ITGE940143A1 - Stampo ad iniezione pe pvc, in particolare per raccodri tubolari a pressione e componenti di volvole. - Google Patents

Abstract

L'invenzione ha per oggetto uno stampo ad iniezione per lo stampaggio di PVC rigido, utilizzabile in particolare, in modo sistematico, nel settore dello stampaggio di raccordi tubolari a pressione e di componenti di valvole, anche di forte spessore, ed atto a determinare lo stacco automatico del pezzo finito dalla carota, con possibilità intrinseche nella forma di migliorare qualitativamente il prodotto stampato. Lo stampo secondo l'invenzione è del tipo a canale freddo, il cui canale d'iniezione (1) associato ad una cavità (2) dello stampo (S), presenta una strozzatura (4) al suo imbocco nella detta cavità (2). La detta strozzatura (4) del canale d'iniezione (1) è prevista il più vicino possibile alla cavità (2) dello stampo ed è collegata per mezzo di un condotto svasato (6) con questa cavità, mentre è dimensionata in modo tale, da determinare fra il pezzo stampato e la carota solidificata nel condotto d'iniezione (1) una zona di attacco così stretta, da consentire il facile distacco della detta carota dal pezzo stampato per effetto della semplice caduta alla fine della fase di stampaggio.

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Stampo ad iniezione per PVC, in particolare per raccordi tubolari a pressione e componenti di valvole"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce agli stampi ad iniezione per materie plastiche, in particolare agli stampi ad iniezione cosiddetti a canale freddo, cioè nei quali il od i canali d'iniezione della materia plastica nella o nelle cavità dello stampo non sono appositamente riscaldati. L'invenzione riguarda in special modo gli stampi ad iniezione del sopraddetto tipo destinati allo stampaggio ad iniezione di PVC rigido, per la realizzazione di oggetti aventi in genere uno spessore di parete relativamente grande, per esempio almeno dell'ordine di 3 mm, ed in particolare per lo stampaggio ad iniezione in PVC di raccordi tubolari e di componenti di valvole, destinati a lavorare sotto pressione. L'invenzione non è però limitata necessariamente ed esclusivamente al PVC ed al sopraddetto campo di applicazione, ma può essere utilizzata in tutti i casi, nei quali esistono condizioni e/o problemi similari, compresa la possibilità di utilizzare lo stesso tipo di stampo per iniettare anche materiali diversi dal PVC rigido utilizzando lo stesso tipo di iniezione che non pregiudica ma semmai può migliorare le caratteristiche del pezzo stampato come potrà essere più chiaro dalle descrizioni che seguono.

Negli stampi ad iniezione finora noti del sopraddetto tipo per PVC rigido ed in modo specifico nel campo di applicazione dei raccordi tubolari e dei componenti di valvole, il canale d'iniezione, pur essendo provvisto di una strozzatura al suo imbocco nella corrispondente cavità dello stampo, presentava nel punto d'iniezione un'apertura d'imbocco nella cavità dello stampo dimensionata di misura assai larga, per esempio con un diametro od una misura della corrispondente superficie di apertura dell'ordine di grandezza fra 5 e 25 mm circa, in funzione della grandezza e dello spessore di parete del pezzo da stampare, in quanto tale larghezza veniva ritenuta assolutamente necessaria dai tecnici del ramo per garantire una entrata uniforme del PVC fuso nella cavità dello stampo e per evitare difetti estetici del pezzo stampato intorno al punto a'iniezione. Questo largo imbocco del canale d'iniezione nella cavità dello stampo determinava però una serie di inconvenienti, in particolare anche quello di determinare una sezione trasversale corrispondentemente larga del punto di attacco fra il pezzo stampato e la cosiddetta carota o materozza costituita dalla materia plastica solidificata nel canale d'iniezione. A causa'di questo grande spessore della radice di attacco della carota d'iniezione al pezzo stampato, specialmente nel caso dei pezzi di PVC, era necessario staccare la carota d'iniezione dal pezzo stampato per mezzo di un'apposita operazione di taglio che richiedeva manodopera e tempo ed aumentava di conseguenza i costi di produzione.

L'invenzione mira ad eliminare i sopraddetti inconvenienti e consiste sostanzialmente nel fatto che la strozzatura all'imbocco del canale d'iniezione nella cavità dello stampo è prevista il più vicino possibile alla cavità dello stampo ed è collegata per mezzo di una svasatura con questa cavità, mentre è dimensionata in modo tale da determinare fra il pezzo stampato e la carota solidificata nel canale d'iniezione una zona di attacco così stretta, da consentire il distacco della carota dal pezzo stampato per effetto della semplice caduta o per azione manuale senza attrezzi.

L'invenzione si basa sul riconoscimento che facendo comunicare il canale d'iniezione con la cavità dello stampo per mezzo di una strozzatura che è prevista il più vicino possibile alla cavità dello stampo e presenta una svasatura cioè un successivo allargamento verso la cavità dello stampo, la sezione trasversale di passaggio in corrispondenza della detta strozzatura può essere ridotta - anche e soprattutto nel caso d'iniezione di PVC rigido nonché in modo sorprendente e contrariamente a quanto finora ritenuto possibile dai tecnici del ramo - in misura tale, da assicurare da un lato un flusso d'entrata uniforme del PVC fuso nella cavità dello stampo, senza difetti estetici in corrispondenza del punto d'iniezione e da dar luogo, d'altro lato, ad una zona d'attacco così strozzata, cioè ristretta, fra il pezzo stampato e la carota costituita dalla materia plastica solidificata nel canale d'iniezione, per cui questa carota può essere separata dal pezzo stampato senza particolari lavorazioni od attrezzi, ma per semplice caduta del grappolo composto dalla materozza e dai pezzi stampati, dal rispettivo stampo oppure per semplice distacco manuale.

Il fatto che la strozzatura del canale d'iniezione è disposta la più vicina possibile alla cavità dello stampo, garantisce inoltre la tenuta in pressione della detta cavità nel tempo, mentre il fatto che la strozzatura del canale d'iniezione presenta una successiva svasatura verso la cavità dello stampo, oltre a determinare un effetto diffusore che evita la formazione di difetti estetici intorno al punto d'iniezione, riduce i tempi di post-pressione necessari ad impedire il ritorno della materia plastica iniettata durante lo stampaggio, consentendo cosi ulteriori vantaggi in termini di riduzione dei tempi di stampaggio, ma soprattutto in termini di maggiore facilità d'impostazione del tempo di post-pressione, con conseguente maggiore facilità di ottenere dei pezzi stampati di qualità uniforme. Inoltre, il punto d'iniezione cosi realizzato costringe tutta la massa iniettata ad essere trafilata attraverso un foro relativamente piccolo, ma tale da conferire alla stessa, attraverso un innalzamento per attrito della temperatura, una maggior uniformità qualitativa di tutta la massa fusa con conseguenti risultati positivi sulle qualità meccaniche del prodotto realizzato.

Queste ed altre caratteristiche dell'invenzione 3⁄4σ·ν& ed i vantaggi che ne derivano appariranno con maggiori particolari dalla seguente descrizione di

una forma esecutiva preferita, illustrata a titolo d'esempio non limitativo nei disegni allegati, nei

quali:

La fig. 1 illustra in sezione uno stampo d'iniezione per materie plastiche, perfezionato secondo l'invenzione.

La fig. 2 illustra in sezione ed in scala ingrandita la zona d'imbocco di un canale d'iniezione

nella corrispondente cavità dello stampo d'iniezione secondo la fig. 1,

La fig. 3 illustra in vista ed in scala ingrandita la zona di attacco fra la carota d'iniezione ed un pezzo stampato con lo stampo secondo le figg. 1 e 2.

Nella fig. 1 è illustrata in sezione una parte di

uno stampo d'iniezione S per materie plastiche, in particolare per manicotti in PVC. Questo stampo S è

di per sè universalmente noto ai tecnici del ramo,

per cui non verrà descritto in tutti i suoi particolari. Ai fini dell'invenzione è importante che

il detto stampo d'iniezione è del tipo a canale freddo, cioè i canali d'iniezione 1 che sboccano

nelle cavità 2 dello stampo S non sono appositamente riscaldati. Con 3 è indicato il canale di alimentazione della materia plastica fusa ai canali d'iniezione 1 stessi. Nella fig. 1, le cavità 2, i canali d'iniezione 1 ed il canale di alimentazione 3 sono illustrati pieni di materia plastica, per esempio al termine del processo d'iniezione, essendo questa materia plastica indicata con puntini. Lo stampo ad iniezione S presenta - nell'esempio esecutivo illustrato - due cavità 2. L'invenzione può essere però applicata a qualsivoglia altri stampi ad iniezione, con più di due cavità ed al limite anche con una sola cavità, anche se quasi sempre poco conveniente.

Ciascun canale d'iniezione 1 può presentare un qualsivoglia diametro atto a convogliare la materia plastica fusa nel migliore modo desiderato fino al suo imbocco nella rispettiva cavità 2 dello stampo. Secondo l'invenzione, ed in particolare nello stampaggio ad iniezione di oggetti di PVC, il canale d'iniezione 1 presenta in corrispondenza del suo imbocco nella cavità 2 dello stampo una strozzatura 4 che determina un'apertura 5 di diametro corrispondente ad una frazione di quello del canale d'iniezione 1, per esempio corrispondente a 1/2 - 1/6 del diametro del canale 1 stesso. Questa strozzatura 4 può essere ottenuta con una rastremazione secondo una generatrice curva ed avviata (ad arco di cerchio, di ellisse, di parabola, di iperbole, o simili) del canale d'iniezione 1, come illustrato con linee piene nella fig. 2, oppure con una rastremazione conica più o meno graduale del canale d'iniezione 1 stesso, come illustrato con linee a tratto e punto nella fig. 2. La strozzatura 4 può essere però ottenuta anche con una rastremazione conica più o meno brusca del canale d'iniezione, come illustrato con linee a tratto e due punti nella fig. 2 stessa.

La strozzatura 4 è prevista il più vicino possibile all'associata cavità 2 dello stampo, cioè tanto vicino a questa cavità 2 quanto lo consentono le esigenze meccaniche di lavorabilità e di resistenza del materiale della rispettiva parte dello stampo S. Fra l'apertura 5 ottenuta con la strozzatura 4 del canale d'iniezione 1 e la rispettiva cavità 2 dello stampo S esiste quindi una parete, il cui spessore P deve essere il minimo possibile compatibilmente con le esigenze meccaniche di cui sopra.

A valle dell'apertura 5 determinata dalla strozzatura 4 nel senso del flusso della materia plastica in entrata nella cavità 2, cioè sul lato rivolto verso la cavità 2 stessa, l'imbocco del canale d'iniezione 1 nell'associata cavità 2 presenta una svasatura 6, cioè un corto condotto coassiale che si allarga verso la cavità 2 e sbocca nella stessa attraverso lo spessore P della parete che separa questa cavità 2 dal canale d'iniezione 1. Questa svasatura 6 può essere conica, più o meno aperta, cioè scampanata, come indicato con linee a tratto e punto nella fig. 2, oppure può essere delimitata da una generatrice curva ed avviata (ad arco di cerchio, di ellisse, di parabola, d'iperbole, o simili), come illustrato con linee piene nella fig. 2.

Di preferenza, secondo una ulteriore caratteristica dell'invenzione, il bordo dell'apertura 5 ottenuta con la strozzatura 4 del canale d'iniezione, è costituito da uno spigolo vivo, cioè la superficie che delimita la svasatura 6 e la superficie della parte terminale rastremata del canale d'iniezione formano fra loro un angolo, preferibilmente ma non necessariamente un angolo acuto, in corrispondenza del bordo dell'apertura 5.

Le dimensioni delle varie parti del sopradescritto imbocco del canale d'iniezione 1 nell'associata cavità 2 dello stampo, nonché i rapporti dimensionali fra loro, possono variare entro ampi limiti, in particolare a seconda del volume del PVC rigido, o simili, da iniettare ed a seconda dello spessore A della parete del pezzo stampato 20. In un esempio esecutivo preferito, nel caso di stampaggio ad iniezione di PVC e quando il pezzo stampato 20 è costituito da un raccordo a manicotto, o simili, la cui parete presenta uno spessore A fra circa 3 e 15 n , l'apertura 5 ottenuta con la strozzatura 4 del canale d'iniezione presenta un diametro da 1,5 a 5 mm circa, mentre il diametro del canale d'iniezione corrisponde a circa 4-5 volte il diametro della detta apertura 5. Lo spessore P della parete che divide il canale d'iniezione 1 dalla rispettiva cavità 2 dello stampo S in corrispondenza dell'imbocco strozzato di tale canale nella detta cavità 2 stessa, corrisponde all 'incirca ad almeno 2/3 del diametro della detta apertura 5, al quale diametro corrisponde all'incirca anche il raggio della generatrice curva della svasatura 6. La generatrice, curva o rettilinea (conica), di questa svasatura 6 può essere inclinata rispetto all'asse del canale d'iniezione 1 di un angolo compreso fra 15° e 60°, preferibilmente di un angolo di circa 45°.

Col sopradescritto stampo ad iniezione S secondo l'invenzione viene ottenuto un pezzo stampato 20, in particolare di PVC, che è collegato con la carota 10 costituita dalla materia plastica solidificata nel canale d'iniezione 1, per mezzo di un corto bottoncino 60 sostanzialmente troncoconico e corrispondente alla svasatura dell 'imbocco strozzato del canale d'iniezione 1 nella cavità 1 dello stampo S, sostanzialmente come illustrato nella fig. Il raccordo di collegamento 40 di questo bottoncino 60 con la carota 10 corrisponde all'apertura 5 ottenuta con la strozzatura 4, ed è pertanto così stretto, per cui si rompe in modo regolare e costante in genere già per effetto della semplice caduta del pezzo stampato 20 all'atto dell'apertura dello stampo S, ed in ogni caso con una semplice azione manuale, senza apposito intervento con attrezzi od utensili. Il pezzo stampato 20 viene così separato con la massima rapidità e facilità dalla carota d'iniezione 10 e su di esso rimane soltanto il piccolo bottoncino sostanzialmente troncoconico 60 che non determina normalmente alcun disturbo. Ciononostante, grazie alla svasatura 6 ed all'effetto a diffusore della stessa, nonché grazie alla vicinanza della strozzatura 4 alla rispettiva cavità 2 dello stampo S, l'entrata del flusso di PVC fuso nella detta cavità 2 avviene in modo uniforme e comunque tale, da evitare difetti estetici nel PVC intorno al punto d'iniezione, cioè intorno al bottoncino 60.

Naturalmente, l'invenzione non è limitata agli esempi esecutivi sopra descritti ed illustrati, ma può essere ampiamente variata e modificata senza abbandonare l'idea generale. Così, per esempio, lo spigolo dell'apertura 5 formata dalla strozzatura 4 all'imbocco del canale d'iniezione 1 nella cavità 2 dello stampo ad iniezione, pur essendo di preferenza vivo e/o presentando in sezione diametrale un angolo di preferenza acuto, può essere - per esigenze di maggior durata - anche leggermente arrotondato e/o corrispondere ad un angolo minore o maggiore di 90°. Inoltre, l'invenzione può essere applicata a qualsivoglia tipo di stampi ad iniezione a canale freddo anche a quelli cosiddetti a terza piastra, indipendentemente dalla loro realizzazione costruttiva. Il distacco automatico dei pezzi stampati dalla materozza e dalle corrispondenti carote per semplice caduta dallo stampo viene garantito con maggiore sicurezza nel caso di pezzi fatti di PVC rigido ed aventi un alto rapporto peso/volume che assicura nella caduta una forza d'urto atta a determinare la rottura del raccordo di collegamento con la carota. Pertanto l'invenzione è particolarmente adatta ad essere applicata nel campo dei pezzi stampati che hanno un sensibile spessore di parete, per esempio uno spessore di almeno 3 mm, e viene anche applicata con vantaggi speciali nel campo dello stampaggio ad iniezione >in PVC rigido di raccordi tubolari a pressione e dei componenti di valvole, superando i pregiudizi e gli inconvenienti finora esistenti proprio in questo campo ed ottenendo notevoli vantaggi in termini economici con minori costi di rifinitura dei prodotti, ed in termini qualitativi con migliore possibilità di ottenere un prodotto uniforme e con caratteristiche meccaniche ottimali, nella maggior parte dei raccordi in PVC a pressione attualmente presenti sul mercato.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Stampo ad iniezione per materie plastiche, in particolare per PVC rigido o simili, da utilizzare per lo stampaggio ad iniezione di pezzi aventi un alto rapporto peso/volume e/o uno spessore di parete di almeno 3 mm, come raccordi tubolari a pressione e componenti di valvole, in special modo stampo ad iniezione a canale freddo, con una o più cavità, ed in cui il canale d'iniezione (1}, associato ad una cavità (2) dello stampo (S) ed avente un diametro il meglio adatto alla normale alimentazione del PVC rigido, presenta al suo imbocco nella cavità (2) dello stampo una strozzatura (4), caratterizzato dal fatto che la strozzatura (4) del canale d'iniezione (1) è prevista il più vicino possibile alla cavità (2) dello stampo ed è collegata per mezzo di un condotto svasato (6) con questa cavità (2), mentre è dimensionata in modo tale, da determinare fra il pezzo stampato (20) e la carota (10) solidificata nel canale d'iniezione (l) una zona di attacco (40) così stretta, da consentire il facile distacco della carota (10) dal pezzo (20), senza lavorazione mediante attrezzi od utensili, o per semplice azione manuale ma più proficuamente a seguito della caduta dallo stampo (S) del grappolo costituito dal o dai pezzi stampati e dalle rispettive carote e materozze.
2. 2. Stampo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la strozzatura (4) è formata da un restringimento avviato e graduale, in particolare conico o con generatrice curva, del canale d'iniezione (1).
3. 3. Stampo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto òhe la strozzatura (4) è formata da un restringimento più o meno brusco del canale d'iniezione (l), in particolare da un gradino interno leggermente conico di tale canale o da un gradino formato da una generatrice curva, raccordata in modo avviato alla rimanente superficie cilindrica del canale d'iniezione.
4. 4. Stampo secondo una o più qualsivoglia delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il condotto svasato (6) è conico od è formato da una generatrice curva, oppure è conico con alla base un raccordo curvo che unisce il cono alla cavità.
5. 5. Stampo secondo una o più qualsivoglia delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la superficie, conica o curva, che delimita il condotto svasato (6) e la superficie, conica o curva, che delimita l'estremità rastremata del canale d'iniezione (1 ), formano fra loro un angolo preferibilmente acuto in corrispondenza del bordo dell'apertura (5) determinato dalla strozzatura (4).
6. 6. Stampo secondo una o più qualsivoglia delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il bordo dell'apertura (5) determinata dalla strozzatura (4) è costituito da uno spigolo vivo.
7. 7. Stampo secondo una o più qualsivoglia delle rivendicazioni precedenti, 'caratterizzato dal fatto che in particolare per lo stampaggio ad iniezione di PVC rigido, o simili, ed in special modo di raccordi tubolari a pressione o di componenti di valvole, e quando il pezzo stampato (20) presenta uno spessore di parete fra circa 3 e 15mm, l'apertura (5) ottenuta con la strozzatura (4) del canale d'iniezione (l) presenta un diametro da 1,5 a 5 mm circa, mentre il diametro del canale d'iniezione (1) corrisponde a 4-5 volte circa il diametro della detta apertura (5).
8. 8. Stampo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che lo spessore (P) della parete che divide l'estremità strozzata del canale d'iniezione (1) dalla cavità (2) dello stampo (S), corrisponde almeno all'incirca a 2/3 del diametro dell'apertura (5) ottenuta con la strozzatura (4).
9. 9. Stampo secondo le rivendicazioni 7 od 8, caratterizzato dal fatto che il condotto svasato (6) Successivo alla strozzatura (4) termina alla sua base con un raccordo, tra il condotto stesso e la parete della cavità (2), il cui raggio corrisponde almeno all'incirca al diametro dell'apertura (5) formata dalla strozzatura (4).
10. 10. Stampo secondo una o più qualsivoglia delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la generatrice, curva ò rettilinea (conica), del condotto svasato (6) successivo alla strozzatura (4), è inclinata rispetto all'asse del canale d'iniezione di un angolo compreso fra 15° e 60° e corrispondente preferibilmente a 45°.
11. 11. Stampo ad iniezione in particolare a canale freddo ed in special modo per lo stampaggio ad iniezione di PVC rigido, o simili, in tutto od in parte sostanzialmente come descritto, illustrato e per gli scopi suesposti.