CH665590A5

CH665590A5 - Macchina per la realizzazione di articoli stampati in materiale plastico, in particolare di caschi per motociclisti.

Info

Publication number: CH665590A5
Application number: CH2508/85A
Authority: CH
Inventors: Mario Vismara
Original assignee: Devi Spa
Priority date: 1984-06-15
Filing date: 1985-06-13
Publication date: 1988-05-31
Also published as: DE3521469A1; FR2565895B1; BE902657A; IT8422307V0; DE3521469C2; GB2160148A; JPS61143822U; US4698001A; GB8514949D0; FR2565895A1; GB2160148B; ES287453Y; ES287453U

Description

DESCRIZIONE Il presente trovato si riferisce ad una macchina per la realizzazione di articoli stampati in materiale plastico, in particolare di caschi per motociclisti.

Notoriamente nella tecnica nota di stampaggio di articoli di materiale plastico si incontrano difficoltà nell'adattamento della tecnica di stampaggio alle esigenze poste dal tipo di articolo da produrre. Generalmente è l'articolo che deve essere opportunamente modificato per poter essere ottenuto con certe tecniche di stampaggio note.

certe caratteristiche o presenti certe proprietà solo in misura ridotta, non potendo esso essere ottenuto altrimenti mediante stampaggio.

Così ad esempio nella realizzazione di caschi per motociclisti o ciclomotoristi e simili le esigenze poste alla struttura del casco sono difficilmente compatibili con le possibilità tecniche offerte dallo stampaggio. Il casco deve infatti presentare una notevole capacità di assorbimento di urti, una ottima resistenza alla penetrazione di corpi contundenti nonché una certa leggerezza per poter essere portato senza fastidio. Queste proprietà, tipiche di singoli materiali, non si riescono a realizzare appieno nei caschi noti, non essendo generalmente possibile, o comunque facile, stampare caschi costituiti da più materiali nella combinazione e disposizione giusta per soddisfare tutte le esigenze suesposte.

D'altra parte l'impiego di vari materiali di caratteristiche meccaniche o fisiche diverse od anche di colore diverso, quand'anche fosse ottenibile in certi casi particolari, richiede comunque un dispendio costruttivo ed economico notevole, tale da non rendere più competitivo il prodotto ottenuto.

Lo scopo del presente trovato è quello di indicare una macchina per la realizzazione di articoli stampati in materiale plastico, in particolare di caschi per motociclisti e simili, che consenta in modo economico lo stampaggio di articoli con porzioni di materiali diversi, essendo la combinazione e disposizione dei materiali idonea a raggiungere il più possibile le proprietà finali desiderate dell'articolo prodotto.

Questo scopo viene raggiunto secondo il trovato con una macchina per la realizzazione di articoli stampati in materiale plastico, in particolare di caschi per motociclisti, comprendente almeno due stampi ed almeno un controstampo accoppiabile con detti stampi per la formatura di detti articoli, detti stampi e detto almeno un controstampo definendo tra loro cavità di stampaggio di forme diverse caratterizzata dal fatto che detti stampi ed i controstampi ad eccezione del primo sono collegati ognuno con un alimentatore di materiale plastico pre-espanso diverso e sono mobili in allineamento con detto almeno un controstampo per lo stampaggio di rispettive porzioni, almeno parzialmente sovrapposte di materiali plastici espansi diversi per sinterizzazione di detti materiali, uno stampo essendo posizionabile in corrispondenza di una zona di scarico dell'articolo prodotto intanto che almeno un altro stampo si trova in posizione di stampaggio e sinterizzazione del rispettivo materiale.

Vantaggiosamente gli stampi possono essere affiancati e mobili orizzontalmente in allineamento verticale con detto almeno un controstampo, così che l'articolo prodotto può essere scaricato per caduta dallo stampo più estremo intanto che almeno un altro stampo si trova in fase di stampaggio di un rispettivo strato di materiale plastico.

Secondo una forma d'esecuzione della macchina si possono ottenere articoli stampati a più strati di materiale plastico diverso, dove ogni strato è fatto del materiale più opportuno per quanto concerne la resistenza, densità, leggerezza ecc., con un dispendio costruttivo ridotto e con un elevato ritmo produttivo, in quanto possono essere stampati anche più strati contemporaneamente intanto che dall'ultimo stampo viene scaricato l'articolo finito. Ad esempio è possibile realizzare un casco a due strati di materiale diverso con due stampi ed un controstampo, oppure un casco a tre strati con due stampi e due controstampi, come risulterà meglio nel seguito. Vantaggiosamente la macchina può essere attrezzata per lo stampaggio di uno strato ad esempio di polistirolo espanso ad alta densità e di un altro strato ad esempio di polistirolo a bassa densità.

Le suddette caratteristiche e vantaggi del trovato saranno più evidenti dalla descrizione seguente di una macchina secondo il trovato, illustrata esemplificativamente nei disegni allegati, in cui:

la figura 1 mostra in sezione longitudinale schematica una

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macchina secondo il trovato per la realizzazione di un articolo in due strati;

la figura 2 mostra una sezione trasversale della machina di figura 1;

la figura 3 è una sezione longitudinale schematica di una macchina per la realizzazione di un articolo in tre strati;

le figure 4a-4g illustrano schematicamente le fasi operative successive della macchina di figura 1;

le figure 5a-51 illustrano schematicamente le fasi operative successive della macchina di figura 3;

la figura 6 è una sezione longitudinale attraverso un casco per motociclisti ottenuto con la macchina di figura 3;

la figura 7 è una sezione trasversale del medesimo casco.

Con riferimento dapprima alle figure 1 e 2, una macchina secondo il trovato per la realizzazione di articoli stampati in materiale plastico espanso, in particolare caschi per motociclisti, comprende un basamento 1, il quale mediante colonne 2 sostiene un controstampo 3 mobile verticalmente ed una cassa 4 estesa longitudinalmente. All'interno della cassa 4 si sviluppano barre di guida longitudinali orizzontali 5, che sostengono due stampi 6 e 7 affiancati. Questi stampi sono così mobili orizzontalmente in rispettivo allineamento verticale con il controstampo 3.

Sopra la cassa 4 è sostenuto un doppio alimentatore 8, comprendente due scomparti adiacenti 9 e 10, ognuno riempito con un materiale plastico pre-espanso diverso, ad esempio di diversa densità, composizione, costituzione, pezzatura o di diverso colore ecc. Ognuno degli scomparti 9, 10 è collegato con un rispettivo stampo 6, 7 tramite un relativo condotto di alimentazione 11, 12, sfociante nel rispettivo iniettore 13, 14. Con 15 e 16 sono indicati rispettivi condotti di aria compressa sfocianti nei rispettivi iniettori 13, 14.

Nella cassa 4 entra una pluralità di condotti 17, 18 e 19, atti rispettivamente ad alimentare aria compressa, acqua e vapore agli stampi 6 e 7 ed al controstampo 3. Con 20 è indicato un condotto collegato ad una sorgente di vuoto non illustrata ed atto a creare una depressione in fase di stampaggio secondo tecniche di per sè note. Le connessioni in corrispondenza degli stampi 6, 7 e lo sviluppo dei vari condotti all'interno della cassa 4 non sono illustrati in dettaglio, essendo di per sè noti.

Il controstampo 3 è mobile verticalmente per mezzo di un cilindro idraulico 21 fissato al basamento 1. Schematicamente sono indicati con 22, 23 e 24 rispettivamente un condotto di adduzione di acqua di raffreddamento, un condotto di scarico ed un condotto di alimentazione di vapore, di per sè noti.

Gli stampi 6 e 7 ed il controstampo 3 definiscono tra loro cavità di stampaggio di forma diversa. In particolare, nell'esempio illustrato, il controstampo 3 è un controstampo maschio e gli stampi 6 e 7 sono stampi femmina, definendo in posizione di formatura cavità di stampaggio sostanzialmente a semiguscio di raggio diverso, al fine di ottenere un casco a due strati di materiale diverso, come si vedrà tra breve.

A fianco del controstampo 3 é previsto un contenitore di raccolta 25 dell'articolo finito.

Per la realizzazione di un articolo a due strati gli stampi 6 e 7 sono mobili rispettivamente in allineamento verticale con il controstampo 3 in posizione di stampaggio dei rispettivi strati sovrapposti secondo lo schema operativo illustrato nelle figure da 4a a 4g.

In un primo tempo si ha il posizionamento dello stampo 6 sopra il controstampo 3 (figura 4a) e quindi il sollevamento del controstampo 3 nella posizione di stampaggio per lo stampaggio di un primo strato (figura 4b). La fase di stampaggio avviene per sinterizzazione.

Ad esempio lo strato può essere stampato in polistirolo espanso a bassa densità, originariamente in forma di palline, che vengono sinterizzate in modo noto con l'aiuto di vapore.

Successivamente il controstampo 3 viene ritirato insieme al665 590

lo strato stampato (figura 4c) e la coppia di stampi 6, 7 viene spostata orizzontalmente in modo che lo stampo 7 si trovi sopra il controstampo 3 (figura 4d). Viene quindi sollevato il controstampo 3 e stampato il secondo strato (figura 4e) per sinterizzazione, ad esempio in polistirolo espanso ad alta densità. A questo punto viene ritirato il controstampo 3, ma l'articolo rimane sullo stampo 7, ad esempio per aspirazione oppure spinto ad aderire allo stampo 7 dal controstampo 3 in fase di ritiro (figura 4f).

La coppia di stampi 6 e 7 viene riportata nella posizione iniziale e mentre il controstampo 3 riporta in posizione di stampaggio per lo stampaggio del primo strato di un nuovo articolo, l'articolo 26 precedente viene scaricato dallo stampo 7 nel contenitore 25 (figura 4g).

Come si può notare, la macchina consente di stampare rapidamente articoli in due strati di qualunque materiale plastico, la disposizione degli strati e lo spessore nonché la combinazione dei materiali essendo ampiamente variabili in modo da conferire senza difficoltà all'articolo ottenuto le proprietà che si desiderano.

Per lo stampaggio di un articolo in tre strati la macchina si presenta come illustrato in figura 3. Essa comprende, oltre ai due stampi 6 e 7 ed al controstampo 3, un ulteriore controstampo 27 affiancato e solidale al controstampo 3. Al controstampo 27 fanno capo un condotto di aria compressa 28 ed un condotto di alimentazione 29 di materiale plastico pre-espanso, che alimenta un ulteriore materiale dall'alimentatore 30 all'iniettore 31.

Il controstampo 27 è un controstampo maschio, con forma, di dimensioni inferiori a quella del controstampo 3. Nella posizione di formatura gli stampi 6 e 7 ed i controstampi 3 e 27 accoppiati definiscono quindi cavità di stampaggio di dimensioni volumetriche diverse. I due controstampi 3 e 27 sono portati da longheroni 32 e sono mobili insieme verticalmente tramite due cilindri idraulici 33 disposti in corrispondenza delle estremità dei controstampi 3 e 27.

Per il resto la macchina è sostanzialmente uguale alla macchina delle figure 1 e 2, per cui sono stati mantenuti gli stesssi numeri di riferimento per le parti uguali o equivalenti.

La realizzazione di un articolo in tre stadi, ad esempio un casco 34 come illustrato nelle figure 6 e 7, avviene come segue.

In un primo tempo gli stampi 6 e 7 vengono portati in allineamento verticale sopra i controstampi 3 e 27 (figura 5a) e questi ultimi vengono quindi sollevati contro gli stampi 6 e 7 in posizione di stampaggio (figura 5b). Viene effettuato lo stampaggio del primo strato tra gli stampi 6 e 3 , ad esempio uno strato di polistirolo espanso a bassa densità. La tecnica di stampaggio può essere di quelle di per sè note, ad esempio lo stampaggio può avvenire per sinterizzazione di palline di polistirolo espanso mediante vapore.

Successivamente i controstampi 3 e 27 vengono ritirati (figura 5c) mentre il primo strato stampato rimane sullo stampo 6. Gli stampi 6 e 7 vengono spostati orizzontalmente in modo da portare lo stampo 6 sopra il controstampo 27 (figura 5d). Viene quindi sollevato il paio di controstampi 3 e 27 e viene effettuato lo stampaggio di un secondo strato di materiale, ad esempio polistirolo espanso ad alta densità, attraverso il controstampo inferiore 27 (figura 5e).

I controstampi 3 e 27 vengono quindi ritirati (figura 5f) insieme all'articolo in due strati finora stampato. A questo punto avviene lo spostamento orizzontale dei due stampi 6 e 7 in posizione allineata verticalmente sopra gli stampi 3 e 27 (figura 5g), dopo di che avviene un nuovo sollevamento dei controstampi 3 e 27 e lo stampaggio di un terzo strato, questa volta attraverso lo stampo superiore 7 (figura 5h). Questo strato può essere ad esempio di polistirolo a bassa densità.

Successivamente l'articolo rimane tenuto nello stampo superiore 7, mentre vengono abbassati i controstampi 3 e 27 (figu-

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ra 5i). Viene quindi effettuato uno spostamento orizzontale degli stampi 6 e 7, al quale segue un sollevamento dei controstampi 3 e 27 in posizione di stampaggio, mentre viene scaricato l'articolo tristrato finito 34 (figura 51).

Si noti che a questo punto è già in formazione un secondo articolo, il cui primo strato è stato stampato nella fase di figura 5h ed il cui secondo strato viene stampato intanto che viene scaricato l'articolo cui si è fatto riferimento nella descrizione qui sopra. In altre parole, la posizione di figura 51 corrisponde a quella di figura 5d. Si comprende quindi come la realizzazione dei pezzi avvenga in modo estremamente rapido, precisamente in modo che ad ogni fase di stampaggio in cui si trovano contrapposti lo stampo 6 ed il controstampo 27 si scarica un pezzo finito.

Si noti anche che nella realizzazione di pezzi in tre strati si procede dapprima alla formazione dello strato interno, e quindi alla formazione dei due strati esterni.

Da quanto descritto si comprende come con un'attrezzatura relativamente poco dispendiosa si possano ottenere articoli in più strati, ad esempio in tre strati, ma anche in più di tre strati, in cui ogni strato è fatto del materiale più idoneo per ottenere nel prodotto finito le caratteristiche volute.

Naturalmente non necessariamente gli strati devono essere tali da coprire tutta una porzione stampata precedentemente. Si potrebbero cioè avere due, tre o più materiali solo in certe zone del prodotto, ed un solo materiale in altre zone e così via.

Così ad esempio uno strato o certe porzioni potrebbero essere fatte di materiale assorbente gli urti, un altro strato o certe porzioni potrebbero essere di materiale resistente alla penetrazione di corpi contundenti, ed un terzo strato o certe zone potrebbero essere fatti di materiale più cedevole.

Tra i materiali impiegabili, oltre a quelli già descritti, vanno s annoverati polietilene ed i copolimeri stirene-acrilonitrile, stirene-anidride maleica, stirolo-etilene-vinilacetato e numerosi altri come polipropilene e/o suoi copolimeri o copolimeri del polistirolo.

L'impiego dei materiali più adatti consente vantaggiosamen-ìo te, nel caso di caschi, di ottenere maggior confort per l'utilizzatore sia per quanto riguarda la calzabilità che l'effetto di rimbombo interno. La facilità di usare due o più strati consente anche di realizzare ad esempio caschi in due strati per misure di testa più grandi e caschi di tre strati per le misure più piccole. 15 Tra gli strati possono essere inseriti inserti di vario materiale, ad esempio fogli di materiale plastico o metallico, reti in materiale sintetico, naturale o metallico, tasselli, maschere e simili. I fogli possono essere preformati oppure possono essere formati e inglobati durante la fase di stampaggio.

20 Si noti che lo stampaggio di volta in volta sovrapposto di una porzione o strato comporta che la porzione o strato già stampato forma un ostacolo al passaggio di vapore tra stampo e controstampo. Per ovviare a questo problema si suggerisce di perfezionare la tecnica di stampaggio nel senso di inviare im-25 pulsi di vapore nello stampaggio del secondo o terzo strato o porzione, gli impulsi assicurando la sinterizzazione del materiale del secondo o terzo strato o porzione anche nelle zone degli strati o porzioni a reciproco contatto.

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5 fogli disegni

Claims

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1. Macchina per la realizzazione di articoli stampati in materiale plastico, in particolare caschi per motociclisti, comprendente almeno due stampi ed almeno un controstampo accoppiabile con detti stampi per la formatura di detti articoli, detti stampi e controstampo o controstampi definendo tra loro cavità di stampaggio di forme diverse, caratterizzata dal fatto che detti stampi ed i controstampi ad eccezione del primo sono collegati ognuno con un alimentatore di materiale plastico preespanso diverso e sono mobili in allineamento con detto almeno un controstampo per lo stampaggio di rispettive porzioni, almeno parzialmente sovrapposte, di materiali plastici espansi diversi, per sinterizzazione di detti materiali, uno stampo essendo posizionabile in corrispondenza di una zona di scarico dell'articolo prodotto intanto che almeno un altro stampo si trova in posizione di stampaggio e sinterizzazione del rispettivo materiale.

2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende almeno due stampi affiancati e mobili orizzontalmente in allineamento verticale con almeno un controstampo mobile verticalmente.

3. Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detti stampi e controstampo o controstampi sono del tipo atto allo stampaggio di polistirolo espanso mediante sinterizzazione con vapore.

4. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti per lo stampaggio di un articolo a calotta in due strati, caratterizzata dal fatto che comprende due stampi ed un controstampo definenti in posizione di formatura cavità di stampaggio sostanzialmente a semiguscio.

5. Macchina secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che comprende due stampi (6, 7) e due controstampi (3, 27), atti a definire in posizione di formatura cavità di stampaggio sostanzialmente a semiguscio, i controstampi (3, 27) essendo controstampi maschi e gli stampi (6, 7) essendo stampi femmina, lo stampo femmina con cavità di dimensione minore (6) essendo accoppiabile al controstampo maschio con forma di dimensione maggiore (3) e a quello con forma di dimensione minore (27), mentre lo stampo femmina con cavità di dimensione maggiore (7) è accoppiabile al controstampo maschio con forma di dimensione minore (27), il quale controstampo maschio (27), è alimentabile con materiale plastico di stampaggio pre-espanso, per lo stampaggio di un articolo a calotta in tre strati.

6. Macchina secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che comprende due stampi affiancati e due controstampi affiancati, definenti nella posizione mutuamente accoppiata cavità di stampaggio sostanzialmente a semiguscio di dimensioni volumetriche diverse, il secondo di detti controstampi essendo collegato con un alimentatore di materiale plastico pre-espanso.

7. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che dette cavità di stampaggio sono formate di modo che dette porzioni almeno parzialmente sovrapposte sono in forma di strati almeno parzialmente sovrapposti.