IT201800006509A1

IT201800006509A1 - Dispositivo contacicli per l’utilizzo con stampi in materiale composito

Info

Publication number: IT201800006509A1
Application number: IT102018000006509A
Authority: IT
Priority date: 2018-06-20
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2019-12-20

Description

DISPOSITIVO CONTACICLI PER L'UTILIZZO CON STAMPI IN MATERIALE COMPOSITO

La presente domanda di brevetto per invenzione industriale riguarda un dispositivo contacicli per l'utilizzo con stampi in materiale composito.

Campo della tecnica

5 E' noto l'utilizzo di stampi per la realizzazione di pezzi in materiale composito. Durante il ciclo di lavorazione di ogni pezzo questi stampi vengono sottoposti a condizioni variabili di pressione e temperatura e, pertanto, hanno una vita utile limitata. E' quindi evidente come sia interessante conoscere in maniera economica ed affidabile il numero di cicli di lavorazione per i quali è già stato utilizzato uno stampo, al fine di poterne stimare la vita utile residua.

10 Problema tecnico

Al meglio delle conoscenze degli odierni inventori non sono noti allo stato dell'aire dispositivi in grado di contare i cicli di lavorazione cui è sottoposto uno stampo. I dispositivi elettronici incontrerebbero infatti problemi di affidabilità quando sottoposti ai cicli di temperatura cui sono soggetti gli stampi che vengono inseriti in forni ed esposti a temperature che superano i 100° C e 15 possono arrivare ai 200°C.

Scopo dell'invenzione

Secondo un primo scopo la presente invenzione intende fornire un dispositivo contacicli per utilizzo con stampi in materiale composito. Più in particolare la presente invenzione intende fornire un dispositivo contacicli per utilizzo con stampi in materiale composito configurato in modo da poter 20 essere associato ad uno stampo, contare il numero di cicli cui lo stesso viene sottoposto e fornirne una indicazione visiva.

Breve descrizione dell'invenzione

L'invenzione realizza gli scopi prefissati in quanto trattasi di un dispositivo contacicli meccanico (100) per contare e visualizzare il numero di cicli termici, comprendenti il passaggio da una temperatura minima ad una temperatura massima e viceversa, cui è sottoposto uno stampo (200) comprendente un cilindro (9) comprendente una camera (91) riempita totalmente o 5 parzialmente di un liquido avente punto di ebollizione inferiore alla temperatura massima di detti cicli termici ed un pistone (10) scorrevolmente inserito all'interno di detto cilindro (9), configurato per muoversi di moto alternato lungo l'asse di detto cilindro (9) al variare del volume del liquido contenuto in detta camera (91) e per trasmettere il proprio moto ad un dispositivo meccanico contacicli comprendente una pluralità di ruote affiancate (15, 16, 17) ciascuna recante l'indicazione 10 progressiva dei numeri da 0 a 9, e configurato in maniera tale da far avanzare, ad ogni ciclo del moto alternato di detto pistone (10), di una unità il numero visualizzato da dette ruote.

Descrizione delle figure

Questi ed altri vantaggi saranno ora evidenti dalla descrizione dettagliata del trovato, che farà riferimento alle figure da 1 a 9 allegate.

15 In figura 1 è mostrata una vista in sezione che illustra il funzionamento del dispositivo; in figura 2 è mostrata una vista assonometrica esplosa del dispositivo, mostrato assemblato in figura 3; nelle figure 4, 5 e 6 il dispositivo è mostrato associato in varia maniera a stampi in materiale composito. In figura 7 è mostrata una vista esplosa del dispositivo contacicli meccanico; in figura 8 è mostrata una vista laterale di una delle ruote di detto dispositivo, in figura 9 una vista in sezione 20 dell'intero dispositivo.

Come mostrato in figura 1, secondo un modo di realizzazione preferenziale il dispositivo (100) comprende una base di fissaggio (18), configurata in modo da poter essere fissata alla superficie esterna di uno stampo (200) - come mostrato nelle figure da 4 a 6 -, alla quale è vincolato un cilindro cavo (9) al cui interno può scorrere un pistone (10).

Il pistone (10), configurato in modo da esercitare una tenuta circonferenziale sulla parete interna del cilindro (9), divide lo spazio interno del cilindro (9) in una prima camera (91) riempita di 5 un liquido, ed una seconda camera (92), vuota. Al pistone (10) è solidalmente vincolato un albero (101). Tra il pistone ed il cilindro è presente un elemento di tenuta (11), preferibilmente realizzato mediante un o-ring.

Il cilindro (9) è chiuso, dal lato in cui non è riempito di liquido, da una ghiera di chiusura (12). In detta ghiera di chiusura (12) è praticato un foro (121) attraverso il quale fuoriesce detto albero 10 (101). Evidentemente l'albero (101) sporgerà rispetto a detta ghiera (12) per una lunghezza maggiore o minore in funzione della posizione di detto pistone (10) all'interno di detto cilindro (9). Si specifica che l'accoppiamento tra l'albero (101) ed il relativo foro presente nella ghiera sarà del tipo con gioco, in modo da consentire all'aria ambiente di entrare ed uscire a seconda della posizione assiale del pistone (10).

15 Per semplicità di esposizione il lato del cilindro (9) opposto a quello chiuso con la ghiera (12) sarà indicato come interno, e viceversa il lato ove è presente la ghiera (12) sarà indicato come esterno.

Dal lato in cui è presente il liquido, la base del cilindro (9) è vincolata ad una spalla di fissaggio (4) solidale alla base (18).

20 All'estremità di detto albero (101) è vincolata una staffa (8) che a sua volta impegna scorrevolmente un alberino di ancoraggio (20) solidale ad un braccio (21) incernierato nell'asse di rotazione delle ruote (15, 16, 17) del dispositivo meccanico contacicli.

Una vista esplosa di un modo di realizzazione preferenziale del dispositivo contacicli è mostrato nella figura 7 allegata. Il dispositivo contacicli comprende una pluralità di ruote affiancate (15, 16, 17) ciascuna recante l'indicazione progressiva dei numeri da 0 a 9, ed è configurato in maniera tale da far avanzare di una unità il numero visualizzato da dette ruote ad ogni ciclo di andata 5 e ritorno del moto del pistone (10)

Il moto alternato del pistone (10) è funzione del ciclo di temperatura cui è sottoposto lo stampo. All'aumentare della temperatura cui è sottoposto lo stampo, il liquido contenuto all'interno della camera (91) del cilindro (9) inizierà a scaldarsi, aumentando di volume e, una volta superata la temperatura di ebollizione, a passare nella fase vapore. Questo, evidentemente, genererà un 10 aumento di pressione all'interno della camera del liquido (91). Il volume della camera (91) quindi aumenterà dal momento che la pressione del liquido in ebollizione al suo interno spingerà verso l'esterno il pistone (10) ed il relativo albero (101).

Al diminuire della temperatura all'interno dello stampo avverrà il processo inverso, con il fluido all'interno della camera (91) che raffreddandosi tornerà allo stato di liquido. La pressione 15 interna alla camera (91) tenderà quindi a scendere al di sotto della pressione atmosferica, e la pressione atmosferica esercitata dall'aria ambiente sull'altra faccia del pistone (10) spingerà nuovamente il pistone verso l'interno del cilindro (9) ristabilendo l'equilibrio delle pressioni interna ed esterna.

Ad ogni ciclo termico cui è sottoposto lo stampo (200) corrisponde quindi una corsa verso 20 l'esterno ed una successiva corsa verso l'interno del pistone (10).

Al fine di aumentare la quantità di liquido presente all'interno di detta camera (91), aumentare la corsa assiale del pistone al variare della temperatura e, al contempo, mantenere limitate le dimensioni complessive del dispositivo, preferibilmente la parte terminale di detta camera (91) è di diametro maggiore rispetto al diametro della parte che accoglie scorrevolmente il pistone (10).

Come detto l'albero (101) è vincolato in maniera solidale ad una staffa (8), il cui moto alternato solidale a quello del pistone alimenta la rotazione di un dispositivo meccanico contagiri.

5 Secondo un modo preferenziale ma non limitativo di realizzazione, il dispositivo meccanico contagiri comprende tre ruote (15, 16, 17), vincolate in modo da poter ruotare intorno ad uno stesso asse. Ciascuna ruota, come mostrato in figura 8 a proposito della ruota delle unità (15), comprende, sulla propria superficie laterale, 9 incavi esterni (151) ed un incavo interno (152).

Con riferimento alla figura 7 allegata, in cui è mostrata una vista esplosa del dispositivo 10 contacicli, vediamo come l'alberino di ancoraggio (20) sia solidale ad una prima estremità di un primo braccio (21), che è incernierato all'estremità opposta. Al moto alternato dell'alberino di ancoraggio (20) corrisponde quindi una rotazione alternata di detto primo braccio (21) , cui è altresì incernierato un carrello (14), dotato di tre denti (141, 142, 143) di lunghezza differente posizionati . I denti (141, 142, 143) del carrello (14) sono spinti da una molla (25) verso le ruote.

15 II primo (141) di detti denti è configurato per impegnare gli incavi esterni (151) di detta ruota delle unità (15), provocando l'avanzamento di un decimo di giro di detta ruota per ogni ciclo di andata e ritorno dell'albero (101) vincolato al pistone (10). Nel momento in cui il primo dente (141) si trova in corrispondenza dell'incavo interno (152) di detta ruota delle unità, il carrello (141) può avvicinarsi maggiormente alle ruote, ed il secondo dente (142) può impegnare gli incavi esterni della 20 ruota delle decine, facendola avanzare di uno scatto. Evidentemente la ruota delle decine (16) avanza una volta ogni dieci scatti della ruota delle unità (15). Con analogo meccanismo il terzo dente (143) fa avanzare la ruota delle centinaia (17) una volta ogni dieci scatti della ruota delle decine (16).

In figura 9 è mostrata una vista in sezione in cui è mostrato il momento in cui il primo dente (141) del carrello (14) può incunearsi per consentire al secondo dente di far avanzare la ruota delle decine (16).

Come evidente dalla vista esplosa di figura 2, l'involucro (23) è provvisto di un vetrino 5 trasparente (3), in corrispondenza della posizione delle ruote (15, 16, 17), configurato in modo da consentire di visualizzare un numero per ciascuna ruota. Evidentemente quando viene realizzato il dispositivo le ruote saranno posizionate in modo da mostrare, inizialmente, il valore "0" verso il vetrino (3).

Si specifica che l'involucro (23) e la base (18) sono configurati in modo tale da esercitare 10 tenuta tra di loro, anche per mezzo di interposizione di elementi tipo o-ring o similari, e garantiscono quindi l'utilizzo del dispositivo non solo ad elevate temperature ma anche alle elevate pressioni cui gli stampi vanno incontro quando utilizzati in autoclave, tipicamente fino a 7 bar.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo contacicli meccanico (100) per contare e visualizzare il numero di cicli termici, comprendenti il passaggio da una temperatura minima ad una temperatura massima e viceversa, cui è sottoposto uno stampo (200) comprendente un cilindro (9) comprendente una camera (91) riempita di un liquido avente punto di ebollizione inferiore alla temperatura massima di detti cicli termici ed un pistone (10) scorrevolmente inserito all'interno di detto cilindro (9), configurato per muoversi di moto alternato lungo l'asse di detto cilindro (9) al variare del volume del liquido contenuto in detta camera (91) e per trasmettere il proprio moto ad un dispositivo meccanico contacicli comprendente una pluralità di ruote affiancate (15, 16, 17) ciascuna recante l'indicazione progressiva dei numeri da 0 a 9, e configurato in maniera tale da far avanzare, ad ogni ciclo del moto alternato di detto pistone (10), di una unità il numero visualizzato da dette ruote 2. Dispositivo contacicli meccanico (100) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto pistone (10) è configurato in modo da esercitare una tenuta circonferenziale sulla parete interna di detto cilindro (9) ed in modo da dividere lo spazio interno di detto cilindro (9) tra detta camera (91) ed una seconda camera (92), e comprendente inoltre una ghiera di chiusura (12) configurata in modo da chiudere l'altra estremità di detto cilindro (9) e comprendente un foro (121) attraverso il quale fuoriesce un albero (101) solidale a detto pistone (10). 3. Dispositivo contacicli meccanico (100) secondo la rivendicazione 1 o 2 comprendente inoltre un involucro esterno comprendente una base (18) configurata per essere vincolata alla superficie esterna di uno stampo (200) di cui si vuole contare il numero di cicli ed un involucro superiore (23) configurato per contenere le parti fisse e mobili di detto dispositivo detto involucro esterno e detta base essendo configurati per esercitare tenuta tra di loro rispetto ad una pressione esterna. 4. Dispositivo contacicli meccanico (100) secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la parte terminale di detta camera (91) è di diametro maggiore rispetto al diametro di detto cilindro (9) che accoglie scorrevolmente detto pistone (10).