IT201800009342A1 - Apparato per stampare a compressione oggetti concavi. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“Apparato per stampare a compressione oggetti concavi”

L’invenzione concerne un apparato per produrre, tramite stampaggio a compressione, oggetti concavi, in particolare contenitori.

L’apparato secondo l’invenzione può, ad esempio, essere utilizzato per produrre capsule destinate a contenere una sostanza in polvere o granulare, quale caffè o altro, disposta per preparare bevande o altri fluidi alimentari. In alternativa, l’apparato secondo l’invenzione può essere utilizzato per produrre preforme destinate ad essere sottoposte ad un processo di soffiaggio o stiro-soffiaggio per formare contenitori quali bottiglie. Più in generale, l’apparato secondo l’invenzione può essere utilizzato per produrre contenitori di qualsiasi tipo, come ad esempio bicchierini, vasetti o ciotole.

L’apparato secondo l’invenzione consente di produrre oggetti concavi realizzati con un singolo materiale, a partire da un qualsiasi materiale polimerico che possa essere sottoposto a stampaggio a compressione. In alternativa, l’apparato secondo l’invenzione consente di produrre oggetti concavi aventi una struttura multistrato, ossia aventi una parete formata da più strati affiancati realizzati con materiali polimerici differenti fra loro.

Sono noti apparati per produrre oggetti tramite stampaggio a compressione di quantità dosate di materiale polimerico. Gli apparati noti comprendono un estrusore per erogare un materiale polimerico e una pluralità di stampi, ciascuno dei quali comprende un elemento maschio dotato di un punzone e un elemento femmina dotato di una cavità. Gli apparati noti comprendono inoltre una pluralità di elementi di trasporto, ciascuno dei quali trasporta una dose di materiale polimerico dall’estrusore ad uno stampo.

Negli stampi degli apparati noti, l’elemento femmina è disposto al di sotto dell’elemento maschio, in modo tale che la cavità dell’elemento femmina sia rivolta verso l’alto. La dose di materiale polimerico, dopo essere stata separata dall’estrusore, viene rilasciata all’interno della cavità dell’elemento femmina dall’elemento di trasporto, che fa cadere la dose dall’alto verso il fondo della cavità. Successivamente, l’elemento maschio e l’elemento femmina vengono movimentati uno verso l’altro per deformare la dose, sagomandola secondo la geometria desiderata.

Sebbene gli apparati noti siano in grado di funzionare in maniera soddisfacente in un elevato numero di casi, essi presentano alcuni inconvenienti soprattutto quando occorre stampare a compressione dosi multistrato, ossia dosi comprendenti una pluralità di strati realizzati con materiali diversi fra loro. In questo caso, posizionare la dose correttamente all’interno dello stampo è un’operazione particolarmente critica.

Si consideri per esempio la situazione mostrata in Figura 10, in cui una dose D1 è stata depositata all’interno di una cavità 100 di uno stampo 101, lo stampo 101 comprendendo inoltre un punzone 102 posizionato al di sopra della cavità 100. La dose D1 ha una struttura multistrato e comprende due strati esterni fra i quali è interposto uno strato intermedio realizzato con un materiale avente proprietà barriera all’ossigeno. Affinché la dose D1, dopo essere stata rilasciata dall’elemento di trasporto, possa raggiungere il fondo della cavità 100 senza interagire con le pareti laterali della cavità 100, la dose D1 ha una larghezza significativamente minore del diametro del fondo della cavità 100. Può pertanto accadere che, come mostrato in Figura 10, la dose D1 si posizioni in maniera decentrata sul fondo della cavità 100, ossia si disponga in una posizione disallineata rispetto ad un asse verticale della cavità 100.

La Figura 11 mostra, in scala ingrandita, un contenitore C1 prodotto nello stampo 101 a partire dalla dose D1, posizionata come mostrato in Figura 10. Il contenitore C1 può essere ad esempio una capsula da caffè. La Figura 12 mostra una vista dall’alto del contenitore C1, in cui, nella metà superiore, è stata indicata con il colore nero la distribuzione del materiale formante lo strato intermedio della dose D1 (ossia del materiale avente proprietà barriera) all’interno del contenitore C1. Si nota chiaramente che il materiale barriera è distribuito in maniera non uniforme, in particolare asimmetrica, lungo una flangia 103 del contenitore C1. Ciò è una conseguenza del posizionamento decentrato della dose D1 nella cavità 100.

La Figura 13 mostra uno stampo 101 come quello di Figura 10, al cui interno è stata depositata una dose D2, erroneamente posizionata in maniera inclinata rispetto ad un asse verticale della cavità 100. In questo caso, la dose D2 non solo è disposta in maniera decentrata all’interno della cavità 100, ma una porzione della dose 102 è appoggiata sul fondo della cavità 100, mentre un’ulteriore porzione della dose 102 è appoggiata contro una parete laterale della cavità 100, sicché lo strato intermedio della dose D2 risulta non parallelo al fondo della cavità 100.

Dalle Figure 14 e 15 si nota che, nel contenitore C2 ottenuto dalla dose D2, non solo il materiale barriera è distribuito in modo non uniforme, in particolare asimmetricamente, lungo la flangia 103, ma il materiale barriera affiora anche sulla parete laterale del contenitore C2, come indicato dalle macchie nere in Figura 13. Ciò è ancora una volta conseguenza del non corretto posizionamento della dose D2 nello stampo 101.

La Figura 16 mostra uno stampo 101 come quello delle Figure 10 e 13, in cui è stata inserita una dose D3 avente una larghezza molto vicina al diametro del fondo della cavità 100, per esempio leggermente maggiore del diametro di tale fondo. In questo caso la dose D3, durante la caduta all’interno della cavità 100, si è disposta in una posizione inclinata rispetto al fondo della cavità 100, e si è appoggiata alle pareti laterali della cavità 100 senza riuscire a raggiungerne il fondo. Ciò causa, sul contenitore C3 formato a partire dalla dose D3, una distribuzione inaccettabilmente asimmetrica del materiale barriera, che non solo non riesce a raggiungere l’intero perimetro della flangia 103, ma affiora anche sulla superficie esterna di alcune porzioni di parete laterale del contenitore C3, come mostrato nelle Figure 17 e 18.

Gli esempi sopra descritti dimostrano che gli apparati noti possono, in certi casi, produrre oggetti difettosi perché la dose non è stata correttamente posizionata all’interno dello stampo. Si nota che, negli apparati noti, risulta particolarmente difficile, se non impossibile, controllare se la dose è stata correttamente posizionata all’interno dello stampo.

Un altro difetto che gli apparati noti possono avere è che, sull’oggetto formato, può generarsi una macchia in corrispondenza del punto in cui il materiale polimerico della dose (sia essa monostrato oppure multistrato) tocca per primo lo stampo. Infatti, la porzione di dose che tocca per prima lo stampo si raffredda più rapidamente delle circostanti porzioni di dose, e conseguentemente cristallizza con modalità differenti rispetto alle circostanti porzioni di dose. Ciò genera una macchia avente caratteristiche differenti, sia dal punto di vista chimico-fisico, che dal punto di vista della morfologia strutturale, rispetto alle zone circostanti. Negli stampi noti, la macchia è disposta sulla superficie che delimita, dall’esterno, una parete di fondo dell’oggetto stampato, e risulta facilmente visibile dall’utilizzatore.

Uno scopo dell’invenzione è migliorare gli apparati per produrre oggetti stampando a compressione dosi di materiale polimerico, in particolare ma non esclusivamente aventi una struttura multistrato.

Un ulteriore scopo è fornire un apparato per stampare a compressione dosi comprendenti almeno un materiale polimerico, in cui ciascuna dose possa essere correttamente posizionata all’interno dello stampo.

Un altro scopo è fornire un apparato per stampare a compressione dosi comprendenti almeno un materiale polimerico, in cui eventuali posizionamenti non corretti della dose all’interno dello stampo possano essere precocemente rilevati.

Un ulteriore scopo è fornire un apparato per stampare a compressione dosi comprendenti almeno un materiale polimerico, che renda possibile ottenere oggetti le cui superfici destinate a rimanere in vista durante l’uso siano sostanzialmente prive di difetti visibili.

Un altro scopo è fornire un apparato per stampare a compressione dosi multistrato, in cui siano ridotti i rischi di ottenere un oggetto presentante una distribuzione non uniforme, in particolare asimmetrica, degli strati di ciascuna dose.

Secondo l’invenzione, è previsto un apparato comprendente:

- un dispositivo erogatore per erogare almeno un materiale polimerico; - un elemento di trasporto per trasportare una dose di materiale polimerico erogata dal dispositivo erogatore;

- uno stampo comprendente un elemento di stampo maschio ed un elemento di stampo femmina, l’elemento di stampo femmina essendo posizionato al di sopra dell’elemento di stampo maschio;

in cui l’elemento di trasporto è configurato per compiere un primo movimento spostandosi lungo un percorso diretto dal dispositivo erogatore verso lo stampo, al fine di portare la dose allo stampo,

ed in cui l’elemento di trasporto è configurato per compiere, in aggiunta al primo movimento, un secondo movimento ruotando attorno ad un asse, così da girare la dose da una prima orientazione con cui la dose viene ricevuta dall’elemento di trasporto, ad una seconda orientazione con cui la dose viene rilasciata dall’elemento di trasporto sull’elemento di stampo maschio.

Grazie all’invenzione, è possibile posizionare più correttamente la dose nello stampo rispetto a quanto accadeva nello stato della tecnica. Infatti, l’elemento di trasporto, girando la dose dalla prima orientazione alla seconda orientazione, consente di consegnare la dose allo stampo nelle immediate vicinanze dell’elemento di stampo maschio. Si evita così che la dose cada liberamente per distanze rilevanti, il che consente di controllare meglio la posizione della dose rispetto all’elemento di stampo maschio. Di conseguenza, vengono ridotti i rischi che la dose si posizioni in maniera decentrata o asimmetrica all’interno dello stampo.

Inoltre, poiché la dose viene rilasciata sull’elemento di stampo maschio, la porzione della dose che tocca per prima lo stampo è quella che viene a contatto con l’elemento di stampo maschio, ed è pertanto destinata a formare una superficie interna dell’oggetto stampato. Se dunque, sull’oggetto stampato, si formano macchie dovute al contatto iniziale fra la dose e lo stampo, tali macchie sono localizzate all’interno dell’oggetto stampato. Esse non rimangono in vista durante l’utilizzo dell’oggetto, il che consente di migliorare la qualità dell’oggetto stesso.

Lo stampo femmina è dotato di una cavità, all’interno della quale l’elemento di stampo maschio è destinato ad essere inserito per sagomare il materiale polimerico, la cavità essendo rivolta verso il basso.

L’elemento di trasporto è configurato per compiere il secondo movimento mentre esso compie il primo movimento.

Il primo movimento dell’elemento di trasporto può essere un movimento lungo un percorso chiuso estendentesi almeno parzialmente attorno ad un asse, per trasportare la dose dal dispositivo erogatore verso lo stampo. L’asse attorno al quale l’elemento di trasporto ruota durante il secondo movimento può essere disposto trasversalmente all’asse del percorso chiuso, lungo cui l’elemento di trasporto si muove durante il primo movimento.

In una versione, nella seconda orientazione, la dose giace su un piano sostanzialmente orizzontale.

L’elemento di trasporto può così rilasciare la dose, disposta sostanzialmente orizzontalmente, su una superficie che delimita superiormente l’elemento di stampo maschio.

Tale superficie può essere sostanzialmente orizzontale.

Ciò impedisce che la dose si disponga in una posizione inclinata, il che potrebbe portare ad un riempimento non uniforme dello stampo.

In una versione, nella prima orientazione, la dose giace su un piano sostanzialmente verticale.

In questo caso, la dose esce dall’estrusore lungo una direzione di uscita sostanzialmente verticale, e viene presa dall’elemento di trasporto senza subire significative modifiche della propria orientazione.

Il dispositivo di erogazione può comprendere un dispositivo di estrusione per erogare una struttura estrusa continua monomateriale, dalla quale verranno successivamente separate le dosi.

In una versione alternativa, il dispositivo di erogazione può comprendere un dispositivo di coestrusione per erogare una struttura coestrusa continua multistrato, comprendente almeno due strati di materiali fra loro differenti. In una versione, l’apparato comprende almeno un elemento di separazione per separare una dose di materiale polimerico dal materiale polimerico erogato dal dispositivo erogatore.

L’elemento di separazione può essere supportato dall’elemento di trasporto.

In alternativa, l’elemento di separazione può essere disposto a monte dell’elemento di trasporto e separato dall’elemento di trasporto.

In una versione, l’elemento di separazione è configurato per separare dosi aventi una conformazione parallelepipeda da una struttura continua erogata dal dispositivo di erogazione.

Le dosi aventi una conformazione parallelepipeda sono particolarmente facili da ottenere, semplicemente tramite taglio di un estruso piano, senza generazione di sfridi.

Inoltre, le dosi aventi una conformazione parallelepipeda sono delimitate da facce piane. In particolare, una faccia della dose destinata ad appoggiarsi sull’elemento di stampo maschio è in questo caso piana. E’ così possibile ottenere una buona stabilità nel posizionamento della dose sull’elemento di stampo maschio, sebbene quest’ultimo sia per definizione privo di pareti laterali di contenimento.

La stabilità nel posizionamento della dose sull’elemento di stampo maschio è ulteriormente aumentata se quest’ultimo è delimitato superiormente da una superficie trasversale definente una zona di appoggio piano per la dose.

In una versione, l’apparato comprende un dispositivo di controllo, particolarmente un sistema di visione che può essere provvisto di una telecamera, per verificare la posizione della dose sull’elemento di stampo maschio.

In particolare, il sistema di visione è configurato per verificare se la dose è stata rilasciata in posizione centrata sull’elemento di stampo maschio. In alternativa o in aggiunta a quanto sopra, il sistema di visione può essere configurato per verificare se la dose, dopo essere stata rilasciata dall’elemento di trasporto, si è posizionata in maniera inclinata, in particolare non orizzontalmente, sull’elemento di stampo maschio, o più precisamente su una superficie superiore che delimita l’elemento di stampo maschio dall’alto.

Il sistema di visione consente di verificare la posizione della dose rispetto all’elemento di stampo maschio quando lo stampo è ancora aperto, in particolare subito dopo che la dose è stata rilasciata sull’elemento di stampo maschio. In questa condizione, l’elemento di stampo femmina si trova ad una quota maggiore dell’elemento di stampo maschio e non è di ostacolo al sistema di visione mentre quest’ultimo verifica la posizione della dose.

E’ così possibile determinare, in uno stadio precoce, se la dose è correttamente posizionata, ed eventualmente arrestare l’apparato prima che la dose venga sagomata.

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 vista prospettica di un apparato per produrre oggetti tramite stampaggio a compressione;

Figura 2 è una vista prospettica ed ingrandita mostrante una porzione dell’apparato di Figura 1;

Figura 3 è una vista laterale della porzione di apparato di Figura 2;

Figura 4 è una vista prospettica ed ingrandita mostrante una ulteriore porzione dell’apparato di Figura 1;

Figura 5 è una vista laterale schematica mostrante una versione alternativa di uno stampo come quelli dell’apparato di Figura 1, provvisto di un dispositivo di controllo per controllare il posizionamento della dose, in una configurazione in cui la dose è disposta correttamente su un elemento di stampo maschio;

Figura 6 è una vista come quella di Figura 5, in una configurazione in cui la dose è disposta in maniera non corretta su un elemento di stampo maschio;

Figura 7 è una vista laterale di un contenitore prodotto dall’apparato di Figura 1;

Figura 8 è una vista dall’alto del contenitore di Figura 7, nella cui metà superiore è stata rappresentata, con il colore nero, la distribuzione di uno strato barriera nel contenitore stampato;

Figura 9 è una vista prospettica schematica di una dose processabile dall’apparato di Figura 1;

Figure 10, 13 e 16 sono viste laterali schematiche, mostranti ciascuna uno stampo secondo lo stato della tecnica, al cui interno è presente una dose non correttamente posizionata;

Figure 11, 14 e 17 sono viste laterali come quella di Figura 7, mostranti corrispondenti contenitori ottenuti rispettivamente dagli stampi di Figura 10, 13 e 16;

Figure 12, 15 e 18 sono viste dall’alto come quella di Figura 8, mostranti corrispondenti contenitori ottenuti rispettivamente dagli stampi di Figura 10, 13 e 16.

La Figura 1 mostra un apparato 1 per produrre oggetti in materiale polimerico tramite stampaggio a compressione. Gli oggetti che l’apparato 1 consente di produrre possono essere oggetti concavi, particolarmente contenitori, quali ad esempio capsule per caffè o altre sostanze contenenti ingredienti che possono essere estratti tramite un fluido, oppure vasetti, bicchierini o ciotole. In alterativa, l’apparato 1 può essere utilizzato per produrre preforme destinate a formare contenitori tramite soffiaggio.

L’apparato 1 comprende un dispositivo erogatore 2 per erogare almeno un materiale polimerico. Nell’esempio raffigurato, il dispositivo erogatore 2 comprende un dispositivo di coestrusione 3 per erogare una struttura coestrusa continua comprendente una pluralità di strati di materiali polimerici fra loro differenti.

Il dispositivo di coestrusione 3 può comprendere una testa di coestrusione 4 nella quale confluiscono una pluralità di condotti di alimentazione 5, ciascuno dei quali è inteso per alimentare la testa di coestrusione 4 con un corrispondente materiale polimerico. Ciascun condotto di alimentazione 5 comunica con un rispettivo estrusore 6, nel quale viene introdotto il corrispondente materiale polimerico da estrudere, particolarmente in forma di granuli, tramite ad esempio una tramoggia non raffigurata.

Il dispositivo di coestrusione 3 può essere in particolare configurato per erogare una struttura coestrusa continua comprendente uno strato centrale funzionale, interposto fra due strati esterni. Lo strato centrale funzionale può comprendere un materiale avente proprietà barriera, per esempio ai gas e/o all’ossigeno e/o alla luce. Gli strati esterni, che possono essere uguali oppure diversi fra loro, possono essere realizzati con materiali destinati a conferire agli oggetti che si otterranno le desiderate proprietà meccaniche e/o estetiche. Fra gli strati esterni e lo strato centrale possono essere interposti rispettivi strati ausiliari, ad esempio uno strato di materiale compatibilizzante avente lo scopo di migliorare l’adesione fra lo strato centrale e gli strati esterni.

Nell’esempio raffigurato, sono previsti quattro estrusori 6. I due estrusori 6 più piccoli, ossia comunicanti con i condotti di alimentazione 5 aventi un diametro minore, sono disposti per erogare rispettivamente il materiale barriera e il materiale compatibilizzante. I due estrusori 6 più grandi, ossia comunicanti con i condotti di alimentazione 5 aventi un diametro maggiore, sono disposti per erogare i materiali degli strati esterni. E’ previsto un estrusore 6 per ciascuno strato esterno, così da poter variare le caratteristiche di uno strato esterno indipendentemente da quelle dell’altro strato esterno. Ciò consente, ad esempio, di adottare due materiali differenti fra loro per i due strati esterni, quali un materiale polimerico vergine e rispettivamente un materiale polimerico riciclato, oppure un materiale più morbido e rispettivamente uno più duro. In aggiunta o in alternativa a quanto sopra, adottando due diversi estrusori 6 per gli strati esterni è possibile generare una struttura coestrusa continua in cui gli strati esterni abbiano spessori diversi fra loro, così da modificare la posizione dello strato intermedio rispetto alla mezzeria della struttura coestrusa continua.

In una versione alternativa non raffigurata, il dispositivo erogatore 2 può comprendere un dispositivo di estrusione disposto per estrudere una struttura continua monomateriale, ossia realizzata con un unico materiale polimerico anziché con una pluralità di materiali polimerici differenti fra loro.

Il dispositivo erogatore 2 è dotato di un’apertura di uscita avente una forma rettangolare oppure quadrata, così da erogare una struttura continua conformata come una striscia avente una sezione trasversale rettangolare oppure quadrata. Nel caso in cui la sezione trasversale della striscia sia rettangolare, la base del rettangolo può essere molto maggiore dell’altezza, anche se questa condizione non è necessaria.

Nell’esempio raffigurato, come visibile in Figura 2, l’apertura di uscita è rivolta verso il basso. La testa di coestrusione 4 è configurata per erogare una struttura continua 7 verso il basso, secondo una direzione di uscita E verticale o sostanzialmente verticale. Questa condizione non è tuttavia necessaria.

L’apparato 1 comprende inoltre un dispositivo di stampaggio, che nell’esempio raffigurato è conformato come una giostra di stampaggio 8, mostrata in Figura 1. La giostra di stampaggio 8 è girevole attorno ad un rispettivo asse che, nell’esempio raffigurato, è disposto verticalmente. La giostra di stampaggio 8 è dotata, in una propria regione periferica, di una pluralità di stampi 9 ciascuno dei quali è configurato per sagomare una dose di materiale polimerico, ottenuta tagliando la struttura continua 7, in maniera tale da ottenere un oggetto tramite stampaggio a compressione. Fra la testa di coestrusione 4 e la giostra di stampaggio 8 è interposto un dispositivo di trasporto 10, che nell’esempio raffigurato è conformato come una giostra di trasporto. Il dispositivo di trasporto 10 comprende una pluralità di elementi di trasporto 11, meglio visibili in Figura 2, ciascuno dei quali è disposto per trasportare, verso la giostra di stampaggio 8, una dose 12 di materiale polimerico che è stata separata dal materiale polimerico uscente dal dispositivo erogatore 2.

Come verrà meglio descritto nel seguito, il dispositivo di trasporto 10 può inoltre essere configurato per allontanare dagli stampi 9 gli oggetti formati stampando a compressione le dosi 12.

Come mostrato in Figura 2, il dispositivo di trasporto 10 comprende un corpo centrale 13 che, nell’esempio raffigurato, è conformato come un tamburo avente una geometria sostanzialmente cilindrica. Il corpo centrale 13 è girevole attorno ad un asse Z grazie a mezzi motori non raffigurati. L’asse Z può essere sostanzialmente verticale.

Gli elementi di trasporto 11 sono supportati dal corpo centrale 13, in una regione periferica di quest’ultimo.

Quando il corpo centrale 13 ruota attorno all’asse Z, gli elementi di trasporto 11 si spostano lungo un percorso diretto dal dispositivo erogatore 2 verso lo stampo 9, al fine di portare la dose 12 allo stampo 9. Questo movimento definisce un primo movimento degli elementi di trasporto 11. Nell’esempio raffigurato, il percorso che gli elementi di trasporto 11 compiono durante il primo movimento è un percorso chiuso, particolarmente un percorso circolare attorno all’asse Z. In una versione alternativa non raffigurata, il percorso degli elementi di trasporto 11 diretto dal dispositivo erogatore 2 verso lo stampo 9 potrebbe essere un percorso chiuso non circolare, oppure un percorso non chiuso, per esempio lineare. Il percorso chiuso non circolare è particolarmente adatto nel caso in cui si desideri che il percorso degli elementi di trasporto 11 si sovrapponga a quello degli stampi 9 non solo in un punto, ma in una porzione di lunghezza maggiore. Ciò consente all’elemento di trasporto 11 di restare sovrapposto ad un elemento dello stampo 9 (più precisamente ad un elemento di stampo maschio, come sarà meglio descritto in seguito), per un tempo sufficientemente lungo ad assicurare che la dose 12 sia rilasciata nello stampo 9 senza difetti di posizionamento.

Ciascun elemento di trasporto 11 è inoltre configurato per compiere, in aggiunta al primo movimento e durante il primo movimento, un secondo movimento ruotando attorno ad un proprio asse, che in Figura 2 è stato indicato con H e mostrato per un solo elemento di trasporto 11. Questo secondo movimento consente di modificare l’orientazione della dose 12, come verrà meglio descritto più avanti.

Al fine di compiere il secondo movimento, nell’esempio raffigurato, ciascun elemento di trasporto 11 è supportato da un supporto 14. E’ prevista una pluralità di supporti 14, disposti in una regione periferica del corpo centrale 13. Più in particolare, i supporti 14 sono montati su una superficie laterale del corpo centrale 13. I supporti 14 sono fissi rispetto al corpo centrale 13. Ciascun supporto 14 può avere forma come di “L”.

Ciascun supporto periferico 14 supporta un elemento di trasporto 11, girevolmente fissato al supporto periferico 14 tramite un perno 15. Ciascun perno 15 si estende lungo il rispettivo asse H.

Ciascun asse H è disposto trasversalmente, in particolare perpendicolarmente, rispetto all’asse Z. Gli assi H possono giacere in un unico piano ed essere ad esempio disposti radialmente rispetto all’asse Z. Ciascun elemento di trasporto 11 è delimitato da una superficie di trasporto 16 atta a venire a contatto con la dose 12 per trasportare la dose verso lo stampo 9.

Nell’esempio raffigurato, la superficie di trasporto 16 è piana. Questa conformazione della superficie di trasporto 16 è particolarmente adatta per trasportare dosi 12 aventi una forma parallelepipeda, come mostrato in Figura 2. La superficie di trasporto 16 può tuttavia avere anche forme non piane, per esempio come di una porzione di cilindro, particolarmente se la dose 12 non è parallelepipeda.

L’elemento di trasporto 11 può essere dotato di mezzi di aspirazione non raffigurati, attivabili selettivamente per trattenere la dose 12 a contatto con la superficie di trasporto 16 durante il trasporto.

L’elemento di trasporto 11 può inoltre essere dotato di mezzi di soffiaggio non raffigurati, attivabili selettivamente per rendere più facile il distacco della dose 12 dalla superficie di trasporto 16, cosicché la dose 12 possa essere consegnata allo stampo 9.

In una versione non raffigurata, al posto dei mezzi di soffiaggio o in combinazione con questi ultimi, l’elemento di trasporto 11 può essere dotato di una sorta di pistone, ossia di un elemento meccanico che, al momento opportuno, spinge la dose 12 verso il basso, aiutando la dose 12 a distaccarsi dalla superficie di trasporto 16 per essere rilasciata nello stampo 9.

L’elemento di trasporto 11 può essere provvisto di mezzi di condizionamento termico, in particolare conformati come mezzi di riscaldamento, così da evitare un eccessivo raffreddamento della dose 12 durante il trasporto. In alternativa, i mezzi di condizionamento termico possono essere conformati come mezzi di raffreddamento per evitare un’adesione eccessiva della dose 12 all’elemento di trasporto 11, nel caso in cui l’elemento di trasporto 11 tenda a surriscaldarsi.

Ad ogni elemento di trasporto 11 è associato un dispositivo di movimentazione non raffigurato, che può essere ad esempio alloggiato nel corpo centrale 13, per ruotare l’elemento di trasporto 11 attorno al relativo asse H, cosicché l’elemento di trasporto 11 possa compiere il secondo movimento.

Nell’esempio raffigurato, l’elemento di trasporto 11 è posizionato, per la maggior parte del percorso attorno all’asse Z, in maniera tale che la superficie di trasporto 16 sia rivolta verso il basso, in particolare giacente su un piano orizzontale.

In una regione del proprio percorso attorno all’asse Z, l’elemento di trasporto 11 passa in prossimità del dispositivo erogatore 2, in particolare al di sotto dell’apertura di uscita della testa di coestrusione 4, dalla quale fuoriesce la struttura continua 7.

A monte del dispositivo erogatore 2, l’elemento di trasporto 11 ruota attorno al rispettivo asse H posizionandosi in una configurazione di prelievo P, mostrata nelle Figure 2 e 3, nella quale l’elemento di trasporto 11 preleva una dose 12 separata dalla struttura continua 7. Nella configurazione di prelievo P, la superficie di trasporto 16 può essere rivolta verticalmente, oppure leggermente all’indietro rispetto alla direzione verticale.

In questo modo la dose 12, che esce dal dispositivo erogatore lungo la direzione di uscita E sostanzialmente verticale, si appoggia alla superficie di trasporto 16, anch’essa disposta sostanzialmente verticalmente, aderendo di conseguenza alla superficie di trasporto 16 grazie alla viscosità del materiale polimerico.

Più in generale, nella configurazione di prelievo P, l’elemento di trasporto 11 si posiziona in modo tale che la superficie di trasporto 16 (o un suo asse, nel caso in cui la superficie di trasporto 16 sia conformata come una porzione di cilindro) sia sostanzialmente parallela alla direzione di uscita E della dose 12 dal dispositivo erogatore 2.

La dose 12 viene ricevuta dall’elemento di trasporto 11 nella configurazione di prelievo P, mentre la dose 12 ha una prima orientazione che nell’esempio raffigurato è sostanzialmente verticale. In una versione alternativa, la dose 12 potrebbe avere, nella configurazione di prelievo P, un’orientazione non verticale, per esempio perché la direzione di uscita E non è verticale.

Dopo aver ricevuto la dose 12 nella configurazione di prelievo P, mentre l’elemento di trasporto 11 viene spostato attorno all’asse Z dal corpo centrale 13 (primo movimento), l’elemento di trasporto 11 continua a ruotare attorno al corrispondente asse H (secondo movimento). L’elemento di trasporto 11 ruota attorno all’asse H fino a raggiungere una configurazione di rilascio R, mostrata in Figura 2, in cui la dose 12 viene rilasciata all’interno dello stampo 9, come verrà meglio descritto più avanti. Nella configurazione di rilascio R, la superficie di trasporto 16 è rivolta verso il basso e può essere, in particolare, sostanzialmente orizzontale. Nella configurazione di rilascio R, la dose 12 ha una seconda orientazione che la rende adatta ad essere rilasciata all’interno dello stampo 9.

Dopo aver rilasciato la dose 12 nell’elemento di stampo 9, l’elemento di trasporto 11 può rimanere nella configurazione di rilascio R, ossia con la superficie di trasporto 16 rivolta verso il basso, finché l’elemento di trasporto 11 non ritorna in prossimità dell’apertura di uscita del dispositivo erogatore 2, ed a monte di quest’ultimo.

L’apparato 1 comprende inoltre almeno un elemento di separazione per separare le dosi 12 dalla struttura continua 7.

Nell’esempio raffigurato, è prevista una pluralità di elementi di separazione 17, ciascun elemento di separazione 17 essendo associato ad un elemento di trasporto 11, in particolare supportato dall’elemento di trasporto 11. Per esempio, ciascun elemento di separazione 17 può essere conformato come un bordo tagliente che delimita la superficie di trasporto 16.

Quando l’elemento di separazione 17 passa al di sotto dell’apertura di uscita del dispositivo erogatore 2, l’elemento di separazione 17 taglia una dose 12, particolarmente raschiandola dall’apertura di uscita. La dose 12 rimane aderente all’elemento di trasporto 11, particolarmente alla superficie di trasporto 16, così da poter essere trasportata verso lo stampo 9.

Gli elementi di separazione 17 possono essere conformati diversamente da quanto rappresentato. Per esempio, ciascun elemento di separazione 17 potrebbe comprendere una lama fissata all’elemento di trasporto 11. E’ anche possibile prevedere un elemento di separazione 17 indipendente dagli elementi di trasporto 11, in particolare un elemento di separazione disposto a monte degli elementi di trasporto 11 e separato da questi ultimi, per esempio una lama che ruota in una posizione interposta fra il dispositivo erogatore 2 e gli elementi di trasporto 11, oppure un fascio laser.

Nel caso in cui l’apertura di uscita abbia una forma rettangolare o quadrata, la dose 12 separata dalla struttura continua 7 ha una conformazione parallelepipeda. In questo caso, una faccia del parallelepipedo, per esempio la faccia avente l’area maggiore rispetto alle altre facce, aderisce alla superficie di trasporto 16 durante il trasporto della dose 2 verso lo stampo 9.

Se la struttura continua 7 è multistrato, ossia formata da una pluralità di strati di materiali polimerici differenti fra loro, la dose 12 separata dalla struttura continua 7 ha anch’essa una conformazione multistrato. Nell’esempio raffigurato, la dose 12, come mostrato nelle Figure 2 e 9, ha uno strato intermedio 18, indicato con il colore nero nelle Figure, interposto fra due strati esterni 19, indicati con il colore bianco nelle Figure. Lo strato intermedio 18 può essere formato da un materiale avente proprietà barriera, per esempio all’ossigeno, e/o ai gas, e/o alla luce.

Nell’esempio raffigurato, lo strato intermedio 18 ha una conformazione piana. Mentre la dose 12 è trasportata dall’elemento di trasporto 11, lo strato intermedio 18 è parallelo alla superficie di trasporto 16.

Come mostrato in Figura 9, la dose 12 può avere uno spessore S molto minore delle sue dimensioni trasversali L1 e L2, così da essere assimilabile ad un “wafer”. La dimensione trasversale L1 è misurata lungo la direzione di uscita E della dose 12 dal dispositivo erogatore 2, mentre la dimensione trasversale L2 e lo spessore S sono misurati trasversalmente a tale direzione. Le dimensioni trasversali L1 e L2 possono essere uguali fra loro.

In una versione non raffigurata, lo spessore S può essere uguale ad una delle dimensioni trasversali L1 o L2. E’ anche possibile che lo spessore S sia uguale ad entrambe le dimensioni trasversali L1 e L2, nel qual caso la dose è cubica.

In una versione alternativa, la dose può avere una dimensione S maggiore delle dimensioni trasversali L1 e L2. Questa versione è particolarmente adatta per il caso in cui, a causa della conformazione dell’oggetto stampato che si desidera ottenere, si utilizza una cavità di stampo avente un diametro relativamente piccolo rispetto al volume della dose.

Come mostrato nelle Figure da 2 a 4, ciascuno stampo 9 comprende un elemento di stampo maschio 20 ed un elemento di stampo femmina 21, fra loro allineati lungo un asse di stampaggio Y, che può essere verticale. L’elemento di stampo maschio 20, che può essere conformato come un punzone, è disposto per formare una superficie interna di un oggetto 22, mostrato in Figura 4, che nell’esempio raffigurato è una capsula per caffè. L’elemento di stampo femmina 21 è invece disposto per formare una superficie esterna dell’oggetto 22. A tal fine, l’elemento di stampo femmina 21 è dotato di una cavità di formatura 23, mostrata in Figura 4, nella quale viene sagomata la dose 12.

Contrariamente a quanto accade nelle macchine tradizionali, l’elemento di stampo maschio 20 è posizionato al di sotto dell’elemento di stampo femmina 21. La cavità di formatura 23 è rivolta verso il basso.

L’elemento di stampo maschio 20 ha una superficie trasversale, configurata per formare internamente una parete di base dell’oggetto 22. Su tale superficie trasversale è definita una zona di appoggio 24, mostrata nelle Figure 2 e 3, per ricevere in appoggio la dose 12 quando quest’ultima viene rilasciata dall’elemento di trasporto 11.

La zona di appoggio 24 è piana.

Nell’esempio raffigurato, la zona di appoggio 24 ha forma circolare. E’ tuttavia possibile prevedere anche altre forme per la zona di appoggio 24, che può essere ad esempio sagomata come una corona circolare oppure come una pluralità di aree separate disposte ad esempio lungo una circonferenza.

La zona di appoggio 24 è disposta trasversalmente, in particolare perpendicolarmente, rispetto all’asse di stampaggio Y. La zona di appoggio 24 delimita una porzione di estremità superiore dell’elemento di stampo maschio 20. In altre parole, la zona di appoggio 24 delimita superiormente l’elemento di stampo maschio 20.

La zona di appoggio 24 può essere sostanzialmente parallela alla superficie di trasporto 16, quando l’elemento di trasporto 11 si trova nella configurazione di rilascio R.

In particolare, la zona di appoggio 24 può essere sostanzialmente orizzontale.

Un sistema di movimentazione è associato a ciascuno stampo 9 per movimentare reciprocamente l’elemento di stampo maschio 20 e l’elemento di stampo femmina 21 fra una posizione aperta P1, mostrata nelle Figure da 2 a 4, e una posizione chiusa P2, mostrata in Figura 4. Nella posizione aperta P1, l’elemento di stampo maschio 20 e l’elemento di stampo femmina 21 sono distanziati l’uno dall’altro e sono disposti alla massima distanza reciproca. Nella posizione aperta P1, è possibile introdurre fra l’elemento di stampo maschio 20 e l’elemento di stampo femmina 21 una dose 12 rilasciata da un elemento di trasporto 11. Ciò avviene interponendo l’elemento di trasporto 11 fra l’elemento di stampo maschio 20 e l’elemento di stampo femmina 21, in particolare posizionando l’elemento di trasporto 11 al di sopra dell’elemento di stampo maschio 20, con la dose 12 aderente alla superficie di trasporto 16 e affacciata alla zona di appoggio 24.

Nella posizione chiusa P2, fra l’elemento di stampo maschio 20 e l’elemento di stampo femmina 21 è definita una camera di formatura avente una forma sostanzialmente corrispondente all’oggetto 22.

Il sistema di movimentazione che consente a ciascuno stampo 9 di passare dalla posizione aperta P1 alla posizione chiusa P2 o viceversa può essere attivo sull’elemento di stampo maschio 20, oppure sull’elemento di stampo femmina 21, oppure su entrambi.

Nell’esempio raffigurato, il sistema di movimentazione è attivo sull’elemento di stampo maschio 20, che è mobile lungo l’asse di stampaggio Y in modo da avvicinarsi a, o alternativamente allontanarsi da, l’elemento di stampo femmina 21.

Il sistema di movimentazione può essere di tipo idraulico, meccanico o altro.

Nell’esempio raffigurato, il sistema di movimentazione comprende un attuatore, particolarmente di tipo idraulico, al quale è collegato uno stelo 25. L’elemento di stampo maschio 20 è fisso rispetto allo stelo 25. L’attuatore movimenta lo stelo 25 lungo l’asse di stampaggio Y, cosicché l’elemento di stampo maschio 20 possa essere spostato fra una posizione di massima distanza dall’elemento di stampo femmina 21 (nella posizione aperta P1 dello stampo 9) o alternativamente una posizione di minima distanza dall’elemento di stampo femmina 21 (nella posizione chiusa P2 dello stampo 9).

Come mostrato nelle Figure 2 e 3, l’apparato 1 è configurato in modo tale che, nella posizione aperta P1 di uno stampo 9, un elemento di trasporto 11, disposto nella configurazione di rilascio R, sia interposto fra l’elemento di stampo maschio 20 e l’elemento di stampo femmina 21 dello stampo 9 in questione. L’elemento di trasporto 11 si trova al di sopra dell’elemento di stampo maschio 20, con la dose 12 aderente alla superficie di trasporto 16 e affacciata alla zona di appoggio 24. In questa configurazione, la dose 12 può essere rilasciata dall’elemento di trasporto 11 sull’elemento di stampo maschio 20, cosicché la dose 12 si appoggi sulla zona di appoggio 24.

L’apparato 1 è configurato in modo tale che, quando lo stampo 9 è nella posizione aperta P1 e il corrispondente elemento di trasporto 11 si trova nella configurazione di rilascio R, la distanza fra l’elemento di trasporto 11 (in particolare la sua superficie di trasporto 16) e l’elemento di stampo maschio 20 (in particolare la sua zona di appoggio 24) sia molto piccola, di poco maggiore dello spessore della dose 12. E’ anche possibile che tale distanza sia uguale allo spessore della dose, o addirittura leggermente minore di quest’ultimo.

Ciò evita che la dose 12 cada liberamente, quanto meno che la dose 12 cada liberamente per lunghe distanze, quando passa dall’elemento di trasporto 11 all’elemento di stampo maschio 20, così da impedire o comunque minimizzare deformazioni e/o incorretti posizionamenti della dose 12.

L’apparato 1 comprende inoltre un dispositivo di rimozione 26, mostrato in Figura 4, per rimuovere dallo stampo 9 un oggetto 22 appena formato. Quest’ultimo, dopo essere stato ottenuto tramite stampaggio a compressione dalla dose 12, rimane associato all’elemento di stampo femmina 21.

Il dispositivo di rimozione 26 può comprendere un disco di supporto 27, in grado di essere interposto fra l’elemento di stampo maschio 20 e l’elemento di stampo femmina 21 per ricevere in appoggio gli oggetti 22 che cadono dai soprastanti elementi di stampo femmina 21. In particolare, il disco di supporto 27 è configurato per essere interposto fra l’elemento di stampo maschio 20 e l’elemento di stampo femmina 21 nella posizione aperta P1 del corrispondente stampo 9.

Il dispositivo di rimozione 26 può inoltre comprendere una pluralità di elementi di rimozione 28, per esempio collegati fra loro in modo da formare un convogliatore a stella, ciascun elemento di rimozione 28 essendo disposto per spingere un oggetto 22 appoggiato sul disco di supporto 27 verso un’uscita non raffigurata.

Gli elementi di rimozione 28 sono girevoli rispetto al disco di supporto 27, in maniera tale che gli oggetti 22, spinti dagli elementi di rimozione 28, scorrano al di sopra del disco di supporto 27.

In particolare, gli elementi di rimozione 28 sono girevoli attorno all’asse Z del corpo centrale 13, attorno al quale ruotano anche gli elementi di trasporto 11. A tal fine, il convogliatore a stella definito dagli elementi di rimozione 28 può essere coassiale rispetto al corpo centrale 13. Questa condizione non è tuttavia necessaria. Il convogliatore a stella sopra menzionato può non essere coassiale rispetto al corpo centrale 13.

Il convogliatore a stella definito dagli elementi di rimozione 28 può essere azionato in rotazione dai medesimi mezzi motori che movimentano il corpo centrale 13 del dispositivo di trasporto 10, in maniera tale che il corpo centrale 13 e il convogliatore a stella ruotino solidalmente.

Il disco di supporto 27 è posizionato al di sopra del dispositivo di trasporto 10, in particolare al di sopra del corpo centrale 13, in modo tale che, mentre un oggetto 22 cade da un elemento di stampo femmina 21 sul disco di supporto 27, una dose 12 possa essere depositata sull’elemento di stampo maschio 20 dello stampo 9 in questione.

Un bordo di contenimento 29 si proietta dal disco di supporto 27 verso l’alto, per impedire agli oggetti 22 di cadere dal disco di supporto 27.

In una versione alternativa non raffigurata, il dispositivo di rimozione 26 può essere assente. In questo caso, l’oggetto 22 può distaccarsi dall’elemento di stampo femmina 21 e cadere sul dorso di un elemento di trasporto 11, ossia su una superficie dell’elemento di trasporto 11 opposta alla superficie di trasporto 16. Ciò avviene mentre l’elemento di trasporto 11 è interposto fra l’elemento di stampo maschio 20 e l’elemento di stampo femmina 21 per rilasciare sull’elemento di stampo maschio 20 una nuova dose 12. L’elemento di trasporto 11 allontana poi l’oggetto 22 dallo stampo 9 in cui quest’ultimo è stato formato, grazie al primo movimento dell’elemento di trasporto 11.

Durante il funzionamento, una struttura continua 7, comprendente ad esempio una pluralità di strati di materiale polimerico, viene erogata dal dispositivo erogatore 2 ed esce dall’apertura di uscita di quest’ultimo lungo la direzione di uscita E, come mostrato in Figura 2. Gli strati che formano la struttura continua 7 giacciono su rispettivi piani paralleli fra loro e alla direzione di uscita E.

Il corpo centrale 13 del dispositivo di trasporto 10 ruota, per esempio in modo continuo, attorno all’asse Z. Gli elementi di trasporto 11 supportati dal corpo centrale 13 si muovono così lungo un percorso chiuso, che nell’esempio raffigurato è conformato come una circonferenza centrata sull’asse Z. Questo è il primo movimento degli elementi di trasporto 11. Il percorso degli elementi di trasporto 11 passa al di sotto dell’apertura di uscita del dispositivo erogatore 2 in una zona di erogazione nella quale vengono erogate le dosi 12.

A monte di tale zona di erogazione, ciascun elemento di trasporto 11 ruota attorno al corrispondente asse H, così da trovarsi nella configurazione di prelievo P, quando l’elemento di trasporto 11 è al di sotto dell’apertura di uscita del dispositivo erogatore 2. In tale configurazione, l’elemento di trasporto 11 interagisce con la struttura continua 7, dalla quale viene separata una dose 12 grazie all’elemento di separazione 17. Quest’ultimo taglia la dose 12, in particolare immediatamente al di sotto dell’apertura di uscita. La dose 12 si appoggia alla superficie di trasporto 16, che è disposta parallelamente, o quasi, ad una superficie della dose 12 ad essa affacciata.

Nella configurazione di prelievo P, la superficie di trasporto 16 è inoltre disposta parallelamente, o quasi, allo strato intermedio 18 della dose 12. La superficie di trasporto 16 ha un’area maggiore della superficie della dose 12 affacciata alla superficie di trasporto 16.

La dose 12 viene prelevata dall’elemento di trasporto 11 mentre la dose 12 ha una prima orientazione, che nell’esempio raffigurato è sostanzialmente verticale. La dose 12 aderisce alla superficie di trasporto 16 senza subire deformazioni significative. Anche lo strato intermedio 18 rimane sostanzialmente in deformato.

L’elemento di trasporto 11 si allontana ora dal dispositivo erogatore 2 portando con sé la dose 12, che rimane aderente alla superficie di trasporto 16 grazie alla sua viscosità ed eventualmente grazie ai mezzi di aspirazione dell’elemento di trasporto 11, che trattengono la dose a contatto con la superficie di trasporto 16.

Contemporaneamente, l’elemento di trasporto 11 continua a ruotare attorno al rispettivo asse H, modificando l’orientazione della dose 12 fino a portare la dose 12 in una seconda orientazione nella configurazione di rilascio R. Questo è il secondo movimento dell’elemento di trasporto 11. Nella configurazione di rilascio R, la superficie di trasporto 16 dell’elemento di trasporto 11 è rivolta verso il basso ed è in particolare orientata orizzontalmente, come la dose 12 ad essa aderente.

Passando dalla configurazione di prelievo P alla configurazione di rilascio R, la dose 12 viene pertanto ribaltata dalla prima orientazione alla seconda orientazione.

Il percorso dell’elemento di trasporto 11 è sovrapposto al percorso degli stampi 9 almeno in un punto, nel quale la dose 12 viene rilasciata dall’elemento di trasporto 11 sull’elemento di stampo maschio 20.

In tale punto, l’elemento di trasporto 11 si trova nella configurazione di rilascio R ed è inoltre interposto fra l’elemento di stampo maschio 20 e l’elemento di stampo femmina 21, che si trovano nella posizione aperta P1.

L’elemento di trasporto 11 rilascia ora la dose 12 che sta trasportando. La dose 12 viene depositata sull’elemento di stampo maschio 20, in particolare sulla zona di appoggio 24 che delimita superiormente quest’ultimo. Ciò può avvenire con l’aiuto di mezzi di soffiaggio oppure di un elemento meccanico, che agiscono sulla dose 12 così da distaccarla dalla superficie di trasporto 16.

Si nota che la zona di appoggio 24 è orizzontale, ossia parallela alla superficie della dose 12 ad essa affacciata, quando la dose 12 è nella seconda orientazione (corrispondente alla configurazione di rilascio R). La zona di appoggio 24 dell’elemento di stampo maschio 20 è inoltre parallela alla superficie di trasporto 16 dell’elemento di trasporto 11, quando quest’ultimo si trova nella configurazione di rilascio R.

Vengono così minimizzate le deformazioni della dose 12 quando quest’ultima passa dall’elemento di trasporto 11 all’elemento di stampo maschio 10.

Inoltre, quando l’elemento di trasporto 11 si trova nella configurazione di rilascio R (corrispondente alla seconda orientazione della dose 12), la distanza fra la dose 12 e la zona di appoggio 24 dell’elemento di stampo maschio 20 è minima, o addirittura nulla. L’elemento di trasporto 11 è cioè configurato per depositare la dose 12 sulla zona di appoggio 24 senza che vi sia una caduta libera, ossia incontrollata, della dose 12 dall’elemento di trasporto 11. L’elemento di trasporto 11 consente di controllare la posizione della dose 12 fino a che quest’ultima non passa sull’elemento di stampo maschio 20. Anche questo consente di evitare deformazioni indesiderate della dose 12, che potrebbero comprometterne il corretto posizionamento sulla zona di appoggio 24.

La dose 12 può posizionarsi correttamente sulla zona di appoggio 24 anche grazie alla sua conformazione parallelepipeda. Come meglio mostrato in Figura 5 (ma il ragionamento è applicabile anche alle precedenti Figure), la dose 12 è delimitata da una pluralità di facce piane, fra cui è compresa una faccia inferiore 30 destinata ad appoggiarsi sulla zona di appoggio 24 dell’elemento di stampo maschio 20. La forma piana della faccia inferiore 30 consente alla dose 12 di restare più stabilmente in appoggio sulla zona di appoggio 24, rispetto al caso di una dose avente una forma arrotondata.

La stabilità della dose 12 è aumentata quando, come nell’esempio raffigurato, la dose 12 ha uno spessore S minore, anche in maniera significativa, delle sue dimensioni trasversali L1 e L2. Ciò consente di abbassare la posizione del baricentro della dose 12, quando quest’ultima è appoggiata sull’elemento di stampo maschio 20.

In conseguenza di quanto sopra descritto, è possibile – nella maggior parte dei casi – posizionare correttamente la dose 12 sull’elemento di stampo maschio 20.

Più in dettaglio, la dose 12 può essere facilmente posizionata sull’elemento di stampo maschio 20 in maniera tale che la sua faccia inferiore 30 sia sostanzialmente orizzontale.

Inoltre, la dose 12 può essere facilmente posizionata in maniera centrata sull’elemento di stampo maschio 20.

Si ottengono così oggetti 22 di buona qualità, al cui interno lo strato centrale 18 è uniformemente distribuito. Si fa riferimento, a tale proposito, alle Figure 7 e 8, in cui è mostrato un oggetto 22, conformato come una capsula per caffè, ottenuto tramite l’apparato 1.

Dalla Figura 7 si nota che il materiale dello strato centrale 18, indicato col colore nero, non affiora sulla superficie esterna dell’oggetto 22.

Nella Figura 8 è mostrato l’oggetto 22, in una vista in pianta, in cui, nella metà superiore, è stata evidenziata con il colore nero la distribuzione del materiale dello strato centrale 18. Si nota che tale materiale è uniformemente distribuito anche in una flangia superiore 31 dell’oggetto 22, opposta ad una rispettiva parete di base 32, il che conferma che il materiale dello strato centrale 18 si è distribuito in maniera uniforme in tutto l’oggetto 22.

Anche l’aspetto estetico dell’oggetto 22 risulta migliorato rispetto allo stato della tecnica.

A questo proposito, è stato sperimentalmente verificato che l’apparato 1 precedentemente descritto permette di ottenere oggetti 22 privi di macchie sulla superficie esterna dell’oggetto.

Infatti, eventuali macchie legate al raffreddamento precoce delle regioni della dose che giungono per prime a contatto con lo stampo, si formano sulla superficie interna dell’oggetto 22 e non risultano quindi visibili durante il suo normale utilizzo.

Eventuali macchie legate ad una manipolazione poco delicata della dose, particolarmente durante il taglio ed il trasporto, sono assenti negli oggetti prodotti per mezzo dell’apparato 1, in quanto la combinazione dell’elemento di trasporto 11 che ruota la dose 12 dalla prima orientazione alla seconda orientazione, e dell’elemento di stampo maschio 20 disposto al di sotto dell’elemento di stampo femmina 21 permette di minimizzare le deformazioni (quali increspamenti) della dose e di trattare quest’ultima in maniera molto meno stressante rispetto allo stato della tecnica.

Il trattamento della dose risulta ancor meno stressante se gli elementi di trasporto 11 sono riscaldati mentre trasportano la dose 12 dal dispositivo erogatore 2 allo stampo 9. In questo caso, è stato sorprendentemente trovato che non si formano macchie sulla superficie esterna degli oggetti 22, neppure quando gli oggetti 22 sono realizzati con materiali particolarmente critici, quali il polipropilene (PP).

La precisione, che l’apparato 1 consente di ottenere per quanto riguarda il posizionamento della dose 12 sull’elemento di stampo maschio 20, consente anche di massimizzare le dimensioni trasversali L1 e L2 della dose 12. Come mostrato in Figura 5 (ma questo ragionamento è applicabile anche alle Figure precedenti), tali dimensioni possono essere di poco minori, uguali o anche maggiori delle dimensioni della parete di base dell’oggetto 22, ossia delle dimensioni trasversali dell’estremità superiore dell’elemento di stampo maschio 20. Ciò consente di ottimizzare il riempimento dello stampo 9, in quanto il materiale polimerico costituente la dose 12 riesce a raggiungere più rapidamente anche le zone della camera di formatura più lontane dalla zona di appoggio 24.

Al contrario, negli apparati secondo lo stato della tecnica, se le dimensioni trasversali della dose sono troppo vicine alle dimensioni della parete di base dell’oggetto stampato, la dose rischia di posizionarsi in maniera inclinata (come nel caso di Figura 16), con conseguente distribuzione asimmetrica del materiale barriera nell’oggetto stampato (come mostrato nelle Figure 17 e 18). Per questo motivo, negli apparati secondo lo stato della tecnica, si è spesso costretti ad utilizzare dosi aventi dimensioni trasversali molto più piccole rispetto alle dimensioni della parete di base dell’oggetto, che comportano comunque inconvenienti dovuti ad una incorretta distribuzione degli strati, come precedentemente descritto con riferimento alle Figure da 10 a 12.

In una versione, mostrata nelle Figure 5 e 6, è previsto un dispositivo di controllo, particolarmente un sistema di visione 33 che può essere provvisto di una telecamera, per verificare la posizione della dose 12 sull’elemento di stampo maschio 20.

Il sistema di visione 33 consente di ispezionare la posizione della dose 12 quando lo stampo 9 è ancora aperto, ossia quando l’elemento di stampo maschio 20 è ancora distanziato dall’elemento di stampo femmina 21 e la dose 12 è ancora indeformata. A tal fine, il sistema di visione 33 può essere posizionato in un punto del percorso dello stampo 9, in cui quest’ultimo è ancora aperto.

Il sistema di visione 33 è configurato per verificare se la dose 12 è stata rilasciata in posizione centrata sull’elemento di stampo maschio 20, ossia se un asse della dose, perpendicolare ad esempio alla sua faccia inferiore 30, è coassiale rispetto ad un asse longitudinale dell’elemento di stampo maschio 20.

In aggiunta o in alternativa a quanto sopra, il sistema di visione 33 è configurato per verificare se la dose 12, dopo essere stata rilasciata dall’elemento di trasporto 11, si è posizionata in maniera inclinata, in particolare non orizzontalmente, sull’elemento di stampo maschio 20, ossia se la sua faccia inferiore 30 è parallela alla zona di appoggio 24. Se una o entrambe queste condizioni non sono verificate, il dispositivo di controllo può essere configurato per generare un allarme, al fine di informare gli operatori che supervisionano il funzionamento dell’apparato 1 circa la condizione di non corretto posizionamento della dose 12. In aggiunta alla generazione dell’allarme, il dispositivo di controllo può essere configurato per arrestare l’apparato 1, oppure per scartare l’oggetto 22 formato a partire dalla dose 12 mal posizionata.

La Figura 5 mostra una situazione in cui la dose 12 è correttamente posizionata sull’elemento di stampo maschio 20, mentre nel caso di Figura 6 la dose 12 è posizionata in maniera decentrata ed inclinata sulla zona di appoggio 24.

Si nota che il sistema di visione 33 può agevolmente verificare la posizione della dose 12 quando lo stampo 9 è ancora aperto, in quanto nella posizione aperta P1, o in una posizione vicina alla posizione aperta P1, la visibilità della dose 12, depositata sull’elemento di stampo maschio 20, non è ostacolata dalle pareti della cavità di formatura inclusa nell’elemento di stampo femmina 21. Tali pareti sono ancora lontane, e precisamente ad una quota maggiore, rispetto alla dose 12.

Se invece la dose fosse stata depositata all’interno della cavità di formatura dell’elemento di stampo femmina, come accade nello stato della tecnica, le pareti laterali della cavità di formatura avrebbero ostacolato la visione della dose, posizionata sul fondo di tale cavità, da parte di un eventuale sistema di visione.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato comprendente: - un dispositivo erogatore (2) per erogare almeno un materiale polimerico; - un elemento di separazione (17) per separare una dose (12) di materiale polimerico dal materiale polimerico erogato dal dispositivo erogatore (2); - un elemento di trasporto (11) per trasportare la dose (12); - uno stampo (9) comprendente un elemento di stampo maschio (20) ed un elemento di stampo femmina (21), l’elemento di stampo femmina (21) essendo posizionato al di sopra dell’elemento di stampo maschio (20); in cui l’elemento di trasporto (11) è configurato per compiere un primo movimento spostandosi lungo un percorso diretto dal dispositivo erogatore (2) verso lo stampo (9), al fine di portare la dose (12) allo stampo (9), ed in cui l’elemento di trasporto (11) è configurato per compiere, in aggiunta al primo movimento, un secondo movimento ruotando attorno ad un asse (H), così da girare la dose (12) da una prima orientazione con cui la dose (12) viene ricevuta dall’elemento di trasporto (11), ad una seconda orientazione con cui la dose (12) viene rilasciata dall’elemento di trasporto (11) sull’elemento di stampo maschio (20).
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo erogatore (2) è configurato per erogare una dose (12) di forma parallelepipeda, un’estremità superiore dell’elemento di stampo maschio (20) essendo delimitata da una zona di appoggio (24) sostanzialmente piana disposta per ricevere in appoggio una faccia inferiore (30) piana della dose (12).
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 2, in cui l’elemento di trasporto (11) è posizionabile in una configurazione di rilascio (R) nella quale la dose (12), disposta nella seconda orientazione, viene consegnata all’elemento di stampo maschio (20), l’elemento di trasporto (11) essendo delimitato da una superficie di trasporto (16) destinata a venire a contatto con la dose (12), la superficie di trasporto (16) essendo piana e sostanzialmente parallela alla zona di appoggio (24) nella configurazione di rilascio (R).
4. 4. Apparato secondo la rivendicazione 2, in cui l’elemento di trasporto (11) è posizionabile in una configurazione di rilascio (R) nella quale la dose (12), disposta nella seconda orientazione, viene consegnata all’elemento di stampo maschio (20), l’elemento di trasporto (11) essendo disposto, nella configurazione di rilascio (R) ad una distanza dalla zona di appoggio (24) sostanzialmente uguale ad uno spessore (S) della dose (12), così da evitare una caduta incontrollata della dose (12) dall’elemento di trasporto (11) all’elemento di stampo maschio (20).
5. 5. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, e comprendente inoltre un sistema di visione (33) per controllare come la dose (12) è appoggiata su un’estremità superiore dell’elemento di stampo maschio (20), il sistema di visione (33) essendo posizionato in modo tale da ispezionare lo stampo (9) disposto in una posizione aperta (P1) in cui una cavità di formatura (23) dell’elemento di stampo femmina (21) si trova ad una quota più elevata rispetto alla dose (12), cosicché l’elemento di stampo femmina (21) non ostacoli la visibilità della dose (12) da parte del sistema di visione (33).
6. 6. Apparato secondo la rivendicazione 5, in cui il sistema di visione (33) è configurato per controllare il centraggio e/o l’inclinazione della dose (12) rispetto all’estremità superiore dell’elemento di stampo maschio (20).
7. 7. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo erogatore (2) comprende una testa di coestrusione (4) per erogare una struttura coestrusa (7) continua multistrato, dalla quale possono essere separate dosi multistrato (12).
8. 8. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’elemento di trasporto (11) è dotato di mezzi di condizionamento termico per condizionare termicamente la dose (12) durante il trasporto dal dispositivo erogatore (2) verso lo stampo (9).
9. 9. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’elemento di trasporto (11) è dotato di un dispositivo di distacco per favorire il distacco della dose (12) dall’elemento di trasporto (11), cosicché la dose (12) possa cadere sull’elemento di stampo maschio (20), il dispositivo di distacco essendo selezionato in un gruppo comprendente: mezzi di soffiaggio, un elemento meccanico di spinta, o una loro combinazione.
10. 10. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’asse (H) attorno a cui il dispositivo erogatore (2) è girevole durante il secondo movimento è disposto trasversalmente, preferibilmente perpendicolarmente, rispetto ad un ulteriore asse (Z) attorno al quale si estende almeno parzialmente il percorso dell’elemento di trasporto (11) durante il primo movimento.
11. 11. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, e comprendente inoltre un dispositivo di rimozione (26) avente una superficie inseribile al di sotto dell’elemento di stampo femmina (21) per ricevere in appoggio un oggetto (22) formato dalla dose (12), detto oggetto (22) cadendo dall’elemento di stampo femmina (21) quando lo stampo (9) viene aperto.
12. 12. Apparato secondo la rivendicazione 11, in cui il dispositivo di rimozione (26) comprende un convogliatore a stella posizionato al di sopra di un corpo centrale (13), l’elemento di trasporto (11) essendo supportato ad una regione periferica del corpo centrale (13).
13. 13. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, e comprendente inoltre un sistema di movimentazione attivo sull’elemento di stampo maschio (20) per avvicinare l’elemento di stampo maschio (20) all’elemento di stampo femmina (21), o alternativamente allontanare l’elemento di stampo maschio (20) dall’elemento di stampo femmina (21).