ITBS20100146A1 - Elemento di chiusura per estremità di condotti di circuiti di raffreddamento di stampi, kit di chiusura per condotti di circuiti di raffreddamento di stampi e relativo stampo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un elemento di chiusura, in particolare per estremità di condotti in circuiti di raffreddamento di stampi, nonché un kit di chiusura per condotti di circuiti di raffreddamento di stampi e un relativo stampo.

In particolare, à ̈ noto nell’arte realizzare stampi muniti di condotti di raffreddamento in modo da ottenere un controllo della temperatura all’interno degli stampi.

I condotti di raffreddamento vengono ottenuti mediante forature realizzate a partire dalla superficie esterna dello stampo in modo da ottenere la distribuzione dei canali richiesta in funzione delle applicazioni dello stampo.

Le forature sono normalmente effettuate mediante condotti rettilinei che sfociano in estremità aperte sulla superficie esterna dello stampo.

Dette estremità aperte devono quindi essere chiuse a tenuta per consentire la circolazione del liquido di raffreddamento.

Le soluzioni dell’arte nota prevedono la realizzazione di filettature sulla parete interna dei condotti, in corrispondenza di dette estremità, in modo da applicare opportuni tappi a vite, muniti di guarnizioni di tenuta, quali ad esempio nastri in materiale polimerico applicati sui filetti, adatti a garantire tenuta ermetica.

Le soluzioni dell’arte nota presentano numerosi svantaggi.

Ad esempio, à ̈ necessario realizzare la filettatura in corrispondenza delle estremità dei condotti: tale lavorazione à ̈ relativamente complessa e costosa da realizzare.

Inoltre, un tappo con filettatura non à ̈ sempre in grado di realizzare una perfetta chiusura a tenuta. In particolare, i nastri applicati sui filetti possono deteriorarsi anche durante l’avvitamento del tappo stesso e non garantiscono sempre tenuta nel tempo. Inoltre, in caso di asportazione del tappo, à ̈ sempre necessario sostituire i nastri con nuovi elementi di tenuta.

L’operazione di svitamento ed avvitamento dei numerosi tappi presenti su uno stampo à ̈ un’operazione lenta da eseguire ed allunga i tempi di fermo macchina.

Lo scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un elemento di chiusura che risolva gli inconvenienti citati con riferimento alla tecnica nota.

Tali inconvenienti e limitazioni sono risolti da una elemento di chiusura in accordo con la rivendicazione 1, da un kit in accordo con la rivendicazione 11 e da uno stampo in accordo con la rivendicazione 12.

Altre forme di realizzazione dell’elemento di chiusura secondo l’invenzione sono descritte nelle successive rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui:

la figura 1 rappresenta una vista prospettica, a parti separate, di un elemento di chiusura in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;

la figura 2 rappresenta una vista in sezione, in configurazione assemblata, dell’elemento di chiusura di figura 1, in una prima fase di inserimento in un associabile stampo;

la figura 3 rappresenta una vista in sezione, in configurazione assemblata, dell’elemento di chiusura di figura 1, in una seconda fase di bloccaggio in un associabile stampo;

la figura 4 rappresenta una vista prospettica del particolare IV di figura 1;

le figure 5 e 6 rappresentano viste prospettiche, a parti separate, di elementi di chiusura e raffreddamento secondo ulteriori forme di realizzazione della presente invenzione.

Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici.

Con riferimento alle suddette figure, con 4 si à ̈ globalmente indicato un elemento di chiusura per estremità 8 di condotti 12 in circuiti di raffreddamento di stampi 16, adatto a realizzare una chiusura ermetica di dette estremità 8.

I circuiti di raffreddamento di stampi 16 comprendono canalizzazioni che ricevono fluido refrigerante e che sfociano sulla superficie esterna degli stampi 16 in corrispondenza di estremità 8. Dette estremità 8 comprendono almeno una gola anulare 20 adatta a consentire il bloccaggio dell’elemento di chiusura 4 nell’estremità 8, come meglio descritto nel seguito.

L’elemento di chiusura 4 comprende una vite di chiusura 24 inseribile in detta estremità 8, la vite di chiusura 24 avendo una testa 28, disposta verso l’interno dell’estremità 8, e un gambo 32 rivolto, lungo una direzione assiale X-X verso l’uscita dell’estremità 8.

Preferibilmente, la testa 28 della vite di chiusura 24 à ̈ inseribile con gioco all’interno dell’estremità 8, ed à ̈ controsagomata rispetto a detta estremità 8.

L’elemento di chiusura 4 comprende una rondella 36 associata coassialmente al gambo 32, in modo da vincolare, tra la rondella 36 e la testa 28, un anello di tenuta 40 coassiale con il gambo 32. In altre parole, l’anello di tenuta 40 à ̈ vincolato assialmente tra la testa 28 e la rondella 36.

La rondella 36 à ̈ inseribile con gioco all’interno dell’estremità 8. Tra la rondella 36 e la testa 28 viene inserito l’anello di tenuta 40 che ha la funzione di realizzare una tenuta ermetica al fluido in modo da impedirne la fuoriuscita attraverso l’estremità 8.

L’anello di tenuta 40 à ̈ ad esempio un O-ring, preferibilmente in materiale polimerico. L’anello di tenuta 40 à ̈ elastico in modo da potersi dilatare radialmente. Per direzione radiale Y-Y si intende una direzione perpendicolare e incidente rispetto a detta direzione assiale X-X.

La testa 28 della vite di chiusura 24, dalla parte della rondella 36, presenta preferibilmente una prima porzione conica 44 adatta a favorire l’espansione radiale dell’anello di tenuta 40 sotto la spinta assiale esercitata dalla rondella 36.

L’elemento di chiusura 4 comprende inoltre una ghiera 48 associata coassialmente a detto gambo 32, da parte opposta alla testa 28, in modo da vincolare, tra la ghiera 48 e la rondella 36, un anello di bloccaggio 52 dell’elemento di chiusura 4, disposto coassialmente al gambo 32.

La ghiera 48 presenta, da parte opposta all’associabile vite di chiusura 24, un colletto 54 adatto ad arrestare l’inserimento della ghiera 48 all’interno dell’estremità 8 del circuito di raffreddamento dello stampo 16. Il colletto 54 può essere alloggiato in una corrispondente svasatura 55 realizzata sull’estremità 8 dello stampo 16.

L’anello di bloccaggio 52 ha la funzione di vincolare assialmente l’elemento di chiusura 4 al’estremità 8. In configurazione a riposo, l’anello di bloccaggio 52 presenta un diametro tale da passare attraverso l’estremità 8 in modo da consentire l’inserimento dell’elemento di chiusura nell’estremità 8.

In configurazione di espansione radiale, l’anello di bloccaggio 52 presenta un diametro maggiorato rispetto al diametro dell’estremità 8, in modo da inserirsi nella gola anulare 20 dell’estremità 8.

In altre parole, la gola anulare 20 dell’estremità 8 à ̈ adatta ad alloggiare l’anello di bloccaggio 52 dell’elemento di chiusura in configurazione di espansione radiale, così da bloccare assialmente l’elemento di chiusura 4 nell’estremità 8, impedendone in particolare lo sfilamento.

L’anello di bloccaggio 52 à ̈ ad esempio in materiale metallico ed à ̈ elastico in modo da potersi dilatare radialmente. Preferibilmente, l’anello di bloccaggio 52 presenta un intaglio in modo da favorirne l’espansione radiale.

Preferibilmente, la rondella 36, da parte rivolta verso l’associabile ghiera 48, comprende una seconda porzione conica 56 adatta a favorire l’espansione radiale dell’anello di bloccaggio 52 sotto la spinta assiale esercitata dalla ghiera 48.

Vantaggiosamente, la ghiera 48 à ̈ girevole attorno alla direzione assiale X-X rispetto alla vite di chiusura 24 in modo da avvitarsi almeno parzialmente sul gambo 32 della vite di chiusura 24, comprimendo assialmente l’anello di tenuta 40 e l’anello di bloccaggio 52 in modo che questi possano espandersi radialmente. In questo modo, nella configurazione radiale espansa l’anello di tenuta 40 garantisce la tenuta ermetica al fluido refrigerante immesso nel circuito di raffreddamento e l’anello di bloccaggio 52 impedisce lo sfilamento dell’elemento di chiusura 4 dall’estremità 8 dello stampo 16.

Secondo una forma di realizzazione, il gambo 32 comprende una coppia di denti radiali 60 che si accoppiano con corrispondenti piani inclinati 64 disposti su una parete laterale interna 68 della ghiera 48 in modo da garantire un accoppiamento rototraslatorio tra la ghiera 48 e la vite di chiusura 24. In altre parole, i denti radiali 60 si accoppiano per rototraslazione con i piani inclinati 64 in modo da comprimere assialmente a pacco la vite di chiusura 24, la rondella 36 e la ghiera 48, nonché gli anelli di tenuta 40 e di bloccaggio 52 tra questi compresi.

Preferibilmente, i denti radiali 60 e i piani inclinati 64 sono disposti in posizioni diametralmente opposte tra loro e i piani inclinati 64 presentano almeno una battuta 72 di fine corsa per la rotazione della ghiera 48 rispetto al gambo 32.

La rondella 36 comprende sedi 76 controsagomate rispetto ai denti radiali 60 in modo da consentire il passaggio assiale dei denti radiali attraverso dette sedi, durante l’assemblaggio della rondella 36 sul gambo 32.

La ghiera 48, da parte opposta all’associabile vite di chiusura 24, presenta un primo foro sagomato 80 adatto a consentire l’inserimento di un utensile 100 in modo da solidarizzare in rotazione l’utensile 100 alla ghiera 48.

Ad esempio, il primo foro sagomato 80 ha una sezione esagonale; tale sezione può ovviamente essere differente purché garantisca la rotazione della ghiera tramite l’utensile 100.

Secondo una forma di realizzazione, il gambo 32 della vite di chiusura 24 presenta un secondo foro sagomato 84 adatto a consentire l’inserimento dell’utensile 100 in modo da solidarizzare in rotazione l’utensile 100 alla vite di chiusura 24.

Anche il secondo foro sagomato 84 può ad esempio presentare una sezione esagonale.

Inoltre, il gambo 32 della vite 24 presenta una filettatura esterna 88 adatta a consentire l’aggancio del gambo 32 per facilitare la successiva estrazione dell’elemento di chiusura 4 dall’estremità 8 dello stampo 16.

L’utensile 100 può essere una chiave di montaggio comprendente una prima e una seconda punta 104,108, distinte e coassiali tra loro, controsagomate rispetto al primo e al secondo foro sagomato 80,84 della ghiera 48 e del gambo 32 della vite di chiusura 24 rispettivamente.

Dette punte 104,108 sono girevoli reciprocamente tra loro in modo da consentire la rotazione relativa tra la ghiera 48 e la vite di chiusura 24.

Ad esempio, l’utensile 100 comprende una maniglia 112 solidale in rotazione con la seconda punta 108, associabile al secondo foro sagomato 84 del gambo 32, e una impugnatura 116, coassiale e girevole rispetto alla seconda punta 108, nonché solidale alla prima punta 104 associabile al primo foro sagomato 80 della ghiera 48.

Pertanto, à ̈ possibile afferrare l’impugnatura 116 con una mano, in modo da bloccare in rotazione la ghiera 48 e ruotare la maniglia 112 con l’altra mano in modo da ruotare la vite di chiusura 24 innestando tra loro i denti radiali 60 con i piani inclinati 64.

Secondo una forma di realizzazione, l’utensile 100 o chiave di montaggio comprende una punta di estrazione, non illustrata, adatta ad essere avvitata sulla filettatura esterna 88 del gambo 32 della vite di chiusura 24, in modo da consentire l’aggancio del gambo 32 della vite e la successiva estrazione dell’elemento di chiusura 4 dall’estremità 8 dello stampo 16.

In altre parole, l’estrazione dell’elemento di chiusura 4 avviene tramite un filetto femmina presente su una estremità della chiave 116 opposta alla prima punta 104. Tale filetto femmina ingrana con la filettatura esterna 88 del gambo 32 della vite di chiusura 24 in modo da permetterne l’aggancio e la successiva estrazione dall’estremità 8.

La fase di montaggio dell’elemento di chiusura 4 nella relativa estremità 8 viene illustrata nelle figure 2 e 3. In particolare, si comincia inserendo l’elemento di chiusura nell’estremità 8, fino a portare il colletto 54 in battuta contro la svasatura 55 realizzata sull’imboccatura dell’estremità 8. Quindi si procede innestando l’utensile sull’elemento di chiusura: in particolare si innesta la prima punta 104 nel primo foro sagomato 80 della ghiera 48 e si innesta la seconda punta 108 nel secondo foro sagomato 84 del gambo 32 (figura 2).

In configurazione a riposo, ossia non espansa radialmente, sia l’anello di tenuta 40 che l’anello di bloccaggio 52 sono a riposo, mantenuti assialmente in posizione dalla testa 28, dalla rondella 36 e dalla ghiera 48. Quindi si procede ruotando l’utensile in modo da innestare i denti radiali 60 sui rispettivi piani inclinati 64: l’effetto dei piani inclinati à ̈ quello di comprimere assialmente a pacco la ghiera 48 verso la rondella 36 e verso la testa 28 (figura 3).

L’effetto della compressione assiale sugli anelli di tenuta 40 e di bloccaggio 52 consiste in una deformazione o espansione radiale. In particolare, l’anello di tenuta 40 si allarga, sotto la spinta della prima porzione conica 44 della testa 28, in modo da assumere una sezione sostanzialmente triangolare, controsagomata all’interstizio presente tra la prima porzione conica 44 della testa 28, la parete laterale interna 68 dell’estremità 8 e la ghiera 48. In tale conformazione deformata, l’anello di tenuta 40 garantisce tenuta ermetica al fluido refrigerante.

L’anello di bloccaggio 52 si espande radialmente, preferibilmente grazie al relativo intaglio, sotto la spinta esercitata dalla seconda porzione conica 56. In configurazione radiale espansa l’anello di bloccaggio 52 occupa la gola anulare 20 realizzata sulla parete laterale interna 68 dell’estremità 8.

All’elemento di chiusura può essere associato un dispositivo di raffreddamento adatto ad ottimizzare il funzionamento del circuito di raffreddamento.

Ad esempio, à ̈ possibile associare alla testa 28 della vite di chiusura 24, da parte opposta al gambo 32, almeno un dispositivo raffreddatore 124 che può essere, ad esempio, un raffreddatore a lama 128 (figura 5) o un raffreddatore a fontana 132 (figura 6).

Tali dispositivi raffreddatori 124,128,132 sono noti nell’arte ed hanno la funzione di suddividere il flusso di fluido refrigerante all’interno del condotto, in modo da indirizzarlo in direzioni e/o posizioni preferite all’interno dello stampo.

Come si può apprezzare da quanto descritto, l’elemento di chiusura secondo l’invenzione consente di superare gli inconvenienti presentati nella tecnica nota.

In particolare, l’elemento di chiusura della presente invenzione, per poter essere montato sullo stampo, non richiede la realizzazione di alcuna filettatura sui condotti di raffreddamento dello stampo.

L’unica lavorazione meccanica richiesta consiste nella lavorazione della gola che risulta estremamente veloce, precisa ed economica da realizzare.

Inoltre, l’elemento di chiusura della presente invenzione fornisce ampie garanzie di tenuta idraulica.

Infatti i mezzi di tenuta e di fissaggio sono meccanicamente distinti tra loro: in altre parole l’anello elastico ha la funzione di realizzare il bloccaggio meccanico all’interno della gola dello stampo, mentre la guarnizione ha la funzione di tenuta ermetica.

L’elemento di chiusura può quindi essere montato e smontato rapidamente ed anche riutilizzato più volte.

L’operazione di montaggio e smontaggio dell’elemento di chiusura risulta estremamente rapida perché non consiste in un avvitamento completo ma nella semplice rotazione dell’elemento stesso per un angolo di circa 180 gradi.

Un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti agli elementi di chiusura sopra descritti, tutte peraltro contenute nell’ambito dell’invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elemento di chiusura (4) per estremità (8) di condotti (12) in circuiti di raffreddamento di stampi (16), adatto a realizzare una chiusura ermetica di dette estremità (8), comprendente - una vite di chiusura (24) inseribile in detta estremità (8), la vite di chiusura (24) avendo una testa (28), disposta verso l’interno dell’estremità (8), e un gambo (32) rivolto, lungo una direzione assiale (X-X) verso l’uscita dell’estremità (8), - una rondella (36) associata coassialmente a detto gambo (32), in modo da vincolare, tra la rondella (36) e la testa (28), un anello di tenuta (40) coassiale con il gambo (32), - una ghiera (48) associata coassialmente a detto gambo (32), da parte opposta alla testa (28), in modo da vincolare, tra la ghiera (48) e la rondella (36), un anello di bloccaggio (52) dell’elemento di chiusura (4), disposto coassialmente al gambo (32), in cui - la ghiera (48) à ̈ girevole rispetto alla vite di chiusura (24) in modo da avvitarsi almeno parzialmente sul gambo (32) della vite di chiusura (24) attorno alla direzione assiale (X-X), comprimendo assialmente l’anello di tenuta (40) e l’anello di bloccaggio (52) in modo che questi possano espandersi secondo una direzione radiale (Y-Y), perpendicolare ed incidente rispetto alla direzione assiale (X-X), in cui in configurazione radiale espansa l’anello di tenuta (40) garantisce la tenuta ermetica e l’anello di bloccaggio (52) impedisce lo sfilamento dell’elemento di chiusura (4) dall’estremità (8) dello stampo (16).
2. 2. Elemento di chiusura (4) secondo la rivendicazione 1, in cui il gambo (32) comprende una coppia di denti radiali (60) che si accoppiano con corrispondenti piani inclinati (64) disposti su una parete laterale interna (68) della ghiera (48) in modo da garantire un accoppiamento rototraslatorio tra la ghiera (48) e la vite di chiusura (24).
3. 3. Elemento di chiusura (4) secondo la rivendicazione 2, in cui i denti radiali (60) e i piani inclinati (64) sono disposti in posizioni diametralmente opposte tra loro e i piani inclinati (64) presentano almeno una battuta di fine corsa per la rotazione della ghiera (48) rispetto al gambo (32).
4. 4. Elemento di chiusura (4) secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui la rondella (36) comprende sedi (76) controsagomate rispetto ai denti radiali (60), in modo da dette sedi (76) alloggiando i denti radiali (60) in modo da consentire il passaggio assiale dei denti radiali (60) attraverso dette sedi (76), durante l’assemblaggio della rondella (36) sul gambo (32).
5. 5. Elemento di chiusura (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la testa (28) della vite di chiusura (24), dalla parte della rondella (36), presenta una prima porzione conica (44) adatta a favorire l’espansione radiale dell’anello di tenuta (40) sotto la spinta assiale esercitata dalla rondella (36).
6. 6. Elemento di chiusura (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la rondella (36), da parte rivolta verso l’associabile ghiera (48), comprende una seconda porzione conica (56) adatta a favorire l’espansione radiale dell’anello di bloccaggio (52) sotto la spinta assiale esercitata dalla ghiera (48).
7. 7. Elemento di chiusura (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la ghiera (48) presenta, da parte opposta all’associabile vite di chiusura (24), un colletto (54) adatto ad arrestare l’inserimento della ghiera (48) all’interno dell’estremità (8) del circuito di raffreddamento dello stampo (16).
8. 8. Elemento di chiusura (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la ghiera (48), da parte opposta all’associabile vite di chiusura (24), presenta un primo foro sagomato (80) adatto a consentire l’inserimento di un utensile (100) in modo da solidarizzare in rotazione l’utensile (100) alla ghiera (48).
9. 9. Elemento di chiusura (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il gambo (32) della vite di chiusura (24) presenta un secondo foro sagomato (84) adatto a consentire l’inserimento di un utensile (100) in modo da solidarizzare in rotazione l’utensile (100) alla vite di chiusura (24).
10. 10. Elemento di chiusura (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il gambo (32) della vite di chiusura (24) presenta una filettatura esterna (88) adatta a consentire l’aggancio del gambo (32) e la successiva estrazione dell’elemento di chiusura (4) dall’estremità (8) dello stampo (16).
11. 11. Kit di chiusura per estremità (8) di condotti (12) in circuiti di raffreddamento di stampi (16), comprendente almeno un elemento di chiusura (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, e almeno una chiave di montaggio (100) comprendente una prima e una seconda punta (104,108), distinte e coassiali tra loro, controsagomate rispetto ad un primo e un secondo foro sagomato (80,84) della ghiera (48) e del gambo (32) rispettivamente, dette punte (104,108) essendo girevoli reciprocamente tra loro in modo da consentire la rotazione relativa tra la ghiera (48) e la vite di chiusura (24).
12. 12. Stampo (16) comprendente un circuito di raffreddamento avente almeno un condotto di raffreddamento (12) che sfocia in almeno un’estremità (8) munita di almeno una gola anulare (20), e comprendente almeno un elemento di chiusura (4) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, la gola anulare (20) essendo adatta ad alloggiare l’anello di bloccaggio (52) dell’elemento di chiusura (4) in configurazione di espansione radiale.