ITRM20090036A1 - Stampo per contenitori termoplastici ottenuti con metodo di stiro e soffiaggio - Google Patents

Description

“STAMPO PER CONTENITORI TERMOPLASTICI OTTENUTI CON ME-TODO DI STIRO E SOFFIAGGIOâ€

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce ad uno stampo di soffiaggio di contenitori termoplastici ottenuti con metodo di stiro e soffiaggio , avente un dispositivo per la realizzazione di uno o più sottosquadri per l’inserimento di maniglie sui contenitori. Stato della tecnica

Appartengono allo stato dell’arte stampi di soffiaggio per contenitori realizzati con materiale termoplastico, per esempio PET o altri materiali per i quali sia richiesto processo di produzione analogo, aventi dispositivi per la realizzazione di sottosquadri per l’inserimento di una maniglia sui contenitori. Dispositivi noti sono costituiti da un cuneo che à ̈ mosso da un attuatore, facendo muovere due inserti che creano una o due rientranze all’interno del profilo della figura della bottiglia. Durante l’operazione di soffiaggio la parete della bottiglia viene spinta dall’aria in pressione intorno alle due rientranze realizzando il o i sottosquadri . L’attuazione del movimento di avanzamento del cuneo à ̈ per esempio realizzato in modo pneumatico o meccanico, e il compito di riportare il pistone in posizione di riposo à ̈ lasciato a molle. L’uso di una molla per il richiamo del cuneo nella sua posizione di riposo, à ̈ sicuramente un punto svantaggioso per il dispositivo, visto che le molle hanno un determinato numero di cicli di lavoro assicurati. Anche la caratteristica di avere punti di strisciamento per poter realizzare il movimento, va sicuramente a discapito di un lungo e perfetto funzionamento del dispositivo stesso. È facile capire che un sistema in cui il portare tutti gli organi in movimento al loro stato di riposo à ̈ lasciato solo ed esclusivamente a delle molle di richiamo, comporta una maggiore necessità di energia per poter attuare l’avanzamento di tutto il meccanismo.

Uno svantaggio ulteriore di un tale dispositivo à ̈ che esso permette solo l’avanzamento di entrambi gli inserti nello stesso istante, all’interno dello stampo. Una conseguenza di ciò à ̈ che, per particolari forme di bottiglie la distribuzione del materiale, nonché i gradienti di temperatura in varie parti della parete della bottiglia, per esempio nelle zone dove dovranno essere ottenuti i sottosquadri sono in generale non uguali, la qual cosa ha una ripercussione sulla perfetta riuscita bottiglia del contenitore ad un tempo ciclo che consenta di sfruttare le potenzialità della macchina. La difettosità può manifestarsi sotto forma ad esempio di perforazione delle zone dove dovrà ottenersi il sottosquadro, oppure sotto forma di indesiderabili macchie bianche nelle medesime zone o nella non perfetta formazione delle zone di sottosquadro con conseguente instabilità della maniglia dopo relativa applicazione causando lo scarto della bottiglia stessa.

Un esempio di dispositivo di comando a camme per la realizzazione di uno o più sottosquadri relativo all’applicazione di una maniglia su di una bottiglia di plastica di materiale PET, che presenta i su citati svantaggi à ̈ presente nel documento WO 2006/051182 A1.

È pertanto sentita l’esigenza di realizzare uno stampo avente un dispositvo di realizzazione di uno o più sottosquadri che consenta di rimediare ai sopraccitati svantaggi.

Sommario dell’invenzione

Scopo primario della presente invenzione à ̈ quello di realizzare uno stampo di soffiaggio comprendente un dispositivo che consenta la realizzazione di sottosquadri in un contenitore di materiale termoplastico. Questo obiettivo viene raggiunto mediante uno stampo di soffiaggio per contenitori di materiale termoplastico che conformemente alla rivendicazione 1 comprende una o più figure di stampaggio, ognuna delle quali comprende almeno due semistampi, almeno uno degli almeno due semistampi à ̈ dotato di uno o più inserti mobili per la realizzazione di sottosquadri, gli inserti essendo atti a muoversi con moto di direzione alternata tra una posizione estesa all’interno della una o più figure di stampaggio e una posizione retratta nel corso dell’operazione, in cui à ̈ prevista almeno una camma movimentata da attuatori, atta a produrre il moto degli inserti.

L’uso di aste a camme consente una maggiore flessibilità perché come prima istanza svincola dall’uso dei sistemi a molla presenti nelle usuali soluzioni. Tale soluzione di non andare a imprimere una forza che “vinca†quella di repulsione di una o più molle, incide sicuramente anche in termini di dispendio energetico del sistema stesso per ogni singolo ciclo di produzione. In tutte le apparecchiature di qualsiasi natura siano esse meccaniche elettroniche o di altro tipo, il diminuire il numero delle parti presenti in esso fa aumentare l’affidabilità dell’oggetto stesso.

Un ulteriore vantaggio del dispositivo di comando a camme concernente lo spostamento delle stesse, à ̈ quello di realizzare il movimento tramite usuali attuatori e quindi non esistono vincoli nell’usare attuatori di altra natura quali ad esempio pneumatici, elettromeccanici eccetera, questo poiché l’apparato stesso di attivazione del movimento à ̈ concepito come una struttura a sé stante rispetto al corpo dello stampo.

Altra caratteristica non di poco conto riguarda i contatti striscianti esistenti tra le camme e le relative parti in gioco. Infatti questi risultano essere ben ripartiti per quanto concerne la parte relativa alla guida delle camme stesse con la struttura che le fa da sostegno. L’ottenere una usura delle parti in gioco molto ben distribuita à ̈ sinonimo di una maggiore affidabilità nel tempo, nonché di una maggior durata dell’apparecchiatura stessa.

D’altra parte l’uso di due camme porta una serie di miglioramenti. Rendere differenziato il comando delle due camme comporta il poter gestire con tempi differenti, l’entrata dei due inserti all’interno della cavità dei due semistampi. Di conseguenza si risolve l’ostacolo derivante dalle differenti distribuzioni di materiale e derive termiche associate alla realizzazione dei due sottosquadri. In particolare si risolvono i problemi in precedenza citati, che si vengono a creare durante la fase di entrata degli inserti all’interno della figura.

Un'ulteriore peculiarità derivante dall’uso di due camme a comando separato, risiede nel poter personalizzare oltre ai tempi anche l’entità della penetrazione all’interno della cavità. Questa variabile consentirebbe di modificare da remoto escludendo qualsiasi tipo di intervento manuale sul sistema, il tipo di maniglie da inserire e quindi variare il prodotto finale semplicemente agendo sulla lunghezza di corsa di ogni singolo attuatore, nonché su velocità differenti di penetrazione degli attuatori stessi nel corso del ciclo di soffiaggio.

Altro vantaggio derivante dall’uso di camme à ̈ quello di consentire la possibilità di estendere il processo di produzione in maniera parallela. Disponendo più figure in parallelo, si riesce a comandare l’entrata in opera di molteplici inserti, con i soli attuatori necessari al movimento fino ad ora descritto, consentendo la produzione di più contenitori contemporaneamente.

Un ulteriore beneficio derivante dall’applicazione a più semistampi, à ̈ la possibilità di particolareggiare il profilo delle camme in modo tale che differenziando la profondità di ingresso degli inserti, si possano produrre contenitori con maniglie diverse con un unico sistema. In particolare se si hanno a disposizione ad esempio quattro figure, si possono produrre fino a quattro sistemi di ancoraggio di maniglie, e quindi quattro tipi di contenitori, per ogni singolo ciclo di produzione, in caso di necessità.

Breve descrizione delle Figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di uno stampo di soffiaggio di bottiglie in plastica illustrate, a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle unite tavole di disegno in cui: la Figura 1 rappresenta una vista in proiezione esplosa di uno stampo a singola cavità secondo l’invenzione;

la Figura 2 rappresenta una vista ingrandita in assonometria di un particolare dello stampo dell’invenzione;

la Figura 3 rappresenta una vista esplosa in assonometria di un’altra forma di realizzazione dello stampo dell’invenzione;

la Figura 4 rappresenta una vista di un dettaglio ingrandito dello stampo della figura 3 parzialmente assemblato;

la Figura 5 rappresenta una vista di un dettaglio ingrandito dello stampo della figura 3 parzialmente assemblato;

La Figura 6 rappresenta una vista di un dettaglio ingrandito dello stampo della figura 3 parzialmente assemblato;

La Figura 7 rappresenta una vista di un dettaglio ingrandito dello stampo della figura 3 parzialmente assemblato in una prima posizione operativa;

La Figura 8 rappresenta una vista di un dettaglio ingrandito dello stampo della figura 3 parzialmente assemblato in una seconda posizione operativa, diversa da quella della figura 7.

Descrizione in dettaglio di una forma di realizzazione preferita dell’invenzione Facendo particolare riferimento alla Figura 3, lo stampo di soffiaggio 10 comprende due semistampi 11 e 12. In alcune forme di realizzazione di bottiglie o contenitori con fondi di forma particolare, per esempio con forme concave, à ̈ previsto anche un terzo componente dello stampo, il fondello 13. Lo stampo 10 à ̈ contenuto in un telaio 20, usato generalmente quando si tratta di uno stampo a figure multiple, per tenere insieme le varie figure.

Benché in questa forma di realizzazione lo stampo à ̈ destinato al soffiaggio di bottiglie, à ̈ inteso che l’invenzione può riferirsi ad uno stampo di soffiaggio di un contenitore di qualunque altra forma nel quale devono essere ricavati rientri in sottosquadro per il fissaggio di maniglie o di elementi similari. Similmente, benché lo stampo dell’invenzione sia principalmente destinato al soffiaggio di contenitori mediante stiro soffiaggio, come à ̈ comune nella produzione di contenitori in PET, à ̈ inteso che esso si applichi anche per il soffiaggio di altri tipi di plastiche che vengono stampate mediante stiro soffiaggio.

I due attuatori 1, 2 hanno la funzione di far eseguire alle due camme 3, 4 i movimenti di avanzamento e retrazione. E’ previsto un supporto meccanico necessario per interfacciare gli attuatori al resto del sistema di comando a camme. Due giunti 7’, 7†collegano i due attuatori 1, 2 alle due camme 3, 4 conformate come delle barre allungate che presentano opportune sagomature ai loro lati. Le sagomature 6 consentono alle camme 3 e 4 di essere vincolate alla struttura dello stampo 10, sulla quale trasmettono le forze di reazione che si producono nei movimenti di scorrimento in corso di operazione dello stampo 10. Altre sagomature 14, 15 presenti sul lato opposto delle camme 3 e 4, servono per vincolare il movimento di altri perni 8, 9, solidali a slitte 21, 22, che sostengono gli inserti, I perni 8, 9 trasmettono il moto impresso dalle sagomature 14 e 15 delle camme 3 e 4 agli inserti 16, 17. Queste sagomature 14 e 15 sono disposte dal lato delle camme 3 e 4 rivolto verso gli inserti 16, 17. Questi inserti realizzano le sedi in sottosquadro nelle bottiglie nel corso del soffiaggio destinate al fissaggio delle maniglie. I perni 8, 9 svolgono una funzione di punterie che seguono il tracciato delle camme durante il funzionamento dello stampo. Sono previsti, vantaggiosamente cuscinetti a sfere o rulli su ogni perno e in particolare nei punti di contatto con le sagomature delle camme, per diminuire il più possibile gli effetti dell’usura derivanti dall’attrito tra le superfici in movimento relativo tra loro.

Le slitte 21 e 22 sono inserite in modo scorrevole all’interno di due guide 23 e 24 ricavate in due elementi di sostegno 31 e 32 che sono a loro volta inseriti in una cavità a lato del semistampo 11. Questi elementi di sostegno 31, 32 costituiscono un supporto per gli inserti 16 e 17.

Il funzionamento dello stampo di soffiaggio dell’invenzione avviene con le modalità descritte di seguito. I due attuatori 1, 2 imprimono un movimento “avanti-indietro†alle due camme tramite i due giunti sopra menzionati. Le camme 3, 4 eseguono un movimento orizzontale in direzione delle frecce H. Una volta assicurato il movimento orizzontale alle camme, i restanti perni che trovano alloggio all’interno delle sagomature delle camme riportano un movimento verticale agli inserti 16, 17. A questo punto si à ̈ trasformato il movimento orizzontale delle camme in uno verticale agli inserti per eseguire la corretta realizzazione dei sottosquadri. La profondità di penetrazione all’interno della cavità dei semistampi 11, à ̈ regolata sia dalla forma delle sagomature realizzate sulle camme 3, 4, che dalla lunghezza della corsa impressa dagli attuatori 1 e 2. Tale modalità di comando permette di avere vari vantaggi riguardante la produzione dei contenitori. Primo fra tutti la possibilità di controllare sia i tempi che la velocità di ingresso degli inserti 16, 17 all’interno della cavità dei semistampi. Ciò si traduce in una ottimizzazione del processo di fabbricazione del contenitore in quanto si evitano eventuali problemi relativi alla cristallizzazione del materiale plastico legati al non puntuale ingresso degli inserti 16, 17 all’interno dei semistampi con conseguente più o meno rapido raffreddamento della parte del contenitore in punti della parete dello stampo vicini o in contatto con gli inserti 16, 17 e relative non conformità delle sedi per maniglia (sottosquadri) come precedentemente descritte. In varianti particolarmente vantaggiose dello stampo si prevede l’avanzamento di uno solo degli inserti, per es. quello inferiore 17 per la realizzazione di un solo sottosquadro per l’inserimento di particolari tipi di maniglie. Nei modi di funzionamento degli inserti fino ad ora descritti, si nota che gli stessi scorrono liberi seguendo gli andamenti dettati dalle sagomature delle camme e/o corsa degli attuatori. Il non utilizzare molle di richiamo delle camme o degli inserti evita di utilizzare forze per tendere tali molle di richiamo, migliorando l’efficienza totale del dispositivo di azionamento degli inserti 16, 17.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Stampo di soffiaggio (10) per contenitori di plastica comprendente una o più figure di stampaggio, ognuna delle quali comprende almeno due semistampi (11, 12), almeno uno degli almeno due semistampi (11, 12) à ̈ dotato di uno o più inserti (16, 17) mobili per la realizzazione di sottosquadri, gli inserti essendo atti a muoversi con moto di direzione alternata tra una posizione estesa all’interno della una o più figure di stampaggio e una posizione retratta nel corso dell’operazione, in cui à ̈ prevista almeno una camma movimentata da attuatori, atta a produrre il moto degli inserti (16, 17).
2. 2. Stampo secondo la rivendicazione 1, in cui detti uno o più inserti (16, 17) sono posizionati esclusivamente in uno dei due semistampi (11, 12).
3. 3. Stampo secondo la rivendicazione 2, in cui sono previsti due inserti (16, 17).
4. 4. Stampo secondo la rivendicazione 3, in cui il percorso di avanzamento dei due inserti (16, 17) all’interno dello stampo à ̈ diverso l’uno dall’altro.
5. 5. Stampo secondo la rivendicazione 3, in cui la velocità di avanzamento dei due inserti (16, 17) all’interno dello stampo à ̈ diversa l’una dall’altra.
6. 6. Stampo secondo la rivendicazione 1, in cui la almeno una camma (3, 4) Ã ̈ configurata come una barra allungata su un lato della quale sono previste delle scanalature sagomate (14, 15) nelle quali sono inseriti dei perni (8, 9) solidali con gli inserti (16, 17) .
7. 7. Stampo secondo la rivendicazione 1, in cui detti attuatori (1, 2) sono idraulici.
8. 8. Stampo secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui dette scanalature sagomate (14, 15) sono configurate in modo tale da produrre differenti tempi di ingresso o differenti percorsi di avanzamento o differenti velocità di avanzamento dei due inserti (16, 17).