ITBO20010557A1 - Gruppo per lo stampaggio a compressione di articoli in materiale plastico - Google Patents

Description

Titolo: GRUPPO PER LO STAMPAGGIO A COMPRESSIONE DI ARTICOLI IN MATERIALE PLASTICO

La presente invenzione ha per oggetto un gruppo per lo stampaggio a compressione di articoli in materiale plastico.

Un gruppo del tipo indicato è normalmente composto da un punzone e da un contropunzone coassiali fra di loro che vengono azionati l'uno contro l'altro per stampare una dose di materiale plastico depositata sul contropunzone così da formare un articolo.

Quando la fase di deformazione del materiale plastico è terminata, è necessario mantenere il punzone ed il contropunzone in spinta l'uno contro l'altro per consentire al materiale plastico non ancor solidificato di mantenere la forma fino a che il processo di stabilizzazione del materiale plastico è terminato con la realizzazione di un articolo solido.

Nei gruppi di formatura noti per mantenere la forma dell'articolo il punzone ed il contropunzone vengono spinti l'uno contro l'altro con la stessa forza di compressione che ha determinato la deformazione del materiale plastico. Tale forza, perdurando nel tempo, può creare dannose sollecitazioni meccaniche sui punzoni e contropunzoni. Peraltro attualmente non sono stati ancora escogitati accorgimenti che consentano di abbassare la forza di compressione ad un valore che consenta di mantenere la forma dell'articolo fino alla sua stabilizzazione.

Il compito tecnico della presente invenzione è ora quello di ovviare alle manchevolezze sopra esposte proprie dei noti gruppi di stampaggio, proponendo una soluzione tecnicamente semplice e funzionalmente valida. Nell'ambito di tale compito tecnico costituisce uno scopo della presente invenzione la realizzazione di un gruppo di stampaggio atto a venire installato in apparecchiature a giostra per la formatura mediante compressione di articoli in materiale plastico.

Tale compito e tale scopo vengono ottenuti con un gruppo per lo stampaggio a compressione di articoli in materiale plastico composto da un punzone e da un contropunzone e caratterizzato dal fatto che detto contropunzone è composto da un gambo asservito ad un organo di comando e comprendente un fusetto guidato in un codolo tubolare dotato di una testa di formatura cooperante con detto punzone, da una prima molla disposta su detto fusetto ed agente fra un collare di quest'ultimo e detto codolo tubolare e da una seconda molla disposta su detto fusetto ed atta ad agire, con l'interposizione di una ralla su detto collare o sull'estremità di detto codolo tubolare opposta alla detta testa di formatura in modo da determinare una fase inattiva del contropunzone durante la quale detta prima molla sollecita detto fusetto in una posizione stabile di riscontro su uno spallamento di detto codolo, mentre detta ralla risulta distanziata da detta estremità del codolo e detta seconda molla risulta bloccata fra detto gambo e detto collare, una fase di compressione durante la quale entrambe le molle agiscono su detto codolo tubolare e detto fusetto non riscontra detto spallamento, mentre detto collare risulta distanziato da detta ralla, ed una fase di compressione ridotta durante la quale detta prima molla agisce su detto codolo tubolare e detta seconda molla è bloccata fra detto gambo e detto collare, mentre detto fusetto non riscontra detto spallamelo e detta ralla risulta distanziata da detta estremità di detto codolo.

Ulteriori particolari dell'invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue di una forma di realizzazione preferita, illustrata a titolo esemplificativo non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la fig. 1 mostra in sezione una giostra di formatura di articoli equipaggiata con gruppi di stampaggio secondo l'invenzione;

la fig. 2 mostra in sezione un gruppo di formatura in scala maggiorata;

le fig. 3,4,5 mostrano tre successive situazioni operative del gruppo di formatura.

Nella figura 1 è illustrata una giostra di formatura di articoli di materiale plastico descritta in una contemporanea domanda di brevetto della stessa richiedente e che viene qui richiamata per una maggiore comprensione della presente invenzione.

La giostra è indicata complessivamente con 1 e fa parte di una apparecchiatura per la formatura e l'applicazione di guarnizioni di materiale plastico in capsule. Il materiale plastico, tramite una giostra dosatrice non illustrata, viene depositato in dosi su navette che, tramite organi di trasferimento, vengono convogliate nella giostra di formatura 1 illustrata dove la dosi vengono schiacciate sulle navette a formare guarnizioni discoidali che in figura 2 sono individuate dal riferimento G. Le navette vengono quindi convogliate su una ulteriore giostra dove vengono prelevate dalle navette ed inserite nelle capsule.

Come risulta dalla figura 2, le navette sono indicate con 2 ed hanno la forma di dischi dotati di una scanalatura 3 esterna.

La giostra formatrice 1 comprende una scatola cilindrica 4 solidale al basamento 5, nella quale è girevolmente supportato un albero verticale 6, di asse A e comandato a ruotare da organi di trasmissione non rappresentati nei disegni. La sommità 7 dell’albero 6 è sorretta tramite un cuscinetto 8 da una struttura 9, che si eleva dal basamento 5. Sull’albero verticale 6 è calettato un tamburo 10, il quale presenta una porzione anulare superiore 11 ed una porzione anulare inferiore 12, fra le quali resta definita una rientranza anulare 13. La porzione anulare superiore 11 è provvista di una pluralità di sedi cilindriche 14 passanti, aventi asse B parallelo all’asse di rotazione A. Le sedi 14 sono concentriche all’asse A ed angolarmente equidistanziate. Nella porzione anulare superiore 11 è ricavata una pluralità di canali superiori 15 e di canali inferiori 16, che si estendono radialmente e congiungono le rispettive sedi cilindriche 14 con una sorgente di fluido di raffreddamento. Coassialmente alle sedi 14, nella porzione anulare inferiore 12, è ricavata una ulteriore pluralità di sedi cilindriche 17.

La porzione inferiore 12 presenta una cavità anulare che divide la porzione stessa in due collari sovrapposti 18,19 attraversati entrambi dalle sedi 17. Nel collare superiore 19, radialmente all’interno rispetto ad ogni sede cilindrica 17 e parallelamente a quest 'ultima, è ricavata ima rispettiva ulteriore sede cilindrica 20 (vedi anche figura 2).

Nel collare inferiore 19 è prevista una pluralità di intagli verticali 21 disposti a raggiera, i cui piani medi contengono gli assi delle corrispondenti sedi cilindriche 17,20. Sotto al tamburo 10 sul basamento 5 è in appoggio una camma assiale 22, di forma anulare e concentrica all’asse A e comprendente una coppia di profili concentrici a sviluppo verticale. La camma 22 ed il collare inferiore 19 sono protetti da una custodia cilindrica 23 avente un bordo superiore 24 che sfiora il bordo esterno del collare 19. Le sedi cilindriche superiori 14 sono chiuse superiormente ciascuno da un corpo ad L 25 ed in esse trova alloggiamento un punzone, globalmente indicato con 26 che, con un rispettivo contropunzone 27 alloggiato nelle sedi 17, compongono uno dei gruppi di formatura delle guarnizioni G. Il punzone 26 di ciascun gruppo di formatura si compone di un cannotto 28, permanentemente inserito nella sede 14, chiuso superiormente da una testina cilindrica 29, in esso scorrevolmente impegnata a tenuta e provvista di un foro diametrale 30 che, attraverso fori 31 del cannotto 28, comunica con un rispettivo canale 15 della porzione 11 del tamburo 10. La testina 29 presenta un gradino di appoggio su uno spallamento 32 del cannotto 28 e nella sua sommità è avvitata una vite 33 sulla quale agisce una vite 33a di asse B (vedi figura 1) avvitata attraverso il corpo ad L 25. La porzione terminale superiore del cannotto 28 presenta un gradino esterno 33b sul quale appoggia un anello di materiale gommoso 33c compresso fra due ralle metalliche 33d,33e e trattenuto da un anello elastico 33f. L'anello 33c appoggia su uno spallamento 33g della sede 14. In tal modo, agendo sulla vite 33a è possibile precaricare l'anello 33c contro lo spallamento 33g e quindi il punzone 26. La testina 29 presenta un prolungamento tubolare al quale è collegata una cannula 34 che individua un canale 35 collegato con il foro diametrale 30. La cannula 34 si estende aH’intemo di uno stelo tubolare 36 individuando con quest’ultimo un’intercapedine 37 che, tramite fori 38 dello stelo tubolare e del cannotto, è in comunicazione con un rispettivo canale radiale 16. All’ estremità inferiore lo stelo tubolare 36 è chiuso da un elemento a tazza 39 che mette in collegamento rintercapedine 37 con il canale 35. La tazza 39, il cui fondello costituisce il punzone vero e proprio, è alloggiata in una boccola 40, la quale possiede diametro interno maggiore del diametro esterno della tazza , in modo che tra esse risulti definito un meato anulare 41. La boccola 40 è solidale ad un anello 42 scorrevole sullo stelo 36 e nel quale è ricavato un passaggio 43 che mette in comunicazione il meato 41 con un tubo flessibile 44 di mandata di aria compressa. Ogni tubo flessibile 44 è collegato con una rispettiva valvola 44a comandata ciclicamente al ruotare della giostra da un riscontro 44b fissato alla struttura 9. La valvola 44a mette ciclicamente in comunicazione il tubo 44 con un condotto 44c di adduzione di aria compressa. L’anello 42, per mezzo di una molla 45 interposta fra di esso ed il canotto 28, è sollecitato in appoggio su uno spallamento 46 dello stelo tubolare 36. Opportunamente la boccola 40 ha una lunghezza tale che, nella posizione di appoggio sullo spallamento 46, il suo bordo inferiore si prolunga al di sotto della tazza 39. Inoltre il diametro della boccola 40 è inferiore a quello esterno della navetta 2.

Il contropunzone 27 comprende un gambo 47 attraversato da un perno 48 radiale che supporta una coppia di rullini folli 49 in impegno di rotolamento sulla coppia di profili della camma 22 fissata sul basamento 5. Attraverso il gambo 47 è condotta una spina 50 che supporta girevolmente una ulteriore coppia superiore di rullini 51,52. Entrambi i rullini sono posizionati all’estremità della spina che, rispetto all’asse B, è esterna al gambo 47. Il rullino 51 impegna l’intaglio verticale 21 del collare 19, mentre il rullino 52 può agganciare un settore fissato aH’intemo della custodia cilindrica 23. Il gambo 47 contiene un bossolo filettato 53 in cui è avvitata l’estremità filettata di un fusetto cilindrico 54 montato scorrevole in un codolo tubolare 55, alla cui sommità è avvitata una vite 56 avente una testa di diametro maggiore del foro di scorrimento del fusetto per poter far battuta su uno spallamento 57 del codolo tubolare 55. In quest’ultimo è formata un recesso 58 in cui sono alloggiati un anello 59 in corpo unico col fusetto 54 ed una molla 60 che agisce fra il codolo 55 e l’anello 59 con l’interposizione di una ralla distanziale 61, così da sollecitare la testa della vite 56 a riscontro dello spallamento 57. Una ulteriore molla 62 è alloggiata in un recesso 63 del gambo 47 che circoscrive il bossolo 53 per agire, con l’interposizione di una ralla 64, contro il bordo inferiore del codolo 55 e fungere da appoggio per l’anello 59. La molla 62 appoggia sul fondo del recesso 63 con un anello distanziale 64a. Gli anelli 60 e 64a consentono di registrare la precarica delle molle 60,62. Alla sommità del codolo tubolare 55 è previsto un alloggiamento in cui è avvitato un inserto 65 porta-navetta, munito di un pemetto centrale 666 atto ad impegnarsi nel foro centrale della navetta 2. Fra l’inserto 65 e la testa della vite 56 rimane un interspazio 67 che consente al fusetto 54 di compiere una piccola corsa rispetto al codolo 55 in contrasto con l’azione di richiamo esercitata dalla molla 60. Quando la testa della vite 56 è in appoggio sullo spallamento 57, fra la ralla 64 ed il bordo inferiore del codolo tubolare 55, viene individuato un interspazio 67a di altezza inferiore a quello dell'interspazio 67.

In ciascuna delle sedi cilindriche 20 è fissata una boccola 68, entro la quale è scorrevole un’asta 69 nella quale è inferiormente piantata la spina 50. L’asta 69 presenta una porzione superiore di diametro ridotto che forma una battuta 69a interna alla boccola 68 che si prolunga fuori dalla boccola 68. Su tale porzione è fissato scorrevolmente un blocchetto 70 dal quale si aggettano due forchette 71,72 sovrapposte, i cui rebbi formano due anse semicircolari atte a ricevere, quella superiore, la boccola 40 e, quella inferiore, la scanalatura 3 della navetta 2. Con 73 è indicata una molla interposta fra il blocchetto 70 ed un dado 73a avvitato sull'estremità dell'asta 69. La molla 73 ha il compito di sollecitare il blocchetto 70 verso il basso per mantenerlo in appoggio sulla battuta 69a quando l'asta 69 viene comandata verso l'alto della camma 22 assieme al gambo 47. Sull’asta 69 è disposto una rondella 73b su cui appoggia una molla 74 a riscontro sul bordo inferiore della boccola 68 che guida l’asta 69.

Il funzionamento della giostra descritta è il seguente.

Le navette 2, già provviste di una dose di materiale plastico formata dalla giostra dosatrice, vengono trasferite da un apposito organo di trasferimento sulla giostra formatrice 1, dove vengono accolte negli smanchi definiti fra i rebbi delle forchette inferiori 72 che s’impegnano nella scanalatura 3 delle navette stesse.

Le navette 2 vengono quindi bloccate dalla successiva corsa verso l'alto dei contropunzoni 27 comandati dalla camma 22 che determina l'impegno dei perni 66 nei fori delle navette 2 in modo che le stesse non possono sfuggire dalle sedi fra i rebbi 72 del blocchetto 70.

Proseguendo la corsa di sollevamento dei contropunzoni, le navette 2 giungono a contatto con il bordo inferiore delle boccole 40 e quindi ha inizio la formatura vera e propria con la quale le dosi di materiale plastico precedentemente depositate sulle navette 2 vengono schiacciate contro i fondelli delle tazze 39 a formare guarnizioni G discoidali.

La formatura eseguita da ciascun gruppo composto da punzone 24 e contropunzone 27 si svolge secondo la seguente sequenza.

In posizione di partenza (rappresentata nelle figure 2 e 3), cioè quando la resistenza allo schiacciamento offerta dalla dose non è ancora rilevante, la vite 56 è a riscontro della battuta 57 e la molla 62 è bloccata, in condizione di precaricamento, fra il fondo del recesso 64 ed il collare 59 del fusetto 54. L'interspazio 67 fra la ralla 64 ed il bordo del codolo 55, dato il precaricamento della molla 60, rimane immutato.

Mano a man che aumenta, con il sollevamento del gambo 47 e del fusetto 54 ad esso solidale, la resistenza offerta dal materiale plastico, il fusetto 54 si sposta rispetto al codolo 55 cosicché la ralla 64 si arresta contro il bordo inferiore del codolo 55 consentendo al collare 59 di distanziarsi da essa. A questo punto si ha la situazione di figura 4 in cui la spinta massima di compressione esercitata dalla camma 22 viene trasmessa al codolo 55 e quindi alle navette 2 attraverso le due molle 60 e 62 che risultano disposte in parallelo.

Le dosi di materiale plastico sono dimensionate in modo da allargarsi per effetto della compressione fino ad occupare tutta la camera compresa fra la navetta 2 ed il fondello della tazza 39 e circoscritta perifericamente dalla boccola 40. Una volta che le guarnizioni G sono state stampate, la camma 22 consente ai fusetti 54 di abbassarsi in modo da consentire al collare 59 di riscontrare sulla ralla 64 e quindi, scendendo ulteriormente, di trascinarla con sé sotto il bordo del codolo 55, così da rendere inefficace la molla inferiore 62 che toma ad essere bloccata fra il collare 59 ed il gambo 47 (vedi fig. 5). Con la discesa della ralla 64 sotto al bordo del codolo 55 la compressione, con cui il contropunzone 27 agisce sulla guarnizione ormai stampata, è esercitata dalla sola molla superiore 60 e viene da questa mantenuta dalla camma 22 per un angolo di rotazione della giostra 1 sufficiente ad assicurare il mantenimento della forma delle guarnizioni fino a che la stessa non si è stabilizzata.

Terminata la fase di stampaggio con il distanziamento del contropunzone 27 dal punzone 26, le navette portanti le guarnizioni G già formate vengono poi trasferite, su una giostra inseritrice dove, lungo un primo arco di rotazione, viene effettuato il distacco delle guarnizioni G dalle navette 2 e, lungo un successivo arco, l’inserimento delle guarnizioni in capsule.

Come si riconosce i gruppi secondo l’invenzione raggiungono perfettamente gli scopi preposti. In particolare viene consentita la possibilità di abbassare la forza di compressione dopo lo stampaggio delle guarnizioni ad un valore di mantenimento della forma delle guarnizioni fino a che la stessa non si è stabilizzata, ma riducendo le sollecitazioni meccaniche sui punzoni e contropunzoni.

Claims (7)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Gruppo per lo stampaggio a compressione di articoli in materiale plastico composto da un punzone e da un contropunzone e caratterizzato dal fatto che detto contropunzone è composto da un gambo asservito ad un organo di comando e comprendente un fusetto guidato in un codolo tubolare dotato di una testa di formatura cooperante con detto punzone, da una prima molla disposta su detto fusetto ed agente fra un collare di quest'ultimo e detto codolo tubolare e da una seconda molla disposta su detto fusetto ed atta ad agire, con l'interposizione di una ralla su detto collare o sull'estremità di detto codolo tubolare opposta alla detta testa di formatura in modo da determinare una fase inattiva del contropunzone durante la quale detta prima molla sollecita detto fusetto in una posizione stabile di riscontro su imo spallamento di detto codolo, mentre detta ralla risulta distanziata da detta estremità del codolo e detta seconda molla risulta bloccata fra detto gambo e detto collare, una fase di compressione durante la quale entrambe le molle agiscono su detto codolo tubolare e detto fusetto non riscontra detto spallamento, mentre detto collare risulta distanziato da detta ralla, ed una fase di compressione ridotta durante la quale detta prima molla agisce su detto codolo tubolare e detta seconda molla è bloccata fra detto gambo e detto collare, mentre detto fusetto non riscontra detto spallamento e detta ralla risulta distanziata da detta estremità di detto codolo.
2. 2. Gruppo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che comprende anelli distanziali disposti fra dette prima e seconda molla e rispettivamente detto collare e detto gambo.
3. 3. Gruppo secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che detto gambo presenta rulli di asservimento ad una camma di comando.
4. 4. Giostra per la formatura di articoli di materiale plastico caratterizzata dal fatto che comprende un tamburo rotante secondo un asse verticale per il supporto di una pluralità di gruppi di stampaggio dotati di un contropunzone secondo la rivendicazione 3 e comprendente un collare superiore e un collare inferiore presentanti sedi coassiali ed equidistanziate, disposte concentricamente attorno all’asse di rotazione di detto tamburo per l' alloggiamento di detti punzone e contropunzone di ciascun gruppo, ciascuno di detti punzoni essendo disposto all 'interno di una boccola scorrevole su detto punzone in contrasto con mezzi elastici di rinvio e definente con detto punzone una intercapedine anulare collegata con una mandata di aria compressa e ciascuno di detti contropunzoni comprendendo un gambo asservito ad una camma assiale stazionaria concentrica all’asse di rotazione di detta giostra.
5. 5. Giostra secondo la rivendicazione 4 caratterizzata dal fatto che detta testa di formatura è definita su una navetta discoidale dotata di una scanalatura perimetrale, posizionabile alla sommità di detto contropunzone e trattenuta su quest’ultimo da una perno sporgente da un inserto solidale alla sommità di detto codolo tubolare.
6. 6. Giostra secondo la rivendicazione 5 caratterizzata dal fatto che a detto gambo è vincolata una rispettiva asta scorrevole in una sede di detto collare inferiore parallelamente a detto punzone, alla quale asta è fissato un blocchetto dotato di una coppia di forchette sovrapposte formanti rispettive anse atte ad impegnarsi su detta boccola e rispettivamente in detta scanalatura di una rispettiva navetta per sollevare quest ’ultima contro detto punzone quando detto contropunzone viene sollevato per la formatura deH’articolo.
7. 7. Gruppo per lo stampaggio a compressione di articoli in materiale plastico e giostra comprendente una pluralità di tali gruppi secondo quanto desumibile dalla descrizione e dai disegni allegati.