ITBS20110120A1 - PRESS FOR MOLDING ELASTOMERS - Google Patents
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Description
“PRESSA PER LO STAMPAGGIO DI ELASTOMERI” "PRESS FOR THE MOLDING OF ELASTOMERS"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Campo dell’invenzione Field of the invention
La presente invenzione si riferisce ad una pressa per lo stampaggio di elastomeri, in particolare una pressa ad iniezione per lo stampaggio di elastomeri. L’invenzione riguarda altresì un metodo per lo stampaggio di elastomeri con tale pressa. The present invention relates to a press for molding elastomers, in particular an injection press for molding elastomers. The invention also relates to a method for molding elastomers with this press.
Stato della tecnica State of the art
Nel settore tecnico dello stampaggio ad iniezione di materie plastiche o elastomeri, sono noti macchinari, denominati “presse”, in grado di realizzare un processo di produzione industriale nel quale un materiale è fuso e iniettato ad elevata pressione all'interno di uno stampo che presenta una cavità avente la forma del manufatto da realizzare. In the technical sector of injection molding of plastics or elastomers, machines are known, called "presses", capable of carrying out an industrial production process in which a material is melted and injected at high pressure into a mold that has a cavity having the shape of the product to be made.
Tali presse comprendono tipicamente un gruppo di iniezione, in grado di fondere il materiale plastico e di spingerlo all'interno dello stampo, seguito da un gruppo di chiusura che mantiene lo stampo serrato, tipicamente mediante un sistema meccanico a ginocchiera, oppure mediante un sistema azionato idraulicamente (noto nel settore con il termine ‘hydroblock’), fino ad avvenuta solidificazione del materiale all’interno dello stampo, il quale può essere quindi aperto per consentire l’estrazione del manufatto realizzato e per procedere con un nuovo ciclo di stampaggio. These presses typically comprise an injection unit, capable of melting the plastic material and pushing it inside the mold, followed by a closing unit which keeps the mold tightened, typically by means of a mechanical toggle system, or by means of an actuated system. hydraulically (known in the sector with the term 'hydroblock'), until the material has solidified inside the mold, which can then be opened to allow the extraction of the manufactured article and to proceed with a new molding cycle.
Sono altresì note presse per lo stampaggio della sola plastica nelle quali il gruppo di iniezione e/o il gruppo di chiusura dello stampo sono azionati mediante attuatori elettrici, in sostituzione del rispettivo attuatore idraulico. There are also known presses for molding only plastic in which the injection unit and / or the closing unit of the mold are operated by means of electric actuators, replacing the respective hydraulic actuator.
La Richiedente ha riscontrato che le attuali presse ad iniezione, in particolare le presse per la realizzazione di stampati in materiale elastomerico, non sono esenti da inconvenienti e sono migliorabili sotto diversi aspetti, ad esempio per quanto riguarda l’ottimizzazione della struttura complessiva della pressa, la qualità e la pulizia del prodotto realizzato, la velocità delle fasi del ciclo macchina, il risparmio energetico e l’impatto ambientale del processo implementato. The Applicant has found that the current injection presses, in particular the presses for the production of moldings in elastomeric material, are not free from drawbacks and can be improved under various aspects, for example as regards the optimization of the overall structure of the press, the quality and cleanliness of the product made, the speed of the machine cycle phases, energy savings and the environmental impact of the implemented process.
Inoltre, si è riscontrato che le presse note strutturate per l’iniezione di materiale plastico non sono in grado di operare con materiali elastomerici, a causa di specifici requisiti tecnici connessi all’impiego di elastomeri. Infatti, a differenza dello stampaggio di materie plastiche, nelle quali il materiale (inizialmente in forma di granuli solidi) viene fuso ad elevata temperatura ed iniettato nello stampo nel quale si raffredda e solidifica, nello stampaggio di elastomeri il materiale (ad esempio gomma) si presenta sotto forma di una striscia solida da portare ad una temperatura di 70-80 °C (fase cosiddetta di plastificazione o mescolatura) al fine di risultare sufficientemente malleabile per essere iniettata forzatamente nello stampo riscaldato a 190-200 °C, nel quale avviene la vulcanizzazione dell’elastomero. In pratica, il processo necessita di pressioni elevate per tutta la durata dell’iniezione, di una conseguente forza elevata per mantenere chiuso lo stampo e, unitamente a ciò, risulta cruciale una corretta gestione della temperatura di plastificazione del materiale elastomerico durante l’iniezione. Furthermore, it has been found that known presses structured for the injection of plastic material are not able to operate with elastomeric materials, due to specific technical requirements related to the use of elastomers. In fact, unlike the molding of plastic materials, in which the material (initially in the form of solid granules) is melted at a high temperature and injected into the mold in which it cools and solidifies, in the molding of elastomers the material (for example rubber) is presents in the form of a solid strip to be brought to a temperature of 70-80 ° C (so-called plasticizing or mixing phase) in order to be sufficiently malleable to be forcibly injected into the mold heated to 190-200 ° C, in which the vulcanization of the elastomer. In practice, the process requires high pressures for the entire duration of the injection, a consequent high force to keep the mold closed and, together with this, correct management of the plasticization temperature of the elastomeric material during injection is crucial.
Scopi e sommario dell’invenzione Aims and summary of the invention
Ciò premesso, scopo della presente invenzione è di mettere a disposizione una pressa, in particolare una pressa ad iniezione per lo stampaggio di materiali elastomerici, e un relativo metodo per lo stampaggio di elastomeri, in grado di ovviare ad uno o più degli inconvenienti citati. Having said this, the object of the present invention is to provide a press, in particular an injection press for molding elastomeric materials, and a relative method for molding elastomers, capable of overcoming one or more of the aforementioned drawbacks.
Più in particolare, scopo della presente invenzione è mettere a disposizione una pressa per lo stampaggio di elastomeri caratterizzata da una struttura innovativa e in grado di ottenere elevate prestazioni in termini di qualità, rapidità di processo, riduzione dei costi e/o dei consumi energetici e/o dell’impatto ambientale. More specifically, the object of the present invention is to provide a press for molding elastomers characterized by an innovative structure and capable of obtaining high performance in terms of quality, process speed, cost reduction and / or energy consumption and / or the environmental impact.
Uno o più di tali scopi, e altri eventuali, che meglio risulteranno nel corso della seguente descrizione, vengono raggiunti da una pressa e un metodo per lo stampaggio di elastomeri aventi le caratteristiche tecniche contenute in una o più delle unite rivendicazioni, ciascuna delle quali presa da sola (senza le relative dipendenze) o in qualsiasi combinazione con le altre rivendicazioni, nonché secondo i seguenti aspetti e/o forme realizzative esemplari, variamente combinati, anche con le suddette rivendicazioni. One or more of these purposes, and any others, which will become clearer in the course of the following description, are achieved by a press and a method for molding elastomers having the technical characteristics contained in one or more of the attached claims, each of which taken alone (without the relative dependencies) or in any combination with the other claims, as well as according to the following aspects and / or exemplary embodiments, variously combined, also with the aforementioned claims.
In un aspetto l’invenzione riguarda una pressa per lo stampaggio comprendente: In one aspect the invention relates to a molding press comprising:
- un basamento dotato di un piano fisso e di un piano mobile rispetto al piano fisso tra una posizione di apertura e una posizione di chiusura, la pressa essendo strutturata per alloggiare uno stampo comprendente un semi-stampo fisso, vincolato rigidamente al piano fisso, e un semi-stampo mobile vincolato rigidamente al piano mobile; - a base equipped with a fixed plane and a movable plane with respect to the fixed plane between an open position and a closed position, the press being structured to house a mold comprising a fixed half-mold, rigidly constrained to the fixed plane, and a movable half-mold rigidly constrained to the movable platen;
- un gruppo di movimentazione associato al basamento e strutturato per agire sul piano mobile e determinarne il passaggio tra le posizioni di apertura e chiusura; - a movement unit associated with the base and structured to act on the mobile surface and determine the passage between the opening and closing positions;
- un gruppo di iniezione strutturato per riscaldare una quantità di elastomero e per iniettarla in pressione all’interno dello stampo; - an injection unit structured to heat a quantity of elastomer and to inject it under pressure into the mold;
- un gruppo di comando per consentire il mantenimento della suddetta posizione di chiusura e la corretta iniezione dell’elastomero. - a control unit to allow the maintenance of the aforementioned closing position and the correct injection of the elastomer.
In un aspetto preferenziale, il gruppo di movimentazione comprende almeno un primo attuatore elettrico in grado di determinare la traslazione del piano mobile tra le posizioni di apertura e chiusura. In a preferential aspect, the movement unit comprises at least a first electric actuator capable of determining the translation of the movable plane between the opening and closing positions.
In un aspetto, il gruppo di iniezione comprende: un contenitore, atto a ricevere l’elastomero da iniettare; un organo di iniezione interno al contenitore, strutturato per determinare l’avanzamento dell’elastomero ed erogarlo in pressione da un’uscita di iniezione del contenitore; un terzo attuatore elettrico strutturato per movimentare detto organo di iniezione; una slitta, strutturata per determinare l’avanzamento del contenitore al fine di disporre l’uscita di iniezione in corrispondenza di un ingresso di iniezione nello stampo, movimentata da un quarto attuatore elettrico (o in alternativa pneumatico). In one aspect, the injection unit comprises: a container, suitable for receiving the elastomer to be injected; an injection device inside the container, structured to determine the advancement of the elastomer and deliver it under pressure from an injection outlet of the container; a third electric actuator structured to move said injection member; a slide, structured to determine the advancement of the container in order to arrange the injection outlet at an injection inlet in the mold, moved by a fourth electric actuator (or alternatively pneumatic).
Vantaggiosamente, le suddette caratteristiche tecniche consentono di ottenere una pressa caratterizzata dall’impiego di azionamenti di tipo elettrico per la realizzazione dei movimenti necessari al funzionamento della pressa stessa. In particolare, l’impiego di azionamenti elettrici consente di superare gli inconvenienti tipicamente connessi all’uso di attuatori idraulici e di ottenere numerosi vantaggi. Ad esempio, è possibile eliminare le colonne di sostegno del piano mobile, le bronzine di guida e i relativi pattini di sostegno. Inoltre, non è necessario provvedere alla lubrificazione, l’ingrassaggio e la manutenzione degli organi idraulici e si può ridurre il numero di sensori e finecorsa meccanici. Inoltre, si ottiene un miglioramento delle prestazioni, ovvero un aumento della velocità di movimentazione del piano mobile, una maggiore precisione e ripetibilità nel posizionamento del piano mobile, l’eliminazione di tempi morti dovuti alla limitata capacità dell’impianto idraulico di azionare in modo simultaneo attuatori differenti, la parallelizzazione dell’esecuzione di movimentazioni differenti (ad esempio movimento del piano mobile ed estrazione del pezzo), la pulizia dei pezzi stampati e il miglioramento della finitura, la riduzione dei fermi macchina per manutenzione e l’annullamento dell’impatto ambientale dovuto all’uso di oli per impianti idraulici. Advantageously, the aforementioned technical characteristics make it possible to obtain a press characterized by the use of electric drives for carrying out the movements necessary for the operation of the press itself. In particular, the use of electric drives allows you to overcome the drawbacks typically associated with the use of hydraulic actuators and to obtain numerous advantages. For example, it is possible to eliminate the supporting columns of the moving floor, the guide bushings and the relative support pads. Furthermore, it is not necessary to provide for the lubrication, greasing and maintenance of the hydraulic parts and the number of sensors and mechanical limit switches can be reduced. Furthermore, an improvement in performance is obtained, i.e. an increase in the movement speed of the moving floor, greater precision and repeatability in the positioning of the moving floor, the elimination of dead times due to the limited capacity of the hydraulic system to operate simultaneously. different actuators, the parallelization of the execution of different movements (for example movement of the mobile table and extraction of the piece), the cleaning of the molded pieces and the improvement of the finish, the reduction of downtime for maintenance and the cancellation of the environmental impact due to the use of hydraulic oils.
In un aspetto il gruppo di comando comprende: un sistema ad accumulo elettro-idraulico comprendente almeno un accumulatore idraulico e almeno un quinto attuatore elettrico in grado di caricare detto almeno un accumulatore idraulico fino ad una determinata pressione; un primo organo di bloccaggio, azionato da detto sistema ad accumulo elettro-idraulico, strutturato per mantenere il piano mobile in detta posizione di chiusura; un secondo organo di bloccaggio, azionato da detto sistema ad accumulo elettro-idraulico, strutturato per mantenere la slitta ferma durante la chiusura dello stampo e l’iniezione e per l’iniezione dell’elastomero. In one aspect, the control unit comprises: an electro-hydraulic accumulation system comprising at least one hydraulic accumulator and at least a fifth electric actuator capable of charging said at least one hydraulic accumulator up to a certain pressure; a first locking member, operated by said electro-hydraulic accumulation system, structured to keep the movable plane in said closed position; a second locking member, operated by said electro-hydraulic accumulation system, structured to keep the slide stationary during the closing of the mold and the injection and for the injection of the elastomer.
Vantaggiosamente, le caratteristiche tecniche del gruppo di comando e del gruppo di iniezione consentono di rimpiazzare l’impianto idraulico convenzionale con un sistema elettro-idraulico, pur mantenendo le pressioni necessarie ad ottenere una corretta chiusura dello stampo ed una corretta pressione e velocità di iniezione. Advantageously, the technical characteristics of the control unit and the injection unit make it possible to replace the conventional hydraulic system with an electro-hydraulic system, while maintaining the pressures necessary to obtain a correct closure of the mold and a correct injection pressure and speed.
Mediante tale soluzione è possibile eliminare pompa, serbatoio dell’olio, filtri, cilindri idraulici, tubi e valvole limitando l’impianto ad un attuatore elettro-idraulico di ridotte dimensioni e ad un accumulatore idraulico che funge soltanto da contenitore-capacitore di pressione. Inoltre, è possibile aumentare la pressione e la velocità di iniezione, ridurre il tempo di permanenza dell’elastomero nello stampo per completare la vulcanizzazione dei pezzi stampati, ridurre i fermi macchina. Using this solution, it is possible to eliminate the pump, oil tank, filters, hydraulic cylinders, pipes and valves by limiting the system to a small electro-hydraulic actuator and a hydraulic accumulator that acts only as a container-pressure capacitor. In addition, it is possible to increase the injection pressure and speed, reduce the residence time of the elastomer in the mold to complete the vulcanization of the molded pieces, reduce machine downtime.
In sostanza, l’impiego di azionamenti elettrici per le movimentazioni leggere e di azionamenti elettro-idraulici per lo sviluppo di pressioni elevate consentono di ottenere una pressa dotata di una struttura complessiva semplice, razionale e di economica realizzazione. La Richiedente ha inoltre verificato come la pressa descritta è caratterizzata da consumi energetici di molto inferiori (ad esempio della metà) a quelli delle presse note per lo stampaggio di elastomeri. Basically, the use of electric drives for light movements and electro-hydraulic drives for the development of high pressures make it possible to obtain a press equipped with a simple, rational and economical overall structure. The Applicant has also verified how the described press is characterized by much lower energy consumption (for example by half) than those of known presses for molding elastomers.
Si noti inoltre come la soluzione tecnica della presente invenzione, in particolare la predisposizione dei suddetti gruppi di movimentazione, iniezione e lo comando, sia vantaggiosamente integrabile anche in presse già esistenti e/o di tipo noto, ad esempio con un obiettivo di modernizzazione della pressa. It should also be noted that the technical solution of the present invention, in particular the arrangement of the aforementioned handling, injection and control units, can be advantageously integrated also in existing and / or known presses, for example with the aim of modernizing the press. .
In un aspetto il gruppo di iniezione comprende un sistema di termoregolazione, associato a detto contenitore e strutturato per selezionare e mantenere nel tempo la temperatura dell’elastomero all’interno del contenitore, comprendente un insieme di resistenze elettriche (ad esempio un reticolo, un fascio o una serpentina) disposte attorno al contenitore per riscaldare il contenitore stesso e l’elastomero in esso contenuto, e uno o più ventilatori elettrici in grado di generare un flusso di aria di raffreddamento e farla circolare in uno o più convogliatori d’aria disposti anch’essi attorno al contenitore. In one aspect, the injection unit comprises a thermoregulation system, associated with said container and structured to select and maintain the temperature of the elastomer inside the container over time, comprising a set of electrical resistances (for example a grating, a beam or a coil) arranged around the container to heat the container itself and the elastomer contained therein, and one or more electric fans capable of generating a flow of cooling air and circulating it in one or more air conveyors also arranged 'they around the container.
In tal modo è possibile gestire con precisione la termoregolazione del contenitore, al fine di riscaldare l’elastomero fino ad una determinata temperatura e di mantenere tale temperatura nel tempo. Tale sistema si sostituisce ai tradizionali sistemi di riscaldamento a bagno d’olio caldo, impiegati nelle presse note. Ciò consente di ottenere ulteriori vantaggi quali un aumento della temperatura di plastificazione, una riduzione del tempo di riempimento e permanenza dell’elastomero nello stampo, l’eliminazione dei fasci tubieri e di acqua o olio, un minor consumo energetico ed impatto ambientale. In this way it is possible to accurately manage the thermoregulation of the container, in order to heat the elastomer up to a certain temperature and to maintain this temperature over time. This system replaces the traditional hot oil bath heating systems used in known presses. This allows for further advantages such as an increase in the plasticization temperature, a reduction in the filling time and permanence of the elastomer in the mold, the elimination of tube bundles and water or oil, lower energy consumption and environmental impact.
Un altro aspetto della presente invenzione riguarda un metodo per lo stampaggio di elastomeri comprendente le fasi di: Another aspect of the present invention relates to a method for molding elastomers comprising the steps of:
a) predisporre una pressa per lo stampaggio ad iniezione dotata di un basamento, avente un piano fisso e un piano mobile rispetto al piano fisso tra una posizione di apertura e una posizione di chiusura, e di uno stampo comprendente un semi-stampo fisso, vincolato rigidamente al piano fisso, e un semi-stampo mobile vincolato rigidamente al piano mobile; a) prepare an injection molding press equipped with a base, having a fixed plane and a movable plane with respect to the fixed plane between an open position and a closed position, and a mold comprising a fixed, constrained half-mold rigidly to the fixed platen, and a movable half-mold rigidly bound to the movable platen;
b) a stampo aperto o chiuso, predisporre una quantità di elastomero e riscaldarla ad una determinata temperatura; b) with the mold open or closed, prepare a quantity of elastomer and heat it to a certain temperature;
c) movimentare elettricamente il piano mobile fino alla posizione di chiusura dello stampo; c) electrically move the movable plate up to the closing position of the mold;
d) successivamente alla fase c), bloccare elettro-idraulicamente, ad elevata pressione, il piano mobile; d) after step c), electro-hydraulically lock the movable platen at high pressure;
e) successivamente alla fase c) o d), iniettare mediante un organo di iniezione azionato elettro-idraulicamente una quantità di elastomero riscaldato all’interno dello stampo e mantenere bloccato elettro-idraulicamente, ad elevata pressione, l’organo di iniezione; f) a vulcanizzazione avvenuta dell’elastomero all’interno dello stampo, rilasciare i blocchi introdotti nelle fasi d) ed e) e movimentare elettricamente il piano mobile fino alla posizione di apertura dello stampo; e) after step c) or d), inject through an electro-hydraulically operated injection device a quantity of elastomer heated inside the mold and keep the injection device electro-hydraulically locked at high pressure; f) after vulcanization of the elastomer inside the mold, release the blocks introduced in steps d) and e) and electrically move the movable surface up to the opening position of the mold;
g) estrarre il pezzo stampato dallo stampo. g) extract the molded piece from the mold.
In un aspetto il metodo prevede, dopo la fase g), la reiterazione ciclica delle fasi del metodo stesso, a partire dalla fase a), per produrre una pluralità di pezzi stampati. In one aspect, the method provides, after step g), the cyclic repetition of the steps of the method itself, starting from step a), to produce a plurality of molded pieces.
In un aspetto, nella fase b) il riscaldamento dell’elastomero avviene ad una temperatura determinata e mantenuta sostanzialmente costante nel tempo, mediante riscaldamento elettrico e raffreddamento a ventilazione. In one aspect, in step b) the elastomer is heated at a determined temperature and maintained substantially constant over time, by means of electrical heating and ventilation cooling.
In un aspetto la movimentazione del piano mobile nelle fasi c) ed f) e l’estrazione del pezzo nella fase g) sono realizzate mediante il suddetto gruppo di movimentazione, il riscaldamento e l’iniezione dell’elastomero nelle fasi b) ed e) sono realizzati mediante il suddetto gruppo di iniezione e/o i bloccaggi delle fasi d) ed e) sono realizzati mediante il suddetto gruppo di comando. In one aspect, the movement of the movable plane in phases c) and f) and the extraction of the piece in phase g) are carried out by means of the aforementioned handling unit, the heating and injection of the elastomer in phases b) and e) they are made by means of the aforementioned injection unit and / or the blocking of steps d) and e) are carried out by means of the aforementioned control unit.
Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings
Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno evidenti dalla descrizione che segue fatta con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo titolo indicativo e non limitativo, nei quali: Further characteristics and advantages will become evident from the following description made with reference to the accompanying drawings, provided for indicative and non-limiting purposes only, in which:
- la figura 1 mostra una vista laterale schematica di una possibile realizzazione della pressa in accordo con la presente invenzione; Figure 1 shows a schematic side view of a possible embodiment of the press according to the present invention;
- la figura 2 è una vista laterale schematica di un gruppo di iniezione della pressa di figura 1; Figure 2 is a schematic side view of an injection unit of the press of Figure 1;
- la figura 3 mostra uno schema funzionale di un gruppo di comando della pressa di figura 1. - figure 3 shows a functional diagram of a control unit of the press of figure 1.
Descrizione dettagliata dell’invenzione Detailed description of the invention
Con riferimento alle figure allegate, una pressa per lo stampaggio a caldo di elastomeri secondo la presente invenzione è globalmente indicata con il numero di riferimento 1. In generale, uno stesso numero di riferimento è utilizzato per gli stessi elementi, eventualmente anche nelle loro varianti realizzative. With reference to the attached figures, a press for the hot molding of elastomers according to the present invention is globally indicated with the reference number 1. In general, the same reference number is used for the same elements, possibly also in their construction variants .
La pressa illustrata è del tipo a iniezione e con il termine ‘elastomero’ si intende in generale ogni sostanza naturale o sintetica che abbia proprietà chimico-fisiche tipiche della gomma naturale. Esempi di elastomeri sintetici (polimeri) impiegati nello stampaggio ad iniezione con vulcanizzazione sono il butadiene, lo stirene e il neoprene. The illustrated press is of the injection type and the term 'elastomer' generally refers to any natural or synthetic substance that has chemical-physical properties typical of natural rubber. Examples of synthetic elastomers (polymers) used in vulcanization injection molding are butadiene, styrene and neoprene.
La pressa 1 comprende anzitutto un basamento 2, dotato di un piano fisso 3 e di un piano mobile 4 in grado di muoversi con moto traslatorio (orizzontale o verticale) rispetto al piano fisso tra una posizione di apertura (mostrata in figura) e una posizione di chiusura, e uno stampo (non mostrato, di tipo noto) composto da un semi-stampo fisso, vincolato rigidamente al piano fisso, e da un semi-stampo mobile vincolato rigidamente al piano mobile. La pressa comprende inoltre un gruppo di movimentazione 10, associato al basamento e strutturato per agire sul piano mobile e determinarne il passaggio tra le posizioni di apertura e chiusura, un gruppo di iniezione 20, strutturato per riscaldare una quantità di elastomero e per iniettarla in pressione all’interno dello stampo, e un gruppo di comando 30 che consente il mantenimento della suddetta posizione di chiusura e la corretta iniezione dell’elastomero. The press 1 first of all comprises a base 2, equipped with a fixed plane 3 and a movable plane 4 capable of moving with translatory motion (horizontal or vertical) with respect to the fixed plane between an opening position (shown in the figure) and a position closure, and a mold (not shown, of known type) consisting of a fixed half-mold, rigidly constrained to the fixed plane, and a movable half-mold rigidly bound to the movable plane. The press also comprises a handling unit 10, associated with the base and structured to act on the movable surface and determine its passage between the opening and closing positions, an injection unit 20, structured to heat a quantity of elastomer and to inject it under pressure inside the mold, and a control unit 30 which allows the maintenance of the aforesaid closing position and the correct injection of the elastomer.
II gruppo di movimentazione comprende almeno un primo attuatore elettrico 11 in grado di determinare la traslazione del piano mobile tra le posizioni di apertura e chiusura. Preferibilmente la pressa può comprende una coppia di primi attuatori elettrici 11, ad esempio posizionati sul medesimo piano orizzontale uno dal lato operatore e l’altro dalla parte opposta. Il primo attuatore elettrico è composto tipicamente da una parte fissa, rigidamente vincolata al basamento, e da una parte mobile, o stelo, vincolata alla sua estremità al piano mobile della pressa. Tale attuatore elettrico può essere un motore elettrico lineare o un azionamento elettrico comprendente un motore elettrico rotativo fissato al basamento che aziona una vite, associata con un’estremità al piano mobile, provocandone la traslazione in modo che, conseguentemente, il paino mobile trasli rispetto al piano fisso. The movement unit comprises at least a first electric actuator 11 capable of determining the translation of the movable plane between the opening and closing positions. Preferably the press can comprise a pair of first electric actuators 11, for example positioned on the same horizontal plane, one on the operator side and the other on the opposite side. The first electric actuator is typically composed of a fixed part, rigidly constrained to the base, and a movable part, or stem, constrained at its end to the movable platen of the press. This electric actuator can be a linear electric motor or an electric drive comprising a rotary electric motor fixed to the base which activates a screw, associated with one end to the movable plane, causing its translation so that, consequently, the movable plane translates with respect to the fixed top.
Preferibilmente il gruppo di movimentazione comprende una o più guide di scorrimento 12 posizionate al di sotto del piano mobile per sostenerlo e consentirne un agevole scorrimento sul basamento. Si noti che l’impiego dell’attuatore 11 e della guida 12 consente di ottenere il movimento di apertura-chiusura dello stampo senza necessità di disporre delle colonne di supporto tipiche delle presse azionate da cilindri idraulici. Tuttavia la pressa può comunque prevedere tali colonne da impiegare in determinate applicazioni o con particolari stampi. Preferably, the handling unit comprises one or more sliding guides 12 positioned below the movable plane to support it and allow it to slide easily on the base. Note that the use of the actuator 11 and the guide 12 allows to obtain the opening-closing movement of the mold without the need to have the support columns typical of presses operated by hydraulic cylinders. However, the press can in any case provide such columns to be used in certain applications or with particular molds.
Preferibilmente il gruppo di movimentazione comprende uno o più estrattori 13, per l’espulsione dallo stampo del manufatto realizzato o per la movimentazione di una piastra aggiuntiva nello stampo, azionati da uno o più secondi attuatori elettrici 14 (ad esempio analoghi al primo attuatore elettrico 11). Preferably, the handling unit comprises one or more extractors 13, for the expulsion of the manufactured article from the mold or for the movement of an additional plate in the mold, operated by one or more second electric actuators 14 (for example similar to the first electric actuator 11 ).
Come illustrato schematicamente in figura 2, il gruppo di iniezione 20 comprende un contenitore 21, atto a ricevere e contenere l’elastomero da iniettare, e un organo di iniezione interno al contenitore (per questo motivo non visibile in figura), strutturato per determinare l’avanzamento dell’elastomero ed erogarlo in pressione da un’uscita di iniezione 22 del contenitore. Esemplarmente l’organo di iniezione è una vite in grado di determinare l’avanzamento in pressione del materiale elastomerico. As shown schematically in figure 2, the injection unit 20 comprises a container 21, suitable for receiving and containing the elastomer to be injected, and an injection member inside the container (for this reason not visible in the figure), structured to determine the advancing the elastomer and delivering it under pressure from an injection outlet 22 of the container. For example, the injection organ is a screw capable of determining the advancement under pressure of the elastomeric material.
Il gruppo di iniezione comprende inoltre un terzo attuatore elettrico 23 strutturato per precaricare il materiale da iniettare e per movimentare l’organo di iniezione. Tale attuatore è esemplarmente un motore elettrico rotativo, ad esempio asincrono trifase o brushless. Preferibilmente, al fine di aumentare la coppia motrice trasmessa all’organo di iniezione e conseguentemente la pressione di iniezione, tra il motore elettrico 23 e la vite è interposto un riduttore di velocità 24, ad esempio un riduttore epicicloidale o ad ingranaggi. The injection unit also includes a third electric actuator 23 structured to preload the material to be injected and to move the injection organ. This actuator is by way of example a rotary electric motor, for example three-phase or brushless asynchronous motor. Preferably, in order to increase the drive torque transmitted to the injection member and consequently the injection pressure, a speed reducer 24 is interposed between the electric motor 23 and the screw, for example a planetary or gear reducer.
Preferibilmente il gruppo di iniezione comprende una slitta 25 che determina l’avanzamento del contenitore al fine di disporre l’uscita di iniezione 22 in corrispondenza di un ingresso di iniezione nello stampo. Tale slitta è movimentata da un quarto attuatore elettrico 26 (ad esempio analogo al primo attuatore elettrico 11). Preferably the injection unit comprises a slide 25 which determines the advancement of the container in order to arrange the injection outlet 22 at an injection inlet in the mold. This slide is moved by a fourth electric actuator 26 (for example similar to the first electric actuator 11).
Il gruppo di comando, mostrato schematicamente in figura 3, comprende un sistema ad accumulo elettro-idraulico 31 comprendente almeno un accumulatore idraulico 32 e almeno un quinto attuatore 33 elettrico (ad esempio analogo al terzo attuatore elettrico 23) in grado di caricare l’accumulatore idraulico fino ad una determinata pressione. The control unit, schematically shown in Figure 3, comprises an electro-hydraulic storage system 31 comprising at least one hydraulic accumulator 32 and at least a fifth electric actuator 33 (for example similar to the third electric actuator 23) capable of charging the accumulator hydraulic up to a certain pressure.
Il gruppo di comando comprende un primo organo di bloccaggio 34, strutturato per mantenere il piano mobile in posizione di chiusura, e un secondo organo di bloccaggio 35, strutturato per mantenere la slitta ferma durante la chiusura dello stampo e l’iniezione dell’elastomero. Entrambi gli organi di bloccaggio sono azionati dal sistema ad accumulo elettro-idraulico e operano ad elevata pressione. Come mostrato in figura 3, il gruppo di comando comprende un distributore idraulico 36 che, mediante tubi 37, alimenta gli organi di bloccaggio 34 e 35. The control unit includes a first locking member 34, structured to keep the movable plane in the closed position, and a second locking member 35, structured to keep the slide stationary during the closing of the mold and the injection of the elastomer. Both locking devices are operated by the electro-hydraulic accumulation system and operate at high pressure. As shown in Figure 3, the control unit comprises a hydraulic distributor 36 which, by means of pipes 37, supplies the locking members 34 and 35.
Preferibilmente, come da figura 2, il gruppo di iniezione 20 comprende un sistema di termoregolazione 40 associato al contenitore 21 e strutturato per selezionare e mantenere nel tempo la temperatura dell’elastomero all’interno del contenitore. Preferably, as shown in Figure 2, the injection unit 20 comprises a thermoregulation system 40 associated with the container 21 and structured to select and maintain the temperature of the elastomer inside the container over time.
Tale sistema di termoregolazione comprende un insieme di resistenze elettriche 41 disposte attorno al contenitore per riscaldare il contenitore stesso e l’elastomero in esso contenuto, uno o più ventilatori elettrici 42 in grado di generare un flusso di aria di raffreddamento e farla circolare in uno o più convogliatori d’aria 43 disposti anch’essi attorno al contenitore. Opzionalmente il gruppo di movimentazione può comprendere una tagliola 15 per il bloccaggio dello stampo in posizione di chiusura azionata da un rispettivo attuatore elettrico. This thermoregulation system comprises a set of electric resistances 41 arranged around the container to heat the container itself and the elastomer contained therein, one or more electric fans 42 capable of generating a flow of cooling air and making it circulate in one or more a plurality of air conveyors 43 also arranged around the container. Optionally, the handling unit can comprise a trap 15 for locking the mold in the closed position operated by a respective electric actuator.
La pressa descritta può operare con differenti tempi ciclo e pressioni operative, a seconda, ad esempio, del pezzo da stampare e/o del volume produttivo. A titolo di esempio, si riportano i seguenti parametri operativi: il primo attuatore elettrico 11 può movimentare il piano mobile fino ad una velocità di 500 mm/sec e assicurare una precisione di posizionamento di 0,005 mm; l’accumulatore idraulico ha una capacità di 25 litri e il quinto attuatore elettrico è un motore elettrico con una potenza di 7 kW; la pressione di iniezione può raggiungere i 3000 bar; la temperatura di plastificazione all’interno del contenitore può raggiungere gli 85-90 °C; intervalli di tempo raggiungibili per il riempimento dello stampo e la vulcanizzazione dei pezzi possono essere rispettivamente di 0,9 sec e 10 sec. The press described can operate with different cycle times and operating pressures, depending, for example, on the piece to be printed and / or on the production volume. By way of example, the following operating parameters are reported: the first electric actuator 11 can move the mobile table up to a speed of 500 mm / sec and ensure a positioning accuracy of 0.005 mm; the hydraulic accumulator has a capacity of 25 liters and the fifth electric actuator is an electric motor with a power of 7 kW; the injection pressure can reach 3000 bar; the plasticization temperature inside the container can reach 85-90 ° C; time intervals that can be reached for the filling of the mold and the vulcanization of the pieces can be respectively 0.9 sec and 10 sec.
Alla pressa e al metodo sopra descritti un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare specifiche e contingenti esigenze, potrà apportare numerose modifiche e varianti, tutte peraltro contenute nell’ambito di protezione dell’invenzione. A person skilled in the art, in order to meet specific and contingent needs, may make numerous changes and variants to the press and method described above, all of which are contained within the scope of the invention.
II concetto inventivo alla base della presente invenzione può essere applicato in modo equivalente, oltre che alle presse ad iniezione per elastomeri, anche a differenti tipologie di presse e di materiali da stampare, e sia su presse di nuova costruzione sia per la trasformazione di presse esistenti. The inventive concept underlying the present invention can be applied in an equivalent way, in addition to injection presses for elastomers, also to different types of presses and materials to be molded, and both on new construction presses and for the conversion of existing presses. .
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000120A ITBS20110120A1 (en) | 2011-09-02 | 2011-09-02 | PRESS FOR MOLDING ELASTOMERS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000120A ITBS20110120A1 (en) | 2011-09-02 | 2011-09-02 | PRESS FOR MOLDING ELASTOMERS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITBS20110120A1 true ITBS20110120A1 (en) | 2013-03-03 |
Family
ID=44898528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT000120A ITBS20110120A1 (en) | 2011-09-02 | 2011-09-02 | PRESS FOR MOLDING ELASTOMERS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | ITBS20110120A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001038784A (en) * | 1999-07-29 | 2001-02-13 | Toshiba Mach Co Ltd | Barrel cooling device for injection molding machine |
| US20010043964A1 (en) * | 1997-08-29 | 2001-11-22 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Mold clamping apparatus for injection molding machine |
| US20040109917A1 (en) * | 2002-12-10 | 2004-06-10 | Schad Robert D. | Energy efficient extruder drive |
| US20080203596A1 (en) * | 2005-01-06 | 2008-08-28 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Molding Machine, Injection Apparatus, and Temperature Control Method for the Apparatus |
-
2011
- 2011-09-02 IT IT000120A patent/ITBS20110120A1/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010043964A1 (en) * | 1997-08-29 | 2001-11-22 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Mold clamping apparatus for injection molding machine |
| JP2001038784A (en) * | 1999-07-29 | 2001-02-13 | Toshiba Mach Co Ltd | Barrel cooling device for injection molding machine |
| US20040109917A1 (en) * | 2002-12-10 | 2004-06-10 | Schad Robert D. | Energy efficient extruder drive |
| US20080203596A1 (en) * | 2005-01-06 | 2008-08-28 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Molding Machine, Injection Apparatus, and Temperature Control Method for the Apparatus |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ARNING M: "H WERKZEUG- UND PROZESSTECHNIK", FACHTAGUNG. SILICONELASTOMERE - EIN ERFOLGREICHERHOCHLEISTUNGSWERKST OFF IN DER PRAXIS, XX, XX, 2 April 2003 (2003-04-02), pages H01 - H11, XP001204245 * |
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