IT201600091902A1 - Dispositivo distributore. - Google Patents

Description

“Dispositivo distributore.”

L’invenzione concerne un dispositivo distributore per distribuire un fluido di azionamento ad una pluralità di stampi di una macchina di stampaggio. La macchina di stampaggio in cui il dispositivo distributore è destinato ad essere inserito può essere, ad esempio, una macchina di stampaggio a compressione per produrre oggetti in materiale polimerico tramite stampaggio a compressione. In questo caso, il dispositivo distributore è collegato ad una pluralità di stampi ciascuno dei quali è inteso per ricevere una dose di materiale polimerico e comprimere tale dose, così da ottenere l’oggetto desiderato.

Sono note macchine di stampaggio a compressione comprendenti una giostra girevole attorno ad un asse verticale. La giostra supporta, in una propria regione periferica, una pluralità di stampi, ciascuno dei quali è atto a formare un oggetto in materiale polimerico.

Ciascuno stampo comprende un elemento femmina, provvisto di una cavità nella quale viene depositata una dose di materiale polimerico allo stato fuso. Ciascuno stampo comprende inoltre un elemento maschio, destinato a cooperare con l’elemento femmina per sagomare la dose ed ottenere l’oggetto desiderato.

L’elemento femmina e l’elemento maschio sono mobili reciprocamente fra una posizione distanziata, nella quale la dose può essere depositata nella cavità dell’elemento femmina, ed una posizione di formatura, nella quale fra l’elemento femmina e l’elemento maschio è individuata una camera di formatura avente una forma corrispondente all’oggetto desiderato.

Per spostare l’elemento femmina e l’elemento maschio dalla posizione distanziata alla posizione di formatura o viceversa, è possibile movimentare l’elemento femmina rispetto all’elemento maschio lungo una direzione verticale. A tal fine, l’elemento femmina può essere montato all’estremità superiore di uno stelo di un attuatore idraulico avente la funzione di movimentare l’elemento femmina secondo una prestabilita legge di moto.

Ciascun attuatore idraulico viene alimentato con un fluido di azionamento, tipicamente olio, proveniente da una sorgente comune. Il fluido di azionamento passa attraverso un giunto rotante provvisto di una parte rotorica, girevole con la giostra, e di una parte statorica.

La parte rotorica del giunto rotante è in comunicazione di fluido con una pluralità di valvole, ciascuna delle quali è associata ad un attuatore idraulico che movimenta un rispettivo elemento femmina. Ciascuna valvola consente di inviare il fluido di azionamento a, e rispettivamente scaricare il fluido di azionamento da, il corrispondente attuatore idraulico, secondo leggi prestabilite. A tal fine, ciascuna valvola è dotata di un cassetto che viene comandato da una camma. Le valvole hanno pertanto il compito di consentire il flusso del fluido di azionamento proveniente dal giunto rotante verso gli attuatori idraulici, soltanto in prefissate fasi della corsa di tali attuatori.

Un difetto delle macchine di stampaggio a compressione del tipo sopra descritto è legato al fatto che, poiché tali macchine possono comprendere anche alcune decine di stampi, è necessario prevedere un numero di valvole molto elevato. Ciò comporta una notevole complessità strutturale della macchina di stampaggio a compressione.

L’elevato numero di valvole ha inoltre un impatto, che non può essere trascurato, sul costo della macchina di stampaggio a compressione.

Inoltre, le valvole influenzano negativamente l’affidabilità della macchina di stampaggio, perché le valvole sono componenti relativamente delicati, che possono essere soggetti a guasti e richiedere di essere sostituite o sottoposte a operazioni di manutenzione.

Sono inoltre note macchine per lo stiro-soffiaggio, in cui un fluido di azionamento, particolarmente olio, viene distribuito ad una pluralità di stampi girevoli per mezzo di un distributore. Un esempio di queste macchine è descritto in US 3891371. La macchina descritta in US 3891371 comprende una pluralità di stampi di soffiaggio montati su una coppia di piastre opposte girevoli. Le piastre opposte supportano rispettivi semistampi, ciascuno dei quali è collegato ad uno stelo di un pistone idraulico, scorrevole all’interno di un cilindro. L’olio che movimenta gli steli passa attraverso un albero distributore alloggiato in un manicotto girevole. Sull’albero distributore sono ricavate scanalature di alta e bassa pressione separate assialmente l’una dall’altra, che consentono alternativamente di aprire o chiudere gli stampi.

Il distributore descritto in US 3891371 consente di evitare l’utilizzo di una valvola per ciascuno stampo. Tuttavia, tale dispositivo non è adatto ad essere utilizzato su una macchina di stampaggio a compressione, che richiede modalità di chiusura e apertura degli stampi differenti rispetto ad una macchina per lo stiro-soffiaggio.

Uno scopo dell’invenzione è migliorare le macchine di stampaggio, particolarmente le macchine di stampaggio a compressione, di tipo noto.

Un altro scopo è fornire un dispositivo distributore che consenta di chiudere e/o aprire, in maniera precisa e controllata, almeno uno stampo di una macchina di stampaggio, particolarmente di una macchina di stampaggio a compressione.

Un ulteriore scopo è semplificare la struttura delle macchine di stampaggio, particolarmente delle macchine di stampaggio a compressione.

Un altro scopo è migliorare l’affidabilità delle macchine di stampaggio, particolarmente di stampaggio a compressione.

Ancora un altro scopo è ridurre i costi delle macchine di stampaggio, particolarmente per lo stampaggio a compressione di oggetti.

Secondo l’invenzione, è previsto un dispositivo distributore per comandare una pluralità di attuatori, ciascuno dei quali è inteso per aprire o chiudere un corrispondente stampo, il dispositivo distributore comprendendo:

- una parte rotorica girevole attorno ad un asse e collegabile agli attuatori di detta pluralità,

- una parte statorica in comunicazione di fluido con la parte rotorica, in cui la parte statorica è provvista di:

- mezzi distributori di bassa pressione, configurati per inviare selettivamente alla parte rotorica un fluido di azionamento ad una prima pressione, cosicché un attuatore di detta pluralità avvicini reciprocamente un primo componente ed un secondo componente del corrispondente stampo da una posizione distanziata ad una posizione intermedia;

- mezzi distributori di alta pressione, configurati per inviare selettivamente alla parte rotorica un fluido di azionamento ad una seconda pressione maggiore della prima pressione, cosicché detto attuatore avvicini reciprocamente il primo componente ed il secondo componente del corrispondente stampo dalla posizione intermedia a una posizione di formatura;

- mezzi distributori di mantenimento, configurati per inviare selettivamente un fluido di azionamento alla parte rotorica, cosicché detto attuatore mantenga il primo componente e il secondo componente nella posizione di formatura.

Grazie all’invenzione, è possibile ottenere un dispositivo distributore che consenta di aprire o chiudere gli stampi di una macchina di stampaggio, particolarmente del tipo a compressione, in maniera semplice ed affidabile.

Il dispositivo distributore secondo l’invenzione consente infatti, da un lato, di comandare ciascuno stampo distribuendo all’attuatore associato allo stampo un fluido di azionamento, ad una pressione selezionata in funzione della fase dello stampaggio a compressione in cui lo stampo si trova. Inoltre, il dispositivo distributore consente anche di collegare la parte rotorica, che è girevole attorno al corrispondente asse insieme con gli stampi della macchina di stampaggio, con la parte statorica, che è fissa rispetto ad un telaio della macchina. Il dispositivo distributore secondo l’invenzione funge dunque da giunto rotante distributore.

Ricavando i mezzi distributori direttamente sul dispositivo distributore secondo l’invenzione, è possibile evitare l’uso, per ciascuno stampo, di una valvola avente lo scopo di inviare il fluido di azionamento a, e di scaricare il fluido di azionamento da, il corrispondente attuatore. Ciò consente di semplificare la struttura della macchina di stampaggio in cui il dispositivo distributore è destinato ad essere inserito, di aumentarne l’affidabilità e di mantenere limitati i costi.

I mezzi distributori di bassa pressione, i mezzi distributori di alta pressione ed i mezzi distributori di mantenimento consentono inoltre di inviare il fluido di azionamento a ciascun attuatore ad una pressione scelta in funzione della fase del ciclo di stampaggio in cui si trova lo stampo controllato dall’attuatore in questione.

In particolare, i mezzi distributori di bassa pressione consentono di avvicinare reciprocamente il primo ed il secondo componente dello stampo in maniera relativamente veloce, durante una parte iniziale della fase di chiusura dello stampo.

I mezzi distributori di alta pressione consentono di avvicinare reciprocamente il primo componente ed il secondo componente con una velocità di movimento reciproco relativamente bassa durante una parte finale della fase di chiusura dello stampo, applicando contemporaneamente al materiale polimerico sagomato fra il primo componente ed il secondo componente una pressione maggiore della pressione precedentemente applicata tramite i mezzi distributori di bassa pressione.

Infine, i mezzi distributori di mantenimento permettono di mantenere chiuso lo stampo durante il raffreddamento dell’oggetto, compensando il ritiro che il materiale polimerico subisce raffreddandosi e tenendo conto di eventuali trafilamenti del fluido di azionamento nei componenti della macchina di stampaggio.

In una versione, i mezzi distributori di mantenimento sono configurati per inviare alla parte rotorica un fluido di azionamento ad una pressione differente dalla seconda pressione, ossia dalla pressione con cui il fluido di azionamento viene inviato alla parte rotorica dai mezzi distributori di alta pressione.

La pressione con cui il fluido di azionamento viene inviato alla parte rotorica dai mezzi distributori di mantenimento può in particolare essere minore della seconda pressione, così da non sollecitare i componenti della macchina di stampaggio oltre il necessario.

In una versione, il primo componente è un elemento di stampo femmina provvisto di una cavità di formatura.

In alternativa, il primo componente può essere un elemento di supporto, particolarmente inteso per supportare un tappo all’interno del quale verrà formato l’oggetto desiderato.

In entrambi i casi, il secondo componente può essere un elemento maschio di stampo, ossia un punzone.

In una versione, la posizione distanziata è una posizione di massima apertura dello stampo.

Nella posizione distanziata, una dose di materiale polimerico può essere depositata in una posizione fissa rispetto al primo componente e un oggetto formato può essere rimosso dal secondo componente.

In una versione, la posizione intermedia è una posizione in cui la dose di materiale polimerico giunge a contatto con il secondo componente.

In una versione, la posizione di formatura è una posizione di massima chiusura dello stampo.

Nella posizione di formatura, fra il primo componente e il secondo componente è definita una camera di formatura avente una forma corrispondente all’oggetto che si desidera ottenere.

L’invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni, che ne illustrano una versione esemplificativa e non limitativa di attuazione, in cui:

Figura 1 è una sezione schematica di una giostra di formatura inclusa in una macchina di stampaggio a compressione;

Figura 2 è una sezione schematica mostrante un dispositivo distributore della giostra di formatura di Figura 1;

Figura 3 è una sezione presa lungo il piano III-III di Figura 2;

Figura 4 è una sezione presa lungo il piano IV-IV di Figura 2;

Figura 5 è una vista prospettica mostrante una porzione del dispositivo distributore di Figura 2.

La Figura 1 mostra una giostra di formatura 1 facente parte di una macchina di stampaggio a compressione per stampare a compressione oggetti a partire da dosi di materiale polimerico. La macchina di stampaggio comprende un estrusore per estrudere un cordone continuo di materiale polimerico e un dispositivo di taglio per separare dal cordone continuo dosi di materiale polimerico. Il dispositivo di taglio è configurato per separare le dosi tagliando il cordone continuo di materiale polimerico a distanze prefissate. La macchina di stampaggio può inoltre comprendere un dispositivo di trasporto, conformato ad esempio come una giostra di trasporto, per trasportare le dosi verso uno o più stampi 2 in cui da ciascuna dose verrà ottenuto un oggetto avente la forma desiderata. Nell’esempio raffigurato, è prevista una pluralità di stampi 2 supportati dalla giostra di formatura 1, particolarmente supportati da una regione periferica della giostra di formatura 1. La giostra di formatura 1 è girevole attorno ad un asse R che, nell’esempio raffigurato, è posizionato verticalmente.

Ciascuno stampo 2 comprende un primo componente o elemento di stampo femmina 3, cooperante con un secondo componente o elemento di stampo maschio 4. L’elemento di stampo femmina 3, mostrato solo schematicamente in Figura 1, è dotato di una cavità al cui interno può essere ricevuta una dose di materiale polimerico. L’elemento di stampo maschio 4 può invece essere conformato come un punzone atto a penetrare all’interno della cavità ricavata nell’elemento di stampo femmina 3 per sagomare la dose di materiale polimerico.

Ciascun elemento di stampo femmina 3 ed il corrispondente elemento di stampo maschio 4 sono allineati lungo un rispettivo asse di stampaggio Z, che nell’esempio raffigurato è disposto verticalmente.

Ciascun elemento di stampo femmina 3 ed il corrispondente elemento di stampo maschio 4 sono mobili l’uno rispetto all’altro fra una posizione distanziata P1, mostrata nella parte destra di Figura 1, ed una posizione di formatura P2, mostrata nella parte sinistra di Figura 1.

Nella posizione distanziata P1, l’elemento di stampo femmina 3 e il corrispondente elemento di stampo maschio 4 sono distanziati l’uno dall’altro, cosicché sia possibile inserire una dose di materiale polimerico all’interno della cavità dell’elemento di stampo femmina 3 e rimuovere dallo stampo 2 un oggetto già formato, rimasto accoppiato all’elemento di stampo maschio 4. Nella posizione distanziata P1, lo stampo 2 si trova pertanto in una configurazione di massima apertura.

Nella posizione di formatura P2, l’elemento di stampo femmina 3 e il corrispondente elemento di stampo maschio 4 sono vicini l’uno all’altro, in modo tale che fra di loro sia definita una camera di formatura avente una forma corrispondente alla forma dell’oggetto che si desidera ottenere. Nella posizione di formatura P2, lo stampo 2 si trova pertanto in una configurazione chiusa.

Fra la posizione distanziata P1 e la posizione di formatura P2, l’elemento di stampo femmina 3 e l’elemento di stampo maschio 4 possono disporsi in una pluralità di posizioni di parziale apertura, fra le quali è degna di nota una posizione intermedia non raffigurata. In questa posizione intermedia, la dose depositata nella cavità dell’elemento di stampo femmina 3 viene a contatto con l’elemento di stampo maschio 4, così da cominciare ad essere deformata fra l’elemento di stampo femmina 3 e l’elemento di stampo maschio 4.

Ciascuno stampo 2 è associato ad un attuatore 5 disposto per aprire e/o chiudere lo stampo 2, movimentando reciprocamente l’elemento di stampo femmina 3 e l’elemento di stampo maschio 4 fra la posizione distanziata P1 e la posizione di formatura P2.

Nell’esempio raffigurato, ciascun attuatore 5 è associato all’elemento di stampo femmina 3, ossia ciascun attuatore 5 movimenta l’elemento di stampo femmina 3 lungo il corrispondente asse di stampaggio Z, mentre l’elemento di stampo maschio 4 rimane in una posizione fissa lungo l’asse di stampaggio Z. E’ tuttavia possibile prevedere anche un caso in cui l’attuatore 5 movimenta l’elemento di stampo maschio 4, mentre l’elemento di stampo femmina 3 rimane in posizione fissa lungo l’asse di stampaggio Z. In alternativa, sia l’elemento di stampo femmina 3 che l’elemento di stampo maschio 4 potrebbero essere mobili lungo l’asse di stampaggio Z.

Ciascun attuatore 5 movimenta il corrispondente stampo 2 grazie ad un fluido di azionamento che può essere ad esempio olio (nel qual caso l’attuatore 5 è di tipo idraulico) oppure aria compressa o altro gas (nel qual caso l’attuatore 5 è di tipo pneumatico).

Nell’esempio raffigurato, ciascun attuatore 5 comprende uno stelo 6, che supporta l’elemento di stampo femmina 3 ad una propria estremità, per esempio ad una estremità superiore dello stelo 6.

Ciascun attuatore 5 comprende inoltre un cilindro 7, all’interno del quale è mobile lo stelo 6. Lo stelo 6 può essere provvisto di una porzione allargata 8, che individua all’interno del cilindro 7 una prima camera 9 o camera inferiore ed una seconda camera 10 o camera superiore.

Il fluido di azionamento è presente sia nella prima camera 9 che nella seconda camera 10, cosicché il cilindro 7 si comporti come un cilindro a doppio effetto.

In particolare, quando il fluido di azionamento inviato nella prima camera 9 ha una pressione maggiore della pressione del fluido di azionamento inviato nella seconda camera 10, l’elemento di stampo femmina 3 viene movimentato verso l’elemento di stampo maschio 4. Al contrario, quando il fluido di azionamento inviato nella seconda camera 10 ha una pressione maggiore della pressione del fluido di azionamento inviato nella prima camera 9, l’elemento di stampo femmina 3 si allontana dall’elemento di stampo maschio 4.

Il cilindro 7 è fisso rispetto ad un tamburo girevole 11 della giostra di formatura 1.

Il tamburo girevole 11 supporta gli elementi di stampo femmina 3, tramite gli attuatori 5. Il tamburo girevole 11 supporta inoltre gli elementi di stampo maschio 4.

Un dispositivo motore non raffigurato consente di ruotare il tamburo girevole 11 attorno all’asse R, grazie anche ad una coppia di cuscinetti 12 montati su un telaio 13 fisso della macchina di stampaggio.

E’ inoltre previsto un dispositivo distributore 14, mostrato in dettaglio nelle Figure da 2 a 4, per distribuire agli attuatori 5 il corrispondente fluido di azionamento, in funzione delle fasi dello stampaggio a compressione in cui gli stampi 2 associati agli attuatori 5 si trovano. In particolare, il dispositivo distributore 14 consente di distribuire il fluido di azionamento alla prima camera 9 di ciascun attuatore 5. Il dispositivo distributore 14 consente pertanto di comandare gli attuatori 5, cosicché ciascun attuatore 5 si trovi, in qualsiasi istante prefissato, nella posizione desiderata.

Come mostrato in Figura 2, il dispositivo distributore 14 comprende una parte rotorica 15, girevole attorno all’asse R e collegabile agli attuatori 5. La parte rotorica 15 è fissa rispetto al tamburo girevole 11.

Il dispositivo distributore 14 comprende inoltre una parte statorica 16 intesa per essere selettivamente posta in comunicazione di fluido con la parte rotorica 15. La parte rotorica 15 è girevole rispetto alla parte statorica 16, che invece rimane in posizione fissa attorno all’asse R. A tal fine, fra la parte statorica 16 e la parte rotorica 15 sono interposti due cuscinetti 17.

Nell’esempio raffigurato, la parte statorica 16 e la parte rotorica 15 sono fra loro coassiali, ossia si estendono entrambe attorno all’asse R.

La parte rotorica 15 circonda la parte statorica 16.

La parte statorica 16 è radialmente delimitata da una superficie di interfaccia 18, meglio visibile in Figura 5, che si estende attorno all’asse R. La superficie di interfaccia 18 può essere conformata come una porzione di superficie cilindrica coassiale con l’asse R. La superficie di interfaccia 18 è affacciata ad una ulteriore superficie di interfaccia 19, che delimita internamente la parte rotorica 15.

La superficie di interfaccia 18 è sostanzialmente a contatto con l’ulteriore superficie di interfaccia 19. Più precisamente, fra l’ulteriore superficie di interfaccia 19 e la superficie di interfaccia 18 è previsto un gioco radiale molto piccolo.

Sull’ulteriore superficie di interfaccia 19 si aprono una pluralità di condotti di comunicazione 24, ricavati nella parte rotorica 15. Ciascun condotto di comunicazione 24 può essere disposto trasversalmente, in particolare perpendicolarmente, all’asse R. Da ciascun condotto di comunicazione 24 parte un condotto di collegamento 25, che nell’esempio raffigurato si estende parallelamente all’asse R e sfocia su una superficie di estremità 26 della parte rotorica 15. La superficie di estremità 26 è rivolta, in uso, verso il tamburo girevole 11.

Ciascun condotto di comunicazione 24 è in comunicazione di fluido con un attuatore 5, in particolare con la prima camera 9 dell’attuatore 5, attraverso il condotto di collegamento 25 ed uno o più ulteriori condotti ricavati nel tamburo girevole 11.

Nell’esempio raffigurato, i condotti di comunicazione 24 sono complanari, ossia si estendono lungo rispettivi assi disposti su un piano comune.

La parte statorica 16 è dotata di mezzi distributori di bassa pressione, configurati per inviare selettivamente alla parte rotorica 15 un fluido di azionamento ad una prima pressione, particolarmente un fluido di azionamento di bassa pressione avente una pressione relativamente bassa.

Più in particolare, i mezzi distributori di bassa pressione sono configurati per inviare il rispettivo fluido di azionamento, in sequenza, a ciascun attuatore 5 associato ad uno stampo 2, così da avvicinare l’elemento di stampo femmina 3 all’elemento di stampo maschio 4, muovendo l’elemento di stampo femmina 3 rispetto all’elemento di stampo maschio 4 dalla posizione distanziata P1 alla posizione intermedia.

I mezzi distributori di bassa pressione possono comprendere un recesso conformato ad esempio come una scanalatura distributrice di bassa pressione 20, mostrata nelle Figure 2, 3 e 5, ricavata sulla superficie di interfaccia 18 della parte statorica 16.

La scanalatura distributrice di bassa pressione 20 comunica con una sorgente di fluido di azionamento, particolarmente attraverso un foro trasversale 21 e un foro longitudinale 22 ricavati nella parte statorica 16. Il foro trasversale 21 è disposto trasversalmente, in particolare perpendicolarmente, all’asse R, mentre il foro longitudinale 22 può essere parallelo all’asse R. Il foro longitudinale 22 è destinato ad essere collegato alla sorgente del fluido di azionamento tramite una linea di alimentazione 23 mostrata in Figura 1.

La scanalatura distributrice di bassa pressione 20 si estende lungo una linea di mezzeria giacente su un piano perpendicolare all’asse R. La scanalatura distributrice di bassa pressione 20 si estende pertanto ad un prefissato livello lungo l’asse R. La scanalatura distributrice di bassa pressione 20 ha un’estensione angolare α, visibile in Figura 3, attorno all’asse R.

La scanalatura distributrice di bassa pressione 20 si estende sul medesimo livello sul quale si aprono i condotti di comunicazione 24 della parte rotorica 15. Pertanto, quando la parte rotorica 15 ruota attorno all’asse R rispetto alla parte statorica 16, tutti i condotti di comunicazione 24 si affacciano, uno dopo l’altro, alla scanalatura distributrice di bassa pressione 20, per un angolo di rotazione della parte rotorica 15 corrispondente all’estensione angolare α della scanalatura distributrice di bassa pressione 20.

In questo modo, il fluido di azionamento a bassa pressione può passare dalla parte statorica 16 alla parte rotorica 15. Più in particolare, il fluido di azionamento a bassa pressione può passare dalla scanalatura distributrice di bassa pressione 20 a ciascun condotto di comunicazione 24, quando i condotti di comunicazione 24, uno dopo l’altro, si affacciano alla scanalatura distributrice di bassa pressione 20.

L’estensione angolare α durante la quale ciascun condotto di comunicazione 24 rimane in comunicazione di fluido con la scanalatura distributrice di bassa pressione 20 corrisponde all’intervallo di tempo durante il quale ciascun attuatore 5 movimenta il corrispondente elemento di stampo femmina 3 dalla posizione distanziata P1 alla posizione intermedia. Durante questo intervallo di tempo, l’elemento di stampo femmina 3 non interagisce ancora con l’elemento di stampo maschio 4. In altre parole, la dose di materiale polimerico è depositata all’interno della cavità dell’elemento di stampo femmina 3, ma non è ancora giunta a contatto con l’elemento di stampo maschio 4. Ciò significa che la dose è ancora indeformata. Di conseguenza, il materiale polimerico che costituisce la dose non esercita ancora una forza che tende a separare l’elemento di stampo maschio 4 dall’elemento di stampo femmina 3.

Il fluido di bassa pressione inviato attraverso i mezzi distributori di bassa pressione ha una pressione relativamente bassa ed una portata relativamente elevata. Ciò consente di movimentare lo stelo 6 dell’attuatore 5, e quindi di movimentare l’elemento di stampo femmina 3 verso l’elemento di stampo maschio 4, ad una velocità relativamente elevata e con una forza relativamente bassa. Grazie alla velocità relativamente elevata, è possibile mantenere limitato il tempo ciclo, mentre la forza relativamente bassa è sufficiente ad avvicinare l’elemento di stampo femmina 3 all’elemento di stampo maschio 4 senza sollecitare eccessivamente i componenti della macchina di stampaggio, grazie al fatto che in questa fase il materiale polimerico da deformare non esercita ancora alcuna azione sullo stampo 2.

La parte statorica 16 è inoltre dotata di mezzi distributori di alta pressione, configurati per inviare selettivamente alla parte rotorica 15 un fluido di azionamento ad alta pressione, ossia un fluido di azionamento ad una seconda pressione maggiore della prima pressione, cioè maggiore della pressione con cui il fluido di azionamento viene inviato alla parte rotorica 15 dai mezzi distributori di bassa pressione.

I mezzi distributori di alta pressione sono in particolare configurati per inviare in sequenza il fluido di azionamento ad alta pressione a ciascun attuatore 5, più precisamente alla relativa prima camera 9, cosicché l’attuatore 5 avvicini ulteriormente il relativo elemento di stampo femmina 3 all’elemento di stampo maschio 4, movimentando il relativo elemento di stampo femmina 3 dalla posizione intermedia alla posizione di formatura P2.

I termini “bassa pressione” e “alta pressione” sono da intendersi in questa descrizione in senso relativo, ossia come facenti riferimento semplicemente al fatto che il fluido di azionamento a bassa pressione ha una pressione minore della pressione del fluido di azionamento ad alta pressione. Non si intende tuttavia fare riferimento ad uno specifico valore di pressione.

Il fluido di azionamento ad alta pressione ha una pressione maggiore del fluido di azionamento a bassa pressione per consentire di spingere l’elemento di stampo femmina 3 verso l’elemento di stampo maschio 4 con una forza relativamente elevata, così da vincere la resistenza del materiale polimerico che viene deformato fra l’elemento di stampo femmina 3 e l’elemento di stampo maschio 4 per ottenere un oggetto della forma desiderata. Contemporaneamente, il fluido di azionamento ad alta pressione ha una portata relativamente bassa, in particolare minore della portata del fluido di azionamento a bassa pressione, cosicché l’elemento di stampo femmina 3 venga avvicinato in modo relativamente lento all’elemento di stampo maschio 4. Ciò consente al materiale polimerico costituente la dose di fluire più facilmente fra l’elemento di stampo femmina 3 e l’elemento di stampo maschio 4, così da riempire gradualmente l’intera camera di formatura.

Come mostrato nelle Figure 3 e 5, i mezzi distributori di alta pressione possono comprendere un recesso o apertura distributrice di alta pressione 27, particolarmente sagomata come un foro, per esempio circolare, ricavata sulla superficie di interfaccia 18 della parte statorica 16. In una versione alternativa, l’apertura distributrice di alta pressione 27 può essere sagomata non come un foro circolare, ma avere una forma differente. L’apertura distributrice di alta pressione 27 è in comunicazione di fluido con una linea di alimentazione non raffigurata, che invia all’apertura distributrice di alta pressione 27 il fluido di azionamento ad alta pressione. A tal fine, fra l’apertura distributrice di alta pressione 27 e la rispettiva linea di alimentazione possono essere interposti un passaggio trasversale 28 ed un passaggio longitudinale 29, entrambi ricavati nella parte statorica 16. Il passaggio trasversale 28 è disposto trasversalmente, in particolare perpendicolarmente, all’asse R e sfocia nell’apertura distributrice di alta pressione 27. Il passaggio longitudinale 29 si estende parallelamente all’asse R ed è interposto fra il passaggio trasversale 28 e la linea di alimentazione.

L’apertura distributrice di alta pressione 27 ha un’estensione angolare β attorno all’asse R. L’estensione angolare β corrisponde all’intervallo di tempo richiesto allo stampo 2 per passare dalla posizione intermedia alla posizione di formatura P2. L’estensione angolare β dell’apertura distributrice di alta pressione 27 può essere minore dell’estensione angolare α della scanalatura distributrice di bassa pressione 20. Se così è, i mezzi distributori di alta pressione controllano ciascun attuatore 5 per un periodo di tempo più breve del periodo di tempo in cui ciascun attuatore 5 è comandato dai mezzi distributori di bassa pressione.

In una versione alternativa, l’estensione angolare β dell’apertura distributrice di alta pressione 27 può essere maggiore di, o uguale a, l’estensione angolare α della scanalatura distributrice di bassa pressione 20.

Il centro dell’apertura distributrice di alta pressione 27 si trova alla stessa altezza, misurata lungo l’asse R, della mezzeria della scanalatura distributrice di bassa pressione 20. In altre parole, l’apertura distributrice di alta pressione 27 e la scanalatura distributrice di bassa pressione 20 si trovano allo stesso livello lungo l’asse R. Di conseguenza, quando la parte rotorica 15 ruota attorno all’asse R rispetto alla parte statorica 16, un medesimo condotto di comunicazione 24 ricavato sulla parte rotorica 15 si affaccia prima alla scanalatura distributrice di bassa pressione 20 e successivamente all’apertura distributrice di alta pressione 27. In questo modo, la prima camera 9 di ciascun attuatore 5 riceve in sequenza il fluido di azionamento a bassa pressione e il fluido di azionamento ad alta pressione.

Sulla parte statorica 16 sono inoltre ricavati mezzi distributori di mantenimento configurati per inviare selettivamente alla parte rotorica 15 un fluido di azionamento o fluido di mantenimento ad una pressione di mantenimento. I mezzi distributori di mantenimento controllano in sequenza ciascun attuatore 5 per mantenere il corrispondente stampo 2 nella posizione di formatura P2, ossia nella posizione chiusa. In altre parole, il fluido di mantenimento inviato attraverso i mezzi distributori di mantenimento spinge lo stelo 6 e quindi l’elemento di stampo femmina 3 associato a ciascun attuatore 5 verso l’elemento maschio di stampo 4, così da impedire che l’elemento di stampo femmina 3 si allontani dall’elemento di stampo maschio 4 e conseguentemente lo stampo 2 si apra.

La pressione del fluido di mantenimento inviato attraverso i mezzi distributori di mantenimento viene calcolata in modo tale da vincere la forza con cui il materiale polimerico, schiacciato fra l’elemento di stampo maschio 4 e l’elemento di stampo femmina 3, tenderebbe ad allontanare tali elementi. La suddetta pressione viene inoltre calcolata così da mantenere l’elemento di stampo femmina 3 e l’elemento di stampo maschio 4 a contatto con il materiale polimerico, nonostante quest’ultimo sia soggetto ad un ritiro termico durante il raffreddamento e nonostante possano verificarsi perdite di fluido di azionamento o di mantenimento dovute al trafilamento attraverso i componenti del dispositivo distributore 14 ed eventualmente dei dispositivi adiacenti.

La pressione del fluido di mantenimento inviato attraverso i mezzi distributori di mantenimento è normalmente diversa, in particolare più bassa, della pressione del fluido di azionamento ad alta pressione inviato attraverso i mezzi distributori di alta pressione. Inoltre, la pressione del fluido di mantenimento inviato attraverso i mezzi distributori di mantenimento può essere diversa, per esempio maggiore, della pressione del fluido di azionamento a bassa pressione inviato attraverso i mezzi distributori di bassa pressione.

Come mostrato nelle Figure da 3 a 5, i mezzi distributori di mantenimento possono comprendere un recesso o scanalatura distributrice di mantenimento 30 ricavata sulla superficie di interfaccia 18 della parte statorica 16. La scanalatura distributrice di mantenimento 30 è in comunicazione di fluido con una sorgente del fluido di mantenimento non raffigurata attraverso un condotto longitudinale 31 e un condotto trasversale 32. Nell’esempio raffigurato, il condotto longitudinale 31 si estende parallelamente all’asse R attraverso la parte statorica 16. Il condotto trasversale 32 si estende invece trasversalmente, in particolare perpendicolarmente, all’asse R, sempre all’interno della parte statorica 16. Il condotto trasversale 32 collega il condotto longitudinale 31 alla scanalatura distributrice di mantenimento 30. In particolare, il condotto longitudinale 31 si apre in una regione intermedia del condotto trasversale 32. Quest’ultimo ha due estremità opposte aperte 33, mostrate in Figura 3, ciascuna delle quali sfocia nella scanalatura distributrice di mantenimento 30.

La scanalatura distributrice di mantenimento 30 ha un’estensione angolare γ attorno all’asse R che è maggiore sia dell’estensione angolare α della scanalatura distributrice di bassa pressione 20 che dell’estensione angolare β dell’apertura distributrice di alta pressione 27. Ciò significa che il tempo durante il quale ciascun attuatore 5 mantiene il corrispondente stampo 2 nella posizione di formatura P2 è maggiore del tempo che ciascun attuatore 5 impiega per chiudere lo stampo 2 passando dalla posizione distanziata P1 alla posizione intermedia e da quest’ultima alla posizione di formatura P2. L’estensione angolare γ è calcolata in maniera tale che ciascuno stampo 2 rimanga nella posizione di formatura P2 per un tempo sufficiente affinché l’oggetto formato nello stampo 2 si raffreddi fino ad una temperatura alla quale tale oggetto può essere manipolato senza subire danni.

La scanalatura distributrice di mantenimento 30 si estende lungo una linea di mezzeria che si trova allo stesso livello, lungo l’asse R, della linea di mezzeria della scanalatura distributrice di bassa pressione 20 e del centro dell’apertura distributrice di alta pressione 27. In altre parole, nell’esempio raffigurato, la linea di mezzeria della scanalatura distributrice di bassa pressione 20, il centro dell’apertura distributrice di alta pressione 27 e la linea di mezzeria della scanalatura distributrice di mantenimento 30 si trovano su un medesimo piano, in particolare perpendicolare all’asse R. In questo modo, quanto la parte rotorica 15 ruota attorno all’asse R rispetto alla parte statorica 16, ciascun condotto di comunicazione 24, dopo essersi affacciato alla scanalatura distributrice di bassa pressione 20 e all’apertura distributrice di alta pressione 27, si affaccia alla scanalatura distributrice di mantenimento 30 dalla quale riceve il fluido di mantenimento.

Se si indica con D un verso di rotazione della parte statorica 15 attorno all’asse R, l’apertura distributrice di alta pressione 27 è disposta a valle della scanalatura distributrice di bassa pressione 20 e a monte della scanalatura distributrice di mantenimento 30.

La seconda camera 10 di ciascun attuatore 5 è costantemente in comunicazione di fluido con una sorgente di fluido di azionamento attraverso una linea di comunicazione 34, mostrata in Figura 1, grazie alla quale è possibile inviare alla seconda camera 10 un fluido di azionamento per controllare, in particolare, una corsa di ritorno degli attuatori 5. La linea di comunicazione 34 è in comunicazione di fluido con le seconde camere 10 attraverso un sistema di condotti ricavati nel tamburo girevole 11. Il sistema di condotti comprende un condotto centrale 35, visibile in Figura 1, dal quale si diramano una pluralità di condotti secondari 36, configurati per collegare il condotto centrale 35 con rispettive seconde camere 10. Il condotto centrale 35 è in comunicazione di fluido con la linea di comunicazione 34 attraverso un foro centrale 37 ricavato nella parte statorica 16, in particolare lungo l’asse R, per esempio coassialmente con tale asse.

Attraverso la linea di comunicazione 34, nonché il foro centrale 37 e il sistema di condotti ricavati nel tamburo girevole 11, la seconda camera 10 riceve il fluido di azionamento in modo continuo dalla relativa sorgente.

Quando ciascun attuatore 5 movimenta il relativo elemento di stampo femmina 3 dalla posizione distanziata P1 alla posizione intermedia e da quest’ultima alla posizione di formatura P2, la pressione del fluido di azionamento inviato nella prima camera 9 è maggiore della pressione del fluido di azionamento inviato nella seconda camera 10. Di conseguenza, il volume della prima camera 9 aumenta, mentre il volume della seconda camera 10 diminuisce, e l’elemento di stampo femmina 3 si avvicina all’elemento maschio di stampo 4.

Anche quando lo stampo 2 viene mantenuto nella posizione di formatura P2, la pressione del fluido di mantenimento inviato nella prima camera 9 è maggiore della pressione del fluido di azionamento inviato nella seconda camera 10. In queste condizioni, l’attuatore 5 mantiene lo stampo 2 nella posizione di formatura P2. Più in particolare, la posizione dell’elemento di stampo femmina 3 è determinata come conseguenza dell’equilibrio che si determina con la forza esercitata dal materiale polimerico sagomato fra l’elemento di stampo femmina 3 e l’elemento di stampo maschio 4.

Nell’esempio raffigurato, il condotto centrale 35 e i condotti secondari 36 sono esterni al dispositivo distributore 14.

In una versione alternativa, il condotto centrale 35 e i condotti secondari 36 possono essere integrati nel dispositivo distributore 14, che in tal caso avrà la funzione non solo di distribuire il fluido di azionamento alle prime camere 9 degli attuatori 5, ma anche di distribuire il fluido di azionamento alle seconde camere 10.

La parte statorica 16 può inoltre comprendere mezzi di apertura configurati per collegare selettivamente la parte rotorica 15 con un serbatoio, allo scopo di allontanare reciprocamente l’elemento di stampo femmina 3 e l’elemento di stampo maschio 4 in una fase iniziale di apertura di ciascuno stampo 2.

I mezzi di apertura possono essere conformati come un recesso o scanalatura di apertura 38, mostrata in Figura 3, disposta a valle della scanalatura distributrice di mantenimento 30 rispetto al verso di rotazione D. La scanalatura di apertura 38 si estende lungo una linea di mezzeria disposta allo stesso livello, lungo l’asse R, della scanalatura distributrice di bassa pressione 20, dell’apertura distributrice di alta pressione 27 e della scanalatura distributrice di mantenimento 30. La scanalatura di apertura 38 ha un’estensione angolare δ attorno all’asse R.

Attraverso un canale trasversale 39 e un canale longitudinale 40, ricavati nella parte statorica 16, la scanalatura di apertura 38 permette di scaricare nel serbatoio una parte del fluido di azionamento presente nella prima camera 9 di ciascun attuatore 5. Quando il condotto di comunicazione 24 associato ad un determinato attuatore 5 si trova in una posizione affacciata alla scanalatura di apertura 38, la prima camera 9 è collegata con il serbatoio, in cui è presente una pressione minore della pressione del fluido di azionamento presente nella seconda camera 10. Di conseguenza, lo stelo 6 dell’attuatore 5 viene movimentato in maniera tale che il volume della prima camera 9 si riduca, con conseguente scarico del relativo fluido di azionamento nel serbatoio. Al contrario, il volume della seconda camera 10 aumenta, grazie al fluido di azionamento proveniente dalla linea di comunicazione 34. Lo stampo 2 comincia pertanto ad aprirsi, perché l’elemento di stampo femmina 3 si allontana dal corrispondente elemento di stampo maschio 4. La scanalatura di apertura 38 è collegata al serbatoio attraverso canali aventi una sezione di passaggio dimensionata in modo tale che l’elemento di stampo femmina 3 venga allontanato lentamente, in questa fase, dall’elemento di stampo maschio 4, per consentire un’apertura graduale dello stampo 2.

La parte statorica 16 può comprendere anche mezzi di scarico per collegare selettivamente la parte rotorica 15 con il medesimo serbatoio con cui comunica la scanalatura di apertura 38, allo scopo di scaricare il fluido di azionamento presente nella prima camera 9 di ciascun attuatore 5 e quindi consentire al corrispondente stampo 2 di aprirsi completamente. I mezzi di scarico possono comprendere un recesso o scanalatura di scarico 41, mostrata nelle Figure 3 e 5, ricavata sulla superficie di interfaccia 18 della parte statorica 16. La scanalatura di scarico 41 comunica con il serbatoio attraverso un foro trasversale di scarico 42, diretto trasversalmente, in particolare perpendicolarmente, all’asse R. Il foro trasversale di scarico 42 è interposto fra la scanalatura di scarico 41 e un foro longitudinale di scarico 43, diretto parallelamente all’asse R. Il foro trasversale di scarico 42 e il foro longitudinale di scarico 43 sono ricavati nella parte statorica 16. Una linea di scarico collega il foro longitudinale di scarico 43 al serbatoio.

La scanalatura di scarico 41 ha, attorno all’asse R, un’estensione angolare ε, maggiore dell’estensione angolare δ della scanalatura di apertura 38. La scanalatura di scarico 41 si estende lungo una linea di mezzeria disposta attorno all’asse R al medesimo livello della linea di mezzeria della scanalatura di apertura 38.

La scanalatura di scarico 41 è disposta a valle della scanalatura di apertura 38 rispetto al verso di rotazione D. In questo modo, dopo aver interagito con la scanalatura di apertura 38, ciascun condotto di comunicazione 24 associato a un attuatore 5 interagisce con la scanalatura di scarico 41. La prima camera 9 di ciascun attuatore 5 viene così collegata, attraverso la scanalatura di scarico 41, con il serbatoio. I fori che collegano la scanalatura di scarico 41 con il serbatoio hanno sezioni di passaggio dimensionate in modo tale che, quando un attuatore 5 viene posto in comunicazione di fluido con la scanalatura di scarico 41, la pressione del fluido di azionamento presente nella seconda camera 10 movimenti lo stelo 6 in maniera tale da ridurre rapidamente il volume della prima camera 9. Il fluido di azionamento presente nella prima camera 9 viene cioè inviato nel serbatoio e l’elemento di stampo femmina 3 si allontana ulteriormente dall’elemento di stampo maschio 4, fino a raggiungere la posizione distanziata P2.

In conclusione, quando un attuatore 5 è in comunicazione di fluido con la scanalatura di scarico 41, il relativo elemento di stampo femmina 3 viene movimentato più rapidamente rispetto a quando l’attuatore 5 era in comunicazione di fluido con la scanalatura di apertura 38. Lo stampo 2 può così essere velocemente aperto, riducendo di conseguenza il tempo ciclo.

In una versione alternativa, la scanalatura di apertura 38 e rispettivamente la scanalatura di scarico 41 possono essere collegate a serbatoi distinti, all’interno dei quali sono presenti pressioni differenti, per aprire lo stampo 2 con una velocità inizialmente più bassa e successivamente più elevata. Riassumendo, la parte statorica 16 è dotata, ad un medesimo livello lungo l’asse R, dei mezzi di seguito elencati, disposti in sequenza lungo il verso di rotazione D:

- i mezzi distributori di bassa pressione, comprendenti ad esempio la scanalatura distributrice di bassa pressione 20;

- i mezzi distributori di alta pressione, comprendenti ad esempio l’apertura distributrice di alta pressione 27;

- i mezzi distributori di mantenimento, comprendenti ad esempio la scanalatura distributrice di mantenimento 30;

- i mezzi di apertura, comprendenti ad esempio la scanalatura di apertura 38;

- i mezzi di scarico, comprendenti ad esempio la scanalatura di scarico 41.

Nell’esempio raffigurato, la scanalatura di apertura 38 era distinta dalla scanalatura di scarico 41.

In una versione alternativa non raffigurata, la scanalatura di apertura 38 può essere assente e, a valle dei mezzi distributori di mantenimento, può essere presente la sola scanalatura di scarico 41. In questo caso, lo stampo 2 viene aperto a velocità costante, collegando la prima camera 9 direttamente con il serbatoio di scarico associato alla scanalatura di scarico 41, che rimane in comunicazione di fluido con l’attuatore 5 per il tempo necessario a spostare l’elemento di stampo femmina 3 dalla posizione di formatura P2 alla posizione distanziata P1.

Nella scanalatura distributrice di bassa pressione 20, nell’apertura distributrice di alta pressione 27, nella scanalatura distributrice di mantenimento 30, nella scanalatura di apertura 38 e nella scanalatura di scarico 41 sono presenti rispettivi fluidi aventi pressioni differenti fra loro. Per effetto della differenza fra le pressioni di tali fluidi, sulla parte statorica 16 si genera una forza risultante F diretta radialmente rispetto all’asse R. Come mostrato nelle Figure da 3 a 5, la forza risultante F è diretta sostanzialmente dalla zona della parte statorica 16 in cui si estendono l’apertura distributrice di alta pressione 27 e la scanalatura distributrice di mantenimento 30, alla ulteriore zona della parte statorica 16 in cui si estendono la scanalatura di apertura 38 e la scanalatura di scarico 41. Per evitare che tale forza solleciti eccessivamente i componenti del dispositivo distributore 14 e/o crei deformazioni indesiderate in tali componenti, il dispositivo distributore 14 è dotato di mezzi di bilanciamento configurati per generare una forza di bilanciamento in grado di equilibrare sostanzialmente la forza risultante F. I mezzi di bilanciamento funzionano sfruttando un fluido di azionamento dello stesso tipo di quello che viene distribuito agli stampi 2 dal dispositivo distributore 14. In altre parole, se il fluido di azionamento che il dispositivo distributore 14 distribuisce agli stampi 2 è un fluido idraulico quale olio, anche i mezzi di bilanciamento saranno di tipo idraulico.

Nell’esempio raffigurato, la forza risultante F giace sul medesimo piano definito dall’apertura distributrice di alta pressione 27 e dalla scanalatura distributrice di mantenimento 30.

I mezzi di bilanciamento sono configurati per generare due forze di bilanciamento B che, come mostrato in Figura 5, giacciono da parti opposte del piano definito dalla forza risultante F. Nell’esempio raffigurato, una forza di bilanciamento B viene esercitata su un piano disposto più in alto del piano definito dalla forza risultante F, mentre l’altra forza di bilanciamento B viene generata su un piano disposto più in basso del piano definito dalla forza risultante F.

La somma delle forze di bilanciamento B, che sono fra loro parallele e concordi, è uguale, o sostanzialmente uguale, alla forza risultante F. Poiché la forza risultante F giace su un piano interposto fra i piani su cui si generano le forze di bilanciamento B, viene assicurato anche l’equilibrio fra le coppie generate dalle forze di bilanciamento B.

Affinché le forze di bilanciamento B possano essere generate, la parte statorica 16 è dotata di archi di bilanciamento 44, mostrati nelle Figure 4 e 5, ricavati sulla superficie di interfaccia 18. Ciascun arco di bilanciamento 44 può essere conformato come un recesso ricavato sulla superficie di interfaccia 18.

Sono in particolare previsti due archi di bilanciamento 44, ciascuno dei quali è configurato per generare una forza di bilanciamento B. Gli archi di bilanciamento 44 giacciono su due livelli differenti fra loro. Ciascun livello è individuato dalla linea di mezzeria del corrispondente arco di bilanciamento 44, che si estende su un piano prefissato.

In particolare, il piano definito dall’apertura distributrice di alta pressione 27 e dalla scanalatura distributrice di mantenimento 30 è interposto fra i piani definiti rispettivamente da uno dei due archi di bilanciamento 44 e dall’altro arco di bilanciamento 44.

Ciascun arco di bilanciamento 44 è in comunicazione di fluido con una sorgente di fluido, per esempio olio, non raffigurata, per mezzo di un rispettivo condotto 45, che si estende nella parte statorica 16 trasversalmente, in particolare perpendicolarmente, al corrispondente arco di bilanciamento 44. Ciascun condotto 45 collega il relativo arco di bilanciamento 44 ad un ulteriore condotto 46, che si estende nella parte statorica 16 parallelamente all’asse R.

L’ulteriore condotto 46 è a sua volta comunicante con la sorgente di fluido da cui proviene il fluido che riempie gli archi di bilanciamento 44.

Ciascun arco di bilanciamento 44 ha un’estensione angolare η attorno all’asse R. Nell’esempio raffigurato, l’estensione angolare η è leggermente minore di 180°.

Oltre all’estensione angolare η, anche le altre dimensioni dei due archi di bilanciamento 44 possono essere uguali fra loro.

Il fluido che, attraverso il condotto 45, riempie ciascun arco di bilanciamento 44, esercita sulle pareti dell’arco di bilanciamento 44, e in particolare sulla relativa superficie di fondo, una pressione la cui risultante è la forza di bilanciamento B, calcolata per equilibrare la forza risultante F. In particolare, l’estensione angolare η di ciascun arco di bilanciamento 44, così come le relative dimensioni lungo l’asse R, sono calcolate in modo tale che la somma delle due forze di bilanciamento B bilanci la risultante delle forze radiali dovute al fluido di azionamento presente nell’apertura distributrice di alta pressione 27, nella scanalatura distributrice di mantenimento 30, nella scanalatura distributrice di bassa pressione 20, nella scanalatura di apertura 38 e nella scanalatura di scarico 41.

Vengono così evitate sollecitazioni indesiderate e rotture della parte statorica 16 e dei cuscinetti 17.

Nella versione raffigurata, non sono previste tenute striscianti fra la superficie di interfaccia 18 e l’ulteriore superficie di interfaccia 19, ossia nella fascia interposta fra i cuscinetti 17. Eccessive perdite di fluido di azionamento sono evitate dal gioco ridotto esistente fra la parte statorica 16 e la parte rotorica 15. Nonostante questo gioco ridotto, il fluido presente nei mezzi distributori di bassa pressione, nei mezzi distributori di alta pressione, nei mezzi distributori di mantenimento, nei mezzi di apertura (se presenti) e nei mezzi di scarico può tuttavia penetrare longitudinalmente fra la parte statorica 16 e la parte rotorica 15. Per recuperare questo fluido, il dispositivo distributore 14 può comprendere mezzi di drenaggio per raccogliere tale fluido ed inviare il fluido raccolto ad un serbatoio di recupero non raffigurato.

Più precisamente, i mezzi di drenaggio consentono di raccogliere il fluido presente nel gioco longitudinale esistente fra la parte statorica 16 e la parte rotorica 15, in una zona definita assialmente fra due tenute striscianti 50 fra cui sono interposti i cuscinetti 17. In direzione radiale, i mezzi di drenaggio sono attivi su un’estensione di 360° attorno all’asse R.

I mezzi di drenaggio possono comprendere almeno un recesso di raccolta 47 ricavato sulla parte statorica 16, in particolare sulla superficie di interfaccia 18. Nell’esempio raffigurato, sono previsti due recessi di raccolta 47, ciascuno dei quali è conformato come una scanalatura arcuata che si estende attorno all’asse R lungo un’estensione angolare µ. Nell’esempio raffigurato, l’estensione angolare µ è leggermente maggiore di 180°.

Ciascun recesso di raccolta 47 si estende lungo una linea di mezzeria disposta su un piano trasversale, in particolare perpendicolare, all’asse R. I due recessi di raccolta 47, o per essere più precisi le relative linee di mezzeria, definiscono piani differenti fra loro, ossia si estendono due differenti livelli.

Il livello su cui si estendono i mezzi distributori di bassa pressione, di alta pressione e di mantenimento è interposto fra i due differenti livelli su cui si estendono i recessi di raccolta 47.

In particolare, ciascun recesso 47 può estendersi sullo stesso livello di un corrispondente arco di bilanciamento 44, in una posizione all’incirca diametralmente opposta rispetto al corrispondente arco di bilanciamento 44. Ciò consente di ridurre le dimensioni assiali del dispositivo distributore 14.

Ciascun recesso 47 comunica con il serbatoio di recupero attraverso un rispettivo condotto di drenaggio 48, disposto trasversalmente, in particolare perpendicolarmente, all’asse R. I condotti di drenaggio 48 confluiscono in un condotto di raccolta 49, disposto parallelamente all’asse R, che è in comunicazione di fluido con il serbatoio di recupero.

I mezzi di drenaggio non sono indispensabili per il corretto funzionamento del dispositivo distributore 14.

Tuttavia, i mezzi di drenaggio consentono di ridurre la pressione del fluido agente sulle due tenute striscianti 50 previste rispettivamente al di sopra e al di sotto della fascia individuata dai cuscinetti 17. In questo modo, le tenute striscianti 50 non sono eccessivamente sollecitate.

Durante il funzionamento, il tamburo girevole 11, e con esso gli stampi 2 e gli attuatori 5, vengono azionati in rotazione attorno all’asse R ad una velocità di rotazione costante. La parte rotorica 15 ruota insieme al tamburo girevole 11, poiché essa è disposta in posizione fissa rispetto al tamburo girevole 11. La parte statorica 16, al contrario, rimane fissa attorno all’asse R, ossia non ruota.

Nella scanalatura distributrice di bassa pressione 20, nell’apertura distributrice di alta pressione 27 e nella scanalatura distributrice di mantenimento 30 della parte statorica 16 sono presenti i relativi fluidi di azionamento alle pressioni desiderate.

Mentre il tamburo girevole ruota nel verso di rotazione D, il condotto di comunicazione 24 comunicante con un attuatore 5 prefissato passa prima di fronte alla scanalatura distributrice di bassa pressione 20, alla quale si trova affacciato, e da cui riceve il corrispondente fluido a bassa pressione. Quest’ultimo fluido ha comunque una pressione maggiore del fluido presente nella seconda camera 10 dell’attuatore 5 considerato, per cui il relativo stelo 6 viene spostato in modo da avvicinare il corrispondente elemento di stampo femmina 3 all’elemento di stampo maschio 4. Lo spostamento dell’elemento di stampo femmina 3 avviene in questa fase in maniera veloce, data l’elevata portata del fluido di bassa pressione, ma senza applicare una forza eccessiva all’elemento di stampo femmina 3, grazie alla limitata pressione del fluido coinvolto. Forze eccessive applicate all’elemento di stampo femmina 3 sarebbero in questa fase superflue, in quanto la dose di materiale polimerico depositata nella cavità dell’elemento di stampo femmina 3 non interagisce ancora con l’elemento di stampo maschio 4.

Il condotto di comunicazione 24 in questione rimane affacciato alla scanalatura distributrice di alta pressione 20 lungo un angolo di rotazione del tamburo girevole 11 corrispondente all’estensione angolare α, cosicché il relativo stampo 2 passi dalla posizione distanziata P1 alla posizione intermedia, nella quale la dose contenuta nella cavità dell’elemento di stampo femmina 3 viene a contatto con l’elemento di stampo maschio 4.

A questo punto, il condotto di comunicazione 24 non è più affacciato alla scanalatura distributrice di bassa pressione 20, ma giunge di fronte all’apertura di alta pressione 27, dalla quale riceve un fluido ad alta pressione avente una pressione relativamente elevata ed una portata relativamente bassa. Il fluido ad alta pressione raggiunge la prima camera 9 del relativo attuatore 5 e, poiché ha una pressione maggiore della pressione del fluido presente nella seconda camera 10, spinge ulteriormente l’elemento di stampo femmina 3 verso l’elemento di stampo maschio 4.

La dose di materiale polimerico viene così compressa fra l’elemento di stampo femmina 3 e l’elemento di stampo maschio 4, fino a ottenere l’oggetto desiderato.

Il condotto di comunicazione 24 in questione rimane affacciato all’apertura distributrice di alta pressione 27 per un angolo di rotazione del tamburo girevole 11 corrispondente all’estensione angolare β, sufficiente a portare il corrispondente stampo dalla posizione intermedia alla posizione di formatura P2. A questo punto, il condotto di comunicazione 24 si disimpegna dall’apertura distributrice di alta pressione 27 e inizia ad interagire con la scanalatura distributrice di mantenimento 30, alla quale è affacciato. Attraverso la scanalatura distributrice di mantenimento 30, nel condotto di comunicazione 24 fluisce un fluido di mantenimento ad una pressione sufficiente a mantenere il corrispondente stampo 2 nella posizione di formatura P2, cosicché l’oggetto formato subisca un iniziale raffreddamento sufficiente a manipolarlo senza danneggiarlo.

La pressione del fluido inviato attraverso la scanalatura distributrice di mantenimento 30 è inoltre sufficiente a compensare il ritiro termico del materiale polimerico che viene stampato a compressione, nonché a compensare eventuali trafilamenti del fluido in questione attraverso i componenti del dispositivo distributore 14.

Dopo che il condotto di comunicazione 24 è rimasto affacciato alla scanalatura distributrice di mantenimento 30 per un angolo di rotazione del tamburo girevole 11 corrispondente all’estensione angolare γ, il condotto di comunicazione 24 si allontana dalla scanalatura distributrice di mantenimento 30 e si trova affacciato alla scanalatura di apertura 38. Attraverso la scanalatura di apertura 38, per effetto della pressione presente nella seconda camera 10 del relativo attuatore 5, una parte del fluido di azionamento presente nella prima camera 9 defluisce dall’attuatore 5. Di conseguenza, l’elemento di stampo femmina 3 si allontana dall’elemento di stampo maschio 4 e lo stampo 2 inizia ad aprirsi. In questa fase, il movimento dell’elemento di stampo femmina 3 è ancora relativamente lento.

Successivamente, il foro di comunicazione inizia ad interagire con la scanalatura di scarico 41, attraverso la quale la maggior parte del fluido presente nella prima camera 9 viene rapidamente scaricata nel serbatoio. Lo stampo 2 raggiunge così nuovamente la posizione distanziata P1, nella quale l’oggetto formato può essere distaccato dall’elemento maschio di stampo 4 e una nuova dose di materiale polimerico può essere inserita nella cavità dell’elemento femmina di stampo 3 per essere sagomata.

Il ciclo sopra descritto si ripete per ciascuno stampo 2 mentre quest’ultimo ruota attorno all’asse R, quando il corrispondente condotto di comunicazione 24 si affaccia in sequenza ai mezzi distributori di bassa pressione, ai mezzi distributori di alta pressione, ai mezzi distributori di mantenimento, ai mezzi di apertura e ai mezzi di scarico.

In questo modo, l’elemento di stampo femmina 3 e l’elemento di stampo maschio 4 vengono spostati l’uno rispetto all’altro in maniera semplice ed efficace, tenendo conto delle esigenze tipiche dello stampaggio a compressione.

Nell’esempio raffigurato, tutti i condotti di comunicazione 24 si estendevano lungo rispettivi assi disposti su medesimo piano. Su tale piano giacevano anche gli assi o le linee di mezzeria della scanalatura di bassa pressione 20, dell’apertura di alta pressione 27, della scanalatura di mantenimento 30, della scanalatura di apertura 38 e della scanalatura di scarico 41.

Nel caso in cui la giostra di formatura 1 comprenda un numero di stampi 2 molto elevato, può essere preferibile sdoppiare i livelli su cui si estendono i mezzi distributori e i condotti di comunicazione 24.

In questo caso, i condotti di comunicazione 24 associati a un primo gruppo di stampi 2 si estendono lungo rispettivi assi giacenti su un primo piano comune. I condotti di comunicazione 24 associati ad un secondo gruppo di stampi 2 si estendono lungo rispettivi assi giacenti su un secondo piano comune, distinto dal primo piano comune. Gli stampi appartenenti al primo gruppo possono essere alternati rispetto agli stampi appartenenti al secondo gruppo. Per esempio, al primo gruppo possono appartenere stampi 2 disposti in posizioni dispari rispetto ad un punto di partenza prefissato, mentre al secondo gruppo possono appartenere gli stampi 2 disposti in posizioni pari. Anche i mezzi distributori, i mezzi di apertura e i mezzi di scarico saranno in questo caso disposti su due livelli, così da poter comunicare con i fori di comunicazione 24 di ciascun gruppo di stampi 2.

Nell’esempio raffigurato, si è fatto riferimento ad una situazione in cui la dose viene sagomata fra un elemento formatore femmina o primo componente ed un elemento formatore maschio o secondo componente appartenenti allo stampo, ossia l’elemento di stampo femmina 3 e l’elemento di stampo maschio 4.

E’ anche possibile ipotizzare una situazione in cui la dose viene sagomata a contatto con un oggetto che non è integrato nello stampo, pur comportandosi come un elemento di stampo durante la formatura della dose. E’ questo il caso che si verifica, ad esempio, nella cosiddetta “masticiatura”, in cui la dose viene sagomata per ottenere una guarnizione all’interno di un tappo precedentemente formato. Più in generale, la dose può essere stampata all’interno della cavità di un oggetto, così da dare origine ad un componente ancorato all’oggetto.

In questo caso, il tappo o più in generale l’oggetto dotato di una cavità all’interno della quale viene sagomata la dose agisce come un elemento formatore femmina, mentre l’elemento formatore maschio è integrato nello stampo. Lo stampo comprende, in questo esempio, oltre al secondo componente o elemento di stampo maschio, anche un primo componente o elemento di supporto affacciato all’elemento di stampo maschio ed atto a supportare l’oggetto all’interno del quale deve essere sagomata la dose durante lo stampaggio.

E’ inoltre possibile controllare il passaggio fra gli intervalli in cui un determinato stampo 5 è in comunicazione di fluido rispettivamente con la scanalatura di bassa pressione 20, l’apertura di alta pressione 27, la scanalatura di mantenimento 30, la scanalatura di apertura 38 e la scanalatura di scarico 41. Ciò può essere fatto, per esempio, sagomando opportunamente le geometrie delle sezioni della parte statorica 16 e della parte rotorica 15 che progressivamente si affacciano.

Claims (18)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo distributore per comandare una pluralità di attuatori (5), ciascuno dei quali è inteso per aprire o chiudere un corrispondente stampo (2), il dispositivo distributore (14) comprendendo: - una parte rotorica (15) girevole attorno ad un asse (R) e collegabile agli attuatori (5) di detta pluralità, - una parte statorica (16) in comunicazione di fluido con la parte rotorica (15), in cui la parte statorica (16) è provvista di: - mezzi distributori di bassa pressione (20), configurati per inviare selettivamente alla parte rotorica (15) un fluido di azionamento ad una prima pressione, cosicché un attuatore (5) di detta pluralità avvicini reciprocamente un primo componente (3) ed un secondo componente (4) del corrispondente stampo (2) da una posizione distanziata (P1) ad una posizione intermedia; - mezzi distributori di alta pressione (27), configurati per inviare selettivamente alla parte rotorica (15) un fluido di azionamento ad una seconda pressione maggiore della prima pressione, cosicché detto attuatore (5) avvicini reciprocamente il primo componente (3) ed il secondo componente (4) del corrispondente stampo (2) dalla posizione intermedia a una posizione di formatura (P2); - mezzi distributori di mantenimento (30), configurati per inviare selettivamente un fluido di azionamento alla parte rotorica (15), cosicché detto attuatore (5) mantenga il primo componente (3) e il secondo componente (4) nella posizione di formatura (P2).
2. 2. Dispositivo distributore secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi distributori di mantenimento (30) sono configurati per inviare alla parte rotorica (15) un fluido di azionamento ad una pressione differente da detta seconda pressione.
3. 3. Dispositivo distributore secondo la rivendicazione 1 oppure 2, in cui i mezzi distributori di mantenimento (30) sono configurati per inviare alla parte rotorica (15) un fluido di azionamento ad una pressione minore di detta seconda pressione e maggiore di detta prima pressione.
4. 4. Dispositivo distributore secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la parte statorica (16) è configurata per interagire con la parte rotorica (15) su una superficie di interfaccia (18) affacciata ad una ulteriore superficie di interfaccia (19) della parte rotorica (15), ed in cui: - i mezzi distributori di bassa pressione comprendono un recesso distributore di bassa pressione (20) ricavato sulla superficie di interfaccia (18) e collegabile ad una sorgente del fluido di azionamento alla prima pressione; - i mezzi distributori di alta pressione comprendono un recesso distributore di alta pressione (27) ricavato sulla superficie di interfaccia (18) e collegabile ad una sorgente del fluido di azionamento alla seconda pressione; - i mezzi distributori di mantenimento comprendono un recesso distributore di mantenimento (30) ricavato sulla superficie di interfaccia (18) e collegabile ad una sorgente del corrispondente fluido di azionamento.
5. 5. Dispositivo distributore secondo la rivendicazione 4, in cui la superficie di interfaccia (18) e l’ulteriore superficie di interfaccia (19) si estendono attorno a detto asse (R).
6. 6. Dispositivo distributore secondo la rivendicazione 4 oppure 5, in cui il recesso distributore di bassa pressione (20), il recesso distributore di alta pressione (27) e il recesso distributore di mantenimento (30) si estendono in sequenza attorno a detto asse (R) lungo rispettive estensioni angolari (α, β, γ).
7. 7. Dispositivo distributore secondo una delle rivendicazioni da 4 a 6, in cui il recesso distributore di bassa pressione (20), il recesso distributore di alta pressione (27) e il recesso distributore di mantenimento (30) si estendono ad un livello comune rispetto a detto asse (R).
8. 8. Dispositivo distributore secondo una delle rivendicazioni da 4 a 7, in cui la parte rotorica (15) è provvista di una pluralità di condotti (24, 25) ciascuno dei quali è configurato per mettere la parte statorica (16) in comunicazione di fluido con una prima camera (9) di un corrispondente attuatore (5) di detta pluralità di attuatori (5), ciascun condotto (24, 25) aprendosi sull’ulteriore superficie di interfaccia (19) per ricevere un fluido di azionamento dalla parte statorica (16) durante un intervallo di tempo prefissato.
9. 9. Dispositivo distributore secondo la rivendicazione 8, quando dipendente dalla rivendicazione 7, in cui ciascun condotto (24, 25) si apre sull’ulteriore superficie di interfaccia (19) su detto livello comune, cosicché, quando la parte rotorica (15) ruota rispetto alla parte statorica (16), ciascun condotto (24, 25) si affacci in sequenza al recesso distributore di bassa pressione (20), al recesso distributore di alta pressione (27) e al recesso distributore di mantenimento (30).
10. 10. Dispositivo distributore secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la parte statorica (16) comprende inoltre mezzi di scarico (41) per mettere selettivamente in comunicazione di fluido ciascun attuatore (5) con un serbatoio di scarico, così da scaricare il fluido presente in una prima camera (9) dell’attuatore (5) per aprire il corrispondente stampo (2).
11. 11. Dispositivo distributore secondo la rivendicazione 10, quando dipendente dalla rivendicazione 4, in cui i mezzi di scarico comprendono un recesso di scarico (41) ricavato sulla superficie di interfaccia (18) della parte statorica (16), il recesso di scarico (41) estendendosi al medesimo livello del recesso distributore di bassa pressione (20), del recesso distributore di alta pressione (27) e del recesso distributore di mantenimento (30).
12. 12. Dispositivo distributore secondo la rivendicazione 10 oppure 11, in cui la parte statorica (16) comprende inoltre mezzi di apertura (38) configurati per interagire con ciascun attuatore (5) prima che detto attuatore (5) interagisca con i mezzi di scarico (41), così da scaricare il fluido presente nella prima camera (9) dell’attuatore (5) con una velocità di scarico minore della velocità con cui i mezzi di scarico (41) scaricano il fluido dalla prima camera (9).
13. 13. Dispositivo distributore secondo la rivendicazione 12, quando dipendente dalla rivendicazione 11, in cui i mezzi di apertura comprendono un recesso di apertura (38) ricavato sulla superficie di interfaccia (18) della parte statorica (16), il recesso di apertura (38) essendo interposto fra il recesso distributore di mantenimento (30) e il recesso di scarico (41) ed essendo collocato al medesimo livello del recesso distributore di mantenimento (30) e del recesso di apertura (38).
14. 14. Dispositivo distributore secondo una delle rivendicazioni precedenti, e comprendente inoltre mezzi di bilanciamento (44) per inviare un fluido di bilanciamento fra la parte statorica (16) e la parte rotorica (15) al fine di bilanciare una forza risultante (F) agente sulla parte statorica (16) come conseguenza degli scambi di fluido di azionamento fra la parte statorica (16) e la parte rotorica (15).
15. 15. Dispositivo distributore secondo la rivendicazione 14, quando dipendente dalla rivendicazione 4, in cui i mezzi di bilanciamento comprendono una coppia di recessi di bilanciamento (44) ricavati sulla parte statorica (16) a due livelli distinti e collegabili con una sorgente di detto fluido di bilanciamento, così da generare rispettive forze di bilanciamento (B) in grado di equilibrare detta forza risultante (F), il recesso distributore di bassa pressione (20), il recesso distributore di bassa pressione (27) e il recesso di mantenimento (30) estendendosi ad un livello comune interposto fra detti due livelli distinti.
16. 16. Dispositivo distributore secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la parte statorica (16) comprende mezzi di drenaggio (47) per inviare in un serbatoio di recupero eventuali perdite di fluido di azionamento che potrebbero verificarsi fra la parte rotorica (15) e la parte statorica (16).
17. 17. Dispositivo distributore secondo la rivendicazione 16, quando dipendente dalla rivendicazione 15, in cui i mezzi di drenaggio comprendono una coppia di recessi di raccolta (47) ciascuno dei quali è ricavato sulla parte statorica (16) in una posizione diametralmente opposta ad un recesso di bilanciamento (44) ed è collegabile con il serbatoio di recupero.
18. 18. Dispositivo distributore secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la parte statorica (16) e la parte rotorica (15) sono fra loro coassiali rispetto a detto asse (R), la parte rotorica (15) circondando almeno parzialmente la parte statorica (16).