ITMI20140171U1 - Insieme di formatura per la fabbricazione di contenitori cavi - Google Patents
Insieme di formatura per la fabbricazione di contenitori caviInfo
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Description
INSIEME DI FORMATURA PER LA FABBRICAZIONE DI CONTENITORI
CAVI
Il presente trovato riguarda in generale le attrezzature per la fabbricazione di contenitori cavi come ad esempio le bottiglie di vetro ed in particolare un insieme di formatura comprendente uno stampo comprendente tre settori radiali ed un relativo portastampo.
La formatura o stampaggio per soffiaggio è un processo produttivo utilizzato per ottenere contenitori cavi come bottiglie o flaconi fatti di materiali quali ad esempio vetro o plastica.
La formatura per soffiaggio avviene insufflando aria compressa all'interno di una preforma posizionata in uno stampo all'interno del quale è ricavata una cavità avente la forma in negativo del contenitore che si intende fabbricare. Insufflando aria compressa nella preforma questa si espande fino ad andare a contatto con le pareti della cavità, così assumendo la forma desiderata. Il contenitore cavo così ottenuto viene quindi raffreddato nello stampo, il quale viene infine aperto per consentire l’estrazione del prodotto finito.
Uno stampo per la formatura di contenitori cavi come ad esempio bottiglie di vetro comprende un corpo di forma generalmente cilindrica fatto in ghisa, una lega di bronzo o, più in generale, di un materiale che conduce molto bene il calore. Nel corpo cilindrico è ricavata una cavità avente la forma in negativo della bottiglia che si intende fabbricare.
Il corpo cilindrico dello stampo è generalmente provvisto di una flangia sporgente radialmente dal suo mantello che ne consente il montaggio su un apposito portastampo con il quale lo stampo costituisce un insieme di formatura destinato ad essere montato su una macchina formatrice. Per consentire l’estrazione della bottiglia finita, il corpo cilindrico dello stampo è realizzato in due o tre settori radiali separabili ciascuno dei quali reca una porzione della flangia.
Il portastampo comprende due o tre bracci tra loro incernierati configurati per consentire il montaggio dei settori radiali dello stampo in corrispondenza delle rispettive porzioni di flangia.
I portastampo a tre bracci configurati per il montaggio di stampi comprendenti tre settori radiali sono più ingombranti e pesanti di quelli a due bracci, il che ne rende più problematico il posizionamento e l’assemblaggio su una macchina di formatura.
Inoltre, i portastampo a tre bracci sono più complessi e costosi di quelli a due bracci.
Scopo del presente trovato è pertanto quello di fornire un insieme di formatura per la fabbricazione di contenitori cavi che consenta di superare tali inconvenienti. Detto scopo viene conseguito con un insieme di formatura le cui caratteristiche principali sono specificate nella prima rivendicazione, mentre altre caratteristiche sono specificate nelle restanti rivendicazioni.
Un’idea di soluzione alla base del trovato è quella di modificare un tipico portastampo a due bracci per consentire il montaggio, l’apertura e la chiusura di uno stampo con un corpo a tre settori radiali. Un primo ed un secondo settore radiale dello stampo sono rispettivamente montati sul primo e sul secondo braccio del portastampo e sono girevoli con essi attorno ad un suo asse di rotazione, mentre un terzo settore radiale dello stampo è vincolato sia al primo che al secondo braccio del portastampo attraverso una catena cinematica configurata per consentirne una traslazione da e verso l’asse del portastampo contemporaneamente alla rotazione del primo e del secondo braccio.
Il principale vantaggio offerto dal trovato è quindi quello di consentire una notevole semplificazione degli insiemi di formatura comprendenti stampi a tre settori radiali, il che si traduce in un più agevole posizionamento ed assemblaggio su una macchina di formatura.
Secondo una forma realizzativa preferita del trovato, la catena cinematica comprende una coppia di perni rispettivamente inseriti in una coppia di scanalature. I perni sono ad esempio associati al terzo settore radiale dello stampo, mentre le scanalature sono ad esempio associate ai bracci del portastampo. In alternativa ed in modo del tutto equivalente, i perni possono essere associati ai bracci del portastampo e le scanalature alla porzione flangiata del terzo settore radiale dello stampo.
Preferibilmente, le scanalature sono ricavate sul placchette metalliche fissate in modo amovibile sui bracci del portastampo o sulla porzione flangiata del terzo settore radiale dello stampo, ed i perni sono vincolati in modo amovibile alla porzione flangiata SIB
del terzo settore radiale dello stampo od ai bracci. Questa configurazione offre il vantaggio di consentire la sostituzione dei perni e delle scanalature quando essi sono usurati, danneggiati o rotti.
Un ulteriore vantaggio offerto da questa configurazione dei perni e delle scanalature è che la loro rimozione consente l’uso del portastampo a due bracci con stampi a due settori di tipo tradizionale.
L’insieme portastampo può inoltre vantaggiosamente comprendere una seconda catena cinematica configurata per cooperare con la prima catena cinematica per garantire che gli spostamenti del terzo settore radiale dello stampo siano esclusivamente traslazioni ed avvengano in una stessa direzione radiale. Rotazioni non coordinate ed asincrone dei bracci del portastampo comportano infatti anche rotazioni del terzo settore radiale dello stampo, con la conseguenza che durante la sua chiusura il terzo settore radiale deve essere ruotato nella corretta posizione dal contatto con il primo ed il secondo settore radiale. Ciò è indesiderato perché comporta l’usura dei settori radiali dello stampo, problemi di tenuta durante il processo di formatura e, più in generale, problemi di qualità del prodotto finito.
Ulteriori vantaggi e caratteristiche dell’insieme di formatura secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente descrizione dettagliata e non limitativa di una sua forma realizzativa con riferimento agli annessi disegni in cui:
- la figura 1 è una vista prospettica che mostra un insieme di formatura secondo il trovato in una configurazione chiusa;
- la figura 2 è una vista prospettica che mostra l’insieme di formatura di figura 1 in una configurazione aperta;
- la figura 3 è una vista in pianta dall’alto dell’insieme di formatura in una configurazione chiusa;
- la figura 4 è una vista in pianta dall’alto dell’insieme di formatura in una configurazione aperta;
- la figura 5 è una vista prospettica in esploso dell’insieme di formatura secondo il trovato.
Facendo riferimento alle figure, l’insieme di formatura secondo il trovato è indicato in generale con il numero di riferimento 100 e comprende uno stampo 200 per la formatura di contenitori cavi come ad esempio bottiglie di vetro ed un portastampo 300 configurato per supportarlo e consentirne l’uso su una macchina di formatura.
Nel prosieguo si farà unicamente riferimento alla fabbricazione di bottiglie di vetro, ma si comprenderà che l’insieme di formatura secondo il trovato non è limitato a questo tipo di contenitori cavi e di materiale, e che esso potrebbe essere ugualmente impiegato anche nella fabbricazione di contenitori cavi di materiali differenti ed altre forme purché realizzati con la tecnologia della formatura mediante insufflazione di aria o gas in pressione.
Lo stampo 200 comprende un corpo 210 di forma generalmente cilindrica provvisto di una flangia sporgente radialmente dal suo mantello e configurata per consentirne il montaggio sul portastampo 300, come verrà descritto in maggior dettaglio nel seguito.
Il corpo 210 comprende un asse A, che, in uso, è un asse sostanzialmente verticale, nonché una cavità interna 211 idonea a ricevere una preforma di un contenitore da fabbricare lungo tale asse. La cavità interna 211 presenta un’apertura sulla sommità del corpo cilindrico 210 per consentire l’inserimento della preforma e l’insufflazione di aria o gas in pressione ed è chiusa inferiormente da un fondello 220 dello stampo 200.
Per semplicità di rappresentazione, nelle figure tale cavità ha una forma cilindrica, ma si comprenderà che essa potrebbe ugualmente avere qualsiasi altra forma, ad esempio quella tipica di una bottiglia comprendente una porzione di superiore di collo ed una porzione inferiore di contenimento di diametro maggiore.
Per consentire l’estrazione di una bottiglia dallo stampo 200, quest’ultimo è realizzato in una pluralità di settori separabili, in particolare tre settori radiali separabili 212, 213, 214. Ciascun settore radiale 212, 213, 214 comprende una porzione 222, 223, 224 della flangia del corpo cilindrico 210.
Ciascuno dei settori radiali 212, 213, 214 si sviluppa preferibilmente su un arco di 120° nella direzione circonferenziale.
Il portastampo 300 comprende un primo ed un secondo braccio 310, 320 vincolati a perno uno con l’altro attorno ad un asse B, che, analogamente all’asse A del corpo cilindrico 210, in uso è un asse sostanzialmente verticale. Come mostrato nelle figure, nei bracci 310, 320 possono essere ricavate a scopo di alleggerimento delle aperture passanti.
Un primo ed un secondo settore radiale 212, 213 del corpo 210 dello stampo 200 sono rispettivamente vincolati sul primo e sul secondo braccio 310, 320 del portastampo 300 in corrispondenza delle rispettive porzioni di flangia 222, 223 e sono girevoli con essi attorno all’asse B.
Nella forma realizzativa illustrata, i mezzi di vincolo tra il primo ed il secondo braccio 310, 320 e le porzioni di flangia 222, 223 del primo e del secondo settore radiale 212, 213 comprendono ad esempio delle nervature 310a, 320a ricavate in basso rilievo sulla sommità dei bracci e delle scanalature 222a, 223a di forma coniugata ricavate sulla superficie inferiore delle porzioni di flangia 222, 223 dei settori radiali 212, 213. I mezzi di vincolo comprendono altresì dei tasselli 310b, 320b sporgenti dalla sommità dei bracci 310, 320 e rientranze 222b, 223b di forma coniugata ricavate in direzione radiale nelle porzioni di flangia 222, 223 del primo e del secondo settore radiale 212, 213.
Un terzo settore radiale 214 del corpo 210 dello stampo 200 è invece vincolato sia al primo che al secondo braccio 310, 320 del portastampo 300 attraverso una catena cinematica configurata per consentirne una traslazione da e verso l’asse B del portastampo contemporaneamente alla rotazione del primo e del secondo braccio 310, 320. In una configurazione di chiusura dello stampo 200, il terzo settore radiale 214 è a contatto con il primo ed il secondo settore 212, 213 ed è disposto tra questi e l’asse B di rotazione del portastampo 300.
Secondo una forma realizzativa preferita del trovato, la catena cinematica è del tipo camma-cedente e comprende una coppia di scanalature di guida 410, 420 rispettivamente associate ai bracci 310, 320 del portastampo 300 ed una coppia di perni 510, 520 rispettivamente associati alla porzione di flangia 224 del terzo settore radiale 214, in cui ciascuno dei perni 510, 520 impegna una delle scanalature di guida 410, 420.
Grazie a questa configurazione, la rotazione dei bracci 310, 320 del portastampo 300 determina contemporaneamente uno spostamento relativo tra i perni 510, 520 e le scanalature di guida 410, 420 che si traduce in una traslazione del terzo settore 214 da e verso l’asse B del portastampo 300.
Nella forma realizzativa illustrata, le scanalature di guida 410, 420 sono disposte in prossimità dell’asse B del portastampo 300. I perni 510, 520 sono preferibilmente inseriti in modo amovibile in appositi fori ricavati nella porzione di flangia 224 del terzo 5 settore radiale 214, ciò che ne consente la sostituzione in caso di usura o rottura.
Si comprenderà che, in modo del tutto equivalente, le scanalature 410, 420 potrebbero essere ricavate sulla porzione di flangia 224 del terzo settore radiale 214 e che i perni 510, 520 potrebbero essere associati ai bracci 310, 320 del portastampo 300.
Sempre nell’ottica di minimizzare i problemi di usura generati dallo scorrimento 10 dei perni 510, 520 nelle scanalature 410, 420, queste ultime sono preferibilmente ricavate in placchette metalliche 430, 440 fatte ad esempio in acciaio al cromo e, più in generale, di materiali con una durezza maggiore di quella del materiale con cui è fatto il portastampo, tipicamente acciaio da costruzione del tipo F360 o simile.
Le placchette metalliche 430, 440 sono preferibilmente applicate in modo 15 amovibile, ad esempio mediante viti, sui bracci 310, 320 del portastampo oppure sulla porzione di flangia 224 del terzo settore radiale 214 dello stampo 200. Questa soluzione tecnica offre l’ulteriore vantaggio di consentire la sostituzione delle guide 410, 420 in caso di usura, danneggiamento o rottura.
Si comprenderà inoltre che la catena cinematica sopra descritta potrebbe essere 20 realizzata in modo funzionalmente equivalente al sistema camma-cedente sopra descritto mediante ad esempio insiemi di bracci articolati. La soluzione basata sui meccanismi camma-cedente è tuttavia preferita, perché è complessivamente più compatta e più semplice da realizzare e montare.
L’insieme di formatura secondo l’invenzione può inoltre vantaggiosamente 25 comprendere un’ulteriore catena cinematica configurata per agevolare e guidare i movimenti di traslazione del terzo settore radiale 214 dello stampo 200 da e verso l’asse B del portastampo 300.
L’ulteriore catena cinematica comprende in particolare una nervatura radiale 600 ricavata in basso rilievo su uno tra la base del terzo settore radiale 214 ed il fondello 220 30 dello stampo 200 cooperante con una scanalatura 700 di forma corrispondente e coniugata ricavata sull’altro tra la base del terzo settore radiale 214 ed il fondello 220 SIB - 7 - UI297M-TE.DOC
dello stampo 200.
La funzione dei mezzi di guida 600, 700 è quella di garantire che gli spostamenti del terzo settore radiale 214 siano spostamenti di sola traslazione lungo una stessa direzione radiale. Questa condizione infatti è possibile solo quando la rotazione del primo e del secondo settore radiale 212, 213 è coordinata e sincrona, ciò che in pratica non si verifica quasi mai a causa dell’attrito, delle tolleranze costruttive dei componenti dello stampo e del portastampo e simili.
Rotazioni non coordinate ed asincrone dei bracci 310, 320 del portastampo 300 comportano nella maggior parte dei casi non solo la traslazione, ma anche una rotazione del terzo settore radiale 214, con la conseguenza che durante la chiusura dello stampo 200 il terzo settore radiale 214 deve essere ruotato nella corretta posizione dal contatto con il primo ed il secondo settore radiale 212, 213. Ciò è indesiderato perché comporta un’usura irregolare dei settori radiali dello stampo, problemi di tenuta durante il processo di formatura e, più in generale, problemi di qualità del prodotto finito.
Secondo un ulteriore aspetto del trovato, il terzo settore radiale 214 presenta preferibilmente una porzione appiattita sul suo mantello cilindrico rivolta verso l’asse B del portastampo 300. In questo caso, la porzione di flangia 224 del terzo settore radiale 214 è ricavata anche sulla porzione appiattita. Questa configurazione del terzo settore radiale 214 è vantaggiosa in quanto consente di ridurre gli ingombri complessivi dell’insieme di formatura 100 garantendo in ogni caso uno spazio adeguato per il montaggio degli elementi che compongono la catena cinematica che consente la movimentazione del terzo settore radiale 214 da parte dei bracci 310, 320 del portastampo 300. Secondo una forma realizzativa preferita del trovato, il tratto della porzione di flangia 224 del terzo settore radiale 214 associato alla sua porzione appiattita è un tratto amovibile 224a fissato su quest’ultima ad esempio mediante viti. I fori destinati a ricevere i perni 510, 520 sono ricavati nel tratto amovibile 224a della porzione di flangia 224.
Il trovato è stato descritto con riferimento a forme realizzative preferite. Si comprenderà che possono esistere ulteriori forme realizzative afferenti al medesimo nucleo inventivo, come definito dall’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.
Claims (7)
- RIVENDICAZIONI 1. Insieme di formatura (100) per la fabbricazione di contenitori cavi, detto<insieme di formatura comprendendo uno stampo (200) ed un portastampo (300), in cui:>� detto stampo (200) comprende un corpo (210) di forma generalmente cilindricaprovvisto di una flangia sporgente radialmente dal suo mantello, detto corpo (210) essendo costituito da tre settori radiali separabili (212, 213, 214) e comprendendo una cavità interna (211) idonea a ricevere una preforma di un contenitore da<fabbricare;> � detto portastampo (300) comprende un primo ed un secondo braccio (310, 320)vincolati a perno uno con l’altro attorno ad un asse (B), caratterizzato dal fatto che un primo ed un secondo settore radiale (212, 213) dello stampo (200) sono rispettivamente montati sul primo e sul secondo braccio (310, 320) del portastampo (300) e sono girevoli con essi attorno a detto asse (B) e dal fatto che un terzo settore radiale (214) dello stampo (200) è vincolato sia al primo che al secondo braccio (310, 320) del portastampo (300) attraverso una catena cinematica (410, 420, 510, 520) configurata per consentirne una traslazione da e verso l’asse (B) del portastampo contemporaneamente alla rotazione del primo e del secondo braccio (310, 320).
- 2. Insieme di formatura (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detta cinematica comprende una coppia di scanalature di guida (410, 420) rispettivamente associate ai bracci (310, 320) del portastampo (300) ed una coppia di perni (510, 520) associati ad una porzione di flangia (224) del terzo settore radiale (214), oppure, in alternativa, una coppia di scanalature di guida (410, 420) rispettivamente associate alla porzione di flangia del terzo settore radiale (214) ed una coppia di perni rispettivamente associati ai bracci (310, 320) del portastampo (300), ciascuno di detti perni (510, 520) impegnando una di dette scanalature di guida (410, 420).
- 3. Insieme di formatura (100) secondo la rivendicazione 2, in cui dette scanalature di guida (410, 420) sono ricavate in rispettive placchette (430, 440).
- 4. Insieme di formatura secondo la rivendicazione 3, in cui detti placchette sono montate in modo amovibile sui bracci (310, 320) del portastampo o sulla porzione di flangia (224) del terzo settore radiale (214).
- 5. Insieme di formatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui i perni (510, 520) sono montati in modo amovibile sulla porzione di flangia del terzo settore radiale (214) o sui bracci (310, 320) del portastampo (300).
- 6. Insieme di formatura (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, comprendente inoltre mezzi di guida del terzo settore radiale (214), detti mezzi di guida comprendendo una nervatura radiale (600) ricavata in basso rilievo su uno tra la base del terzo settore radiale (214) ed un fondello (220) dello stampo (200) ed una scanalatura di forma corrispondente e coniugata ricavata sull’altro tra la base del terzo settore radiale (214) ed il fondello (220) dello stampo (200).
- 7. Insieme di formatura (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui il terzo settore radiale (214) dello stampo (200) presenta una porzione appiattita sul mantello cilindrico, detta porzione appiattita essendo rivolta verso l’asse (B) del portastampo (300), ed in cui la porzione di flangia (224) del terzo settore radiale (214) è ricavata anche su detta porzione appiattita.
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2014
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2015
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