IT201800010844A1

IT201800010844A1 - Elemento a guarnizione di tenuta per un’apparecchiatura di miscelazione, metodo di ottenimento ed applicazione dello stesso e relativa attrezzatura speciale di montaggio.

Info

Publication number: IT201800010844A1
Application number: IT102018000010844A
Authority: IT
Inventors: Marco Volpato; Maurizio Corti; Fabio Fini; Luca Campi
Original assignee: Afros Spa
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2018-12-05
Publication date: 2020-06-05
Also published as: CN111267259B; EP3663063B1; CN111267259A; KR20200069240A; US11559920B2; US20200180187A1; EP3663063A3; EP3663063A2

Description

DESCRIZIONE PER BREVETTO DI INVENZIONE

Avente titolo: “Elemento a guarnizione di tenuta per un’apparecchiatura di miscelazione, metodo di ottenimento ed applicazione dello stesso e relativa attrezzatura speciale di montaggio”.

SFONDO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione concerne un elemento a guarnizione di tenuta per un’apparecchiatura di ricircolo e miscelazione ed un metodo per ottenere tale elemento ed applicarlo all’apparecchiatura di ricircolo e miscelazione che, più precisamente, comprende una testa di miscelazione ad alta pressione per componenti polimerici atti a formare una miscela chimicamente reattiva.

In particolare, l’elemento a guarnizione di tenuta secondo l’invenzione ha una conformazione geometrica a griglia, di tipo reticolare, ed è destinato ad essere applicato ad un elemento valvolare di ricircolo e miscelazione per i componenti polimerici, detto anche cassetto valvolare, mobile scorrevolmente nella camera di miscelazione della suddetta testa. STATO DELL’ARTE

Sono note apparecchiature di miscelazione ad alta pressione per componenti polimerici atti a formare miscele chimiche di resine reattive destinate ad essere iniettate o erogate in uno stampo.

Apparecchiature di miscelazione sono ad esempio note da US4332335 e EP1927448. Un’apparecchiatura di miscelazione, più precisamente una testa di miscelazione ad alta pressione, comprende una camera di miscelazione nella quale due o più componenti polimerici, addotti attraverso rispettive aperture e associati iniettori dotati di ugelli per la formazione di getti, vengono fatti collidere frontalmente uno contro l’altro o contro le pareti della camera di miscelazione con elevata energia cinetica per generare elevata turbolenza e formare una miscela reagente la quale, una volta lasciata la camera di miscelazione, fluisce in un condotto di erogazione per poi raggiungere lo stampo.

La testa di miscelazione è dotata internamente di un cassetto valvolare reciprocabile scorrevolmente nella camera di miscelazione.

Il cassetto valvolare è comandato tramite una testata di pistone idraulico accoppiata posteriormente a innesto, oppure realizzata integralmente di pezzo con lo stelo del cassetto valvolare medesimo.

La testata di azionamento scorre entro un cilindro idraulico associato alla testa di miscelazione. Il cilindro idraulico e la testata comandano il movimento di scorrimento del cassetto di miscelazione in apertura e chiusura.

Il cassetto valvolare è dotato di cave longitudinali che, nella posizione operativa nella quale il cassetto valvolare stesso chiude la testa di miscelazione, si affacciano sulle estremità frontali degli iniettori e provvedono al ricircolo dei singoli componenti verso rispettivi condotti di ricircolo.

Più precisamente, il cassetto valvolare è mobile assialmente tra una posizione arretrata, in cui libera gli ugelli di iniezione dei componenti chimici reattivi e apre la camera di miscelazione verso il condotto di erogazione, ed una posizione avanzata di ricircolo dei singoli componenti polimerici, in cui il cassetto valvolare chiude la camera di miscelazione, espelle la miscela residua direttamente nel condotto di erogazione e contestualmente intercetta i getti dei componenti chimici e ne effettua il ricircolo indirizzando i flussi verso i condotti di ricircolo.

Nella posizione avanzata di chiusura, le cave longitudinali intercettano gli ugelli di iniezione mettendoli in comunicazioni con i condotti di ricircolo posizionati posteriormente, così da convogliare i componenti polimerici reattivi verso i rispettivi serbatoi.

Prima di essere erogati e miscelati in rapporto stechiometrico, i componenti polimerici vengono dosati e fatti circolare, separatamente uno d’altro, ad un opportuno rapporto in portate massiche ed ad opportune pressioni generate tramite gli iniettori ed i rispettivi ugelli attraverso le cave del cassetto di miscelazione allo scopo di assicurare che, superato il transitorio di raggiungimento dei parametri di processo per le singole resine, il dosaggio avvenga nel corretto rapporto stechiometrico tra i componenti reattivi e di assicurare il giusto settaggio e stabilizzazione dei parametri fondamentali di processo quali portate massiche, temperatura, pressione, rapporto e dispersione di eventuali cariche o agenti di espansione.

Le cave longitudinali di ricircolo possono avere diverse conformazioni geometriche e profondità, variabili in funzione della geometria della camera di miscelazione e del cassetto valvolare su cui vengono ricavate.

Generalmente il profilo in pianta delle cave presenta una forma allungata longitudinalmente con bordi paralleli e bordi terminali a semicerchio oppure bordi rettilinei a formare un profilo rettangolare ecc…

E’ possibile prevedere due o più cave, in base al numero di componenti da miscelare, disposte mutuamente parallelamente e distribuite sequenzialmente in senso circonferenziale, sulla superficie cilindrica del cassetto valvolare.

Tra una cava ed un’altra rimane definita una porzione di superficie cilindrica o setto che separa un componente chimico presente in una cava dalla cava contigua e lo separa analogamente dal fronte e dalla parte posteriore del cassetto valvolare. I setti hanno la funzione di tenere separati i componenti sia durante la fase di ricircolo sia nella condizione operativa di flusso nullo nelle cave che si ha sia quando l’apparato di dosaggio è inattivo sia quando il cassetto è in posizione arretrata di erogazione e miscelazione.

I setti tengono separati i componenti anche quando le cave rimangono riempite da resine statiche durante la fase attiva di miscelazione.

La presenza dei setti tra le cave e attorno al fronte e al retro delle cave impedisce quindi che i componenti, trafilando da una cava ad un’altra, formino grumi di materiale reagito all’interno delle cave stesse con conseguente dannoso trasferimento durante il ricircolo verso uno dei serbatoi di stoccaggio.

Il corpo cilindrico del cassetto, dove non sono ricavate le cave, viene realizzato con superficie liscia rettificata e con giochi di accoppiamento molto ridotti (da 4 a 120 micrometri) con la sede (il cui fronte forma la camera di miscelazione) in cui esso scorre.

La forte riduzione dei giochi di accoppiamento tra stelo del cassetto valvolare e sede della camera di miscelazione garantisce l’espulsione, anche per raschiatura, delle resine reagenti durante la chiusura del cassetto valvolare.

Nel caso di camera di miscelazione avente una dimensione longitudinale corta (tipica della configurazione ad “L” delle teste di miscelazione dove la camera di miscelazione sbocca in un condotto di deflusso posto ortogonalmente alla medesima) anche le cave di ricircolo risultano corte e la loro estensione è la minima necessaria per mettere in comunicazione le aperture di immissione dei getti (provenienti dagli iniettori) con le aperture di ricircolo.

Nel caso invece di camera di miscelazione piuttosto allungata verso l’uscita e che prosegue nella sezione di deflusso (tipica della configurazione diritta o lineare delle teste di miscelazione dove la camera di miscelazione si estende con continuità definendo più a valle un condotto di deflusso della medesima sezione) allo scopo di convogliare al meglio il flusso di miscela in uscita dalla testa, evitandone il più possibile un moto turbolento, le cave si prolungano verso la zona di deflusso fino in prossimità dell’estremità anteriore del cassetto valvolare; ciò serve a mantenere contenuta la sezione circolare di raschiatura ed accecamento degli iniettori allo scopo di ridurre al minimo il periodo di tempo nel quale si protrae la condizione di accecamento quando il cassetto valvolare viene avanzato o retratto.

In sintesi, le cave si estendono in maniera tale da interrompersi sulla parte frontale e su quella posteriore del cassetto valvolare, e le sezioni cilindriche ed i setti di separazione cilindrici che risultano definiti e interposti tra le cave, grazie ai giochi ridotti nell’accoppiamento e grazie alla viscosità dei componenti chimici e della miscela, operano normalmente da organi di tenuta per impedire o ridurre il travaso e trafilamento da una cava all’altra e per impedire la fuoriuscita verso la zona frontale e verso la zona posteriore del cassetto valvolare.

I componenti reattivi, essendo allo stato liquido e sottoposti a pressioni differenti da una cava all’altra, tendono a trafilare in quantità ridotte tra una cava a pressione più elevata e l’adiacente a pressione inferiore e anche sul fronte del cassetto valvolare.

Quando le resine sono molto viscose e le cave distanti (setti piuttosto spessi) il trafilamento può essere tollerato avvalendosi del gioco ridotto tra camera di miscelazione e cassetto valvolare.

Tuttavia, sussistono particolari circostanze quali:

- Resine con bassa viscosità e/o ricircolate a temperature elevate che pertanto trafilano copiosamente anche in meati ristretti,

- Accoppiamenti piuttosto laschi tra cassetto valvolare e relativa sede nella camera di miscelazione,

- Cave di ricircolo e cassetti valvolari aventi lunghezze notevoli (specialmente nel caso di testi di miscelazione dritte),

- Una o più resine si trovano nella rispettiva cava di ricircolo ad una pressione elevata (e.g. quando nella resina è disciolto un agente di espansione gassoso avente pressione di vapore elevata come l’anidride carbonica CO2), - Resine che polimerizzano rapidamente anche con quantità minime in contatto reciproco,

- Una delle resine contiene in dispersione un altro liquido classificato come pericoloso che pertanto non deve assolutamente trafilare né inquinare il circuito in cui scorre un’altra resina,

che rappresentano delle condizioni critiche di utilizzo in cui non è tollerabile alcun trafilamento delle resine o componenti reagenti tra una cava e l’altra o frontalmente e posteriormente al cassetto valvolare.

In questi casi, è quindi di importanza fondamentale evitare che, durante il ricircolo dei componenti chimici con il cassetto valvolare in posizione avanzata di chiusura, i singoli componenti chimici possano trafilare da una cava ad un’altra mescolandosi mutuamente e contaminando quindi i serbatoi. E’ importante altresì evitare un trafilamento verso e da zone a valle delle cave del cassetto valvolare, vale a dire verso o proveniente dalla camera del condotto di erogazione. Il condotto di erogazione nelle teste ad L alloggia lo stelo di autopulizia del condotto stesso il quale può avere una sezione ridotta nella parte posteriore alla testata autopulente; tale riduzione di sezione è soggetta a possibili accumuli e intasamenti di resina reagita nel caso in cui questa trafilasse dal fronte del cassetto valvolare verso la camera di erogazione quando lo stelo di autopulizia è in posizione chiusa. Inoltre una parte di resina reagente potrebbe trafilare dalla camera di erogazione verso la camera di miscelazione – quindi nelle cave di ricircolo – quando lo stelo di autopulizia è aperto in posizione arretrata, se la pressione nello stampo e nel condotto di erogazione fosse superiore a quella nelle cave.

Nelle teste di tipo “diritte”, il condotto di erogazione è la semplice continuazione della camera di miscelazione e pertanto un trafilamento dal fronte delle cave provocherebbe una fuoriuscita delle resine verso l’esterno; mentre la presenza di una pressione elevata nella cavità in cui viene iniettata le resina - per esempio per improvvisa saturazione del riempimento della cavità o per la presenza di fibra che ostacola il deflusso della resina -provocherebbe un trafilamento di resina reagente entro le cave del cassetto valvolare durante la fase di erogazione.

Allo scopo di fronteggiare questi problemi di trafilamento, sul cassetto valvolare vengono posizionati uno o più elementi anulari di tenuta anteriormente e anche posteriormente alle cave, alloggiati in sedi circolari e disposti per contrastare il trafilamento anteriore e posteriore dei componenti polimerici

La funzione di questi elementi di tenuta è quindi quella di contribuire ad isolare, fluidicamente, una rispetto all’altra, le cave di ricircolo e di isolarle anche rispetto alle porzioni frontale e posteriore del cassetto valvolare, evitando quindi gli indesiderati trafilamenti di fluido sopra riferiti.

L’applicazione di semplici guarnizioni anulari sul cassetto valvolare, di fatto non ha consentito di risolvere il problema di evitare efficacemente i trafilamenti di resine; infatti i frequenti movimenti alternativi del cassetto valvolare tra la posizione arretrata di apertura e la posizione avanzata di chiusura, in particolare l’interazione con le zone di spigolo dei fori di adduzione su cui si affacciano gli iniettori e dei fori di ricircolo, causano un rapido deterioramento delle suddette guarnizioni anulari Le guarnizioni anulari, disponibili normalmente da commercio, inoltre non possono essere inserite lungo cave longitudinali se non hanno uno sviluppo a losanga o che ne renda possibile l’adattamento della loro sagoma ad anello.

Nelle apparecchiature di miscelazione convenzionali risulta quindi necessario procedere a ripetuti e frequenti arresti, con lunghi tempi di interruzione della produzione, per gli interventi di pulizia e di manutenzione necessari per la sostituzione e/o il ripristino delle guarnizioni usurate.

E’ noto anche l’uso di guarnizioni, applicate e realizzate tramite riempimenti di resina sigillante. In sostanza, nella parte anteriore e posteriore delle cave, sulla superficie cilindrica del cassetto valvolare, vengono ricavate apposite cave circonferenziali dove viene applicata, anziché una normale guarnizione disponibile da commercio quale un O-ring circolare, una resina in forma di pasta polimerizzante.

La resina polimerizzante viene colata nelle cave e anche sulla superfice del cassetto, fatta polimerizzare per il tempo necessario, anche per esempio scaldandola, e poi rimossa nella parte eccedente un certo diametro per tornitura e/o molatura così da assumere la sporgenza utile a sigillare le superfici con cui viene a contatto nella camera di miscelazione come, per esempio, la parte frontale del cassetto valvolare, agendo così da tenuta per la resina rispetto all’esterno.

E’ tecnica nota anche la resinatura tramite resina polimerizzante indurente e sufficientemente elastica che viene applicata ad un reticolo di piccoli canali che circondano ciascuna cava sul fronte sul retro e lungo i setti di separazione.

La superficie della resina polimerizzata eccedente viene successivamente tornita e/o molata, fino a lasciare sporgere lo spessore necessario per poter fungere da guarnizione a tenuta.

L’uso di questa tipologia di guarnizioni, applicate come riempimenti di resina e/o paste sigillanti, non è esente da limiti e problemi tuttora irrisolti.

Ad esempio, US-A-3.799.199 descrive un’apparecchiatura avente un cassetto valvolare della camera di miscelazione, sul quale sono ricavate scanalature di tenuta trasversali che intersecano una pluralità di scanalature longitudinali e che sono destinate ad accogliere la resina che polimerizzando genera un elemento di tenuta con nervature di tenuta che si estendono longitudinalmente e trasversalmente.

Un difetto di questa apparecchiatura è data dal fatto che, soprattutto in condizioni di elevata viscosità delle resine e di forti squilibri di pressione tra i componenti polimerici, la miscela reattiva la miscela reattiva spesso non è n grado di raggiungere e ripristinare le parti usurate dell’elemento di tenuta polimerizzato.

Inoltre, questo tipo di elemento di tenuta, ottenuto tramite polimerizzazione della stessa miscela da erogare, presenta ulteriori inconvenienti.

In apparecchiature di questo tipo la miscela reagita tende ad incollare il cassetto valvolare al condotto di erogazione.

Le forze di adesione possono essere tali da generare anche sforzi elevati, sottoponendo il cassetto valvolare e la tenuta ad eccessiva fatica e fenomeni di grippaggio durante il moto di scorrimento alternato.

Tali inconvenienti si riscontrano, analogamente, anche nelle apparecchiature descritte in EP1979143, US4279517 e DE2801942.

Di seguito si illustrano più nello specifico la tecnica nota del metodo di realizzazione di questi tipi di guarnizioni di tenuta tradizionali applicate in forma di resine polimerizzanti e i problemi che ne derivano. In generale queste applicazioni prevedono di riempire preliminarmente di resina le scanalature con diversi metodi per esempio con spalmatura manuale oppure per colata sulla superficie mentre il pezzo è messo in rotazione, oppure per iniezione entro un’unità a maschera.

La resina con cui si realizza la tenuta tradizionale è generalmente una resina reattiva bicomponente che viene dapprima premescolata col proprio induritore e poi spalmata su tutta la superfice del cassetto valvolare tramite un erogatore o una spatola di supporto dopo aver preventivamente occluso temporaneamente le cave di ricircolo con un tampone sagomato. In questo modo i canali o scanalature - destinati ad alloggiare il futura elemento di tenuta -vengono riempiti senza quindi interessare le cave di ricircolo già protette dai summenzionati tamponi.

Durante l’operazione di applicazione della resina polimerizzante, il cassetto valvolare può essere messo in rotazione per rendere omogenea la spalmatura e lasciato ruotare attorno ad un’asse orizzontale fino alla solidificazione che può essere accelerata operando un trattamento termico di riscaldamento tramite aria calda o all’interno di un forno.

La solidificazione può anche essere accelerata con l’utilizzo di lampade infrarosse o tramite irradiazione con luce ultravioletta.

In alternativa la resina può essere iniettata entro i canali o scanalature del cassetto valvolare richiudendole successivamente entro un apposito stampo o maschera realizzato in due pezzi, serrato sul cassetto valvolare.

Tuttavia tutte queste metodologie inglobano, durante l’applicazione della resina in alcune zone, la presenza di bolle d’aria o causano la formazione di vacuoli da sovrapposizione/giunzione degli strati, sopra e sotto pelle, dove la resina non risulta penetrata uniformemente. In corrispondenza di queste bolle e vacuoli, una volta che la resina è stata tornita e molata, risultano delle zone puntiformi nelle quali i componenti reattivi successivamente trafilano ulteriormente; il trafilamento è evidente in quanto porta lentamente alla formazione di piccole goccioline sul fronte del cassetto valvolare. Naturalmente, il trafilamento è più accentuato tra le cave dove il fenomeno non è visibile ma crea nel tempo accumuli di materiale reagito.

Una volta terminata la polimerizzazione della resina che quindi risulta sufficientemente solidificata e ben aderente alla superficie dei canali/scanalature di tenuta, si procede con l’asportazione per tornitura e molatura - ponendo in rotazione il cassetto valvolare - delle parti di resina in eccesso.

La resinatura tornita e molata inoltre presenta ulteriori problemi.

Per esercitare la tenuta, la dimensione della superficie resinata finale deve eccedere quella del foro. Durante la molatura della superficie esterna finale della resinatura, essa viene lasciata sporgere rispetto al diametro del cassetto valvolare di una quantità opportuna, tale che possa comprimersi durante la fase di introduzione nella sede di alloggiamento in cui è destinata a scorrere (vale a dire la camera di miscelazione) e realizzare cosi la tenuta per deformazione e compressione della resina stessa. Essendo la resina poco elastica e con qualche difformità dovuta alla deposizione, sia nelle operazioni di inserimento del cassetto valvolare nel foro sia durante il funzionamento si assiste al seguente fenomeno: le forze di attrito, durante il movimento e il passaggio di fronte ai fori degli iniettori, combinate con la compressione entro il foro, possono determinare il distacco di pezzi interi della resinatura che spesso non si rigenera da sola essendo dilavata dai continui ricircoli.

Sebbene la sopra descritta tecnica di realizzazione di tenute formate tramite applicazione di resine solidificanti (detta “resinatura”) risulti spesso vantaggiosa rispetto all’applicazioni di tradizionali guarnizioni di tipo “O-Ring” o simili, tuttavia sono da enumerare numerosi limiti ed inconvenienti come di seguito illustrato.

Per iniziare, il ciclo di preparazione richiede la pulizia perfetta dei canali/scanalature/gole di tenuta e della loro superficie al fine di far aderire adeguatamente la resina che viene spalmata; se tale superficie non è adeguatamente pulita, l’adesione non risulta efficace causando, durante l’uso, un distacco per pezzi della resina polimerizzata.

Inoltre, risulta alquanto difficile riuscire ad applicare e spalmare la miscela di resina polimerizzante senza inglobare bolle d’aria.

La resina solidificante spesso contiene bollicine d’aria intrappolate o vacuoli in corrispondenza delle zone di giunzione o di sovrapposizione degli strati che ne riducono la resistenza e la durata. Inoltre se si generano bolle d’aria relativamente grandi, si è spesso obbligati a rimuovere la resina e a ripetere l’operazione di resinatura anche più volte.

Le operazioni di preparazione del cassetto valvolare, spalmatura, solidificazione e le lavorazioni successive risultano lente e onerose e richiedono una particolare attenzione alla finitura superficiale col diametro necessario a conseguire la tenuta.

Inoltre anche in assenza dei problemi sopra elencati, nel funzionamento del cassetto valvolare, scorrevole alternatamente tra la posizione avanzata e quella ritratta, si assiste ad una progressiva abrasione della resina di tenuta solidificata a causa dei ripetuti movimenti e a causa del fatto che la resinatura, molto facilmente, subisce un possibile rammollimento sulla superficie causato dal contatto con interazione chimica con i componenti liquidi reattivi, ciò comportando una precoce usura durante lo scorrimento.

La resina, dopo alcune decine di migliaia di cicli, perde il suo stato di compressione iniziale e, a causa di inevitabili fessurazioni e riduzioni di spessore, perde anche parte della sua superficie esterna necessaria per la tenuta idraulica. Pertanto è necessario ripetere le operazioni di resinatura, vale a dire applicazione della nuova resina, dopo aver preventivamente smontato aver smontato il cassetto valvolare e rimosso la vecchia resina.

Infine, la rigenerazione con le resine reagenti funziona e perdura nelle zone in cui non si verifica dilavaggio durante il ricircolo delle resine, mentre dove il dilavaggio non si verifica (tipicamente nel passaggio di fronte agli iniettori), la resinatura non si rigenera, anzi il flusso tende a dilavare anche lungo il resto della cava).

Molto delicata e costosa risulta l’operazione di pulizia delle sedi destinate a ricevere la resina di tenuta.

Si procede dunque nuovamente con la messa in rotazione del cassetto valvolare con l’operazione di riscaldamento per far reagire e solidificare la resina in un tempo ridotto, dopodiché si passa alla molatura e controllo della resina molata e verifica della tenuta.

Tutto ciò purtroppo si traduce naturalmente nella necessità che le suddette operazioni vengano svolte da addetti specializzati, con lunghi tempi di fermo macchina e aggravio di costi di gestione e manutenzione dell’apparecchiatura di miscelazione.

Un ulteriore problema è dato dalla compatibilità chimica, che non sempre è nota, della resina di tenuta al contatto con le resine liquide reattive.

Pertanto, in diversi casi può verificarsi un degrado rapido della tenuta per attacco chimico ed il ripristino della stessa tenuta richiede di ricercare altre resine più o meno compatibili.

Un altro difetto delle resine solidificanti è dato dal non sufficientemente basso coefficiente di attrito che quindi, nello strisciamento con la superficie della camera di miscelazione, si traduce in una rapida usura della tenuta ed in una maggior resistenza allo scorrimento per il cassetto valvolare.

Inoltre, la scarsa elasticità degli elementi di tenuta costituiti di resina polimerizzata non consente di mantenere sigillate le cave di ricircolo quando in almeno una di esse si instaurano pressioni della resina piuttosto consistenti rispetto alla/e cava/e adiacente/i, per esempio differenze di pressione di 20 bar.

Negli anni sono state sperimentate anche altre tecniche di realizzazione degli elementi di tenuta che purtroppo non hanno portato al superamento dei succitati limiti.

Ad esempio, si è provato a racchiudere il cassetto valvolare in uno stampo cilindrico a tenuta posto in pressione, iniettando nelle sedi di tenuta il materiale termoplastico oppure delle resine reagenti.

Anche in questo caso la pulizia delle superfici è fondamentale per garantire un’adeguata adesione del materiale termoplastico iniettato in pressione.

Questa tecnica risulta molto laboriosa per la necessità di garantire la perfetta chiusura stagna dello stampo e per evitare l’inglobamento di bolle d’aria; inoltre viene richiesto l’utilizzo di stampi bivalve configurati ad hoc per la dimensione esatta del cassetto valvolare e resistenti alle elevate pressioni, il che si traduce in elevati costi di realizzazione.

Alla luce di quanto sopra esposto, si ravvisano dunque ampi margini di miglioramento per ciò che riguarda la realizzazione di elementi a guarnizione di tenuta per organi scorrevoli in apparecchiature di miscelazione, in particolare per i cassetti valvolari di teste di miscelazione per componenti reattivi.

SCOPI DELL’INVENZIONE

Scopo principale della presente invenzione è di fornire una soluzione tecnica in grado di superare tutti i sopracitati limiti e problemi e consentire il conseguimento di ulteriori vantaggi.

In particolare, uno scopo è di fornire un metodo che consenta di ottenere, in maniera rapida ed economica, un elemento a guarnizione di tenuta dotato di elevate prestazione ed in grado assolvere con successo la sua funzione di tenuta, compatta e priva di vacuoli e di bolle d’aria, risultando altresì altamente resistente sia all’usura da scorrimento, sia a quella derivante da attacco chimico, non soggetta a criccatura e a dilavaggio quindi avente lunga durata operativa con conseguente sostanziale riduzione di tempi e numero di interventi necessari per la manutenzione.

Un altro scopo dell’invenzione è di fornire un’attrezzatura per il montaggio dell’elemento a guarnizione di tenuta che sia costruttivamente semplificato e comodo da utilizzare, in grado di consentire l’applicazione dell’elemento a guarnizione di tenuta su un cassetto valvolare di una testa di miscelazione in maniera agevole, rapida e ripetitiva, sfruttando le proprietà reologiche del materiale che compone l’elemento a guarnizione di tenuta.

BREVE DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

Quanto sopra è conseguibile mediante un metodo secondo la rivendicazione 1, e mediante l’elemento a guarnizione di tenuta con esso ottenuto, nonché mediante un'attrezzatura speciale, per il montaggio di tale elemento su un cassetto valvolare di una testa di miscelazione, secondo quanto definito rivendicato.

L’invenzione è altresì diretta ad un’apparecchiatura di miscelazione comprendente l’elemento di tenuta a guarnizione sopra riferito.

Grazie all’invenzione vengono conseguiti tutti gli scopi prefissati. In particolare, l’applicazione dell’elemento di tenuta, di materiale ampiamente compatibile, preparata separatamente, risulta molto rapida e agevole, non si ha l’incombenza di ripulire le sedi di alloggiamento con solventi speciali, non sussiste in alcun modo il rischio di inclusione di bolle d’aria o il rischio della presenza di vacuoli e non sono necessarie le operazioni di molatura/tornitura, trattamento termico ed attesa della polimerizzazione che ricorre nella tecnica nota.

Grazie all’invenzione si ottiene inoltre un elemento a guarnizione di tenuta avente un coefficiente di attrito assai ridotto, la cui durata operativa è almeno doppia rispetto agli elementi di tenuta generati per polimerizzazione di resina di tipo noto.

E’ possibile infine fornire istruzioni e pezzi di ricambio per l’applicazione in loco della tenuta presso un reparto di manutenzione meccanica senza necessità di attrezzature particolari e di un lungo training degli operatori.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Tutte le caratteristiche del metodo, dell’elemento a guarnizione di tenuta, dell’attrezzatura di montaggio secondo la presente invenzione, risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue, e dai disegni allegati relativi ad alcune forme di realizzazione preferenziali, in cui:

Figg. 1 e 2 mostrano, rispettivamente in vista esplosa ed in vista assemblata, un cassetto valvolare dotato di un elemento a guarnizione di tenuta secondo l’invenzione;

Fig. 3 mostra un diverso cassetto valvolare dotato di elemento a guarnizione di tenuta avente una configurazione geometrica diversa da quella di Figura 1;

Fig. 4 mostra l’elemento a guarnizione di tenuta di Figura 3;

Fig. 5 mostra un’altra geometria di elemento a guarnizione di tenuta;

Fig. 6 è una sezione trasversale del cassetto valvolare di figura 3;

Fig. 7 mostra un elemento precursore, vale a dire uno sviluppo piano, dell’elemento a guarnizione di tenuta di figura 4;

Fig. 8 mostra un cassetto valvolare privo di elemento di tenuta, in cui sono visibili le sedi di alloggiamento destinare ad accogliere l’elemento a guarnizione di tenuta;

Fig. 9 è una sezione trasversale del cassetto valvolare che mostra il funzionamento dell’elemento di tenuta secondo l’invenzione, alloggiato nella propria sede;

Fig. 10 è una vista laterale di un cassetto valvolare su cui deve essere montato un elemento a guarnizione di tenuta secondo l’invenzione;

Fig. 11 è una sezione trasversale del cassetto valvolare in corrispondenza delle cave di ricircolo e delle sedi di alloggiamento per l’elemento di tenuta;

Fig. 12 è dettaglio ingrandito della sezione di figura 11, che mostra il profilo in sezione trasversale di una sedi per l’alloggiamento dell’elemento di tenuta;

Fig. 13 è una vista come quella di figura 1 ma raffigurante una sede di alloggiamento diversamente conformata geometricamente;

Fig. 14, 15, 16, 17 mostrano in sequenza diverse fasi del metodo di applicazione dell’elemento di tenuta sul cassetto valvolare;

Fig. 18 mostra un’attrezzatura speciale secondo l’invenzione per il montaggio dell’elemento di tenuta sul cassetto valvolare e per l’inserimento del cassetto valvolare nella apposita sede detta testa di miscelazione;

Figg. 19 e 20 mostrano elementi di serraggio temporaneo che fanno parte della suddetta attrezzatura speciale e che sono accoppiati ad un cassetto valvolare;

Figg. 21, 22, 23 sono altre viste dell’attrezzatura speciale di montaggio;

Figg. 24-29 mostrano altri tipi di elementi di serraggio temporaneo inclusi nell’attrezzatura speciale di montaggio secondo l’invenzione;

Figg. 30 e 31 mostrano un’altra versione di attrezzatura e metodo per l’applicazione dell’elemento di tenuta ed assemblaggio del cassetto valvolare con la testa di miscelazione secondo l’invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

Con riferimento alle figure allegate, viene descritto un elemento 1 a guarnizione di tenuta secondo l’invenzione, da montare su un organo 2 scorrevole di un’apparecchiatura M di miscelazione, più precisamente su un cassetto 2 valvolare di una testa M per la miscelazione di componenti polimerici chimicamente reattivi per l’ottenimento di una miscela da iniettare o versare in uno stampo.

La miscela può essere, in particolare, una miscela poliuretanica ottenuta a partire da un primo e da almeno un secondo componente polimerico, quale un poliolo o un isocianato oppure una miscela epossidica o poliestere o fenolica o vinilestere o siliconica composta da almeno una resiana reattiva e da almeno un indurente reattivo.

Come si evincerà dalla descrizione che segue, l’invenzione è diretta ad un sistema di tenuta composto dal cassetto valvolare 2 della testa M di miscelazione e dall’elemento 1 a guarnizione di tenuta realizzato - separatamente dal cassetto valvolare 2 stesso - in un pezzo con struttura reticolare, o a griglia, ed applicato al cassetto 2 valvolare tramite un’attrezzatura 10 speciale di montaggio, anch’essa oggetto della presente invenzione.

Al fine di meglio chiarire il contesto applicativo dell’invenzione, si descrive molto sinteticamente la testa M di miscelazione destinata ad includere la elemento 1 a guarnizione di tenuta.

La testa M di miscelazione ha un corpo-base 13 al cui interno è definita una cavità 3 a sede, precisamente una camera 3 di miscelazione atta a ricevere, tramite rispettive aperture di iniezione e relativi iniettori, i componenti polimerici.

Tale camera 3 di miscelazione funge anche da sede per accogliere scorrevolmente il cassetto 2 valvolare mobile.

Il cassetto valvolare 2 ha una porzione a stelo 15 che si estende con un asse longitudinale L ed è connesso posteriormente ad una porzione a testata di pistone 17 di azionamento.

Sulla porzione a stelo 15 sono ricavate due o più cave 16 longitudinali per il ricircolo dei componenti polimerici.

Il cassetto valvolare 2 è reciprocabile nella camera 3 di miscelazione tra una posizione arretrata di apertura, che consente l’erogazione della miscela, ed una posizione avanzata per la chiusura della camera 3 di miscelazione, nella quale posizione avanzata le aperture di iniezione vengono messe in comunicazione mediante le cave longitudinali 16 con rispettive aperture di ricircolo praticate sul corpo-base 13.

Per l’applicazione dell’elemento 1 a guarnizione di tenuta secondo l’invenzione, il cassetto 2 valvolare deve essere dotato di sedi S di alloggiamento per l’elemento 1, con forme geometriche adattate a ricevere l’elemento 1 stesso e mantenerlo in posizione senza dover necessariamente trattare le superfici di ricezione.

Le suddette forme geometriche devono essere tali da consentire all’elemento 1 a guarnizione un contatto scorrevole di tenuta contro la superficie interna della camera 3 di miscelazione.

In termini generali, il metodo secondo la presente invenzione prevede dapprima di ricavare, da un materiale con caratteristiche elastiche e/o plastiche, un elemento-precursore P che, una volta applicato al cassetto 2 valvolare, costituirà l’elemento 1 a guarnizione di tenuta vero e proprio.

L’elemento P precursore viene sagomato in modo da presentare una struttura reticolare, o struttura a griglia, vale a dire presenta una serie di porzioni di tenuta longitudinali 20 destinate ad estendersi parallelamente ad un asse longitudinale L del cassetto valvolare 2 e porzioni di tenuta trasversali 21 destinate ad estendersi circonferenzialmente attorno al suddetto asse longitudinale L.

Il materiale con caratteristiche elastiche e/o plastiche adottato per l’elemento precursore P, e di conseguenza per l’elemento 1 a guarnizione di tenuta finale, presenta un basso coefficiente d’attrito e viene scelto in un gruppo comprendente:

- PTFE (politetrafluoroetilene),

- ETFE (etilene-tetrafluoroetilene),

- CTFE (policlorotrifluoroetilene),

- PFA (perfluoroalcossi),

- FEP (etilene-propilene-fluorurato),

- E-CTFE (etileneclorotrifluoroetilene),

- PVDF (polivinilidenfluoruro).

L’elemento 1 a guarnizione di tenuta, realizzato in uno dei suddetti materiali, è soggetto ad una usura molto ritardata e risulta altamente resistente a moltissimi agenti chimici. Pertanto, la vita operativa dell’elemento 1 a guarnizione di tenuta risulta notevolmente maggiore rispetto ai sistemi di tenuta noti.

In una versione del metodo, è previsto l’ottenimento dell’elemento-precursore P, ritagliandolo da un foglio di materiale con caratteristiche elastiche e/o plastiche.

Precisamente, da tale foglio viene ritagliato un elemento di sviluppo piano che è destinato ad essere successivamente curvato e avvolto al cassetto 2 valvolare.

La geometria dello sviluppo piano è quindi dimensionato per tener conto delle dilatazioni/contrazioni, o in generale della variazione geometrica che l’elemento 1 subisce per effetto della sua deformazione elastica e /o plastica durante il posizionamento forzato sul cassetto 2 valvolare.

In altre parole, le dimensioni dell’elemento a griglia (la sagoma della guarnizione) e le sue sezioni sono scelte in funzione delle dimensioni di sviluppo in pianta delle sedi S destinate a riceverle, tenendo conto dell’allungamento derivante dalle operazioni di montaggio e, in sezione, dell’adattamento che si ottiene con la pre-deformazione e successivo forzamento associato all’accoppiamento del cassetto 2 valvolare con la camera 3 di miscelazione cilindrica.

In generale, lo sviluppo longitudinale dell’elemento 1 a guarnizione di tenuta è variabile da 10% a -35% preferibilmente da 5% a -22% rispetto alla corrispondente lunghezza delle sedi di alloggiamento S longitudinali per tener conto dell’allungamento derivante dal posizionamento forzato con azione di pressione nelle rispettive sedi S di alloggiamento del cassetto 2 valvolare e per tener conto della contrazione di sezione conseguente al posizionamento forzato.

Analogamente, lo sviluppo circonferenziale dell’elemento 1 a guarnizione di tenuta è variabile da 10% a -12% preferibilmente da 5% a -5% rispetto alla corrispondente lunghezza circonferenziale delle sedi di alloggiamento S trasversali per tener conto sia della compressione dell’elemento 1 a guarnizione e posizionamento forzato nelle rispettive sedi S e per indurre una giunzione forzata delle due estremità terminali dell’elemento 1 stesso.

L’operazione di taglio dell’elemento P precursore può essere eseguita tramite taglio a laser oppure tramite taglio a getto liquido ad elevata pressione, comprendente acqua arricchita con particelle solide abrasive.

In alternativa, è possibile ricavare detto l’elemento-precursore P tramite lavorazione di una barra tonda piena o tubolare del materiale elastico e/o plastico, così da conferire all’elemento-precursore P direttamente una configurazione reticolare o a griglia di forma cilindrica già prima di essere calzato sul cassetto 2 valvolare.

L’elemento-precursore P, comprende delle estremità opposte destinate ad essere affacciate l’una all’altra ed essere giuntate mutuamente, ad esempio tramite con una goccia di collante a base di colla liquida o mastice in modo tale da restringerne lo sviluppo circonferenziale della quantità opportuna per risultare chiuso e ben avvolto allo stelo 15 del cassetto 2 valvolare.

Una volta ottenuto l’elemento-precursore P, questo stesso viene pre-posizionato attorno allo stelo 15 e si procede successivamente con l’applicazione di una serie di elementi (C0, C1, C2, C3; C4) di serraggio temporaneo, secondo l’invenzione, disposti per esercitare sull’elemento-precursore P un’azione di compressione e contrazione radiale che serve ad inserire ed accoppiare l’elemento-precursore nelle rispettive sedi S di alloggiamento previste sul suddetto stelo 15 del cassetto 2 valvolare.

Le fasi dall’applicazione dell’elemento P precursore (da cui si genera l’elemento 1 a guarnizione) all’introduzione del cassetto 2 valvolare nella testa M di miscelazione sono sinteticamente rappresentate nelle figure da 14 a 17.

Gli elementi di serraggio temporaneo, in una versione, comprendono collari di serraggio (C1, C2, C3) meccanico amovibili, ciascuno definito da una rispettiva coppia di organi (4A, 4B; 5A,5B; 6A, 6B) di serraggio accoppiabili e serrabili tramite organi a vite o equivalenti. Nelle figure da 17 a 29 sono mostrate vari tipi di collari di serraggio, le cui configurazioni geometriche sono diverse l’una dall’altra per adattarsi a specifiche conformazioni dei cassetti valvolari.

Gli utensili speciali forniti dall’invenzione, in particolare i collari di serraggio, per la compressione e l’adattamento dell’elemento 1 a guarnizione hanno forma e composizione specifica e dipendono anche dalla geometria del cassetto 2 valvolare.

I collari di serraggio meccanico C1, C2, C3 sono formati da due semi-collari, (collari divisi a metà lungo un diametro) che, riaccoppiati, assumono la forma di un elemento cilindrico corto cavo avente un foro/apertura centrale della misura del diametro del cassetto 2 valvolare, con tolleranza in eccesso rispetto alla quota nominale D di quest’ultimo.

Il diametro del foro centrale dei collari di serraggio meccanico (C1, C2, C3) ha una tolleranza con un valore inferiore pari a D 0,010 mm Dx0.001 ed un valore superiore pari a D 0,020 mm Dx0.0025.

Le due semi-parti vengono connesse e strette da viti di assiemaggio che permettono di montare le semi-parti attorno al cassetto 2 valvolare recante l’elemento 1 a guarnizione, serrando e mantenendo il tutto ben compresso per mezzo delle viti di serraggio.

Si applica una pluralità di questi collari di serraggio in serie per pressare l’elemento 1 a guarnizione permettendo a quest’ultimo di deformarsi adattandosi entro la sezione delle sedi e solitamente di allungarsi per adattarsi quanto necessario evitando che si formino pieghe o imbozzamenti; successivamente si rimuove uno per volta i collari di serraggio durante l’inserimento del cassetto 2 valvolare dotato dell’elemento 1 a guarnizione precompresso e predeformato nella propria sede o camera 3 di miscelazione.

Le sedi S di alloggiamento o cave hanno preferibilmente una sezione prismatica con lato aperto più stretto del fondo o rettangolare ovvero a coda di rondine preferibilmente con angoli di fondo smussati.

La forma preferibilmente a sezione prismatica con lato aperto più stretto del fondo o rettangolare ovvero a coda di rondine delle sedi S combinata con la deformabilità del materiale utilizzato per la tenuta (es. PTFE) che permette un certo scorrimento e adattamento, fanno in modo che l’elemento 1 a guarnizione di tenuta si adatti opportunamente alla sagoma della zona che lo alloggia penetrandovi forzatamente per compressione.

Per l’applicazione dell’elemento 1 di tenuta, può essere prevista una fase di riscaldamento del cassetto 2 valvolare e degli elementi (C0, C1, C2, C3; C4) di serraggio temporaneo al fine di agevolare ed accelerare l’adattamento elasto-plastico dell’elemento 1 a guarnizione di tenuta nelle rispettive sedi di alloggiamento S.

In particolare, per l’adattamento e la pre-defomazione dell’elemento di tenuta alle proprie sedi S viene utilizza un’unità a cono di inserimento C0 costituita da una bussola di serraggio e compressione il cui foro centrale è dotato di una parte iniziale conica e di una parte successiva cilindrica. La parte iniziale conica ha lo scopo di esercitare gradatamente un’azione di preadattamento dell’elemento di tenuta, ricavato a griglia piana, alla sagoma cilindrica delle sedi in cui deve essere adattato. In questa fase, i capi della sezione radiale dell’elemento 1 di tenuta a griglia vengono mutuamente fissati con un collante (resina liqui-), entro la cava circolare radiale della sede S. La parte conica esercita la deformazione per mpressione verso l’interno della cava di alloggiamento S e di stiramento in senso longitunale dell’elemento 1 di tenuta nelle sedi S e la parte cilindrica mantiene poi compressa in de l’elemento 1 di tenuta. Questo utensile mantiene lo stato di sforzo sull’elemento elastoastico di tenuta per il tempo necessario a comprimerlo e ad adattarlo alla sagoma cilindrica mprimendolo sul diametro che permette di inserirla nella sede della camera di miscelazione nza strappi, imbozzamenti o pieghe. Quando viene riscaldato, si accelera la fase di adattaento elasto-plastico. La bussola C0, se prodotta in materiale plastico dotato di scarsa adesità, come per es il PTFE, può essere utilizzata anche per l’inserimento dell’organo a cassetto tato della guarnizione precompressa entro la sede della camera di miscelazione.

Come già detto, una volta in sede (cioè avvolta attorno al cassetto 2 valvolare) e adatto per compressione elasto-plastica, il cassetto 2 valvolare, dotato dell’elemento di tenuta, ve essere infilato frontalmente nella camera 3, dopo aver preventivamente assicurato il cor--base 13 della testa M di miscelazione in posizione stazionaria.

La bussola C0 può essere utilizzata per l’inserimento nella relativa camera di miscelaone di cassetti la cui tipologia è illustrata dalla Fig.10, in cui la estensione longitudinale delsedi S è inferiore alla estensione longitudinale della parte cilindrica 15’ del cassetto valvore. In questo caso, la parte cilindrica della bussola C0, durante l’inserimento, viene affacciasul foro cilindrico della camera 3 di miscelazione che ha dimensione analoga ed il cassetto lvolare viene spinto entro la propria sede utilizzando una attrezzatura 10 come descritta ccessivamente.

Dopo l’inserimento della sezione dotata di tenuta, la bussola viene tagliata in parti e rimossa.

Normalmente, tuttavia, la bussola viene utilizzata solo per pre-adattare per deformazione elasto-platica l’elemento di tenuta alle proprie sedi S.

Per l’inserimento del cassetto valvolare entro la rispettiva camera di miscelazione si utilizzano anche altri strumenti. A tale scopo, si utilizza l’attrezzatura 10 speciale di montaggio, che prevede l’utilizzo di elementi (C1, C2, C3; C4) di serraggio e compressione temporanea, e che comprende anche un’incastellatura 28 atta a supportare fermamente il suddetto corpo–base 13.

L’elemento 1 a guarnizione può essere pre-accoppiato e pre-conformato alle rispettive sedi S di alloggiamento per mezzo della bussola C0, utilizzando, in questo caso, una sezione cilindrica, con un diametro eccedente quello del cassetto anche fino a 1 mm.

Successivamente, la bussola viene rimossa e vengono applicati i collari di serraggio C1, C2, C3.

I collari di serraggio C1, C2, C3, il cui diametro del foro cilindrico di compressione è analogo a quello della camera di miscelazione o anche leggermente inferiore (fino a 0,2 mm ) di quello del cassetto valvolare, possono anche essere applicate direttamente per conformare e comprimere l’elemento di tenuta 1 nelle proprie sedi S del cassetto valvolare. Analogamente, i collari possono essere riscaldati per accelerare l’adattamento elasto-plastico. Successivamente, una volta che l’azione di compressione dei collari è a regime, è prevista la fase di progressiva introduzione del cassetto valvolare 2, dotato dell’elemento 1 a guarnizione (tenuta compattata dai suddetti collari di serraggio), nella camera 3 di miscelazione.

A tale scopo, si utilizza l’attrezzatura 10 speciale di montaggio che comprende anche un’incastellatura 28 atta a supportare fermamente il suddetto corpo–base 13, applicando al cassetto gli elementi (C1, C2, C3; C4) di serraggio e compressione temporanea singolarmente o anche accoppiati e predisponendo il cassetto provvisto degli elementi di serraggio e compressione affacciato al foro di accesso alla camera di miscelazione e accoppiato nella parte posteriore ad un elemento di spinta 11. L’elemento di spinta 11 può, a sua volta, essere attuato tramite una spina mobile a vite o tramite un qualsiasi sistema che permetta di esercitare una spinta e un movimento di inserimento lento con la forza necessaria (per es. un pistone idraulico).

In alternativa è possibile spingere e muovere il corpo testa verso il cassetto valvolare utilizzando una ulteriore spina mobile attuata per esempio tramite la spina 29.

In questo caso è comodo utilizzare alcuni fori longitudinali del corpo testa per inserire delle barre di guida.

I collari di serraggio C1, C2, C3 possono essere progressivamente rimossi uno ad uno per rilasciare in sequenza parti successive dell’elemento 1 a guarnizione di tenuta e liberare progressivamente le sezioni del cassetto 2 valvolare, mentre al contempo si procede all’introduzione progressiva delle parti via via liberate del cassetto 2 valvolare nel corpo-base 13 della testa M di miscelazione, sfruttando le caratteristiche reologiche, in particolare il ritardo nel tempo del ritorno elastico che l’elemento 1 a guarnizione impiega per riprendere una forma espansa dopo che è stato assoggettato ad uno stato di compressione e predeformazione all’interno della rispettiva sede a cava S.

L’elemento 1 a guarnizione di tenuta, liberato gradualmente e introdotto - associato al cassetto valvolare - nella camera 3 di miscelazione, ri-espande progressivamente radialmente per effetto del ritorno elastico aderendo a tenuta alla superficie interna della stessa camera 3 di miscelazione.

Per l’introduzione progressiva del cassetto 2 valvolare nella camera 3 si ricorre ad esempio ad una spina 11 o 29 mobile, facente parte dell’attrezzatura 10 di montaggio secondo l’invenzione.

La spina 11, 29 può essere azionata da un attuatore idraulico che spinge reciprocamente la parte posteriore del cassetto valvolare 2 contro il corpo-base 13 della testa M di miscelazione, al fine di introdurne lo stelo 15 nella camera 3 di miscelazione insieme all’elemento 1 di tenuta.

Come già sottolineato, l’introduzione dello stelo 15 nella camera 3 di miscelazione deve essere opportunamente coordinata con la contestuale progressiva rimozione dei collari C2, C2, C3, di serraggio che lasciano di volta in volta libere in sequenza le parti di stelo 15 da far penetrare nella camera 3 di miscelazione insieme alla porzione interessata di elemento 1 a guarnizione di tenuta.

Nelle figure 30 e 31 è mostrata un’altra versione di elemento di serraggio temporaneo, in questo caso costituito da un elemento nastriforme flessibile C4 di serraggio in stringa metallica flessibile, conformato per essere avvolto, a spirale, attorno alla porzione a stelo 15 del cassetto 2 valvolare per mantenere compresso l’elemento 1 a guarnizione di tenuta e stabilizzarlo in posizione nelle rispettive sedi S di alloggiamento prima di essere introdotto nella camera 3 di miscelazione.

L’elemento nastriforme flessibile C4 è realizzato in stringa di metallo piatto facilmente snervabile, ad esempio in lega di rame o alluminio.

Per avvolgere il elemento nastriforme flessibile C4 può risultare comodo piazzare il cassetto 2 valvolare su un dispositivo che lo metta in lenta rotazione; si applica l’elemento 1 a guarnizione in corrispondenza delle sedi S di alloggiamento e si si fissa dapprima un capo dell’elemento nastriforme flessibile C4 con un morsetto apposito esterno al cassetto 2 valvolare ma prossimo ad esso e rotante solidalmente con la rotazione del cassetto 2 valvolare.

Si pone in lenta rotazione il cassetto 2 valvolare, trattenendo manualmente o con un pinza frenante l’elemento nastriforme C4 di lamierino in modo da avvolgerlo a spirale attorno all’elemento 1 a guarnizione comprimendolo nelle rispettive sedi S. L’elemento nastriforme C4, durante l’avvolgimento, viene snervato in maniera tale da mantenere la posizione e la forma ben avvolta e serrata attorno all’elemento 1 a guarnizione.

Una volta che l’elemento nastriforme C4 è avvolto su tutta l’estensione longitudinale del l’elemento 1 a guarnizione è conveniente fissare l’estremità ancora libera dell’elemento nastriforme C4 ad un secondo morsetto al fine di tenere quest’ultimo bene teso attorno all’elemento 1 stesso.

Le forma a sezione prismatica a coda di rondine delle sedi S di alloggiamento e la deformabilità del PTFE o di altro polimero elasto plastico che ne consente un certo scorrimento e adattamento, fanno in modo che l’elemento 1 a guarnizione, penetrandovi quando assoggettato ad adeguata compressione, entri forzatamente e si adatti alla geometria delle sedi S stesse rimanendo pertanto vincolato ad esse.

Durante l’operazione può essere prevista, come già visto nel caso precedente con i collari di serraggio, una fase di riscaldamento del cassetto 2 e degli utensili di montaggio in modo da accelerare l’adattamento elasto-plastico dell’elemento 1 di tenuta nella propria sede.

Occorre attendere un certo tempo per l’assestamento elasto-plastico in funzione della temperatura di riscaldo.

Analogamente a quanto già visto in precedenza, una volta che l’elemento 1 a guarnizione risulta bene accoppiato, stabilizzato e conformato alle rispettive sedi S di alloggiamento, l’elemento nastriforme flessibile C4 viene progressivamente svolto mentre contemporaneamente il cassetto 2 valvolare recante l’elemento 1 a guarnizione di tenuta compresso viene introdotto nella camera 3 di miscelazione della testa M.

Nel seguito vengono riportate alcune caratteristiche specifiche che consentono di ottimizzare i risultati in termini di prestazioni del sistema di tenuta realizzato secondo l’invenzione.

In particolare, verranno dettagliate più specificamente le caratteristiche geometriche delle sedi S di alloggiamento, della sezione trasversale delle porzioni allungate che costituiscono l’elemento 1 a guarnizione di tenuta, ed altri parametri geometrici.

Come si evince dalla descrizione, il vantaggio di avere un materiale con comportamento elasto-plastico che costituisce l’elemento 1 a guarnizione, combinato con una adeguata forma delle sedi S di alloggiamento consente di adattare al meglio le dimensioni dell’elemento 1 di tenuta alla tolleranza di diametro della camera 3 di miscelazione.

In sostanza, la forma delle sedi S di alloggiamento è tale da agevolare l’adattamento dell’elemento 1 a guarnizione alla geometria sia del cassetto 2 valvolare che della camera 3 di miscelazione e di impedire lo scorrimento relativo tra guarnizione e relativa sede durante la movimentazione del cassetto medesimo entro il corpo testa.

Il profilo della sezione trasversale dell’elemento 1 a guarnizione di tenuta ha forma rettangolare oppure trapezoidale o prismatica, e ciascuna sede S di alloggiamento ha un profilo cosiddetto a coda di rondine. L’area At della sezione trasversale - che deriva tagliando trasversalmente una porzione 20 longitudinale o porzione 21 trasversale dell’elemento 1 a guarnizione di tenuta - ha un valore variabile tra il 98% ed il 130% dell’area Ac di sezione della corrispondente sede S di alloggiamento.

Grazie a tale range di valori è possibile, vantaggiosamente, tener conto dell’adattamento per compressione dell’elemento 1 di tenuta alla sagoma della sede S di alloggiamento (che prevede possibilmente bordi di fondo arrotondati e zone in sottosquadro), del forzamento che l’elemento 1 di tenuta deve garantire entro la cavità in cui scorre, e anche dell’allungamento in direzione ortogonale alla sezione derivante dalle operazioni di montaggio.

Come mostrato nella figura 12, ciascuna sede S di alloggiamento ha preferibilmente angoli interni arrotondati e comprende superfici laterali 24 a sottosquadro, divergenti verso l’interno, aventi un angolo G1 di inclinazione, rispetto ad un piano di mezzeria Z, variabile tra 0° e 20° gradi.

Ciascuna sede S di alloggiamento ha una superficie di fondo 25 piana, come mostrato nella figura 12, oppure una superficie di fondo 26 concava a “V”, come mostrato nella figura 13. In quest’ultimo caso, la superficie di fondo 26 presenta zone di superficie che formano mutuamente un angolo G2 variabile da 180° a 140°.

Se si assume il PTFE come materiale di riferimento elasto-plastico per l’elemento 1 a guarnizione, si sfruttano vantaggiosamente le caratteristiche di seguito descritte.

Il PTFE può essere considerato ad un materiale elasto-plastico in quanto, sottoposto ad uno stato di sforzo contenuto, le sue lunghe molecole di atomi di carbonio “rivestite” da atomi di fluoro tendono a rimanere aggregate senza scorrere in virtù delle forze di dispersione di “London” e a ritornare gradatamente nella forma indeformata al rilascio dello stato di sforzo.

In queste condizioni, pertanto, il PTFE si comporta come un materiale elastico.

Diversamente, se sottoposto ad uno stato di sforzo più elevato, le suddette molecole scorrono una sull’altra e il PTFE si comporta come un materiale elasto-plastico adattandosi alla forma della sede e della parete che lo racchiude in funzione dello scorrimento avvenuto e della pressione residua.

Pertanto nel processo di adattamento dell’elemento 1 a guarnizione in PTFE alle sedi S di alloggiamento e alla parete della camera 3 di miscelazione, si sfrutta con successo il succitato comportamento reologico, pre-deformando l’elemento 1 a guarnizione sotto sforzo di compressione per un certo tempo e poi rilasciando l’azione di compressione ma approfittando del suo graduale e inizialmente debole ritorno elastico per infilare l’insieme costituito dal cassetto 2 valvolare con l’elemento 1 a guarnizione nella camera 3 di miscelazione.

Del PTFE si sfrutta inoltre un’altra utile proprietà che è quella di esibire un coefficiente di attrito abbastanza elevato su superfici con cui scambia una pressione superficiale bassa e di esibire invece un coefficiente di attrito considerevolmente più basso su superfici con le quali è a contatto con elevate forze di pressione.

Tenendo conto del suddetto comportamento reologico, si configurano volutamente le sedi S di alloggiamento e la geometria dell’elemento 1 a guarnizione in modo che si abbiano tre superfici di contatto statico reciproco (sul fondo, alle estremità, e sui lati) (a cui facciamo riferimento con “As”) tali che quando l’elemento 1 a guarnizione viene pressato e scorre plasticamente entro la corrispondente sede S, alcune zone di contatto delle superfici risultino a pressione più bassa di altre così che il coefficiente di attrito su queste zone garantisca comunque una risultante di attrito generale sulle suddette tre superfici “As” che, sommando gli attriti, è maggiore della forza di attrito che si sviluppa sulla superficie libera (che viene a contatto con la superficie della camera di miscelazione) dell’elemento 1 di tenuta, i.e. la superficie esterna destinata a scorrere sulla parete della camera 3 di miscelazione, a cui facciamo riferimento con “Ac”, in modo da evitare qualsiasi scivolamento/movimento relativo con la sede S di alloggiamento.

A seguito di intense ed onerose attività di studio e sperimentazione, si è riscontrato che ottimi risultati si conseguono quando la suddetta area As di contatto statico tra l’elemento 1 a guarnizione e le superfici laterali, di fondo e di estremità della sede S di alloggiamento, ha un valore maggiore di 1,30 x Ac, dove Ac è per l’appunto l’area della superficie esterna radiale dell’elemento 1 a guarnizione di tenuta a contatto dinamico (scorrevole), con la superficie della camera 3 di miscelazione.

Va notato che sulle superfici di scorrimento si generano sforzi di compressione elevati e pertanto attrito a coefficiente basso.

Sui lati e sul fondo delle sedi S, in ragione del non completo adattamento dell’elemento 1 di tenuta alla forma della sede S (specialmente se avente una superficie di fondo concava), si sviluppano alcune zone dove lo stato di compressione è minore e pertanto l’attrito specifico risulta più elevato.

Si adottano quindi una forma delle sedi S di alloggiamento in cui si genera uno stato di compressione che impedisce lo scorrimento dell’elemento 1 di tenuta longitudinalmente nella direzione del moto del cassetto 2 valvolare durante il movimento di quest’ultimo; nel contempo si garantisce l’azione di tenuta al travaso/trafilamento dei componenti chimici liquidi realizzando, tramite la pre-deformazione applicata all’elemento 1 di tenuta prima dell’inserimento e la compressione dopo l’inserimento del cassetto 2 valvolare nella propria sede, un naturale adattamento dell’elemento 1 a guarnizione alle condizioni di moto alternato che si verificano con elevata frequenza nella vita operativa della testa M di miscelazione, ed una opportuna azione di tenuta al travaso/trafilamento dei componenti chimici liquidi tra una cava 16 e l’adiacente così come anche verso e da, la bocca terminale di erogazione della testa M.

In particolare è opportuno che durante la fase di pre-deformazione si garantisca uno stato di compressione dell’elemento 1 di tenuta che sia superiore alla differenza di pressione che si sviluppa tra le cave 16 e che può svilupparsi sul fronte del cassetto 2 valvolare nel caso di iniezione delle resine reagenti entro una cavità di stampo chiusa in pressione.

Per questo motivo la precompressione deve garantire una pressione specifica sull’elemento 1 a guarnizione che può variare da 1 N/mmq a 25 N/mmq.

In particolare, per la realizzazione dell’elemento 1 di tenuta reticolare in materiale elasto-plastico, viene prestata particolare cura a che le sezioni dello stesso elemento 1 di tenuta presentino valori maggiori rispetto alle corrispondenti sedi S di alloggiamento destinate a riceverlo. L’opportuno sovradimensionamento della sezione dell’elemento 1 di tenuta viene scelto adeguatamente in maniera tale da conseguire un’efficace azione di tenuta che impedisce il trafilamento di resina da una cava 16 di ricircolo all’altra cava 16 di ricircolo contigua e per impedire il trafilamento di resina da ciascuna rispettiva cava 16 di ricircolo verso il condotto di erogazione. Più precisamente, le sezioni dell’elemento 1 di tenuta reticolare sono maggiorate rispetto alle sezioni delle sedi S alloggianti in misura tale da esercitare una pressione sulla superficie su cui si ha scorrimento almeno superiore del 20% rispetto alla differenza di pressione tra il fluido che è presente in ciascuna cava 16 di ricircolo – circondata a tenuta di liquido dall’elemento 1 reticolare - e quella della cava 16 di ricircolo contigua ed almeno del 15% superiore alla differenza di pressione che sussiste tra la resina reagente erogata verso lo stampo e la resina reattiva nella rispettiva cava 16 di ricircolo.

Di fatto, nelle numerose prove effettuate dopo l’inserimento e dopo le migliaia di cicli effettuati con le resine reagenti, non si verifica nessun scorrimento longitudinale dell’elemento 1 a guarnizione relativamente al cassetto 2 valvolare, e viene garantita con successo un’azione di tenuta tra le cave 16 di ricircolo anche con pressioni di una delle resine reattive di 100 bar (10 MpA) ottenuta tramite la dispersione di anidride carbonica CO2 in stato supercritico entro un poliolo.

Grazie al metodo descritto, si ottiene dunque, per il cassetto 2 valvolare, una efficace tenuta idraulica, o fluidica, in pressione, conseguita mediante la realizzazione ed applicazione dell’ elemento 1 reticolare a guarnizione illustrato.

Il metodo e l’attrezzatura 10 speciale di montaggio sopra descritti permettono di risolvere tutti gli inconvenienti e limiti precedentemente menzionati.

Grazie all’invenzione si ha un’applicazione rapida ed agevole dell’elemento 1 a guarnizione con materiale ampiamente compatibile, non si ha l’incombenza di ripulire le sedi S di alloggiamento con solventi speciali, non sussiste in alcun modo il rischio di inclusione di bolle d’aria, si evitano le problematiche ed onerose operazioni dello stato della tecnica che prevedono la ri-sagomatura per molatura/tornitura della resina di tenuta e le complicate e dispendiose operazioni di riscaldo, spalmatura resina, messa in rotazione del cassetto valvolare ed i tempi di attesa per la polimerizzazione della resina di tenuta che ricorrono nella tecnica nota.

Grazie all’invenzione si ottiene inoltre un elemento a guarnizione di tenuta avente un coefficiente di attrito a scorrimento assai ridotto, la cui durata operativa è almeno doppia rispetto agli elementi di tenuta generati per polimerizzazione di resina di tipo noto.

Grazie all’invenzione, viene ottenuto un sistema di tenuta altamente performante, affidabile e durevole nel tempo.

Le porzioni di tenuta 21 trasversali che si estendono circonferenzialmente attorno all’asse longitudinale L e le porzioni di tenuta 20 longitudinali, parallele al suddetto asse longitudinale L, alloggiate nelle sedi S di alloggiamento della porzione a stelo 15, assolvono pienamente alla propria funzione di impedire un trafilamento di componenti polimerici da una cava longitudinale 16 verso un’altra cava longitudinale 16 ed evitare un trafilamento dei componenti reattive e/o della miscela reagente dalle cave di ricircolo verso la camera di miscelazione 3 e le zone posteriori del cassetto valvolare 2 e/o dalla camera 3 di miscelazione verso le cave di ricircolo nel caso in cui entro la camera di miscelazione si verifichino pressioni più alte che nelle cave di ricircolo.

E’ possibile configurare e dimensionare l’elemento 1 in modo desiderato in funzione delle applicazioni a cui è destinato.

I materiali, nella misura in cui risultano compatibili con lo specifico uso a cui sono destinati, possono essere scelti opportunamente in funzione dei requisiti richiesti ed in funzione dello stato della tecnica disponibile.

Sono possibili varianti e/o aggiunte a quanto sopra descritto ed illustrato nei disegni allegati, senza per questo fuoriuscire dall’ambito di protezione rivendicato.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per l’ottenimento di una tenuta idraulica in pressione mediante la realizzazione ed applicazione di un elemento (1) reticolare a guarnizione su un organo (2) scorrevole in una cavità (3) di alloggiamento di un’apparecchiatura (M) e configurato per il ricircolo controllato, la miscelazione e l’espulsione frontale di componenti polimerici chimicamente reattivi, detto elemento (1) reticolare a guarnizione essendo conformato per impedire il travaso da e verso cave (16), previste su detto organo (2), per il ricircolo delle resine reattive, il metodo comprendendo le fasi di: - a0) ricavare, sulla parte cilindrica della superficie di detto organo (2) scorrevole, sedi (S) di alloggiamento per detto elemento (1) reticolare a guarnizione, dette sedi (S) di alloggiamento essendo conformate come recessi che si estendono secondo una distribuzione a reticolo chiuso attorno a dette cave (16) di ricircolo per contenere e fissare detto elemento (1) reticolare a guarnizione, - a1) conformare tali sedi (16) di alloggiamento con sezioni adatte a trattenere detto elemento (1) reticolare a guarnizione, esercitando una forza di attrito superiore a quella derivante dallo scorrimento della superficie libera di detto elemento (1) reticolare a guarnizione rispetto alla superficie dell’alloggiamento in cui scorre detto organo (2), in cui per la realizzazione di detto elemento (1) a guarnizione di tenuta è previsto: - a2) ricavare da un materiale elasto-plastico un elemento-precursore (P) di detto elemento (1) a guarnizione di tenuta, conformando detto elemento-precursore (P) con una struttura a griglia avente una forma reticolare corrispondente a dette sedi (S) di alloggiamento, - b) posizionare detto elemento-precursore (P) attorno alle cave (16) di ricircolo delle resine di detto organo (2) scorrevole in corrispondenza delle sedi (S) di alloggiamento, - c) esercitare su detto elemento-precursore (P), tramite uno o più elementi (C0, C1, C2, C3; C4) di serraggio temporaneo e deformazione preliminare, un’azione di compressione per la contrazione radiale e l’adeguamento longitudinale atti ad inserire in pressione, conformare per deformazione alla sagoma delle sedi (S) di alloggiamento ed accoppiare per deformazione detto elemento-precursore (P) in una o più sedi di alloggiamento (S) previste su detto organo (2) scorrevole così da applicare per deformazione ed ottenere l’accoppiamento di detto elemento (1) a guarnizione di tenuta a dette sedi (S) di alloggiamento, - d) rimuovere progressivamente detti uno o più elementi (C0, C1, C2, C3; C4) di serraggio temporaneo per rilasciare sequenzialmente successive parti di detto elemento (1) a guarnizione di tenuta e liberare progressivamente la superficie di detto organo (2) scorrevole ed, - e) introdurre progressivamente le parti liberate in successione di detto organo (2) scorrevole in detta cavità (3) di alloggiamento consentendo all’elemento (1) a guarnizione di tenuta di espandere gradualmente radialmente per effetto del ritorno elastico aderendo a tenuta per pressione superficiale alla superficie interna di detta cavità (3) di alloggiamento.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1 in cui è previsto, in detta fase a0), ricavare dette sedi (S) di alloggiamento per detto elemento (1) reticolare a guarnizione lungo la superficie cilindrica di detto organo (2) scorrevole secondo una distribuzione a reticolo circondante dette cave (16) di ricircolo senza intersecarle, dette sedi (S) di alloggiamento essendo conformate con uno o più segmenti longitudinali e con uno o più segmenti circolari che si intersecano mutuamente, definendo punti di intersezione ad angolo retto o con angoli smussati.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 oppure 2, in cui detto elemento precursore (P) in materiale elasto-plastico viene definito in modo da presentare sezioni maggiorate rispetto alle rispettive sedi (S) di alloggiamento in misura tale da esercitare una pressione sulla superficie su cui scorrono almeno superiore del 20% rispetto alla differenza di pressione tra il fluido che è presente in una cava (16) di ricircolo su cui deve fare tenuta e quella della cava (16) di ricircolo contigua ed almeno del 15% superiore alla differenza di pressione che sussiste tra la resina reagente erogata verso lo stampo e la resina reattiva nella rispettiva cava (16) di ricircolo.
4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase a2) comprende di ritagliare da un foglio di materiale elasto-plastico un elemento di sviluppo piano per ottenere detto elemento-precursore (P) destinato ad essere curvato per avvolgere detto organo (2) scorrevole.
5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui durante dette fasi b) e c) è previsto pre-adattare le estremità opposte di detto elemento-precursore (P) entro le rispettive sedi (S) di alloggiamento e pre-fissare mutuamente dette estremità con un punto di colla così da mantenere detto elemento (P) precursore in configurazione avvolta attorno a detto organo (2) scorrevole.
6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detta fase a2) comprende di ricavare detto elemento-precursore (P) tramite lavorazione di una barra tonda piena o tubolare di materiale elasto-plastico, così da conferire a detto elementoprecursore (P) direttamente una configurazione reticolare o a griglia corrispondente alle sedi (S) di alloggiamento di forma cilindrica già prima di essere calzato su detto organo (2) scorrevole.
7. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase a) comprende ricavare detto elemento-precursore (P) da detto materiale elasto-plastico tramite taglio a laser.
8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase a2) comprende ricavare detto elemento-precursore (P) da detto materiale elasto-plastico tramite taglio a getto liquido ad elevata pressione, comprendente acqua o acqua arricchita con particelle solide abrasive.
9. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti uno o più elementi di serraggio temporaneo comprendono uno o più collari di serraggio (C1, C2, C3) meccanico, ciascun collare di serraggio (C1, C2, C3) essendo definito da una rispettiva coppia di organi (4A, 4B; 5A,5B; 6A, 6B) di serraggio accoppiabili e serrabili tramite organi a vite o equivalenti, in cui detta fase c) prevede di serrare attorno a detto organo (2) scorrevole dette una o più coppie di organi (4A, 4B; 5A,5B; 6A, 6B) di serraggio per comprimere detto elemento (1) a guarnizione di tenuta e stabilizzarlo in posizione nelle rispettive sedi (S) di alloggiamento, ed in cui detta fase d) prevede di smontare dette una o più coppie di organi (4A, 4B; 5A,5B; 6A, 6B) progressivamente mentre detto organo (2) scorrevole è introdotto nella rispettiva cavità (3) dell’apparecchiatura (M) di miscelazione.
10. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti uno o più elementi di serraggio temporaneo comprendono un elemento nastriforme flessibile (C4) di serraggio, in cui detta fase c) prevede di avvolgere detto elemento nastriforme flessibile (C4) attorno a detto organo (2) scorrevole per comprimere detto elemento (1) a guarnizione di tenuta e stabilizzarlo in posizione nelle rispettive sedi (S) di alloggiamento, ed in cui detta fase d) prevede di svolgere progressivamente detto elemento nastriforme flessibile (C4) per consentire a detto organo (2) scorrevole, assieme all’elemento (1) a guarnizione di tenuta ad esso accoppiato, di penetrare nella rispettiva cavità (3) dell’apparecchiatura (M) di miscelazione.
11. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui è prevista una fase di riscaldamento di detto organo (2) scorrevole e cassetto e di detti elementi (C1, C2, C3; C4) di serraggio temporaneo, per agevolare ed accelerare l’adattamento elasto-plastico di detto elemento (1) a guarnizione di tenuta nelle rispettive sedi di alloggiamento (S).
12. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta cavità (3) di alloggiamento è una camera di miscelazione di detta apparecchiatura di miscelazione (M), in cui detto organo (2) è un cassetto valvolare (2) mobile scorrevolmente all’interno di detta camera di miscelazione (M), ed in cui durante la fase d) di rimozione progressiva di detti uno o più elementi (C1, C2, C3; C4) di serraggio temporaneo e durante la fase e) di progressiva introduzione di detto cassetto valvolare (2) in detta camera (3) di miscelazione è previsto fissare temporaneamente detta apparecchiatura (M) di miscelazione in posizione stazionaria su un’attrezzatura (10) speciale di montaggio e spingere - tramite una spina (11) mobile di detta attrezzatura (10) azionata da un attuatore (12) idraulico - una parte posteriore di detto cassetto valvolare (2) contro detta apparecchiatura (M) di miscelazione.
13. Elemento a guarnizione di tenuta ottenuto tramite il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, avente una struttura a griglia con forma reticolare che comprende porzioni di tenuta longitudinali (20) atte ad estendersi parallelamente ad un asse longitudinale (L) di un cassetto valvolare (2) e porzioni di tenuta trasversali (21) atte ad estendersi circonferenzialmente attorno a detto asse longitudinale (L), dette porzioni di tenuta longitudinali (20) e dette porzioni di tenuta trasversali (21) essendo realizzate in un materiale elasto-plastico avente un basso coefficiente d’attrito e scelto in un gruppo comprendente: PTFE, ETFE, CTFE, PFA, FEP, E-CTFE, PVDF.
14. Apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione per componenti polimerici atti a formare una miscela chimicamente reattiva, comprendente: - un corpo-base (13) definente internamente una camera di miscelazione atta a ricevere, tramite rispettive aperture o ugelli di iniezione, getti di detti componenti polimerici reattivi, - un organo valvolare a cassetto (2) avente una porzione a stelo (15) estendentesi con un asse longitudinale (L) e connesso posteriormente ad una porzione a pistone (17) di azionamento, su detta porzione a stelo (15) essendo ricavate due o più cave longitudinali (16) per il ricircolo dei componenti polimerici, - detto cassetto valvolare (2) essendo reciprocabile in detta camera di miscelazione tra una posizione arretrata di apertura, che consente la miscelazione dei getti per turbolenza nella camera di miscelazione e la successiva erogazione di detta miscela, ed una posizione avanzata per la espulsione delle resine reagenti residue verso lo stampo e la chiusura di detta camera di miscelazione, nella quale posizione avanzata dette aperture di iniezione dei getti vengono messe in comunicazione mediante dette cave longitudinali (16) di ricircolo con rispettive aperture di ricircolo praticate su detto corpo (13), CARATTERIZZATO DAL FATTO CHE comprende sedi (S) di alloggiamento ricavate nella superficie cilindrica di detto organo valvolare a cassetto (2) che è atta ad accoppiarsi con la superficie cilindrica di detta camera (3) di miscelazione nella quale detto organo valvolare a cassetto (2) è scorrevole con un gioco prefissato, dette sedi (S) di alloggiamento essendo conformate con una sagoma a griglia tale da circondare dette cave longitudinali (16) di ricircolo senza intersecarle e senza discontinuità, essendo inoltre previsto un elemento (1) a guarnizione di tenuta dotato di porzioni di tenuta (20) longitudinali, parallele a detto asse longitudinale (L), e porzioni di tenuta (21) trasversali che si estendono circonferenzialmente attorno a detto asse longitudinale (L), detto elemento (1) a guarnizione di tenuta, accoppiato a detto cassetto valvolare (2) e accolto con forzamento in dette (S) di alloggiamento, essendo conformato con una struttura a griglia con forma reticolare corrispondente a quella di dette sedi (S) di alloggiamento, dette porzioni di tenuta (20) longitudinali e porzioni di tenuta (21) trasversali essendo alloggiate forzatamente nelle rispettive sedi (S) di alloggiamento ricavate su detta porzione a stelo (15) ed essendo configurate per esercitare una pressione sulla superficie su cui scorrono tale da evitare un trafilamento di componenti polimerici da una cava longitudinale (16) verso un’altra cava longitudinale (16) ed evitare un trafilamento di miscela reagente da detta camera (3) di miscelazione verso le cave (16) di ricircolo di detto cassetto valvolare (2) quando le resine vengono erogate nello stampo.
15. Apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo la rivendicazione 14, in cui lo sviluppo longitudinale di detto elemento (1) a guarnizione di tenuta è variabile da 5% a -22% rispetto alla corrispondente lunghezza delle sedi di alloggiamento (S) longitudinali per tener conto dell’allungamento derivante dal posizionamento forzato con pressione in dette sedi (S) di alloggiamento e per tener conto della contrazione di sezione conseguente al posizionamento forzato.
16. Apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo la rivendicazione 14 oppure 15, in cui lo sviluppo circonferenziale di detto elemento (1) a guarnizione di tenuta è variabile da 5% a -5% rispetto alla corrispondente lunghezza circonferenziale delle sedi di alloggiamento (S) trasversali per tener conto sia della compressione di detto elemento (1) a guarnizione e posizionamento forzato nelle rispettive sedi (S) e per indurre una giunzione forzata delle due estremità terminali di detto elemento (1).
17. Apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a 16 in cui dette sedi (S) di alloggiamento hanno una distribuzione reticolare continua, sono ricavate nella superficie cilindrica di detto cassetto (2) valvolare attorno alle cave (16) di ricircolo e possono comprendere uno o più tratti contigui con un massimo di tre sia longitudinali che circonferenziali, dette sedi (S) di alloggiamento essendo conformate con uno o più segmenti longitudinali e con uno o più segmenti circolari che si intersecano mutuamente, definendo punti di intersezione ad angolo retto o con angoli smussati, ed in cui il profilo della sezione trasversale di dette sedi (S) di alloggiamento ha un profilo rettangolare o a coda di rondine.
18. Apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a17, in cui il profilo della sezione trasversale di detto elemento (1) a guarnizione di tenuta ha forma rettangolare oppure trapezoidale, in cui l’area (At) di detta sezione trasversale ha un valore variabile tra il 98% ed il 140% dell’area (Ac) di sezione della sede (S) di alloggiamento.
19. Apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a 18, in cui lo spessore della sezione trasversale di detto elemento (1) a guarnizione di tenuta è maggiore del valore del gioco tra cassetto (2) valvolare e camera (3) di miscelazione di una quantità superiore a 10 micron.
20. Apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a 19, in cui ciascuna sede (S) di alloggiamento ha angoli interni arrotondati e comprende superfici laterali (24) a sottosquadro, divergenti verso l’interno, aventi un angolo (G1) di inclinazione, rispetto ad un piano di mezzeria (Z), variabile tra 0° e 20° gradi.
21. Apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a 20, in cui ciascuna sede (S) di alloggiamento ha una superficie di fondo (25) piana oppure una superficie di fondo (26) concava a “V” con zone di superficie che formano mutuamente un angolo (G2) variabile da 180° a 140°.
22. Apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a 21, in cui l’area (As) di contatto statico tra detto elemento (1) a guarnizione e le superfici laterali, di fondo e di estremità della sede (S) di alloggiamento, ha un valore maggiore di 1,30*(Ac), dove (Ac) è l’area della superficie esterna radiale di detto di detto elemento (1) a guarnizione di tenuta a contatto con, e scorrevole su, la superficie di detta camera (3) di miscelazione.
23. Attrezzatura speciale per il montaggio di un elemento (1) a guarnizione di tenuta su un cassetto (2) valvolare di un’apparecchiatura (M) di miscelazione ad alta pressione, comprendente: - un’incastellatura (28) atta a supportare un corpo–base (13) di detta apparecchiatura (M) di miscelazione ad alta pressione, - uno o più elementi (C1, C2, C3; C4) di serraggio temporaneo conformati per essere serrati su detto cassetto (2) valvolare ed atti ad esercitare su un elemento (P) precursore un’azione di contrazione radiale e compressione contro sedi (S) di alloggiamento ricavate su detto cassetto (2) valvolare scorrevole così da ottenere detto elemento (1) a guarnizione di tenuta accoppiato a detto cassetto (2) valvolare scorrevole, - una spina (11) mobile azionabile da un attuatore (12) idraulico per spingere detto cassetto valvolare (2) contro detto corpo–base (13) ed introdurlo, contestualmente alla rimozione progressiva di detti uno o più elementi (C1, C2, C3; C4) di serraggio da detto cassetto (2) valvolare, all’interno di una camera (3) di miscelazione di detta apparecchiatura (M) di miscelazione.
24. Attrezzatura speciale secondo la rivendicazione 23, in cui detti uno o più elementi (C1, C2, C3; C4) di serraggio temporaneo comprendono uno o più collari di serraggio (C1, C2, C3) meccanico, ciascun collare di serraggio (C1, C2, C3) essendo definito da una rispettiva coppia di organi (4A, 4B; 5A,5B; 6A, 6B) di serraggio accoppiabili e serrabili tramite organi a vite o equivalenti.
25. Attrezzatura speciale secondo la rivendicazione 23, in cui detti uno o più elementi (C1, C2, C3; C4) di serraggio temporaneo comprendono un elemento nastriforme flessibile (C4) di serraggio, realizzato in lamiera metallica, conformato per essere avvolto attorno ad una porzione a stelo (15) di detto cassetto (2) valvolare per comprimere detto elemento (1) a guarnizione di tenuta e stabilizzarlo in posizione nelle rispettive sedi (S) di alloggiamento, consentendone altresì, al graduale rilascio, l’introduzione nella rispettiva camera (3) di miscelazione ricavata in detto corpo–base (13) dell’apparecchiatura (M) di miscelazione.