IT202200024243A1

IT202200024243A1 - Cap molding system

Info

Publication number: IT202200024243A1
Application number: IT102022000024243A
Authority: IT
Inventors: Mirco Carlesso
Original assignee: Ranco S R L
Priority date: 2022-11-24
Filing date: 2022-11-24
Publication date: 2024-05-24

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del brevetto per invenzione industriale dal titolo: of the patent for industrial invention entitled:

?Sistema di stampaggio di un tappo.? ?Cap molding system.?

Campo di applicazione dell?invenzione Field of application of the invention

La presente invenzione riguarda un sistema di stampaggio per tappi in plastica, in particolare per tappi di sicurezza. Stato della tecnica The present invention relates to a moulding system for plastic caps, in particular for safety caps. State of the art

Allo stato dell?arte ? noto lo stampaggio di tappi in plastica. The molding of plastic caps is known to the state of the art.

Generalmente, il tappo viene stampato all?interno di uno stampo che definisce la superficie esterna del tappo ed un cosiddetto ?core? che compenetra parzialmente lo stampo per realizzare la parte interna della nota forma di tappo circa cilindrica e chiusa dalla superficie di testa. Generally, the cap is molded inside a mold that defines the external surface of the cap and a so-called ?core? that partially penetrates the mold to create the internal part of the well-known cap shape, approximately cylindrical and closed by the head surface.

Il core ? sagomato in modo da definire la filettatura interna del tappo. Quando il tappo ? almeno parzialmente solidificato, esso viene separato dal core. Tra il core ed il tappo appena formato si definiscono interferenze meccaniche, pertanto, la separazione pu? essere realizzata, svitando il tappo dal core. Tale operazione comporta consumo di tempo. The core is shaped to define the internal thread of the cap. When the cap is at least partially solidified, it is separated from the core. Mechanical interferences are defined between the core and the newly formed cap, therefore, the separation can be achieved by unscrewing the cap from the core. This operation is time consuming.

Una soluzione nota prevede che il core sia formato da un pin su cui ? scorrevolmente associata una porzione esterna. La porzione esterna ? formata da una pluralit? di settori anulari configurati per collassare in modo predeterminato verso l?asse di sviluppo longitudinale, quando la porzione esterna si sfila almeno parzialmente dal pin. Il collassamento dei settori esterni libera il tappo, che dunque cade naturalmente o ? indotto a cadere. Si definisce pertanto una configurazione espansa, di stampaggio, ed una configurazione collassata, di estrazione del tappo dal core. Quando il core ? in configurazione espansa, cio? di stampaggio, il pin centrale mantiene tutti i settori nella condizione di massima espansione. In tale condizione, la superficie della porzione esterna ? circa tronco-conica o tronco-cilindrica per definire una madrevite atta a conferire una predeterminata forma interna al tappo ivi inclusa la filettatura. A known solution provides that the core is formed by a pin on which an external portion is slidably associated. The external portion is formed by a plurality of annular sectors configured to collapse in a predetermined manner towards the longitudinal development axis, when the external portion is at least partially removed from the pin. The collapse of the external sectors frees the cap, which then falls naturally or is induced to fall. An expanded configuration is therefore defined, for moulding, and a collapsed configuration, for extraction of the cap from the core. When the core is in the expanded configuration, i.e. for moulding, the central pin keeps all the sectors in the condition of maximum expansion. In this condition, the surface of the external portion is approximately truncated-conical or truncated-cylindrical to define a nut screw suitable for giving a predetermined internal shape to the cap including the thread.

Quando invece la porzione esterna risulta sfilata rispetto al pin, i settori risultano collassati verso l?asse di sviluppo longitudinale del core, in uno spazio lasciato libero dal pin. Pertanto i settori anulari si avvicinano reciprocamente quanto basta per permettere il disinnesto del tappo appena formato. When the external portion is instead pulled out from the pin, the sectors are collapsed towards the longitudinal development axis of the core, in a space left free by the pin. Therefore the annular sectors come close to each other enough to allow the disengagement of the newly formed plug.

Alcuni tappi presentano una nervatura circolare interna, talvolta denominata ?tige?, disposta per inserirsi nella e contattare la bocca del contenitore a cui sono destinati, allo scopo di fare tenuta. Some caps have an internal circular rib, sometimes called a ?tige?, arranged to fit into and contact the mouth of the container for which they are intended, in order to create a seal.

Il posizionamento della nervatura pu? anche essere interno all?ultimo filetto della filettatura, pertanto, secondo la tecnica nota, tale nervatura ? realizzata separatamente ed inserita per innesto in un tappo precedentemente stampato. Tale nervatura deve avere una propria rigidezza per svolgere la propria funzione e pertanto essa ? formata su un disco di base, per garantire stabilit? quando inserita nel tappo a contatto con la superficie di testa. The positioning of the rib can also be internal to the last thread of the thread, therefore, according to the known technique, this rib is made separately and inserted by grafting into a previously molded cap. This rib must have its own rigidity to perform its function and therefore it is formed on a base disk, to ensure stability when inserted into the cap in contact with the head surface.

In altre parole, la suddetta superficie circolare di base rappresenta uno spreco di materiale. In other words, the aforementioned circular base surface represents a waste of material.

Sommario dell?invenzione Summary of the invention

Scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un tappo in grado di svolgere ancora le proprie funzioni, in cui la nervatura circolare ? integrale con la superficie di testa del tappo. Con questa soluzione si pu? eliminare il disco di base su cui ? definita la nervatura circolare, in quanto la porzione di testa del tappo pu? assolvere strutturalmente al supporto della nervatura circolare. The purpose of this invention is to create a cap that can still perform its functions, in which the circular rib is integral with the head surface of the cap. With this solution, the base disk on which the circular rib is defined can be eliminated, since the head portion of the cap can structurally act as support for the circular rib.

L?idea di base della presente invenzione ? quella di associare un disco sagomato posto all?estremit? di stampaggio del core per definire la suddetta nervatura. Il disco sagomato ? fisso rispetto all?estremo di stampaggio della porzione esterna del core e ha un diametro al pi? uguale ad un diametro definito dai settori della porzione esterna in condizione di collassamento. Cosicch? quando i settori collassano, il core, dotato di disco sagomato, pu? essere estratto dal tappo senza particolari problemi. The basic idea of the present invention is to associate a shaped disk placed at the molding end of the core to define the aforementioned rib. The shaped disk is fixed with respect to the molding end of the external portion of the core and has a diameter at most equal to a diameter defined by the sectors of the external portion in a collapsed condition. So that when the sectors collapse, the core, equipped with a shaped disk, can be extracted from the cap without particular problems.

Le rivendicazioni dipendenti descrivono varianti preferite dell?invenzione, formando parte integrante della presente descrizione. The dependent claims describe preferred variants of the invention, forming an integral part of the present description.

Breve descrizione delle figure Brief description of the figures

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue di un esempio di realizzazione della stessa (e di sue varianti) e dai disegni annessi dati a puro titolo esplicativo e non limitativo, in cui: Further purposes and advantages of the present invention will become clear from the following detailed description of an embodiment thereof (and of its variants) and from the attached drawings given for purely explanatory and non-limiting purposes, in which:

- le Figure 1 e 2 rappresentano rispettivamente una vista prospettica di un core secondo l?arte nota in una condizione di collassamento e di espansione; - Figures 1 and 2 represent respectively a perspective view of a core according to the prior art in a collapsed and expanded condition;

- la Figura 3 rappresenta un tappo secondo l?arte nota dotato di una nervatura circolare interna fissata mediante il relativo disco di base; - Figure 3 represents a cap according to the prior art equipped with an internal circular rib fixed by means of the relative base disk;

- le Figure 4 e 5 rappresentano una sezione assiale di un core non oggetto della presente invenzione rispettivamente in condizione di collassamento e di espansione; - Figures 4 and 5 represent an axial section of a core not subject to the present invention respectively in collapsed and expanded conditions;

- la Figura 6 rappresenta una vista prospettica del core secondo le figure 4 e 5; - Figure 6 represents a perspective view of the core according to Figures 4 and 5;

- la Figura 7 rappresenta secondo una sezione assiale della presente invenzione in condizione di espansione; - la Figura 8 mostra un ingrandimento di una porzione di Figura 4; - Figure 7 represents an axial section of the present invention in the expanded condition; - Figure 8 shows an enlargement of a portion of Figure 4;

- la Figura 9 mostra un tappo ottenuto mediante la presente invenzione. - Figure 9 shows a cap obtained by means of the present invention.

Gli elementi e le caratteristiche illustrate nelle diverse forme di realizzazione preferite, inclusi i disegni, possono essere combinati tra loro senza peraltro uscire dall?ambito di protezione della presente domanda come descritta di seguito. The elements and features illustrated in the various preferred embodiments, including the drawings, may be combined with each other without departing from the scope of protection of the present application as described below.

Descrizione di dettaglio di esempi di realizzazione Detailed description of examples of implementation

La Fig. 4 mostra il core CR secondo una variante preferita della presente invenzione. Questo ha forma longitudinale secondo un asse X di sviluppo. Fig. 4 shows the CR core according to a preferred variant of the present invention. This has a longitudinal shape along a development axis X.

Il core comprende un pin C, che secondo la presente variante ? fisso, su cui ? calettata, scorrevolmente, la porzione esterna SL. The core comprises a pin C, which according to this variant is fixed, onto which the external portion SL is slidably fitted.

La porzione esterna SL ? formata da una pluralit? di settori MS che definiscono la porzione esterna e soprattutto l?estremo di lavoro WE del core su cui ? definita la madrevite TH. I settori hanno una forma sostanzialmente ad L, con il relativo piede disposto radialmente rispetto all?asse di sviluppo X. I diversi settori sono mantenuti assieme mediante una coppia di anelli PR che impaccano assieme i piedi dei settori in un sandwich. The external portion SL is formed by a plurality of sectors MS which define the external portion and above all the working end WE of the core on which the nut TH is defined. The sectors have a substantially L-shaped shape, with the relative foot arranged radially with respect to the development axis X. The different sectors are held together by a pair of rings PR which pack the feet of the sectors together in a sandwich.

La porzione esterna SL ? pertanto calettata sul pin C ed i settori si espandono quando il pin ? completamente inserito nella porzione esterna SL. The outer portion SL is therefore keyed onto pin C and the sectors expand when the pin is fully inserted into the outer portion SL.

Quando la porzione esterna SL ? calettata solo parzialmente o ? completamente sfilata dal pin, i settori collassano naturalmente verso l?asse X di sviluppo e ci? consente un agevole disinnesto di un tappo precedentemente stampato. L?estrazione del tappo ? agevolata dalla presenza di un elemento P (visibile in figura 7) per distaccare il tappo stampato dalla porzione esterna, quando i settori sono collassati. Tale elemento P pu? essere fisso quando ? fisso il pin C ed il movimento reciproco ? realizzato spostando la porzione esterna, mentre pu? essere mobile quando risulta fissa la porzione esterna con il movimento reciproco realizzato dallo spostamento assiale del pin C. When the external portion SL is only partially keyed or is completely removed from the pin, the sectors naturally collapse towards the X-axis of development and this allows for easy disengagement of a previously printed cap. The extraction of the cap is facilitated by the presence of an element P (visible in figure 7) to detach the printed cap from the external portion, when the sectors are collapsed. This element P can be fixed when the pin C is fixed and the reciprocal movement is achieved by moving the external portion, while it can be mobile when the external portion is fixed with the reciprocal movement achieved by the axial movement of the pin C.

I settori sono sagomati per scivolare alternamente nel volume lasciato libero dal pin. The sectors are shaped to slide alternately in the volume left free by the pin.

Quando il pin ? fisso, la posizione reciproca della porzione esterna del core rispetto al pin pu? essere forzata agendo sul sandwich definito dai suddetti piedi. Un attuatore (non mostrato) pu? assolvere a tale funzione. When the pin is fixed, the relative position of the outer portion of the core with respect to the pin can be forced by acting on the sandwich defined by the aforementioned feet. An actuator (not shown) can perform this function.

Viceversa, il sandwich pu? rappresentare un punto fisso quando ? il pin ad essere mobile rispetto alla porzione esterna fissa. Conversely, the sandwich can represent a fixed point when the pin is mobile with respect to the fixed external portion.

Secondo la presente invenzione, il componente pi? estremo del core CR ? definito da un disco sagomato FT coassiale con l?asse di sviluppo X. According to the present invention, the most extreme component of the CR core is defined by a shaped disk FT coaxial with the development axis X.

La figura 5 mostra il dispositivo oggetto della presente invenzione, in configurazione espansa. Figure 5 shows the device according to the present invention, in an expanded configuration.

Dal confronto delle figure 4 e 5 si nota che il disco sagomato ? solidale con la porzione esterna. Questo significa che se la porzione esterna SL scorre sul pin C, allora il disco sagomato si muove assieme alla porzione esterna, viceversa, se la porzione esterna ? fissa, anche il disco sagomato ? fisso. Comparing figures 4 and 5, it can be seen that the shaped disk is integral with the external portion. This means that if the external portion SL slides on pin C, then the shaped disk moves together with the external portion, vice versa, if the external portion is fixed, the shaped disk is also fixed.

Il disco sagomato FT, come si vede in figura 5, pu? comprendere diversi solchi sulla faccia di lavoro meglio visibili in figura 6, vale a dire sia un solco circolare ed anulare per definire la suddetta nervatura circolare, ma pu? contenere ulteriori solchi a seconda delle circostanze. The FT shaped disc, as seen in figure 5, can include several grooves on the working face better visible in figure 6, that is to say both a circular and annular groove to define the aforementioned circular rib, but it can contain further grooves depending on the circumstances.

Il diametro del disco sagomato ? al pi? uguale al massimo diametro che l?estremo di lavoro WE definisce quando i settori sono in condizione di collassamento. The diameter of the shaped disk is at most equal to the maximum diameter that the working end WE defines when the sectors are in a collapsed condition.

Lo spessore del disco sagomato ? pari alla distanza che c?? tra la superficie interna della porzione di testa del tappo e la porzione della filettatura pi? interna al tappo. The thickness of the shaped disc is equal to the distance between the internal surface of the head portion of the cap and the portion of the thread most internal to the cap.

Secondo una prima variante preferita dell?invenzione, il disco sagomato ? associato rigidamente alla porzione esterna del core. According to a first preferred variant of the invention, the shaped disk is rigidly associated with the external portion of the core.

Secondo una seconda variante preferita dell?invenzione, il disco sagomato ? collegato con il pin e caricato da una molla in modo da rimanere costantemente aderente all?estremit? di lavoro WE del core indipendentemente dalla posizione relativa tra porzione esterna e pin. According to a second preferred variant of the invention, the shaped disk is connected to the pin and loaded by a spring so as to remain constantly adherent to the working end WE of the core regardless of the relative position between the external portion and the pin.

Con riferimento alle figure 4 e 5, il disco sagomato ? di pezzo con uno stelo tubolare FTS a formare una sorta di fungo. Lo stelo tubolare ? inserito in un foro assiale del pin in modo da risultare circa coassiali ed il pin ha una scanalatura in senso longitudinale passante, attraverso la quale una spina di interconnessione SD interconnette il suddetto sandwich con lo stelo tubolare FTS. In altre parole, il pin, oltre ad avere una forma longitudinale ? anche tubolare, in modo da accogliere l?elemento tubolare FTS di pezzo con il disco sagomato. Referring to figures 4 and 5, the shaped disc is integral with a FTS tubular stem to form a sort of mushroom. The tubular stem is inserted into an axial hole of the pin so as to be approximately coaxial and the pin has a longitudinal groove through which an SD interconnecting pin interconnects the aforementioned sandwich with the FTS tubular stem. In other words, the pin, in addition to having a longitudinal shape, is also tubular, so as to accommodate the FTS tubular element integral with the shaped disc.

Questa soluzione risulta essere ottimale, in quanto ? possibile garantire una minima distanza tra il disco sagomato e i settori MS, tale da evitare interferenze durante la continua alternanza di espansione e collassamento dei settori. This solution is optimal, as it is possible to guarantee a minimum distance between the shaped disk and the MS sectors, such as to avoid interference during the continuous alternation of expansion and collapse of the sectors.

Secondo la variante di figura 7, invece, piuttosto che una spina di interconnessione ? adoperata una molla SPR. Il disco sagomato FT ? di pezzo con uno stelo STL pieno a formare una sorta di valvola a fungo. Sullo stelo ? avvolta la molla SPR a spirale interposta tra un anello di fissaggio ANF associato all?estremo libero del pin ed una espansione distale DSP dell?estremo libero dello stelo STL. According to the variant in figure 7, instead, an SPR spring is used rather than an interconnecting pin. The FT shaped disk is made of one piece with a solid STL stem to form a sort of mushroom valve. The SPR spring is wound around the stem in a spiral, placed between a fixing ring ANF associated with the free end of the pin and a distal expansion DSP of the free end of the STL stem.

Questa seconda soluzione ? meno efficiente della precedente in quanto si genera attrito tra i settori MS e la faccia inoperativa del disco sagomato. This second solution is less efficient than the previous one as friction is generated between the MS sectors and the inoperative face of the shaped disc.

In aggiunta, la molla occupa spazio internamente al pin che non permette una ottimale canalizzazione del liquido refrigerante. Infatti, il pin per supportare internamente la molla SPR deve avere un diametro maggiore rispetto alla soluzione delle figure 4 e 5. Per evitare che il pin interferisca con il collassamento dei settori MS, questo deve essere sufficientemente corto. Pertanto l?estremo libero del pin risulta distanziato dall?estremo di lavoro WE. In addition, the spring takes up space inside the pin that does not allow for optimal channeling of the coolant. In fact, the pin to internally support the SPR spring must have a larger diameter than the solution in figures 4 and 5. To prevent the pin from interfering with the collapse of the MS sectors, it must be sufficiently short. Therefore, the free end of the pin is spaced from the working end WE.

Con riferimento, invece alle figure 4 e 5 e soprattutto all?ingrandimento del riquadro di figura 4 riportato in figura 8, si prevede una cannula CH solidale con il pin C che ha il compito di trasportare un liquido refrigerante. La cannula ha una sezione inferiore alla cavit? interna dello stelo FTS del disco sagomato, cosicch? il liquido refrigerante che viene trasportato dalla cannula in una prima direzione, pu? eseguire il percorso contrario muovendosi anularmente alla cannula CH mediante un interstizio anulare ANS indicato in figura 8, definito tra la cannula CH e lo stelo FTS. With reference, instead, to figures 4 and 5 and especially to the enlargement of the box of figure 4 shown in figure 8, a CH cannula is envisaged, integral with pin C, which has the task of transporting a refrigerant liquid. The cannula has a section smaller than the internal cavity of the FTS stem of the shaped disk, so that the refrigerant liquid that is transported by the cannula in a first direction, can follow the opposite path, moving annularly to the CH cannula by means of an annular gap ANS indicated in figure 8, defined between the CH cannula and the FTS stem.

A tale proposito, il corpo di supporto SPB di almeno un core, comprende due canali: uno di andata W2 direttamente collegato con la cannula CH ed uno di ritorno W1 collegato con l?interstizio anulare ANS per la circolazione di un fluido refrigerante. In this regard, the SPB support body of at least one core includes two channels: a forward channel W2 directly connected to the cannula CH and a return channel W1 connected to the annular gap ANS for the circulation of a refrigerant fluid.

Ebbene, secondo tale variante preferita dell?invenzione, lo stelo FTS, internamente cavo, supporta il disco sagomato FT e definisce un condotto coassiale rispetto alla cannula CH consentendo al liquido refrigerante di raggiungere anche la faccia inoperativa del disco sagomato, con un raffreddamento ottimale dello stesso. Well, according to this preferred variant of the invention, the FTS stem, internally hollow, supports the FT shaped disc and defines a coaxial duct with respect to the CH cannula, allowing the cooling liquid to also reach the inoperative face of the shaped disc, with optimal cooling of the same.

Secondo un aspetto preferito dell?invenzione, il core ? separabile dal corpo di supporto SPB mediante innesto a baionetta. According to a preferred aspect of the invention, the core is separable from the SPB support body by means of a bayonet coupling.

Il componente SPC indica una borchia di supporto di un core CR. La borchia SPC ? dotata di una flangia femmina SPF dell?innesto a baionetta del core. La flangia SPC ? di pezzo con la borchia di supporto SPB. The SPC component indicates a support boss of a CR core. The SPC boss is equipped with a female flange SPF of the bayonet coupling of the core. The SPC flange is of one piece with the support boss SPB.

Il core invece ? dotata di una flangia maschio SPL dell?innesto a baionetta del core, di pezzo con il core. The core instead is equipped with a male SPL flange of the core bayonet fitting, integral with the core.

Una guarnizione O ? alloggiata nella borchia di supporto SPC per fare tenuta intorno allo stelo FTS che aggetta rispetto al pin C. An O-ring is housed in the SPC support boss to seal around the FTS stem that protrudes from the C pin.

Pertanto, il presente dispositivo pu? essere facilmente sostituito senza l?ausilio di utensili, in quanto il suo fissaggio ? realizzato mediante un innesto a baionetta. Therefore, this device can be easily replaced without the use of tools, as it is fixed using a bayonet fitting.

Pi? in particolare, il core ? realizzato in modo che il suo innesto nel corpo di supporto determina l?interconnessione con il relativo circuito di raffreddamento. More specifically, the core is designed in such a way that its insertion into the support body determines the interconnection with the relative cooling circuit.

Sono possibili varianti realizzative all'esempio non limitativo descritto, senza per altro uscire dall?ambito di protezione della presente invenzione, comprendendo tutte le realizzazioni equivalenti per un tecnico del ramo, al contenuto delle rivendicazioni. Embodimental variations to the non-limiting example described are possible, without however departing from the scope of protection of the present invention, including all embodiments equivalent to the content of the claims for a technician in the field.

Dalla descrizione sopra riportata il tecnico del ramo ? in grado di realizzare l?oggetto dell?invenzione senza introdurre ulteriori dettagli costruttivi. From the above description, the person skilled in the art is able to realize the object of the invention without introducing further construction details.

Claims

1. Cap moulding system comprising a core (CR) having a longitudinal shape (X) which identifies a moulding end (WE) and is equipped with:

. an outer portion (SL) comprising sectors (MS) configured to move between an expanded, molding configuration and a collapsed, molded cap extraction configuration and

. a core (C) configured to slide internally to said outer portion (SL), by reciprocal movement between the parts, between two working positions to force the outer portion into one of said expanded or collapsed configurations, wherein said molding end is configured, when the outer portion (SL) is in the expanded configuration, to internally form a cap including a related internal thread (TH), the system comprising a shaped disk (FT) placed at the molding end (WE) coaxial with the core and shaped to define the internal face of the head portion of the cap,

the system being characterized by the fact that the pin has a tubular shape and the shaped disc (FT) is made of one piece with a solid stem (STL) inserted in a longitudinal cavity of the pin and in which a spiral spring (SPR) is wrapped around the stem, interposed between a fixing ring (ANF) associated with a free end of the pin and a distal expansion (DSP) of the free end of the stem (STL), so as to keep the shaped disc adherent to the moulding end (WE).

2. A stamping system according to claim 1, characterized in that the reciprocal movement is such that the external portion (SL) is fixed and the pin is capable of sliding axially.

3. System according to any of the preceding claims, wherein a diameter of said shaped disc is at most equal to the maximum diameter of the stamping end (WE) when the outer portion (SL) is in collapsed configuration.

4. System according to any of claims 1 to 3, wherein said core is associated with a support body by means of a bayonet coupling.

5. System according to any of claims 1 to 4, wherein the sectors have a substantially L-shaped shape, with a relative foot arranged radially with respect to the development axis (X) of the core and wherein the different sectors are held together by means of a pair of rings (PR) which pack the feet of the sectors together in a sandwich.