ITMO20120072A1 - Elemento maschio di stampo. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“Elemento maschio di stampoâ€

L’invenzione concerne un elemento maschio di stampo, che può essere utilizzato per stampare a iniezione o a compressione oggetti realizzati in materiale polimerico. L’elemento maschio di stampo secondo l’invenzione può essere in particolare utilizzato per sagomare una superficie interna di oggetti cavi, per esempio tappi per contenitori, oppure preforme per contenitori e in particolare preforme per bottiglie, oppure ancora contenitori. L’elemento maschio di stampo secondo l’invenzione può anche essere utilizzato per sagomare oggetti sostanzialmente piatti, quali guarnizioni di tappi per contenitori.

La domanda di brevetto internazionale WO 2007/028702 descrive un elemento maschio di stampo per sagomare internamente tappi di contenitori. L’elemento maschio di stampo descritto in WO 2007/028702 comprende un nucleo centrale e un componente tubolare disposto all’esterno del nucleo centrale. Un circuito di raffreddamento à ̈ ricavato sia nel nucleo centrale che nel componente tubolare, cosicché un liquido di raffreddamento possa fluire dal nucleo centrale verso il componente tubolare, e da qui ritornare nel nucleo centrale.

Il circuito di raffreddamento descritto in WO 2007/028702 ha un’efficienza molto elevata, perché permette di portare il liquido di raffreddamento sia nel nucleo centrale che nel componente tubolare, vicino alle rispettive superfici che formano il tappo. Tuttavia, l’elemento maschio di stampo descritto in WO 2007/028702 necessita di tecniche particolari, quali il cosiddetto “Metal injection moulding†(MIM) per essere costruito. Inoltre, poiché il componente tubolare à ̈ mobile rispetto al nucleo centrale, fra il componente tubolare e il nucleo centrale devono essere interposte tenute striscianti, che si usurano rapidamente e devono essere frequentemente sostituite.

La domanda di brevetto tedesco DE 10022289 descrive un elemento maschio di stampo che in cui sono limitati gli inconvenienti relativi alle tenute striscianti. Infatti, l’elemento maschio di stampo descritto in DE 10022289 presenta un primo circuito di raffreddamento per raffreddare il nucleo centrale, un secondo circuito di raffreddamento per raffreddare un espulsore disposto attorno al nucleo centrale, ed un terzo circuito di raffreddamento per raffreddare un componente ruotabile disposto attorno all’espulsore. Tuttavia, DE 10022289 non fornisce informazioni dettagliate in merito alla conformazione del secondo circuito di raffreddamento e del terzo circuito di raffreddamento.

Uno scopo dell’invenzione à ̈ migliorare gli elementi maschio di stampo per ricavare un oggetto in materiale polimerico tramite stampaggio a compressione o a iniezione.

Un ulteriore scopo à ̈ fornire un elemento maschio di stampo dotato di un sistema di raffreddamento altamente efficiente.

Un altro scopo à ̈ fornire un elemento maschio di stampo che possa essere raffreddato efficacemente e al tempo stesso prodotto e assemblato in maniera semplice.

Ancora un altro scopo à ̈ fornire un elemento maschio di stampo che possa essere raffreddato efficacemente ed in cui siano ridotti i componenti soggetti a rapida usura. In un primo aspetto dell’invenzione, à ̈ previsto un elemento maschio di stampo estendentesi lungo un asse longitudinale, l’elemento maschio di stampo comprendendo un circuito di raffreddamento avente primi mezzi di passaggio ricavati su un primo componente dell’elemento maschio di stampo e secondi mezzi di passaggio ricavati su un secondo componente dell’elemento maschio di stampo, caratterizzato dal fatto che i primi mezzi di passaggio ed i secondi mezzi di passaggio sono distribuiti attorno all’asse longitudinale cosicché esistano una pluralità di posizioni angolari del primo componente rispetto al secondo componente in cui i primi mezzi di passaggio sono in comunicazione di fluido con i secondi mezzi di passaggio.

Grazie al circuito di raffreddamento, à ̈ possibile raffreddare efficacemente le superfici dell’elemento maschio di stampo che formano l’oggetto desiderato. Inoltre, poiché i primi mezzi di passaggio sono in comunicazione di fluido con i secondi mezzi di passaggio in una pluralità di posizioni angolari del primo componente rispetto al secondo componente, non à ̈ indispensabile prevedere complicati sistemi di fasatura, né tolleranze geometriche o dimensionali particolarmente strette, che assicurino che il secondo componente sia sempre montato in una prefissata posizione angolare rispetto al primo componente. Ciò rende l’elemento maschio di stampo secondo l’invenzione particolarmente semplice da assemblare.

Con l’espressione “posizioni angolari del primo componente rispetto al secondo componente†si intendono posizioni che possono essere teoricamente definite mentre il primo componente ed il secondo componente vengono assemblati per ottenere l’elemento maschio di stampo. In particolare, le suddette posizioni angolari possono essere definite ruotando il primo componente rispetto al secondo componente, oppure ruotando il secondo componente rispetto al primo componente, attorno all’asse longitudinale. Si tratta in altre parole di posizioni angolari del primo componente rispetto al secondo componente attorno all’asse longitudinale.

Tali posizioni angolari possono essere definite ad esempio durante le operazioni di montaggio dell’elemento maschio di stampo.

Ciò non implica che il primo componente sia montato girevolmente rispetto al secondo componente, ossia che il primo componente possa essere ruotato rispetto al secondo componente, o viceversa, durante il funzionamento dell’elemento maschio di stampo.

In una versione, comunque il secondo componente sia ruotato attorno all’asse longitudinale rispetto al primo componente, i primi mezzi di passaggio sono in comunicazione di fluido con i secondi mezzi di passaggio.

In particolare, comunque il secondo componente sia ruotato attorno all’asse longitudinale rispetto al primo componente, i primi mezzi di passaggio sono affacciati ai secondi mezzi di passaggio.

In questo modo, un fluido di raffreddamento che circola nel circuito di raffreddamento può passare dai primi mezzi di passaggio ai secondi mezzi di passaggio, o viceversa, comunque il secondo componente sia montato rispetto al primo componente.

In una versione, i primi mezzi di passaggio comprendono almeno un primo passaggio ed i secondi mezzi di passaggio comprendono almeno un secondo passaggio, il primo passaggio ed il secondo passaggio avendo rispettive dimensioni angolari in una zona di interfaccia fra il primo componente ed il secondo componente. La dimensione angolare del primo passaggio à ̈ maggiore della dimensione angolare del secondo passaggio. In questo modo, il secondo passaggio si mantiene affacciato al primo passaggio lungo l’intera estensione angolare del secondo passaggio anche ruotando, entro certi limiti, il primo componente rispetto al secondo componente, o viceversa. Ciò assicura che vi sia comunicazione di fluido fra i primi mezzi di passaggio ed i secondi mezzi di passaggio in una pluralità di posizioni angolari relative del primo componente e del secondo componente.

In una versione, i primi mezzi di passaggio comprendono almeno un recesso e i secondi mezzi di passaggio comprendono una pluralità di canali, la distanza fra due canali adiacenti e la larghezza di ciascun canale essendo tali che, comunque il secondo componente sia ruotato attorno all’asse longitudinale rispetto al primo componente, almeno un canale sia affacciato a detto almeno un recesso.

I primi mezzi di passaggio e i secondi mezzi di passaggio così conformati sono particolarmente semplici da realizzare, perché possono essere ottenuti tramite semplici operazioni di fresatura o foratura, senza ricorrere a tecnologie complicate quali “Metal Injection Moulding†(MIM).

In una versione, il primo componente ed il secondo componente definiscono, in una configurazione assemblata, un membro formatore tubolare dell’elemento maschio di stampo.

Il circuito di raffreddamento à ̈ pertanto ricavato all’interno del membro formatore tubolare.

L’elemento maschio di stampo può inoltre comprendere un nucleo formatore centrale disposto all’interno del membro formatore tubolare.

In una versione, l’elemento maschio di stampo comprende inoltre un ulteriore circuito di raffreddamento per raffreddare il nucleo formatore centrale, detto ulteriore circuito di raffreddamento essendo indipendente dal circuito di raffreddamento previsto nel membro formatore tubolare.

Ciò consente di ottenere un elemento maschio di stampo che può essere raffreddato in maniera particolarmente efficiente, in quanto il circuito di raffreddamento e l’ulteriore circuito di raffreddamento consentono di raffreddare sia le zone periferiche che le zone centrali dell’oggetto formato.

Inoltre, poiché il circuito di raffreddamento à ̈ indipendente dall’ulteriore circuito di raffreddamento, non à ̈ necessario utilizzare tenute striscianti anche nel caso in cui il nucleo formatore centrale e il membro formatore tubolare siano mobili l’uno rispetto all’altro. Ciò consente di limitare l’impiego di componenti soggetti a usura e quindi di semplificare la manutenzione dell’elemento maschio di stampo.

In un secondo aspetto dell’invenzione, à ̈ previsto un elemento maschio di stampo per formare un oggetto, comprendente un circuito di raffreddamento per raffreddare una porzione dell’oggetto, un ulteriore circuito di raffreddamento per raffreddare un’ulteriore porzione dell’oggetto, detto ulteriore circuito di raffreddamento essendo indipendente da detto circuito di raffreddamento, caratterizzato dal fatto che detto circuito di raffreddamento comprende un condotto anulare, mezzi di passaggio di ingresso che si estendono longitudinalmente nell’elemento maschio di stampo per portare un fluido di raffreddamento nel condotto anulare, mezzi di passaggio di uscita che si estendono longitudinalmente nell’elemento maschio di stampo per prelevare il fluido di raffreddamento dal condotto anulare.

Grazie a questo aspetto dell’invenzione, à ̈ possibile ottenere un elemento maschio di stampo che può essere efficacemente raffreddato e al tempo stesso à ̈ facile da costruire e da assemblare.

Il circuito di raffreddamento e l’ulteriore circuito di raffreddamento fra loro indipendenti consentono infatti di raffreddare porzioni distinte dell’oggetto formato anche quando tali porzioni sono sagomate da parti dell’elemento maschio di stampo mobili l’una rispetto all’altra.

I mezzi di passaggio di ingresso e i mezzi di passaggio di uscita, che si estendono longitudinalmente nell’elemento maschio di stampo, possono essere ricavati con tecniche convenzionali di lavorazione alla macchina utensile, senza ricorrere a tecnologie più complicate quali la tecnologia MIM.

Ancora, il condotto anulare à ̈ più semplice da realizzare rispetto a complicati condotti elicoidali previsti nello stato della tecnica.

In una versione, l’elemento maschio di stampo ha un asse longitudinale.

I mezzi di passaggio di ingresso hanno una dimensione angolare di almeno 10°, preferibilmente maggiore di 30°, misurata lungo un arco centrato sull’asse longitudinale. Analogamente, i mezzi di passaggio di uscita hanno una dimensione angolare di almeno 10°, preferibilmente maggiore di 30°, misurata lungo un arco centrato sull’asse longitudinale.

In questo modo, i mezzi di passaggio di ingresso e i mezzi di passaggio di uscita assicurano una portata di fluido di raffreddamento sufficiente per raffreddare efficacemente l’oggetto che viene sagomato dall’elemento maschio di stampo.

In un terzo aspetto dell’invenzione, à ̈ previsto un elemento di stampo per formare un oggetto tramite stampaggio di un materiale polimerico, comprendente un circuito di raffreddamento per raffreddare l’oggetto, caratterizzato dal fatto che l’elemento di stampo comprende inoltre un heat pipe interposto fra l’oggetto e il circuito di raffreddamento per asportare calore dall’oggetto e trasmettere calore al circuito di raffreddamento.

Un heat pipe à ̈ un elemento cavo chiuso realizzato con un materiale termicamente conduttore, particolarmente metallo, al cui interno à ̈ contenuto un materiale refrigerante, in parte allo stato liquido ed in parte allo stato gassoso. L’heat pipe à ̈ in grado di asportare calore grazie ad un cambiamento di stato del liquido contenuto al suo interno.

Quando il liquido contenuto all’interno dell’heat pipe passa dallo stato liquido allo stato gassoso, viene asportata una quantità di calore relativamente grande dall’oggetto stampato. Tale quantità di calore à ̈ maggiore della quantità di calore che potrebbe essere asportata semplicemente riscaldando un liquido, in assenza di cambiamenti di stato.

Inoltre, poiché l’heat pipe à ̈ ermeticamente chiuso, vengono ridotti drasticamente i rischi che si verifichino perdite di liquido in prossimità dell’oggetto stampato.

Ancora, una volta che sono stati predisposti heat pipe della forma adeguata, essi risultano molto facili da montare.

In una versione, sull’heat pipe può essere ricavata una superficie formatrice per formare una porzione dell’oggetto.

Questa versione consente di raffreddare l’oggetto in maniera particolarmente efficace, perché l’heat pipe viene posto a diretto contatto con il materiale polimerico da cui à ̈ composto l’oggetto.

In una versione, l’elemento maschio di stampo comprende un elemento formatore atto ad essere interposto fra l’heat pipe e l’oggetto.

E’ in questo modo possibile utilizzare un heat pipe anche quando si devono formare oggetti aventi una forma complicata, tali per cui non sarebbe possibile sagomare l’heat pipe secondo la forma che si desidera dare all’oggetto.

L’invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni, che ne illustrano alcune versioni esemplificative e non limitative di attuazione, in cui:

Figura 1 à ̈ una sezione longitudinale evidenziante una parte di un’unità di stampaggio per produrre tappi;

Figura 2 à ̈ una sezione longitudinale, presa lungo un piano ruotato rispetto al piano di Figura 1, mostrante un elemento maschio di stampo dell’unità di stampaggio di Figura 1;

Figura 3 Ã ̈ una sezione presa lungo il piano III-III di Figura 2;

Figura 4 Ã ̈ una sezione presa lungo il piano IV-IV di Figura 2, in una prima posizione;

Figura 5 Ã ̈ una sezione come quella di Figura 4, in una seconda posizione;

Figura 6 Ã ̈ una sezione presa lungo il piano VI-VI di Figura 2;

Figura 7 Ã ̈ una sezione presa lungo il piano VII-VII di Figura 2;

Figura 8 à ̈ una sezione, ingrandita ed interrotta, mostrante un’estremità formatrice dell’unità di stampo di Figura 1;

Figura 9 Ã ̈ una sezione come quella di Figura 4, riferita ad un elemento maschio di stampo secondo una versione alternativa;

Figura 10 à ̈ una sezione come quella di Figura 4, riferita ad un elemento maschio di stampo secondo un’ulteriore versione alternativa;

Figura 11 à ̈ una sezione come quella di Figura 4, riferita ad un elemento maschio di stampo secondo un’altra versione alternativa;

Figura 12 à ̈ una sezione come quella di Figura 1, mostrante una parte di un’unità di stampaggio per produrre preforme;

Figura 13 à ̈ una sezione come quella di Figura 1, evidenziante una parte di un’unità di stampaggio per produrre tappi, secondo una versione alternativa;

Figura 14 à ̈ una sezione ingrandita, mostrante un heat pipe dell’unità di stampaggio di Figura 13;

Figura 15 Ã ̈ una vista prospettica schematica, parzialmente sezionata, mostrante una parte di un elemento maschio di stampo secondo una versione alternativa.

La Figura 1 mostra una parte di un’unità di stampaggio 1, comprendente un elemento maschio di stampo 2, visibile anche in Figura 2.

L’elemento maschio 2 può essere impiegato per ottenere un oggetto 5 in materiale polimerico tramite stampaggio a iniezione o a compressione. L’oggetto 5 può essere un oggetto cavo quale ad esempio un tappo per una bottiglia o più in generale un tappo per un contenitore. In questo caso, l’elemento maschio 2 coopera con un elemento femmina di stampo non raffigurato, incluso nell’unità di stampaggio 1.

In alternativa, l’oggetto 5 può essere un oggetto sostanzialmente piatto, quale una guarnizione per un tappo di una bottiglia o più un generale per un tappo di un contenitore. La guarnizione può essere stampata dall’elemento maschio 2 direttamente all’interno di un tappo precedentemente formato. In questo caso, l’unità di stampaggio 1 comprende, al posto dell’elemento femmina di stampo, un elemento di supporto non raffigurato atto a supportare il tappo al cui interno deve essere formata la guarnizione.

L’unità di stampaggio 1 può essere inclusa in un apparato di stampaggio comprendente una pluralità di unità di stampaggio 1, uguali fra loro. Qualora si utilizzi la tecnica dello stampaggio a compressione, le unità di stampaggio 1 possono essere montate in una regione periferica di una giostra girevole attorno ad un asse di rotazione, per esempio verticale. Se invece si utilizza la tecnica dello stampaggio a iniezione, le unità di stampaggio 1 possono essere montate una di fianco all’altra secondo una distribuzione bidimensionale.

Come mostrato in Figura 2, l’elemento maschio di stampo 2 comprende un nucleo formatore centrale 3 che si estende lungo un asse longitudinale Z. Nell’esempio raffigurato, l’asse longitudinale Z à ̈ verticale, ma in una versione alternativa l’asse longitudinale Z potrebbe anche essere orizzontale oppure obliquo. Il nucleo formatore centrale 3 à ̈ provvisto di una superficie di formatura per venire a contatto col materiale polimerico e sagomare una porzione di superficie interna dell’oggetto 5, per esempio per sagomare internamente una parete di base 38 di un tappo o di una guarnizione, come mostrato in Figura 8.

L’elemento maschio di stampo 1 comprende inoltre un membro formatore tubolare 4 disposto all’esterno del nucleo formatore centrale 3, ossia circondante il nucleo formatore centrale 3.

Anche il membro formatore tubolare 4 à ̈ provvisto di una superficie di formatura atta a venire a contatto con il materiale polimerico per sagomare una porzione di superficie dell’oggetto 5.

In particolare, il nucleo formatore centrale 3 e il membro formatore tubolare 4 cooperano fra loro per formare una porzione dell’oggetto 5 provvista di un sottosquadro. Nell’esempio raffigurato, la porzione dell’oggetto 5 provvista di sottosquadro à ̈ un labbro di tenuta 39, mostrato in Figura 8, che si proietta dalla base 38 così da impegnarsi, in uso, con una superficie interna di un collo del contenitore. Il labbro di tenuta 39 consente di chiudere il contenitore in maniera sostanzialmente ermetica.

Il nucleo formatore centrale 3 e il membro formatore tubolare 4 sono montati in maniera tale da risultare mobili l’uno rispetto all’altro durante un ciclo di stampaggio. Muovendo il membro formatore tubolare 4 rispetto al nucleo formatore centrale 3, o viceversa, la porzione dell’oggetto 5 provvista di sottosquadro, ossia il labbro di tenuta 39, può essere disimpegnata dall’elemento maschio 2.

Il membro formatore tubolare 4 comprende un circuito di raffreddamento nel quale può circolare un fluido di raffreddamento per raffreddare le parti dell’oggetto 5 che vengono sagomate dal membro formatore tubolare 4. Il fluido di raffreddamento può essere un liquido oppure un gas.

Il circuito di raffreddamento associato al membro formatore tubolare 4 Ã ̈ parzialmente definito fra un primo componente 6 ed un secondo componente 7 del membro formatore tubolare 4.

Il primo componente 6, che può essere sagomato come un manicotto, à ̈ disposto attorno al nucleo formatore centrale 3 in una regione più lontana dalla zona del nucleo formatore centrale 3 che forma l’oggetto 5.

Il secondo componente 7, che può essere internamente cavo ed aperto ad entrambe le estremità, à ̈ disposto attorno al nucleo formatore centrale 3 in una regione più vicina alla zona del nucleo formatore centrale 3 che forma l’oggetto 5. Il secondo componente 7 à ̈ fissato al primo componente 6 tramite un collegamento rimuovibile, per esempio tramite un collegamento filettato.

Il secondo componente 7 può avere un’estremità formatrice per formare la porzione in sottosquadro dell’oggetto 5, particolarmente il labbro di tenuta 39. Un’estremità di fissaggio del secondo componente 7, opposta all’estremità formatrice, à ̈ invece fissata al primo componente 6.

In particolare, l’estremità di fissaggio del secondo componente 7 à ̈ inserita nel primo componente 6, cosicché il secondo componente 7 si trovi all’interno del primo componente 6 per una porzione della sua lunghezza. Per la restante porzione della sua lunghezza, il secondo componente 7 sporge dal primo componente 6 verso l’esterno.

Il membro formatore tubolare 4 può inoltre comprendere un terzo componente 8, disposto per interagire con il materiale polimerico e sagomare internamente una parete laterale 40 dell’oggetto 5. Nel caso in cui l’oggetto 5 sia un tappo, come mostrato in Figura 8, la parete laterale 40 può comprendere elementi di fissaggio 41, quali porzioni di filetto o risalti, per consentire al tappo di essere fissato ad un contenitore.

Come mostrato in Figura 2, il terzo componente 8 ha una superficie di battuta 9 atta ad andare a battuta contro un’ulteriore superficie di battuta 10 ricavata sul primo componente 6. La superficie di battuta 9 à ̈ ricavata ad un’estremità del terzo componente 8, opposta ad un’ulteriore estremità del terzo componente 8 configurata per interagire con il materiale polimerico. Sul terzo componente 8, particolarmente all’interno del terzo componente 8, à ̈ ricavata una superficie di contatto 11 contro la quale può andare a battuta uno spallamento 12 ricavato sul secondo componente 7.

Quando il secondo componente 7 viene fissato al primo componente 6, il terzo componente 8 à ̈ disposto all’esterno del secondo componente 7 e risulta impaccato fra il primo componente 6 e il secondo componente 7. Se invece il secondo componente 7 viene separato dal primo componente 6, anche il terzo componente 8 viene conseguentemente smontato.

I componenti del membro formatore tubolare 4 sono dunque rimuovibilmente collegati fra loro. Ciò rende particolarmente semplice smontare il membro formatore tubolare 4 nei suoi singoli componenti. E’ pertanto possibile, se necessario, sostituire uno solo dei componenti del membro formatore tubolare 4, continuando ad utilizzare gli altri due. Inoltre, le operazioni di pulizia del circuito di raffreddamento associato al membro formatore tubolare 4 risultano semplificate.

Se l’oggetto 5 che si desidera formare fosse una guarnizione, il terzo componente 8 potrebbe essere omesso, oppure potrebbe essere privo di superfici formatrici.

Il circuito di raffreddamento ricavato nel membro formatore tubolare 4 può comprendere un condotto di ingresso 13 per collegare il primo componente 6 ad una sorgente del fluido di raffreddamento non raffigurata. Il condotto di ingresso 13 si estende nello spessore del primo componente 6, per esempio lungo una direzione parallela all’asse longitudinale Z. Il condotto di ingresso 13 può essere collegato alla sorgente del fluido di raffreddamento tramite un tubo flessibile, attaccato ad esempio ad un raccordo di ingresso non raffigurato.

Il circuito di raffreddamento comprende primi mezzi di passaggio ricavati nel primo componente 6 per mettere in comunicazione la sorgente del fluido di raffreddamento con il secondo componente 7. I primi mezzi di passaggio possono essere ricavati su una superficie interna del primo componente 6, in una regione del primo componente 6 che alloggia al proprio interno una porzione del secondo componente 7.

I primi mezzi di passaggio possono comprendere un recesso di mandata 15 per ricevere il fluido di raffreddamento proveniente dalla sorgente, per esempio tramite il condotto di ingresso 13, ed inviare il fluido di raffreddamento verso il secondo componente 7.

Per comprendere come à ̈ conformato il recesso di mandata 15, si può immaginare di definire, all’interno del primo componente 6, un foro circolare ideale C indicato con linea tratteggiata in Figura 4. Si può immaginare che il recesso di mandata 15 sia ottenuto asportando ulteriore materiale da una porzione del foro circolare ideale C. In altre parole, il recesso di mandata 15 penetra all’interno dello spessore del primo componente 6 rispetto al foro circolare ideale C.

Il recesso di mandata 15 si estende lungo una direzione parallela all’asse longitudinale Z.

I primi mezzi di passaggio comprendono inoltre un recesso di ritorno 16 ricavato all’interno del primo componente 6. Nell’esempio raffigurato, il recesso di mandata 15 e il recesso di ritorno 16 sono diametralmente opposti l’uno rispetto all’altro. E’ tuttavia possibile disporre il recesso di ritorno 16 anche in posizioni che non siano diametralmente opposte rispetto al recesso di mandata 15, per esempio a 90° oppure a 120°.

Il recesso di ritorno 16 serve per raccogliere il fluido di raffreddamento dopo che quest’ultimo ha raffreddato le porzioni dell’oggetto 5 formate dal membro formatore tubolare 4.

Il recesso di ritorno 16 si estende lungo una direzione parallela all’asse longitudinale Z.

Anche il recesso di ritorno 16 può essere immaginato come ottenuto asportando materiale da una porzione del foro circolare ideale C mostrato con linea tratteggiata in Figura 4, cosicché il recesso di ritorno 16 penetri all’interno dello spessore del primo componente 6 rispetto al suddetto foro circolare.

Come mostrato in Figura 4, sul primo componente 6, fra il recesso di mandata 15 e il recesso di ritorno 16 sono interposte superfici di separazione 17 atte ad impegnarsi con una superficie esterna del secondo componente 7 per separare il recesso di mandata 15 dal recesso di ritorno 16. Le superfici di separazione 17 possono essere sagomate come porzioni di superfici cilindriche.

Un condotto di uscita 18 comunica con il recesso di ritorno 16. Il condotto di uscita 18 à ̈ ricavato nello spessore del primo componente 6. Il condotto di uscita 18 permette di rimuovere il fluido di raffreddamento dal membro formatore tubolare 4. A tal fine, al condotto di uscita 18 può essere collegato un raccordo di uscita al quale può essere attaccato un tubo flessibile.

Il circuito di raffreddamento previsto nel membro formatore tubolare 4 comprende inoltre secondi mezzi di passaggio ricavati sul secondo componente 7. I secondi mezzi di passaggio possono comprendere una pluralità di canali 20 distribuiti su una superficie esterna del secondo componente 7 attorno all’asse longitudinale Z. La superficie esterna su cui sono ricavati i canali 20 à ̈ almeno parzialmente affacciata alla superficie interna del primo componente 6 su cui sono ricavati il recesso di mandata 15 e il recesso di ritorno 16.

Ciascun canale 20 può estendersi lungo una direzione parallela all’asse longitudinale Z. Ciascun canale 20 può essere conformato come una scanalatura, particolarmente una scanalatura rettilinea.

I canali 20 consentono di portare il fluido di raffreddamento proveniente dal primo componente 6 verso le superfici dell’oggetto 5 che devono essere raffreddate e di riportare verso il primo componente 6 il fluido di raffreddamento che ha raffreddato l’oggetto 5.

I canali 20 interagiscono con il recesso di mandata 15 e il recesso di ritorno 16 in una zona di interfaccia 70 definita fra il primo componente 6 e il secondo componente 7. La zona di interfaccia 70 si estende attorno all’asse longitudinale Z per una prefissata lunghezza L, come mostrato in Figura 2.

I canali 20 possono essere distribuiti in maniera equidistanziata attorno all’asse longitudinale Z.

I canali 20 sono distribuiti attorno all’asse longitudinale Z in maniera tale che sia possibile definire una pluralità di posizioni angolari del primo componente 7 rispetto al secondo componente 6 nelle quali almeno un canale 20 à ̈ in comunicazione di fluido con il recesso di mandata 15, mentre almeno un ulteriore canale 20 à ̈ in comunicazione di fluido con il recesso di ritorno 16. In altre parole, ruotando il secondo componente 7 attorno all’asse longitudinale Z, per esempio durante il montaggio, rispetto al primo componente 6, il secondo componente 7 può essere disposto in una pluralità di posizioni angolari in ciascuna delle quali almeno un canale 20 à ̈ affacciato al recesso di mandata 15, e almeno un ulteriore canale 20 à ̈ affacciato al recesso di ritorno 16.

Ciò può essere ottenuto ad esempio selezionando opportunamente la larghezza dei canali 20, ossia la dimensione dei canali 20 perpendicolarmente all’asse longitudinale Z, e la distanza fra due canali 20 adiacenti.

Nell’esempio raffigurato, come mostrato in Figura 5, ciascun canale 20 ha una dimensione angolare A misurata attorno all’asse longitudinale Z, ossia sottende un angolo A. Il recesso di mandata 15 e il recesso di ritorno 16 hanno ciascuno una dimensione angolare B misurata attorno all’asse longitudinale Z, ossia sottendono ciascuno un angolo B. Le dimensioni angolari A e B sono calcolate nella zona di interfaccia 70 fra il primo componente 6 ed il secondo componente 7, in cui i canali 20 sono affacciati al recesso di mandata 15 e al recesso di ritorno 16.

La dimensione angolare A di ciascun canale 20 à ̈ minore della dimensione angolare B del recesso di mandata 15 e del recesso di ritorno 16. Ciò assicura che, anche se il secondo componente 7 viene ruotato rispetto al primo componente 6, per esempio durante il montaggio, almeno un canale 20 possa essere affacciato al recesso di mandata 15 lungo la sua intera dimensione angolare A. Lo stesso accade per il recesso di ritorno 16.

Nell’esempio di Figura 4, qualunque sia la posizione angolare del secondo componente 7 rispetto al primo componente 6 (cioà ̈ comunque il secondo componente 7 sia ruotato attorno all’asse longitudinale Z rispetto al primo componente 6), almeno un canale 20 à ̈ in comunicazione di fluido con il recesso di mandata 15, cosicché il fluido di raffreddamento possa passare dal recesso di mandata 15 in detto almeno un canale 20. Inoltre, almeno un canale 20 à ̈ sempre in comunicazione di fluido con il recesso di ritorno 16, cosicché il fluido di raffreddamento possa passare dal canale 20 nel recesso di ritorno 16.

Grazie alla larghezza dei canali 20, ossia alla dimensione dei canali 20 perpendicolarmente all’asse longitudinale Z, e alla distanza fra due canali 20 adiacenti, nell’esempio di Figura 4 à ̈ infatti possibile assicurare che, quando il secondo componente 7 à ̈ almeno parzialmente inserito all’interno del primo componente 6, comunque il secondo componente 7 sia ruotato, almeno un canale 20 sia affacciato al recesso di mandata 15 e almeno un canale 20 sia affacciato al recesso di ritorno 16.

Un analogo risultato può anche essere ottenuto agendo sulla larghezza, sul numero e sulla distanza dei recessi previsti sul primo componente 6. In altre parole, il primo componente 6 potrebbe avere, anziché un solo recesso di mandata 15 e un solo recesso di ritorno 16, una pluralità di recessi di mandata e/o una pluralità di recessi di ritorno.

Il secondo componente 7 à ̈ delimitato, lungo una sua porzione destinata ad essere inserita all’interno del primo componente 6, da una superficie laterale cilindrica avente un diametro D. I canali 20 penetrano all’interno della superficie laterale cilindrica del secondo componente 7. Due canali 20 consecutivi sono pertanto separati da una porzione di superficie 21 che, nell’esempio raffigurato, à ̈ una porzione di superficie cilindrica.

Il diametro D può essere uguale al diametro del foro circolare ideale C mostrato con linea tratteggiata in Figura 4 con riferimento al primo componente 6. In altre parole, il diametro D della superficie laterale cilindrica del secondo componente 7 può essere uguale al diametro della porzione di cilindro ideale delimitata dalle superfici di separazione 17 ricavate sul primo componente 6.

In questo modo, le superfici di separazione 17 agiscono come superfici di guida che consentono di guidare il secondo componente 7 quando questo viene inserito parzialmente all’interno del primo componente 6. Le superfici di separazione 17 agiscono come superfici di guida anche quando il secondo componente 7 viene ruotato attorno all’asse longitudinale Z rispetto al primo componente 6, per esempio per essere avvitato sul primo componente 6 o svitato da quest’ultimo.

Il circuito di raffreddamento à ̈ tuttavia in grado di funzionare con un’efficacia accettabile anche qualora fra il diametro D e il diametro del foro circolare ideale C ci sia un piccolo gioco, o una leggera interferenza.

Le superfici di separazione 17 e le porzioni di superficie 21 possono essere dimensionate in maniera che, qualunque sia la posizione angolare del secondo componente 7 rispetto al primo componente 6 (ossia comunque il secondo componente 7 sia ruotato attorno all’asse longitudinale Z rispetto al primo componente 6), almeno una porzione di superficie 21 del secondo componente 7 si impegni, ossia sia a contatto, con una superficie di separazione 17 del primo componente 6.

Le porzioni di superficie 21 a contatto con le superfici di separazione 17 separano il recesso di mandata 15 dal recesso di ritorno 16, ossia impediscono che il fluido di raffreddamento passi direttamente dal recesso di mandata 15 al recesso di ritorno 16 o viceversa, senza raggiungere un’estremità formatrice del membro formatore tubolare 4.

In questo modo le superfici di separazione 17 delimitano, fra il primo componente 6 e il secondo componente 7, un passaggio di ingresso 22 e un passaggio di uscita 23, mostrati nelle Figure 4 e 5.

Il passaggio di ingresso 22 comunica con il condotto di ingresso 13, mentre il passaggio di uscita 23 comunica con il condotto di uscita 18.

Il passaggio di ingresso 22 Ã ̈ definito fra il recesso di mandata 15 e un certo numero di canali 20, mentre il passaggio di uscita 23 Ã ̈ definito fra il recesso di ritorno 16 e altri canali 20.

Nell’esempio raffigurato, sul secondo componente 7 sono ricavati ventotto canali 20. Le Figure 4 e 5 mostrano due posizioni limite del secondo componente 7 rispetto al primo componente 6.

Nella posizione mostrata in Figura 4, sette canali 20 comunicano con il recesso di mandata 15, mentre altri sette canali 20 comunicano con il recesso di ritorno 16. Inoltre, sette canali 20 sono completamente affacciati a ciascuna superficie di separazione 17 del primo componente 6. Questa posizione corrisponde al massimo numero di canali 20 comunicanti rispettivamente con il recesso di mandata 15 e con il recesso di ritorno 16. Nella posizione mostrata in Figura 5, sei canali 20 comunicano con il recesso di mandata 15 e sei canali 20 comunicano con il recesso di ritorno 16. A ciascuna superficie di separazione 17 del primo componente 6 sono completamente affacciati otto canali 20, che in questa posizione sono inattivi. La posizione mostrata in Figura 5 corrisponde al minimo numero di canali 20 comunicanti rispettivamente con il recesso di mandata 15 e con il recesso di ritorno 16.

A seconda di come il secondo componente 7 à ̈ montato rispetto al primo componente 6, il secondo componente 7 può trovarsi anche in altre posizioni intermedie fra la posizione mostrata in Figura 4 e quella mostrata in Figura 5. In tutte queste posizioni intermedie, vi sono tuttavia canali 20 comunicanti con il recesso di mandata 15 e ulteriori canali 20 comunicanti con il recesso di ritorno 16. Altri canali 20 sono invece affacciati alle superfici di separazione 17.

In generale, il numero di canali 20 affacciati a ciascuna superficie di separazione 17 dipende, oltre che dalla posizione relativa del primo componente 6 e del secondo componente 7, anche dalle dimensioni e dalla distribuzione dei canali 20 sul secondo componente 7.

E’ stato verificato che l’efficacia di raffreddamento à ̈ più elevata quando le dimensioni e la distribuzione dei primi mezzi di passaggio e dei secondi mezzi di passaggio sono tali per cui l’intera estensione angolare di almeno un canale 20 sia affacciato a ciascuna superficie di separazione 17, cioà ̈ le due porzioni di superficie 21 che lo delimitano siano entrambe a contatto con una superficie di separazione 17. Se la condizione di cui sopra à ̈ soddisfatta, il passaggio di ingresso 22 à ̈ isolato dal passaggio di uscita 23 tramite almeno un canale 20, da entrambi i lati del passaggio di ingresso 22 e del passaggio di uscita 23. Vengono così minimizzati i trafilamenti di fluido di raffreddamento fra il passaggio di ingresso 22 e il passaggio di uscita 23. Si evita perciò che il fluido di raffreddamento che va verso l’oggetto 5 venga prematuramente riscaldato mescolandosi con il fluido di raffreddamento che torna indietro dopo aver raffreddato l’oggetto 5.

La condizione di cui sopra non à ̈ tuttavia essenziale, in quanto il circuito di raffreddamento à ̈ in grado di raffreddare l’oggetto 5, seppur meno efficacemente, anche nel caso in cui solo una porzione di superficie 21 sia a contatto con una superficie di separazione 17, sicché non vi sia un canale 20 completamente affacciato alla superficie di separazione 17.

I canali 20 si estendono non soltanto lungo la porzione del secondo componente 7 disposta all’interno del primo componente 6, ma proseguono anche lungo l’ulteriore porzione del secondo componente 7 che sporge dal primo componente 6, parallelamente all’asse longitudinale Z. In questa ulteriore porzione, ai canali 20 si affaccia una parete interna del terzo componente 8. La parete interna del terzo componente 8 chiude i canali 20, così da definire corrispondenti condotti. In particolare, fra il secondo componente 7 e il terzo componente 8 sono definiti un gruppo di condotti di mandata 24 che comunicano con il passaggio di ingresso 22. I canali 20 definiscono inoltre, ancora fra il secondo componente 7 e il terzo componente 8, un gruppo di condotti di ritorno 25 che comunicano con il passaggio di uscita 23. In prossimità della sua estremità formatrice, il secondo componente 7 à ̈ dotato di una regione allargata 26 delimitata dallo spallamento 12.

I canali 20 comunicano con ulteriori canali 42 ricavati nella regione allargata 26 del secondo componente 7, mostrati in Figura 6. Grazie agli ulteriori canali 42, fra il secondo componente 7 e il terzo componente 8 continuano ad essere definiti, anche in corrispondenza della regione allargata 26, i condotti di mandata 24 e i condotti di ritorno 25, cosicché il fluido di raffreddamento possa giungere il più vicino possibile al materiale polimerico da sagomare.

I condotti di mandata 24 sfociano in un condotto anulare 27, mostrato in Figura 7, che si estende attorno all’asse longitudinale Z in una zona di interfaccia fra il secondo componente 7 e il terzo componente 8, così da intercettare anche i condotti di ritorno 25. Il condotto anulare 27 agisce dunque come un condotto di comunicazione, che mette in comunicazione i condotti di mandata 24 con i condotti di ritorno 25.

Il condotto anulare 27 si estende lungo una linea chiusa X, particolarmente di forma circolare, disposta su un piano perpendicolare all’asse longitudinale Z.

Il condotto anulare 27 à ̈ disposto in prossimità di un’estremità formatrice del membro formatore tubolare 4, il più vicino possibile alle superfici del membro formatore tubolare 4 destinate ad interagire con il materiale polimerico da sagomare.

Il condotto di ingresso 13, il passaggio di ingresso 22, i condotti di mandata 24, il condotto anulare 27, i condotti di ritorno 25, il passaggio di uscita 23 e il condotto di uscita 18 definiscono, nella versione raffigurata, il circuito di raffreddamento del membro formatore tubolare 4.

L’elemento maschio 2 comprende inoltre un ulteriore circuito di raffreddamento, ricavato nel nucleo formatore centrale 3 per raffreddare le zone dell’oggetto 5 formate dal nucleo formatore centrale 3. Come mostrato in Figura 2, un foro longitudinale à ̈ ricavato all’interno del nucleo formatore centrale 3 in una posizione coassiale con l’asse longitudinale Z. Un elemento tubolare 30 à ̈ inserito all’interno di questo foro longitudinale. All’interno dell’elemento tubolare 30 à ̈ definito un condotto di immissione 29 per inviare nel nucleo formatore interno 3 un fluido di raffreddamento. Il condotto di immissione 29 può essere collegato ad una sorgente del fluido di raffreddamento tramite un tubo non raffigurato, connesso ad un primo raccordo 31 mostrato in Figura 1.

Un condotto di rimozione 32 à ̈ definito in un’intercapedine fra l’elemento tubolare 30 e il nucleo formatore centrale 3. Attraverso il condotto di rimozione 32, il fluido di raffreddamento può lasciare il nucleo formatore centrale 3 dopo aver raffreddato l’oggetto 5.

In particolare, il condotto di rimozione 32 può essere collegato ad un tubo di uscita non raffigurato tramite un secondo raccordo 33 mostrato in Figura 1.

Il circuito di raffreddamento ricavato nel membro formatore tubolare 4 à ̈ dunque indipendente dall’ulteriore circuito di raffreddamento ricavato nel nucleo formatore centrale 3, nel senso che i due circuiti di raffreddamento non comunicano fra di loro all’interno del membro formatore tubolare 4, né all’interno del nucleo formatore centrale 3.

L’elemento maschio 2 può inoltre comprendere un elemento a manicotto 28, disposto attorno al terzo componente 8. Nel caso in cui l’oggetto 5 sia un tappo per un contenitore, l’elemento a manicotto 28 può avere una superficie formatrice atta a venire a contatto con il materiale polimerico per sagomare, insieme con il terzo componente 8, una o più alette 43 di un anello di garanzia del tappo, come mostrato in Figura 8.

Come mostrato in Figura 1, il nucleo formatore centrale 3 à ̈ fissato ad una struttura di supporto 34 dell’unità di stampaggio 1.

L’unità di stampaggio 1 comprende inoltre un elemento estrattore 35 atto ad interagire con una zona di bordo 44 dell’oggetto 5, mostrata in Figura 8, per rimuovere l’oggetto 5 dall’elemento maschio 2. L’elemento estrattore 35 può essere movimentato da un dispositivo di movimentazione 36 che può comprendere ad esempio una camma 37. Il dispositivo di movimentazione 36 può essere configurato per movimentare l’elemento estrattore 35 lungo una direzione parallela all’asse longitudinale Z, senza che l’elemento estrattore 35 ruoti attorno all’asse longitudinale Z.

L’elemento maschio 2 comprende inoltre mezzi di erogazione per erogare un fluido pressurizzato, particolarmente un gas quale ad esempio aria compressa, fra l’oggetto 5 e le superfici dell’elemento maschio 2 che interagiscono con l’oggetto 5. I mezzi di erogazione possono essere configurati per erogare il fluido pressurizzato verso la parete di base 38 dell’oggetto 5, particolarmente in corrispondenza del labbro di tenuta 39.

Come mostrato in Figura 1, i mezzi di erogazione comprendono un condotto iniziale 45, ricavato nel primo componente 6, per esempio lungo una direzione obliqua rispetto all’asse longitudinale Z. Al condotto iniziale 45 può essere collegato un raccordo di collegamento 46 per collegare il condotto iniziale 45 ad un tubo di alimentazione del fluido pressurizzato, non mostrato in Figura 1. Il condotto iniziale 45 sfocia in una regione del primo componente 6 intesa per ricevere il secondo componente 7. Quando l’elemento maschio 2 à ̈ disposto in una configurazione assemblata, il condotto iniziale 45 comunica con un’intercapedine 47 definita fra il secondo componente 7 e il nucleo formatore centrale 3.

Un primo anello di tenuta 48 à ̈ interposto fra il primo componente 6 ed il nucleo formatore centrale 3 in una regione di estremità del primo componente 6 più lontana dall’oggetto 5. Un secondo anello di tenuta 49 à ̈ interposto fra il primo componente 6 e il secondo componente 7 in una ulteriore regione del secondo componente 6, più vicina all’oggetto 5 rispetto alla regione di estremità in cui à ̈ disposto il primo anello di tenuta 48. Il primo anello di tenuta 48 e il secondo anello di tenuta 49 limitano significativamente, o addirittura impediscono, perdite del fluido pressurizzato dal primo componente 6 verso l’esterno. L’intercapedine 47 comunica con una camera 50 definita fra la regione allargata 26 del secondo componente 7 e l’estremità formatrice del nucleo formatore centrale 3. Dalla camera 50, il fluido pressurizzato esce attraverso un’interfaccia 51, visibile in Figura 8, definita fra il nucleo formatore centrale 3 e il secondo componente 7, per agire sull’oggetto 5. Il fluido pressurizzato può così facilitare il distacco dell’oggetto 5 dall’elemento maschio 2.

Durante il funzionamento, il materiale polimerico viene sagomato fra l’elemento maschio 2 e un elemento femmina non raffigurato, oppure fra l’elemento maschio 2 e un tappo di contenitore, nel caso in cui si desideri stampare una guarnizione direttamente all’interno di un tappo.

Il fluido di raffreddamento entra nel membro formatore tubolare 4 attraverso il condotto di ingresso 13. Da qui, il fluido di raffreddamento passa nel recesso di mandata 15. Attraverso i canali 20 affacciati al recesso di mandata 15, il fluido di raffreddamento passa nei condotti di mandata 24 e da qui raggiunge il condotto anulare 27. Grazie al condotto anulare 27, il fluido di raffreddamento circola tutto intorno al secondo componente 7, per poi allontanarsi dall’estremità formatrice attraverso i condotti di ritorno 25. Il fluido di raffreddamento raffredda così la porzione in sottosquadro dell’oggetto 5, particolarmente il labbro di tenuta 39 e, nel caso in cui l’oggetto 5 sia un tappo, anche la parete laterale 40 del tappo, insieme con i filetti o altri elementi di fissaggio 41 su di essa ricavati.

Dai condotti di ritorno 25, il fluido di raffreddamento giunge nel passaggio di uscita 23, grazie ai canali 20 affacciati al recesso di ritorno 16. Da qui, il fluido di raffreddamento lascia il membro formatore tubolare 4, attraverso il condotto di uscita 18.

Inoltre, un fluido di raffreddamento entra nel condotto di immissione 29 del nucleo formatore centrale 3 per mezzo del primo raccordo 31. Attraverso il condotto di immissione 29, il fluido di raffreddamento giunge in prossimità della superficie formatrice del nucleo formatore centrale 3, così da raffreddare una parte dell’oggetto 5, per esempio la parete di base 38 del tappo o della guarnizione. Il fluido di raffreddamento passa poi nel condotto di rimozione 32 e lascia il nucleo formatore centrale 3 attraverso il secondo raccordo 33.

Quando l’oggetto 5 si à ̈ sufficientemente raffreddato, un dispositivo di azionamento non raffigurato movimenta l’elemento femmina di stampo e l’elemento maschio 2 l’uno rispetto all’altro, così da aprire lo stampo. Se l’oggetto 5 à ̈ un tappo, quest’ultimo resta associato all’elemento maschio 2 grazie ai filetti o altri elementi di fissaggio 41 che si impegnano con l’elemento maschio 2.

Il dispositivo di movimentazione 36 movimenta l’elemento estrattore 35 che agisce su una zona di bordo 44 del tappo esercitando sulla zona di bordo 44 una forza tendente a rimuovere il tappo dall’elemento maschio 2, ossia una forza diretta verso l’elemento femmina di stampo. Poiché il tappo si impegna con l’elemento maschio 2 grazie ai filetti o altri elementi di fissaggio 41, durante una porzione iniziale della corsa dell’elemento estrattore 35 il tappo trascina con sé il membro formatore esterno 4, che si muove solidalmente al tappo, ad esempio comprimendo un elemento elastico quale una molla. Il nucleo formatore centrale 3 rimane invece fermo, poiché à ̈ fissato alla struttura di supporto 34. Il labbro di tenuta 39 del tappo può così disimpegnarsi dal nucleo formatore centrale 3 e successivamente deformarsi verso l’interno del tappo, fino a staccarsi anche dal membro formatore tubolare 4.

Il dispositivo di movimentazione 36 consente pertanto di produrre un movimento relativo fra il nucleo formatore centrale 3 e il membro formatore tubolare 4, così da consentire al labbro di tenuta 39 del tappo, ossia alla porzione in sottosquadro dell’oggetto 5, di essere distaccata dall’elemento maschio 2.

Il fluido pressurizzato proveniente dal condotto iniziale 45 ed erogato in prossimità del labbro di tenuta 39 agevola il distacco del labbro di tenuta 39 dal secondo componente 7 e provoca un rigonfiamento dell’oggetto 5, cosicché l’oggetto 5 possa essere più facilmente rimosso dall’elemento maschio 2.

Il circuito di raffreddamento associato al membro formatore tubolare 4 e l’ulteriore circuito di raffreddamento associato al nucleo formatore centrale 3 permettono di raffreddare efficacemente i componenti a cui sono associati anche quando il membro formatore tubolare 4 si muove rispetto al nucleo formatore centrale 3. Collegando tubi flessibili al condotto di ingresso 13 e al condotto di uscita 18, il fluido di raffreddamento può entrare e uscire dal circuito di raffreddamento previsto nel membro formatore tubolare 4 anche quando quest’ultimo si muove rispetto al nucleo formatore centrale 3.

Poiché sono stati previsti due circuiti di raffreddamento separati, non à ̈ necessario utilizzare tenute striscianti interposte fra il membro formatore tubolare 4 e il nucleo formatore centrale 3 per impedire perdite di fluido di raffreddamento quando il membro formatore tubolare 4 si muove rispetto al nucleo formatore centrale 3. La vita dell’elemento maschio 2 risulta di conseguenza allungata e la sua manutenzione viene semplificata.

Dopo che il tappo, spinto dall’elemento estrattore 35, si à ̈ mosso lungo una corsa predefinita, il membro formatore tubolare 4 viene arrestato, per esempio grazie ad un fine corsa meccanico.

L’elemento estrattore 35 continua invece a muoversi, spingendo il tappo verso l’elemento femmina di stampo. Di conseguenza, la parete laterale del tappo si deforma e il tappo si disimpegna dal membro formatore tubolare 4. A questo punto, il tappo può essere raccolto e allontanato da un dispositivo di rimozione non raffigurato.

Il circuito di raffreddamento associato al membro formatore tubolare 4 può essere realizzato in maniera particolarmente semplice, utilizzando operazioni tradizionali di foratura e di fresatura. Inoltre, il membro formatore tubolare 4 può essere rapidamente assemblato senza utilizzare complicati sistemi di fasatura in grado di assicurare che il secondo componente 7 sia sempre in una prefissata posizione angolare rispetto al primo componente 6. Il circuito di raffreddamento ricavato nel membro formatore tubolare 4 funziona infatti correttamente comunque il secondo componente 7 sia ruotato attorno all’asse longitudinale Z rispetto al primo componente 6.

La Figura 9 mostra, in sezione, un elemento maschio di stampo 102 secondo una versione alternativa. L’elemento maschio di stampo 102 comprende un primo componente 106 provvisto di primi mezzi di passaggio includenti un recesso di mandata 115 e di un recesso di ritorno 116, simili al recesso di mandata 15 e al recesso di ritorno 16 dell’elemento maschio 2 mostrato nelle Figure da 1 a 8. L’elemento maschio 102 comprende inoltre un secondo componente 107 funzionalmente simile al secondo componente 7 dell’elemento maschio 2 mostrato nelle Figure da 1 a 8. Il secondo componente 107 à ̈ provvisto di secondi mezzi di passaggio comprendenti una pluralità di canali 120.

La principale differenza fra l’elemento maschio 102 mostrato in Figura 9 e l’elemento maschio 2 mostrato nelle Figure da 1 a 8 consiste nel fatto che i canali 120 comunicano frontalmente con il recesso di mandata 115 e con il recesso di ritorno 116. In altre parole, i canali 120 sono affacciati al recesso di mandata 115 e al recesso di ritorno 116 lungo una zona di interfaccia conformata come un piano trasversale, particolarmente perpendicolare, all’asse longitudinale Z. Al contrario, nella versione delle Figure da 1 a 8 la zona di interfaccia fra i canali 2 e i recessi 15, 16 aveva una conformazione cilindrica.

Il secondo componente 107 può avere una conformazione tubolare, nel qual caso i canali 120 sono ricavati su una superficie interna del secondo componente 107. Il primo componente 106 e il secondo componente 107 sono disposti in sequenza lungo l’asse longitudinale Z. Un componente tubolare 100 può essere disposto all’interno del primo componente 106 e del secondo componente 107 così da chiudere radialmente il recesso di mandata 115, il recesso di ritorno 116 e i canali 120.

Anche per l’elemento maschio 102 à ̈ possibile definire una pluralità di posizioni angolari nelle quali i primi mezzi di passaggio ricavati sul primo componente 106 sono in comunicazione di fluido con i secondi mezzi di passaggio ricavati sul secondo componente 107. Per essere precisi, qualunque sia la posizione angolare del secondo componente 107 rispetto al primo componente 106, esiste sempre almeno un canale 120 affacciato al primo recesso 115 ed almeno un ulteriore canale 120 affacciato al secondo recesso 116.

I canali 120 comunicanti con il recesso di mandata 115 definiscono una pluralità di passaggi di ingresso 122, sfocianti in un condotto anulare del tutto analogo al condotto anulare 27 mostrato in Figura 7. I canali 120 comunicanti con il recesso di ritorno 116 definiscono invece una pluralità di passaggi di uscita 123, comunicanti con il condotto anulare per rimuovere da esso il fluido di raffreddamento.

Uno o più canali 120, mostrati con linea tratteggiata in Figura 9, possono inoltre essere affacciati a rispettive porzioni del primo componente 106 che separano il recesso di mandata 115 dal recesso di ritorno 116. Tali canali separano il recesso di mandata 115 dal recesso di ritorno 116.

La Figura 10 mostra, in sezione, un elemento maschio di stampo 202 secondo una versione alternativa, comprendente un membro formatore tubolare che include un primo componente 206 e un secondo componente 207, il secondo componente 207 essendo parzialmente inserito all’interno del primo componente 206. L’elemento maschio 202 mostrato in Figura 10 differisce dall’elemento maschio 2 mostrato nelle Figure da 1 a 8 principalmente perché presenta un’inversione nella collocazione del recesso di mandata, del recesso di ritorno e dei canali rispetto all’elemento maschio 2 mostrato nelle Figure da 1 a 8.

In particolare, sul primo componente 206 dell’elemento maschio 202 sono ricavati una pluralità di canali 220, che si estendono longitudinalmente attorno all’asse longitudinale Z. I canali 220 sono ottenuti su una superficie interna del primo componente 6.

Il secondo componente 207 à ̈ invece provvisto di un recesso di mandata 215 e di un recesso di ritorno 216, ricavati su una superficie esterna del secondo componente 207, atta ad essere inserita all’interno del primo componente 206. Il recesso di mandata 215 e il recesso di ritorno 216 possono essere diametralmente opposti. Il recesso di mandata 215 e il recesso di ritorno 216 hanno ciascuno una dimensione angolare, misurata attorno all’asse longitudinale dell’elemento maschio 202, maggiore dell’estensione angolare di ciascun canale 220. In questo modo à ̈ possibile definire una pluralità di posizioni angolari del secondo componente 207 rispetto al primo componente 206, nelle quali almeno un canale 220 comunica con il recesso di mandata 215 e almeno un ulteriore canale 220 comunica con il recesso di ritorno 216.

In particolare, poiché i canali 220 sono distribuiti uniformemente attorno all’asse longitudinale, qualunque sia la posizione angolare del primo componente 206 rispetto al secondo componente 207, esiste sempre almeno un canale 220 affacciato al recesso di mandata 215 e almeno un ulteriore canale 220 affacciato al recesso di ritorno 216.

Il o i canale/i 220 affacciato/i al recesso di mandata 215 definisce/definiscono un passaggio di ingresso 222. I canali 220 proseguono anche lungo una porzione del secondo componente 207 fuoriuscente dal primo componente 206. Qui, i canali 220 sono chiusi ad esempio da un terzo componente disposto attorno al secondo componente 207. I canali 220 sfociano in un condotto anulare simile al condotto anulare 27 di Figura 7, così da rendere il passaggio di ingresso 222 comunicante con il condotto anulare.

Analogamente, il o i canale/i 220 affacciato/i al recesso di ritorno 216 definisce/definiscono un passaggio di uscita 223 anch’esso comunicante con il condotto anulare.

La Figura 11 mostra in sezione un elemento maschio di stampo 302 secondo una versione alternativa. L’elemento maschio di stampo 302 comprende un primo componente 306 ed un secondo componente 307 almeno parzialmente inserito all’interno del primo componente 306.

Sul secondo componente 307 sono ricavati un recesso di mandata 315 ed un recesso di ritorno 316, che possono essere disposti su una superficie esterna del secondo componente 307, ad esempio in posizioni diametralmente opposte. Il recesso di mandata 315 e il recesso di ritorno 316 si estendono parallelamente all’asse longitudinale dell’elemento maschio di stampo 302.

Sul primo componente 306 sono ricavati una coppia di canali 320, disposti ad esempio in posizioni diametralmente opposte, ed estendentesi parallelamente all’asse longitudinale dell’elemento maschio di stampo 302.

I canali 320 sono ricavati su una superficie interna del primo componente 306, posta a contatto con la superficie esterna del secondo componente 307 su cui sono ricavati il recesso di mandata 315 e il recesso di ritorno 316. Ciascun canale 320 ha una dimensione angolare A, misurata attorno all’asse longitudinale dell’elemento maschio di stampo 302, minore della dimensione angolare B del recesso di mandata 315 e del recesso di ritorno 316. Per esempio, la dimensione angolare B può essere pari a tre-quattro volte la dimensione angolare A.

In questo modo, esiste una pluralità di posizioni angolari del primo componente 306 rispetto al secondo componente 307 in cui il recesso di mandata 315 comunica con un canale 320 e il recesso di ritorno 316 comunica con l’altro canale 320. Nella Figura 11, a titolo esemplificativo una di queste posizioni à ̈ stata mostrata con linea continua ed altre due di queste posizioni, indicate rispettivamente con P1 e P2, sono state mostrate con linea tratteggiata.

Il secondo componente 307 può essere montato in maniera rimuovibile sul primo componente 306. Per esempio, il secondo componente 307 può essere avvitato sul primo componente 306. Per assicurare che, quando il primo componente 306 à ̈ bloccato sul secondo componente 307, il recesso di mandata 315 sia affacciato ad un canale 320 e il recesso di ritorno 316 sia affacciato all’altro canale 320, à ̈ sufficiente prevedere una tolleranza relativamente larga, per esempio dell’ordine di 30°, sul punto di inizio delle filettature ricavate sul primo componente 306 e sul secondo componente 307. Infatti, poiché esiste una pluralità di posizioni angolari in cui i primi mezzi di passaggio, ossia i canali 320, sono in comunicazione di fluido con i secondi mezzi di passaggio, ossia il recesso di mandata 315 e il recesso di ritorno 316, il fluido di raffreddamento può passare dal primo componente 306 al secondo componente 307 o viceversa anche nel caso in cui sul punto di inizio delle rispettive filettature sia prevista una tolleranza relativamente larga.

La Figura 11 fornisce pertanto un esempio in cui i primi mezzi di passaggio non sono in comunicazione di fluido con i secondi mezzi di passaggio comunque il secondo componente 307 sia ruotato rispetto al primo componente 306. Tuttavia, i canali 320 e i recessi 315, 316 sono dimensionati in modo tale da essere resi comunicanti grazie a tolleranze di lavorazione facili da ottenere, senza ricorrere a sistemi di fasatura complicati.

La Figura 12 mostra un elemento maschio di stampo 402 secondo una versione alternativa.

Mentre l’elemento maschio di stampo 2 mostrato nelle Figure 1 e 2 era conformato per formare tappi per contenitori, l’elemento maschio di stampo 402 mostrato nella Figura 12 à ̈ conformato per stampare, a iniezione o a compressione, preforme per contenitori, particolarmente bottiglie. Le preforme ottenute per mezzo dell’elemento maschio di stampo 402 possono essere successivamente trasformate in contenitori, particolarmente bottiglie, tramite soffiaggio o stirosoffiaggio.

L’elemento maschio di stampo 402 à ̈ incluso in un’unità di stampaggio che comprende anche un elemento femmina di stampo non raffigurato, atto a sagomare esternamente la preforma. L’unità di stampaggio comprende inoltre almeno due inserti mobili per sagomare esternamente un collo della preforma, provvisto di zone in sottosquadro. Gli inserti mobili definiscono uno stampo di collo diviso. L’elemento maschio di stampo 402 comprende un nucleo formatore centrale 403 atto a sagomare internamente la preforma.

Nell’esempio raffigurato, il nucleo formatore centrale 403 comprende un primo elemento formatore 451, atto a sagomare internamente un fondo della preforma ed una porzione di una parete laterale della preforma più vicina al fondo. Il nucleo formatore centrale 403 comprende inoltre un secondo elemento formatore 452, atto a sagomare internamente una porzione della parete laterale della preforma più lontana dal fondo. Il secondo elemento formatore 452 à ̈ fissato al primo elemento formatore 451.

In una versione alternativa, il nucleo formatore centrale 403 potrebbe essere realizzato in un pezzo unico.

L’elemento maschio di stampo 402 comprende inoltre un membro formatore anulare 404 atto a sagomare un bordo anulare della preforma, che delimita la preforma dalla parte opposta al fondo della preforma stessa.

Il membro formatore anulare 404 circonda il nucleo formatore centrale 403. Quest’ultimo si proietta dal membro formatore anulare 404 verso l’elemento femmina di stampo non raffigurato.

Il membro formatore anulare 404 e il nucleo formatore centrale 403 possono essere mobili l’uno rispetto all’altro durante il funzionamento dell’elemento maschio di stampo 402, particolarmente quando lo stampo viene chiuso per formare la preforma e quando la preforma deve essere estratta dallo stampo.

L’elemento maschio di stampo 402 comprende un primo componente 406 che si estende lungo un asse longitudinale Z1.

L’elemento maschio di stampo 402 comprende inoltre un secondo componente 407 collegato al primo componente 406. Il secondo componente 407 può essere montato sul primo componente 406 tramite un collegamento rimuovibile, per esempio tramite filettatura. Nell’esempio raffigurato, il secondo componente 407 à ̈ avvitato direttamente sul primo componente 406.

Il nucleo formatore centrale 403 può essere supportato dal primo componente 406, per esempio avvitato sul primo componente 406.

Il secondo componente 407 si estende in parte all’interno del primo componente 406 e in parte all’interno del nucleo formatore centrale 403.

Nell’elemento maschio di stampo 402 à ̈ ricavato un circuito di raffreddamento nel quale può circolare un fluido di raffreddamento, allo stato di liquido o di gas, per raffreddare la preforma.

Il circuito di raffreddamento può comprendere un condotto di ingresso 413 ricavato nel primo componente 406. Il condotto di ingresso 413 può estendersi almeno in parte lungo una direzione parallela all’asse longitudinale Z1.

Il circuito di raffreddamento può inoltre comprendere un condotto di uscita 418, anch’esso ricavato nel primo componente 406. Il condotto di uscita 418 può estendersi almeno in parte lungo una direzione parallela all’asse longitudinale Z1, per esempio in una posizione diametralmente opposta rispetto al condotto di ingresso 413.

Sul primo componente 406 sono ricavati primi mezzi di passaggio per il fluido di raffreddamento. I primi mezzi di passaggio possono comprendere un recesso di mandata 415 e un recesso di ritorno 416 previsti su una superficie interna del primo componente 406. In particolare, i primi mezzi di passaggio possono essere ricavati ad una estremità del primo componente 406, nella quale viene inserita una regione di estremità del secondo componente 407.

Il condotto di ingresso 413 sfocia nel recesso di mandata 415, mentre il condotto di ritorno 418 lascia il recesso di ritorno 416.

Sul secondo componente 407 sono ricavati secondi mezzi di passaggio, che possono comprendere una pluralità di canali 420 previsti su una superficie esterna del secondo componente 407. I canali 420 possono estendersi parallelamente all’asse longitudinale Z1 e possono essere distribuiti uniformemente attorno all’asse longitudinale Z1.

I canali 420 si estendono nella regione di estremità del secondo componente 407 inserita all’interno del primo componente 406, così da poter essere affacciati al recesso di mandata 415 o al recesso di ritorno 416. I canali 420 proseguono inoltre in una porzione del secondo componente 407 che fuoriesce dal primo componente 406, verso la preforma da formare. In questa porzione, i canali 420 sono chiusi radialmente dal nucleo formatore centrale 403.

I primi mezzi di passaggio e i secondi mezzi di passaggio sono distribuiti intorno all’asse longitudinale Z1 in modo tale che sia possibile definire una pluralità di posizioni angolari del secondo componente 407 rispetto al primo componente 406, attorno all’asse longitudinale Z1, nelle quali i primi mezzi di passaggio sono in comunicazione di fluido con i secondi mezzi di passaggio. A tal fine, il recesso di mandata 415, il recesso di ritorno 416 e i canali 420 possono avere una qualsiasi delle conformazioni mostrate nelle Figure 4, 5 e da 9 a 11.

In particolare, i primi mezzi di passaggio e i secondi mezzi di passaggio possono essere conformati in modo tale che, comunque il secondo componente 407 sia angolarmente posizionato rispetto al primo componente 406, almeno un canale 420 sia sempre affacciato al recesso di mandata 415 e almeno un ulteriore canale 420 sia sempre affacciato al recesso di ritorno 416. In questo modo, il circuito di raffreddamento funziona efficacemente comunque il secondo componente 407 sia montato sul secondo componente 406. Non à ̈ dunque necessario utilizzare complicati sistemi di fasatura. Il circuito di raffreddamento comprende inoltre un condotto anulare 427 che si estende attorno all’asse longitudinale Z1. Una linea mediana del condotto anulare 427 si estende su un piano trasversale, particolarmente perpendicolare, all’asse longitudinale Z1. Il condotto anulare 427 può essere definito fra il secondo componente 407 e il nucleo formatore centrale 403.

I canali 420 si estendono lungo la superficie esterna del secondo componente 407 fino a raggiungere il condotto anulare 427.

Il fluido di raffreddamento entra nell’elemento maschio di stampo 2 attraverso il condotto di ingresso 413, dal quale passa nel recesso di mandata 415. Attraverso i canali 420 affacciati al recesso di mandata 415, il fluido di raffreddamento giunge quindi nel condotto anulare 427. Da qui, il fluido di raffreddamento passa nei canali 420 comunicanti con il recesso di ritorno 416, dopodiché esce dall’elemento maschio di stampo 402 attraverso il condotto di uscita 418.

Il condotto anulare 427 à ̈ disposto in prossimità di una superficie del nucleo formatore centrale 403 che forma un’estremità aperta della preforma. Il condotto anulare 427 à ̈ dunque destinato a raffreddare il collo della preforma.

L’elemento maschio di stampo 402 comprende inoltre un ulteriore circuito di raffreddamento per raffreddare il fondo della preforma. L’ulteriore circuito di raffreddamento à ̈ inoltre previsto per raffreddare la parete laterale della preforma, ossia la porzione della preforma interposta fra il collo e il fondo.

L’ulteriore circuito di raffreddamento comprende un condotto di immissione 429 che si estende lungo l’asse longitudinale Z1 all’interno di un elemento tubolare 430, coassiale con il primo componente 406. Il condotto di immissione 429 prosegue all’interno del nucleo formatore centrale 403 e sfocia in prossimità di una porzione del nucleo formatore centrale 403 che forma il fondo della preforma.

Una camera anulare 453 à ̈ definita all’interno del nucleo formatore centrale 403 per permettere al fluido di raffreddamento proveniente dal condotto di immissione 429 di raffreddare la parete laterale della preforma. Dalla camera anulare 453, il fluido di raffreddamento passa in un condotto di rimozione 432 definito all’esterno dell’elemento tubolare 430 e quindi esce dall’elemento maschio di stampo 402.

Il circuito di raffreddamento per raffreddare il collo della preforma e l’ulteriore circuito di raffreddamento per raffreddare il fondo e la parete laterale della preforma sono indipendenti l’uno dall’altro. In altre parole, nell’elemento maschio di stampo 402, il fluido di raffreddamento che circola all’interno del circuito di raffreddamento non si mescola con il fluido di raffreddamento che circola all’interno dell’ulteriore circuito di raffreddamento.

La Figura 13 mostra un’unità di stampaggio 60 per ottenere un oggetto 505 in materiale polimerico, per esempio un tappo di un contenitore.

Quanto verrà di seguito descritto con riferimento alla Figura 13 può tuttavia essere applicato anche a stampi configurati per formare oggetti diversi dai tappi per ottenere contenitori, per esempio oggetti quali guarnizioni, preforme, oppure contenitori.

L’unità di stampaggio 60 comprende un elemento maschio di stampo 502, atto a sagomare internamente l’oggetto 505. L’unità di stampaggio 60 comprende inoltre un elemento femmina di stampo 61, atto a sagomare una superficie esterna dell’oggetto 505.

Nell’esempio mostrato in Figura 13, l’elemento maschio di stampo 502 e l’elemento femmina di stampo 61 sono conformati per ottenere l’oggetto 505 tramite stampaggio a compressione. Quanto verrà di seguito descritto può tuttavia applicarsi anche a oggetti ottenuti tramite stampaggio a iniezione.

L’elemento maschio di stampo 502 comprende un nucleo formatore centrale 503 avente un’estremità formatrice per sagomare internamente una parete di base dell’oggetto 505. L’estremità formatrice del nucleo formatore centrale 503 à ̈ inoltre configurata per sagomare una parte di un labbro di tenuta che si proietta dalla parete di base dell’oggetto 505.

Il nucleo formatore centrale 503 si estende lungo un asse longitudinale Z2.

L’elemento maschio di stampo 502 comprende inoltre un membro formatore tubolare 504 disposto all’esterno del nucleo formatore centrale 503 e mostrato in dettaglio nella Figura 14. In particolare, il membro formatore tubolare 504 circonda il nucleo formatore centrale 503.

Il membro formatore tubolare 504 ha un’estremità sagomante 62 disposta per formare una porzione del labbro di tenuta dell’oggetto 505. Più in particolare, il nucleo formatore centrale 503 forma una superficie interna del labbro di tenuta, mentre il membro formatore tubolare 504 forma una superficie esterna di tale labbro.

L’estremità sagomante 62 del membro formatore tubolare 504 à ̈ inoltre disposta per sagomare internamente una parete laterale dell’oggetto 505. Nel caso in cui l’oggetto 505 sia un tappo, la parete laterale può essere provvista di elementi di fissaggio, per esempio filetti, per fissare il tappo ad un contenitore da chiudere.

E’ inteso che l’estremità sagomante 62 del membro formatore tubolare 504 può essere conformata diversamente da quanto precedentemente descritto, particolarmente nel caso in cui l’oggetto 505 non sia un tappo.

Il membro formatore tubolare 504 à ̈ conformato come un heat pipe. In particolare, il membro formatore tubolare 504 – anche se ciò non à ̈ visibile in Figura 14 – à ̈ internamente cavo e contiene un liquido, che riempie una parte del volume definito all’interno del membro formatore tubolare 504. Il principio di funzionamento del membro formatore tubolare 504, e più in generale dell’heat pipe, si basa sulla rimozione di calore dall’oggetto 505 a causa cambiamento di stato del liquido contenuto all’interno dell’heat pipe. Tale liquido, per effetto del calore emesso dal materiale polimerico che viene stampato, passa dallo stato di liquido allo stato di gas.

L’elemento maschio di stampo 502 comprende inoltre un circuito di raffreddamento per raffreddare il membro formatore tubolare 504 o, più in generale, l’heat pipe. Il circuito di raffreddamento à ̈ parzialmente ricavato all’interno di un componente 506 che supporta il membro formatore tubolare 504. Il membro formatore tubolare 504 può essere montato sul componente 506 per mezzo di un collegamento rimuovibile, per esempio per mezzo di un collegamento filettato.

Il componente 506 può avere una conformazione tubolare. Il membro formatore tubolare 504 ha una regione di estremità ricevuta all’interno del componente 506.

Il circuito di raffreddamento comprende un condotto di ingresso 513 ricavato nel componente 506, per esempio passante attraverso lo spessore del componente 506.

Il condotto di ingresso 513 può essere un condotto longitudinale, ossia può estendersi parallelamente all’asse longitudinale Z2.

E’ inoltre previsto un condotto di uscita non raffigurato, anch’esso ricavato nel componente 506. Anche il condotto di uscita può essere longitudinale, ossia disposto parallelamente all’asse longitudinale Z2. Il condotto di uscita può essere previsto in una posizione diametralmente opposta rispetto al condotto di ingresso 513.

Il condotto di ingresso 513 e il condotto di uscita non raffigurato comunicano con un condotto anulare 527 disposto per raffreddare il membro formatore tubolare 504. Il condotto anulare 527 Ã ̈ definito fra il componente 506 e il membro formatore tubolare 504.

Il condotto anulare 527 può estendersi lungo una linea di sviluppo conformata come una linea chiusa ad anello, giacente su un piano trasversale, particolarmente perpendicolare, all’asse longitudinale Z2.

Due anelli di tenuta 64 possono essere interposti fra il componente 506 e il membro formatore tubolare 504, da parti opposte del condotto anulare 527. Gli anelli di tenuta 64 impediscono perdite del fluido di raffreddamento fra il componente 506 e il membro formatore tubolare 504.

L’elemento maschio di stampo 502 comprende inoltre un ulteriore circuito di raffreddamento atto a raffreddare il nucleo formatore centrale 503.

L’ulteriore circuito di raffreddamento può comprendere un condotto di immissione 529 ricavato all’interno di elemento tubolare 530 che si estende lungo l’asse longitudinale Z2. L’elemento tubolare 530 à ̈ disposto all’interno del nucleo formatore centrale 503.

Tramite il condotto di immissione 529, un fluido di raffreddamento circolante nell’ulteriore condotto di raffreddamento può essere portato in prossimità dell’estremità formatrice del nucleo formatore centrale 503, così da raffreddare la parete di base ed eventualmente il labbro di tenuta dell’oggetto 505.

Un condotto di rimozione 532 à ̈ ricavato all’interno del nucleo formatore centrale 503 per rimuovere il fluido di raffreddamento circolante nell’ulteriore circuito di raffreddamento dopo che il fluido di raffreddamento ha raffreddato l’oggetto 505. Il condotto di rimozione 532 può essere definito in un’intercapedine interposta fra l’elemento tubolare 530 e il nucleo formatore centrale 503.

L’ulteriore circuito di raffreddamento ricavato all’interno del nucleo formatore centrale 503 à ̈ indipendente dal circuito di raffreddamento che raffredda il membro formatore tubolare 504.

Gli altri componenti dell’elemento maschio di stampo 502 sono uguali a quelli dell’elemento maschio di stampo 2 descritto con riferimento alla Figura 1 e non vengono nuovamente descritti in dettaglio.

Durante il funzionamento, mentre l’oggetto 505 viene sagomato fra l’elemento maschio di stampo 502 e l’elemento femmina di stampo 61, l’heat pipe con cui à ̈ ricavato il membro formatore tubolare 504 raffredda il materiale polimerico caldo che sta formando l’oggetto 505. Il liquido contenuto all’interno dell’heat pipe si riscalda e passa allo stato di gas, sottraendo così un’elevata quantità di calore all’oggetto 505.

Un fluido di raffreddamento entra nel circuito di raffreddamento associato al membro formatore tubolare 504 attraverso il condotto di ingresso 513. Il fluido di raffreddamento raggiunge il condotto anulare 527 e raffredda il membro formatore tubolare 504, ossia l’heat pipe. In particolare, il fluido di raffreddamento raffredda una regione di estremità 63 del membro formatore tubolare 504 opposta all’estremità sagomante 62.

Dopo aver raffreddato il membro formatore tubolare 504, il fluido di raffreddamento esce dal circuito di raffreddamento attraverso il condotto di uscita non raffigurato ricavato nel componente 506.

Contemporaneamente, un fluido di raffreddamento circolante nell’ulteriore circuito di raffreddamento associato al nucleo formatore centrale 503 consente di mantenere limitata la temperatura del nucleo formatore centrale 503.

L’oggetto 505 può così essere raffreddato efficacemente, il che consente di aumentare la velocità di produzione e di ridurre il tempo ciclo.

Nell’esempio raffigurato, l’heat pipe definisce un elemento destinato a venire a contatto con il materiale polimerico per sagomare l’oggetto 505, ossia il membro formatore tubolare 504.

In una versione alternativa, à ̈ possibile utilizzare un heat pipe anche per realizzare componenti dello stampo diversi dal membro formatore tubolare 504, destinati a venire a contatto con il materiale polimerico. Per esempio, uno o più componenti dell’elemento femmina di stampo 61 destinati a venire a contatto con il materiale polimerico potrebbero essere realizzati con un heat pipe.

E’ anche possibile utilizzare un heat pipe per realizzare componenti dello stampo che non devono venire direttamente a contatto con il materiale polimerico, nel qual caso l’heat pipe à ̈ disposto per rimuovere calore da un elemento formatore che interagisce con la materia plastica.

Per esempio, il membro formatore tubolare 504 potrebbe essere realizzato in due parti, ossia l’estremità sagomante 62 potrebbe essere realizzata come un componente distinto dalla restante porzione del membro formatore tubolare 504.

In questo caso, l’estremità sagomante 62 potrebbe essere conformata come un corpo pieno, realizzato con un materiale avente buone proprietà di conducibilità termica. La restante porzione del membro formatore tubolare 504 potrebbe invece essere realizzata con un heat pipe.

Quest’ultima soluzione può essere impiegata con successo quando l’estremità sagomante ha una geometria piuttosto complicata, sicché potrebbe essere difficile realizzarla con un heat pipe.

In conclusione, l’heat pipe può essere utilizzato per realizzare componenti dello stampo atti ad essere interposti fra l’oggetto e un circuito di raffreddamento in cui circola un fluido di raffreddamento, anche se non necessariamente atti ad essere direttamente contattati dal materiale polimerico che forma l’oggetto.

La Figura 15 mostra schematicamente un membro formatore tubolare 604 di un elemento maschio di stampo atto a formare oggetti in materiale polimerico tramite stampaggio a iniezione o a compressione. Gli oggetti formati dall’elemento maschio di stampo parzialmente rappresentato in Figura 15 possono essere ad esempio tappi per contenitori, guarnizioni per tappi, contenitori o preforme per ottenere contenitori, particolarmente bottiglie.

Il membro formatore tubolare 604 ha un asse longitudinale Z3.

Il membro formatore tubolare 604 ha un’estremità formatrice 662, la cui forma à ̈ stata disegnata schematicamente in Figura 15, atta ad interagire con il materiale polimerico per sagomare il materiale polimerico secondo una geometria desiderata.

Il membro formatore tubolare 604 ha inoltre un’estremità di supporto 663, opposta all’estremità formatrice 662, atta ad essere fissata ad un elemento di supporto non raffigurato dell’elemento maschio di stampo.

Il membro formatore tubolare 604 può essere realizzato in due parti. In particolare, il membro formatore tubolare 604 può comprendere un componente esterno 607 ed un componente interno 608, mostrato con linea trattopunto in Figura 15.

Il componente esterno 607 e il componente interno 608 possono avere entrambi una conformazione sostanzialmente tubolare. Il componente interno 608 à ̈ disposto all’interno del componente esterno 607, coassialmente rispetto al componente esterno 607.

Il componente interno 608 e il componente esterno 607 possono essere collegati fra loro grazie ad un collegamento rimuovibile, ossia non permanente.

Il membro formatore tubolare 604 à ̈ provvisto di un circuito di raffreddamento attraverso il quale un fluido di raffreddamento può circolare nel membro formatore tubolare 604, per raffreddare l’estremità formatrice 662.

Il circuito di raffreddamento può comprendere un condotto anulare 627 ricavato nell’estremità formatrice del membro formatore anulare 604. Il condotto anulare 627 può essere definito fra il componente esterno 607 e il componente interno 608. Per esempio, il condotto anulare 627 potrebbe essere definito da una scanalatura ricavata nel componente esterno 607, chiusa radialmente dal componente interno 608, che potrebbe avere una superficie esterna liscia. E’ anche possibile che il condotto anulare 627 sia definito da una scanalatura ricavata nel componente interno 608, oppure da due scanalature affacciate ricavate rispettivamente nel componente interno 608 e nel componente esterno 607.

Il condotto anulare 627 si estende lungo una linea di sviluppo chiusa ad anello attorno all’asse longitudinale Z3. La linea di sviluppo può giacere su un piano trasversale rispetto all’asse longitudinale Z3, particolarmente perpendicolare all’asse longitudinale Z3. La linea di sviluppo può essere circolare.

Un passaggio di ingresso 622 comunica con il condotto anulare 627, per esempio sfociando nel condotto anulare 627. Il passaggio di ingresso 622 Ã ̈ definito fra il componente esterno 607 e il componente interno 608.

Il passaggio di ingresso 622 consente al fluido di raffreddamento che entra nell’elemento maschio di stampo di raggiungere il condotto anulare 627.

Il passaggio di ingresso 622 si estende longitudinalmente nel membro formatore tubolare 604. In particolare, il passaggio di ingresso 622 può essere parallelo all’asse longitudinale Z3.

Il circuito di raffreddamento comprende inoltre un passaggio di uscita 623 comunicante con il condotto anulare 627 per portare verso l’estremità di supporto 663 il fluido di raffreddamento circolante nel condotto anulare 627. In particolare, il passaggio di uscita 623 à ̈ definito fra il componente esterno 607 e il componente interno 608.

Il passaggio di uscita 623 consente al fluido di raffreddamento di lasciare l’elemento maschio di stampo dopo essere passato attraverso il condotto anulare 627. Anche il passaggio di uscita 623 si estende longitudinalmente nel membro formatore tubolare 604. In particolare, il passaggio di uscita 623 può essere parallelo all’asse longitudinale Z3.

Nell’esempio mostrato in Figura 15, il passaggio di ingresso 622 e il passaggio di uscita 623 sono definiti da rispettivi canali 620 longitudinali ricavati su una superficie interna del componente esterno 607. I canali 620 sono chiusi radialmente da una superficie esterna cilindrica del componente interno 608.

In alternativa, il passaggio di ingresso 622 e/o il passaggio di uscita 623 potrebbero essere definiti da rispettivi canali longitudinali ricavati su una superficie esterna del componente interno 608, chiusi radialmente da una superficie interna cilindrica del componente esterno 607.

E’ anche possibile che sia sul componente interno 608 che sul componente esterno 607 siano definiti rispettivi canali longitudinali che, una volta affacciati gli uni agli altri, definiscono il passaggio di ingresso 622 e/o il passaggio di uscita 623.

In ogni caso, il passaggio di ingresso 622 e il passaggio di uscita 623 possono avere ciascuno una dimensione angolare di almeno 10°, preferibilmente almeno 30°, attorno all’asse longitudinale Z3. In questo modo, il passaggio di ingresso 622 e il passaggio di uscita 623 garantiscono un’elevata portata di fluido di raffreddamento, così da raffreddare efficacemente l’estremità formatrice 662.

Il passaggio di ingresso 622 e il passaggio di uscita 623 possono essere disposti in posizioni diametralmente opposte.

In una versione alternativa, il circuito di raffreddamento può comprendere una pluralità di passaggi di ingresso 622, distribuiti attorno all’asse longitudinale Z3 per portare il fluido di raffreddamento verso il condotto anulare 627.

Il circuito di raffreddamento può anche comprendere una pluralità di passaggi di uscita 623, distribuiti attorno all’asse longitudinale Z3 per rimuovere il fluido di raffreddamento dal condotto anulare 627.

In questo caso, la somma delle dimensioni angolari dei passaggi di ingresso 622 attorno all’asse longitudinale Z3 può essere pari ad almeno 10°, preferibilmente maggiore di 30°. Altrettanto vale per la somma delle dimensioni angolari dei passaggi di uscita 623.

Il membro formatore tubolare 604 comprende inoltre un componente di collegamento 606 disposto all’estremità di supporto 663 per alimentare il fluido di raffreddamento nel circuito di raffreddamento ricavato nel membro formatore tubolare 604, e scaricare il fluido di raffreddamento da tale circuito.

A tal fine, il componente di collegamento 606 può essere provvisto di un ingresso 615, sagomato ad esempio come un foro di ingresso, per portare il fluido di raffreddamento proveniente da una sorgente non raffigurata verso il passaggio di ingresso 622.

Il componente di collegamento 606 può inoltre essere provvisto di un’uscita 616, sagomata ad esempio come un foro di uscita, per rimuovere il fluido di raffreddamento proveniente dal passaggio di uscita 623. L’ingresso 615 e l’uscita 616 possono essere longitudinali, ossia disposti parallelamente all’asse longitudinale Z3, per esempio in rispettive posizioni diametralmente opposte rispetto all’asse longitudinale Z3.

L’ingresso 615 e l’uscita 616 sono affacciati rispettivamente al passaggio di ingresso 622 e al passaggio di uscita 623 lungo una zona di interfaccia 670 che può essere conformata come un’interfaccia piana, disposta trasversalmente, in particolare perpendicolarmente, rispetto all’asse longitudinale Z3. Nella zona di interfaccia 670, il componente esterno 607 à ̈ a contatto con il componente di collegamento 606.

Le dimensioni angolari del passaggio di ingresso 622 e del passaggio di uscita 623 attorno all’asse longitudinali Z3, misurate nella zona di interfaccia 670, sono maggiori delle corrispondenti estensioni angolari dell’ingresso 615 e rispettivamente dell’uscita 616. In questo modo, à ̈ possibile definire una pluralità di posizioni angolari del componente esterno 607 rispetto al componente di collegamento 606 nelle quali l’ingresso 615 à ̈ in comunicazione di fluido con il passaggio di ingresso 622 e l’uscita 616 à ̈ in comunicazione di fluido con il passaggio di uscita 623. L’ingresso 615 e l’uscita 616 definiscono pertanto primi mezzi di passaggio, mentre il passaggio di ingresso 622 e il passaggio di uscita 623 definiscono secondi mezzi di passaggio, i primi mezzi di passaggio essendo in comunicazione di fluido con (in particolare affacciati a) i secondi mezzi di passaggio in una pluralità di posizioni angolari del componente esterno 607 rispetto al componente di collegamento 606.

Il componente di collegamento 606 può essere provvisto di un elemento di riferimento 665, per esempio sagomato come una spina, atto ad impegnarsi in un foro dell’elemento di supporto per assicurare che il componente di collegamento 606 sia montato in una prefissata posizione angolare rispetto all’elemento di supporto.

L’elemento maschio di stampo può inoltre comprendere un nucleo formatore centrale, disposto all’interno del membro formatore tubolare 604 per sagomare una porzione dell’oggetto che si desidera ottenere, particolarmente una parete di base di tale oggetto. Nel caso in cui l’elemento maschio di stampo sia conformato per formare un tappo o una guarnizione, il nucleo formatore centrale può avere una struttura analoga al nucleo formatore centrale 3 mostrato nelle Figure 1 e 2.

Nel nucleo formatore centrale può essere ricavato un ulteriore circuito di raffreddamento nel quale circola un fluido di raffreddamento per raffreddare la porzione dell’oggetto formata dal nucleo formatore centrale.

L’ulteriore circuito di raffreddamento ricavato nel nucleo formatore centrale à ̈ indipendente dal circuito di raffreddamento ricavato nel membro formatore tubolare 604. In altre parole, i fluidi di raffreddamento che circolano nei due circuiti non si mescolano fra di loro all’interno dell’elemento maschio di stampo.

I suddetti circuito di raffreddamento e ulteriore circuito di raffreddamento permettono di raffreddare efficacemente il nucleo formatore centrale e il membro formatore tubolare 604, particolarmente nel caso in cui il nucleo formatore centrale e il membro formatore tubolare 604 siano mobili l’uno rispetto all’altro, per esempio per rimuovere una porzione dell’oggetto formato provvista di sottosquadri dall’elemento maschio di stampo.

In generale, la forma e le dimensioni del recesso di mandata, del recesso di ritorno, dei canali, del passaggio di ingresso e del passaggio di uscita, come pure il loro numero, possono essere scelte liberamente, purché sia assicurata una portata adeguata del fluido di raffreddamento. Per esempio, canali, recessi o passaggi aventi una sezione trasversale parzialmente circolare sono molto semplici da ottenere tramite lavorazioni alla macchina utensile, ma à ̈ possibile adottare anche forme diverse da quella parzialmente circolare. Inoltre, a parità di portata del fluido di raffreddamento, à ̈ possibile diminuire l’estensione angolare di recessi, canali o passaggi e aumentare la loro profondità. Ciò si applica a tutte le versioni raffigurate.

Claims (19)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elemento maschio di stampo comprendente un circuito di raffreddamento avente primi mezzi di passaggio (15, 16; 115, 116; 215, 216; 315, 316; 415, 416; 615, 616) ricavati su un primo componente (6; 106; 206; 306; 406; 606) dell’elemento maschio di stampo e secondi mezzi di passaggio (20; 120; 220; 320; 420; 620) ricavati su un secondo componente (7; 107; 207; 307; 407; 607) dell’elemento maschio di stampo, caratterizzato dal fatto che i primi mezzi di passaggio (15, 16; 115, 116; 215, 216; 315, 316; 415, 416; 615, 616) ed i secondi mezzi di passaggio (20; 120; 220; 320; 420; 620) sono distribuiti attorno ad un asse longitudinale (Z; Z1; Z3) dell’elemento maschio di stampo cosicché esistano una pluralità di posizioni angolari del primo componente (6; 106; 206; 306; 406; 606) rispetto al secondo componente (7; 107; 207; 307; 407; 607) in cui i primi mezzi di passaggio (15, 16; 115, 116; 215, 216; 315, 316; 415, 416; 615, 616) sono in comunicazione di fluido con i secondi mezzi di passaggio (20; 120; 220; 320; 420; 620).
2. 2. Elemento maschio di stampo secondo la rivendicazione 1, in cui, comunque il secondo componente (7; 107; 207; 307; 407; 607) sia ruotato attorno all’asse longitudinale (Z; Z1; Z3) rispetto al primo componente (6; 106; 206; 306; 406; 606), i primi mezzi di passaggio (15, 16; 115, 116; 215, 216; 315, 316; 415, 416; 516, 517) sono in comunicazione di fluido con i secondi mezzi di passaggio (20; 120; 220; 320; 420; 620).
3. 3. Elemento maschio di stampo secondo la rivendicazione 1 oppure 2, in cui i primi mezzi di passaggio (15, 16; 115, 116; 215, 216; 315, 316; 415, 416; 615, 616) sono affacciati ai secondi mezzi di passaggio (20; 120; 220; 320; 420; 620) in una zona di interfaccia (70; 670) in cui il secondo componente (7; 107; 207; 307; 407; 607) Ã ̈ a contatto con il primo componente (6; 106; 206; 306; 406; 606).
4. 4. Elemento maschio di stampo secondo la rivendicazione 3, in cui la zona di interfaccia (70) si estende intorno all’asse longitudinale (Z; Z1).
5. 5. Elemento maschio di stampo secondo la rivendicazione 3, in cui la zona di interfaccia (670) si estende trasversalmente all’asse longitudinale (Z3), particolarmente perpendicolarmente all’asse longitudinale (Z3).
6. 6. Elemento maschio di stampo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui i primi mezzi di passaggio comprendono almeno un primo passaggio (15, 16; 115, 116; 215, 216; 315, 316; 415, 416; 615, 616) ed i secondi mezzi di passaggio comprendono almeno un secondo passaggio (20; 120; 220; 320; 420; 620), il primo passaggio avendo una dimensione angolare (B) maggiore di una dimensione angolare (A) del secondo passaggio, in modo tale che detto almeno un secondo passaggio sia affacciato a detto almeno un primo passaggio per tutta la dimensione angolare del secondo passaggio in detta pluralità di posizioni angolari.
7. 7. Elemento maschio di stampo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui i primi mezzi di passaggio (15, 16; 115, 116; 215, 216; 315, 316; 415, 416; 615, 616) comprendono un recesso di mandata (15; 115; 215; 315; 415; 615) e un recesso di ritorno (16; 116; 216; 316; 416; 616), i secondi mezzi di passaggio comprendendo una pluralità di canali (20; 120; 220; 320; 420; 620) distribuiti attorno all’asse longitudinale (Z; Z1; Z3).
8. 8. Elemento maschio di stampo secondo la rivendicazione 7, in cui una coppia di superfici di separazione (17) sono interposte fra il recesso di mandata (15; 115; 215; 315; 415; 615) e il recesso di ritorno (16; 116; 216; 316; 416; 616), ciascuna superficie di separazione (17) essendo a contatto con una porzione di superficie (21) del secondo componente così da isolare il recesso di mandata dal recesso di ritorno.
9. 9. Elemento maschio di stampo secondo la rivendicazione 8, in cui almeno un canale di detta pluralità à ̈ affacciato al recesso di mandata (15; 115; 215; 315; 415; 615), almeno un canale di detta pluralità à ̈ affacciato al recesso di ritorno (16; 116; 216; 316; 416; 616), almeno un canale (20; 120; 220; 320; 420; 620) di detta pluralità à ̈ affacciato a ciascuna superficie di separazione (17).
10. 10. Elemento maschio di stampo secondo una delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui il recesso di mandata (15; 115; 215; 315; 415; 615) e il recesso di ritorno (16; 116; 216; 316; 416; 616) sono ricavati su una superficie interna del primo componente (6; 106; 206; 306; 406; 606), i canali (20; 120; 220; 320; 420; 620) di detta pluralità essendo ricavati su una superficie esterna del secondo componente (7; 107; 207; 307; 407; 607).
11. 11. Elemento maschio di stampo secondo una delle rivendicazioni precedenti, e comprendente inoltre un membro formatore tubolare (4; 404; 604) provvisto di una superficie formatrice per formare una porzione di un oggetto (5), il primo componente (6; 106; 206; 306; 406; 606) ed il secondo componente (7; 107; 207; 307; 407; 607) essendo inclusi nel membro formatore tubolare (4; 404; 604), detta superficie formatrice essendo preferibilmente ricavata sul secondo componente (7; 107; 207; 307; 407; 607).
12. 12. Elemento maschio di stampo la rivendicazione 11, in cui il membro formatore tubolare (4; 404; 604) comprende un terzo componente (8; 608) coassiale con il secondo componente (7; 107; 207; 307; 407; 607).
13. 13. Elemento maschio di stampo secondo la rivendicazione 12, quando la rivendicazione 11 dipende da una delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui i canali (20; 120; 220; 320; 420; 620) di detta pluralità continuano lungo una regione del secondo componente (7; 107; 207; 307; 407; 607) che si proietta dal primo componente (6; 106; 206; 306; 406; 606), una faccia laterale del terzo componente (8; 608) essendo affacciata ai canali (20; 120; 220; 320; 420; 620) in detta regione, così da chiudere detti canali (20; 120; 220; 320; 420; 620) e definire corrispondenti condotti (24, 25).
14. 14. Elemento maschio di stampo secondo una delle rivendicazioni da 11 a 13, quando la rivendicazione 11 dipende da una delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui il circuito di raffreddamento comprende un condotto di comunicazione (27; 427; 627), preferibilmente conformato come un condotto anulare, comunicante sia con il recesso di mandata (15; 115; 215; 315; 415; 615) che con il recesso di ritorno (16; 116; 216; 316; 416; 616) attraverso i canali (20; 120; 220; 320; 420; 620) di detta pluralità, il condotto di comunicazione (27; 427; 627) essendo disposto in prossimità di detta superficie formatrice.
15. 15. Elemento maschio di stampo secondo la rivendicazione 14, quando dipendente dalla rivendicazione 12 oppure 13, in cui il condotto di comunicazione (27; 427; 627) Ã ̈ definito fra il secondo componente (7; 107; 207; 307; 407; 607) e il terzo componente (8; 608).
16. 16. Elemento maschio di stampo secondo una delle rivendicazioni da 11 a 15, e comprendente inoltre un nucleo formatore centrale (3; 403) disposto all’interno del membro formatore tubolare (4; 404; 604) per formare un’ulteriore porzione di detto oggetto (5).
17. 17. Elemento maschio di stampo secondo la rivendicazione 16, e comprendente inoltre un ulteriore circuito di raffreddamento per raffreddare il nucleo formatore centrale (3; 403), detto ulteriore circuito di raffreddamento essendo indipendente da detto circuito di raffreddamento.
18. 18. Elemento maschio di stampo secondo la rivendicazione 16 oppure 17, e comprendente inoltre un dispositivo di movimentazione (36) per causare un movimento relativo fra il nucleo formatore centrale (3; 403) e il membro formatore tubolare (4; 404; 604), così da disimpegnare una porzione in sottosquadro formata fra il nucleo formatore centrale (3; 403)e il membro formatore tubolare (4; 404; 604).
19. 19. Elemento maschio di stampo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il secondo componente (7; 107; 207; 307; 407; 607) Ã ̈ fissato rimuovibilmente al primo componente (6; 106; 206; 306; 406; 606), particolarmente avvitato sul primo componente (6; 106; 206; 306; 406; 606).