per il posizionamento della forchetta 25, un elemento scorrevole porta-stampo 26, dotato di spessore 27, un perno blocca-stampo 53, un dispositivo di lavorazione del grano 29, un vassoio posteriore 36, un vassoio laterale 37, due piatti estrattori 38, un piatto di trascinamento 39, un’asta di guida inferiore 40, un’asta di guida superiore 41, un cilindro di azionamento verticale 52, un cilindro di azionamento “paracadute†28, una staffa di fine corsa 31, ed un perno 32 del cilindro paracadute 28.

La testata superiore 5 à ̈ azionata in apertura e chiusura, rispettivamente, per l’apertura e la chiusura del pressore 42, tramite il cilindro 51, vincolato alla pressa 62 tramite la staffa posteriore 16 ed il cui stelo 50 à ̈ vincolato, tramite il perno 12 ed il distanziale 17, al piatto posteriore 13, a cui, a sua volta, corrisponde il piatto anteriore 11.

Come visibile chiaramente dalle figure allegate, la struttura della pressa 62 permette l’apertura dello stampo a libro, senza la necessità di farlo scorrere, eliminando così l’utilizzo di carrelli tender e riducendo l’usura, la manutenzione e la possibilità di rovinare gli stampi; ne consegue che si riducono i tempi di fermo macchina ed i costi di riparazione e/o manutenzione degli stampi.

Inoltre, sempre secondo la presente invenzione, la chiusura dello stampo avviene grazie all’impiego di due profili o profilati laterali 6, sagomati a rostro e posti lateralmente alla testata superiore 5 ed imperniati ad essa tramite cerniere 55, le cui estremità inferiori si impegnano in corrispondenza di rispettivi incavi 43, previsti sulle spalle esterne 3 in posizione immediatamente inferiore al piatto 30, tramite una bussola 7 ed una spina 8 di centraggio.

L’azionamento dei profilati laterali 6 della testata superiore 5 avviene tramite i cilindri di azionamento 54, ciascuno dei quali à ̈ fissato al rispettivo profilo 6, sagomato a rostro, ed alla superficie superiore 44 della testata 5, tramite relative staffe anteriore e posteriore 14, 15, che sono imperniate allo stelo del cilindro 54 in corrispondenza del perno 18.

Il funzionamento della macchina operatrice 60 per la realizzazione di prodotti in materiali termoplastici e/o elastomeri in genere, secondo la presente invenzione, Ã ̈ sostanzialmente il seguente.

Si supponga che l’istante iniziale sia quello in cui il pressore 42, dotato delle aperture sagomate 48, sia stato appena chiuso all’interno della pressa 62 della stazione 61 e l’elemento pressore 42 abbia spinto in chiusura la piastra mobile o piatto di battuta 22 contro la piastra fissa o piatto ferma-stampo 21.

Dopo la chiusura dello stampo fra tali piatti 21, 22, che avviene allo scopo di evitare che la pressione del materiale plastico iniettato abbia ad aprire la pressa 62, avviene l’iniezione del materiale termoplastico mediante l’azione di una vite a coclea del rispettivo gruppo di iniezione 63, che, tramite un iniettore, inietta nello stampo il materiale termoplastico, preventivamente ed adeguatamente riscaldato, contenuto nella tramoggia 46.

Inoltre, durante l’iniezione dello stampo presente in una delle presse 62 di una delle stazioni 61 della macchina operatrice 60, gli stampi già iniettati delle altre stazioni 61 possono essere aperti, in fase di apertura e/o chiusi in fase di raffreddamento.

Quando l’iniezione dello stampo nella pressa 62 à ̈ terminata, e dopo il “ritardo tipico†, la pressa 62 si apre grazie al sollevamento della testata superiore 5, che avviene, in particolare, dapprima tramite il sollevamento degli elementi laterali sagomati a rostro 6 (effettuato per mezzo dei cilindri attuatori 54), la cui porzione terminale sagomata a “C†49 si disimpegna dal rispettivo incavo sagomato 43 previsto alla sommità delle spalle 2 e 3, e quindi tramite una rotazione verso l’alto della testata superiore 5, che avviene tramite l’azionamento del cilindro attuatore 51 e del relativo stelo 50 vincolato al piatto posteriore 13 della testata 5 (così come mostrato in dettaglio nelle figure 3-4, 7 e 11).

A questo punto il pressore 42 si richiude con le stesse modalità descritte in precedenza a proposito della fase di apertura e, in particolare, la testata superiore 5 chiude la pressa dapprima ruotando verso il basso e quindi bloccando e chiudendo a scatto i profili sagomati a rostro 6 all’interno degli incavi 43, tramite l’azionamento delle staffe 14, mosse in chiusura dai rispettivi cilindri attuatori 54. Quindi, l’apertura e la chiusura dello stampo sono effettuate dal cilindro 45.

Per quanto detto si comprende come la struttura della pressa 62 permette l’apertura e la chiusura dello stampo a libro, senza la necessità di farlo scorrere, eliminando così la necessità di utilizzare carrelli (tender) e riducendo così l’usura e la manutenzione degli stampi, nonché i tempi di fermo macchina ed i costi di riparazione, in modo da realizzare la massima produzione possibile con un impegno minimo di personale, le cui funzioni si limitano ad un controllo del funzionamento ed eventualmente all’alimentazione di materia prima alla macchina operatrice 60.

Si à ̈ già detto che la macchina operatrice 60 descritta à ̈ rappresentativa soltanto di un’idea di soluzione sia per quanto riguarda il numero delle stazione portastampo installate, sia per quanto riguarda il numero e la tipologia degli stampi.

Inoltre, caricando i gruppi di iniezione 63 con materiali di colore diverso à ̈ possibile ottenere oggetti uguali di differenti colori fra di loro, in modo da effettuare l’iniezione di oggetti bicolore o tricolore, quali per esempio suole per scarpe e/o calzature in genere.

Infine, la particolare modalità realizzativa dell’apertura e della chiusura dello stampo, tramite l’azionamento della testata superiore 5 ed il conseguente movimento dei profilati laterali sagomati a rostro 6, il cui utilizzo à ̈ oggetto della presente invenzione, sulle spalle 2, 3 della pressa 62 determina l’efficacia e l’affidabilità specifica della macchina operatrice 60 secondo l’invenzione.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche della macchina operatrice per la realizzazione di prodotti in materiali termoplastici e/o elastomeri in genere, che à ̈ oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi. E’ chiaro, infine, che numerose altre varianti possono essere apportate alla macchina operatrice in questione, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell’idea inventiva, così come à ̈ chiaro che, nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e gli stessi potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina operatrice (60) per la realizzazione di prodotti in materiali termoplastici e/o elastomeri in genere, comprendente almeno una stazione (61) di stampaggio, ciascuna delle quali include almeno una pressa (62) ed almeno un gruppo di iniezione o compressione (63) di materiali termoplastici e/o di elastomeri in genere per effettuare l’operazione di stampaggio, detta pressa (62) comprendendo almeno due spalle laterali (2, 3), all’interno delle quali à ̈ posto almeno uno stampo sagomato, ed almeno un elemento pressore (42), atto a spingere in chiusura almeno una piastra mobile o piatto di battuta (22) di almeno una testata superiore (5) contro almeno una piastra fissa di bloccaggio (21) di detto stampo, detta testata superiore (5) essendo vincolata a dette spalle laterali (2, 3) ed essendo atta ad essere azionata per l’apertura e la chiusura di detto stampo, caratterizzata dal fatto che detta testata superiore (5) à ̈ connessa ad almeno un profilato laterale (6), atto ad impegnarsi e disimpegnarsi, rispettivamente all’atto della chiusura e dell’apertura di detto stampo, con almeno un riscontro o incavo (43) realizzato in corrispondenza di almeno una porzione fissa di detta macchina (60).
2. 2. Macchina operatrice (60) come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto almeno un riscontro o incavo (43) Ã ̈ realizzato in corrispondenza di almeno una porzione superiore delle spalle laterali (2, 3).
3. 3. Macchina operatrice (60) come alla rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto di essere utilizzabile per la produzione di suole, sandali, stivaletti, scarpe e calzature in genere e/o altri articoli tecnici, in materiali monocolore, bicolore e/o tricolore e/o in monodensità o bidensità.
4. 4. Macchina operatrice (60) come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta pressa (62) comprende una base (1), connessa a dette spalle laterali (2, 3), e lamiere (33, 34) di chiusura.
5. 5. Macchina operatrice (60) come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta testata superiore (5) à ̈ azionata in apertura e chiusura, per l’apertura e la chiusura, rispettivamente, di detto stampo, tramite almeno un cilindro attuatore (51), che risulta fissato alla struttura della pressa (62) ed il cui stelo (50) à ̈ connesso a detta testata superiore (5), in modo che detto stampo sia apribile a libro, senza la necessità di farlo scorrere.
6. 6. Macchina operatrice (60) come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti profilati laterali (6), posti lateralmente a detta testata superiore (5), sono sagomati a rostro e sono imperniati a detta testata superiore (5) tramite cerniere (55).
7. 7. Macchina operatrice (60) come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti profilati laterali (6) sono azionati tramite cilindri attuatori (54), fissati, tramite staffe (14, 15), rispettivamente su detti profilati (6) e su detta testata superiore (5).
8. 8. Macchina operatrice (60) come alla rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detta testata superiore (5) si muove in apertura di detto stampo dapprima tramite il sollevamento di detti profilati laterali (6) sagomati a rostro, la cui porzione terminale (49), che risulta sagomata a C, si disimpegna da detto riscontro o incavo (43), e quindi tramite una rotazione verso l’alto di detta testata superiore (5).
9. 9. Macchina operatrice (60) come alla rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detta testata superiore (5) si muove in chiusura di detto stampo dapprima ruotando verso il basso e quindi tramite un blocco a scatto di detti profili laterali (6) sagomati a rostro all’interno dei rispettivi riscontri o incavi (43).