IT201900008292A1 - Procedimento per la produzione di pannelli in materiale composito comprendenti inserti di fissaggio - Google Patents
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Description
Descrizione dell’Invenzione Industriale avente per titolo:
“PROCEDIMENTO PER LA PRODUZIONE DI PANNELLI IN MATERIALE COMPOSITO COMPRENDENTI INSERTI DI FISSAGGIO”
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la produzione di pannelli in materiale composito comprendenti inserti di fissaggio.
In particolare la presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la produzione di pannelli in materiale composito con nucleo a nido d’ape, più in particolare per posizionare inserti di fissaggio, ad esempio inserti metallici, all’interno di pannelli in materiale composito comprendenti due strati esterni, detti pelli, in alluminio o fibre di carbonio distanziati tra loro e collegati per mezzo di uno strato intermedio, detto nucleo, a nido d’ape.
Sono noti nella tecnica procedimenti per posizionare inserti all’interno di pannelli in materiale composito aventi una struttura a strati con un nucleo a nido d’ape. Detti procedimenti noti comprendono una fase di realizzazione di una sede che attraversi almeno la prima pelle e il nido d’ape del pannello, di dimensioni tali da consentire il posizionamento dell’inserto in detta sede per poi riempirla con un’iniezione di resina che solidificandosi andrà a bloccare l’inserto all’interno del pannello.
Tali procedimenti noti non sono tuttavia soddisfacenti in quanto presentano il problema che, prevedendo il riempimento della sede realizzata nel nucleo a nido d’ape con la resina, determinano un aumento significativo del peso del pannello comprendente gli inserti. Inoltre, essendo l’inserzione effettuata a pannello finito, comporta costi significativi, dovuti sia all’ulteriore lavorazione che ai controlli necessari per garantire il corretto posizionamento degli inserti, in particolare la loro planarità.
Scopo della presente invenzione è quello di fornire un procedimento per la produzione di pannelli in materiale composito comprendenti inserti di fissaggio, che garantisca una diminuzione sensibile del peso del pannello comprendente gli inserti, eliminando l’iniezione di resina per riempire la sede realizzata nel nido d’ape, ed una significativa diminuzione dei costi.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell’invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un procedimento per la produzione di pannelli in materiale composito comprendenti inserti di fissaggio come quello descritto nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l’oggetto delle rivendicazioni dipendenti.
Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.
Risulterà immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalità equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.
La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la Figura 1 è una vista in sezione di un pannello 10 in materiale composito e di un inserto, posizionato con un procedimento secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione; - la Figura 2 è una vista in sezione di un pannello 10 in materiale composito e di un inserto, posizionato con un procedimento secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione; e - la Figura 3 è una vista in sezione di un pannello 10 in materiale composito e di un inserto, posizionato con un procedimento secondo una terza forma di realizzazione della presente invenzione. Facendo riferimento alle Figure, è illustrato e descritto un procedimento per la produzione di pannelli 10 in materiale composito, comprendenti inserti posizionati al loro interno, secondo la presente invenzione, preferibilmente pannelli con nucleo a nido d’ape 3 compreso fra una prima pelle 1 ed una seconda pelle 2 ad esempio realizzati in alluminio o fibra di carbonio, comprendente le seguenti fasi:
- una prima fase di lavorazione del nucleo 3, preferibilmente comprendente uno strato a nido d’ape 3, in modo da realizzare sedi per ospitare primi inserti 4;
- una seconda fase di realizzazione di una pluralità di aperture 1a nella prima pelle 1, preferibilmente separata dal nucleo 3;
- una terza fase di applicazione di una resina apposita, ad esempio una resina termoindurente di tipo noto, resistente alle temperature di cottura a cui verrà sottoposto il pannello 10, su una pluralità di primi inserti 4. Detti primi inserti 4 comprendono in modo preferito una prima porzione 5, preferibilmente cilindrica, ed una seconda porzione 6 comprendente una faccia interna 6a ed una faccia esterna 6b, essendo dette prima e seconda porzione 5, 6 attraversate da un foro passante filettato 7, avente asse longitudinale alla prima porzione 5 e perpendicolare alla superficie della seconda porzione 6. In modo preferito la resina viene applicata sulla seconda porzione 6 di ciascun primo inserto 4, preferibilmente sulla faccia esterna 6b della seconda porzione 6 di ciascun primo inserto 4;
- una quarta fase di posizionamento di ogni primo inserto 4 in modo che la superficie di ogni primo inserto rivestita di resina, preferibilmente la seconda porzione 6, più preferibilmente la faccia esterna 6b, sia a contatto con una superficie della prima pelle 1, preferibilmente una superficie interna 1c della prima pelle 1, ed il foro filettato 7 di ogni primo inserto 4 sia allineato con ogni apertura 1a ricavata nella prima pelle 1, e di bloccaggio di ogni primo inserto 4 in posizione di bloccaggio mediante inserimento, in ogni apertura 1a della prima pelle 1 e in ogni corrispondente foro filettato 7, di appositi mezzi di allineamento e bloccaggio 8a, 8b; in modo preferito l’apertura 1a ed il foro filettato 7 hanno la stessa area;
- una quinta fase di polimerizzazione della resina, per incollare la prima pelle 1 con i primi inserti 4;
- una sesta fase di rimozione degli strumenti di allineamento e bloccaggio 8a, 8b;
- una settima fase di applicazione della resina sulla superficie interna 1c della prima pelle 1 e sui primi inserti 4, ad esempio sulla loro faccia interna 6a, per incollare la prima pelle 1 ed i primi inserti 4 con il nucleo 3;
- una ottava fase di posizionamento del nucleo a nido d’ape 3, precedentemente lavorato per poter ospitare i primi inserti 4, sulla prima pelle 1, in modo che i primi inserti 4 si inseriscano nelle sedi realizzate nel nucleo 3;
- una nona fase di cottura dei due strati, la prima pelle 1 ed il nucleo a nido d’ape 3, incollati tra loro;
- una decima fase, opzionale, in cui le fasi precedenti del procedimento sono ripetute per la seconda pelle 2.
In una prima forma di realizzazione del procedimento dell’invenzione, i mezzi di allineamento e bloccaggio 8a, 8b sono costituiti da una vite o bullone 8a, comprendente una testa 19 ed un’asta 9 filettata che viene inserita, nella quarta fase del procedimento secondo l’invenzione, nell’apertura 1a della prima pelle 1 ed avvitata nel corrispondente foro filettato 7 del primo inserto 4 fino a che la testa 19 della vite 8a si trovi a contatto con la superficie esterna 1b della prima pelle 1, in questo modo mantenendo la prima pelle 1 premuta contro il primo inserto 4 finché non sia avvenuta la polimerizzazione della resina.
In una seconda forma di realizzazione del procedimento dell’invenzione, i mezzi di allineamento e bloccaggio 8a, 8b sono costituiti da un secondo inserto 8b, comprendente un primo elemento 29 filettato, preferibilmente cilindrico, ed un secondo elemento 39 comprendente una faccia interna 39a e una esterna 39b, essendo detti primo e secondo elemento 29, 39 attraversati da un foro 17 passante, filettato o meno, avente asse longitudinale al primo elemento 29 e perpendicolare alla superficie del secondo elemento 39; in modo preferito nella terza fase la resina viene applicata anche sul secondo elemento 39 di ciascun secondo inserto 8b, preferibilmente sulla faccia interna 39a; nella quarta fase del procedimento secondo l’invenzione detto secondo inserto 8b, in particolare il suo primo elemento 29 filettato, viene introdotto nell’apertura 1a della prima pelle 1 ed avvitato nel corrispondente foro filettato 7 del primo inserto 4 fino a che il suo secondo elemento 39 si trovi a contatto con la superficie esterna 1b della prima pelle 1, in questo modo mantenendo la prima pelle 1 premuta contro il primo inserto 4 finché non sia avvenuta la polimerizzazione della resina.
In una terza forma di realizzazione del procedimento dell’invenzione, nella prima fase, sono realizzate una pluralità di aperture 2a nella seconda pelle 2 contemporaneamente alle sedi per ospitare i primi inserti 4, ad esempio forando la seconda pelle 2 ed il nucleo 3 con un’unica operazione di foratura; nella terza fase del procedimento la resina viene applicata sulla faccia interna 6a della seconda porzione 6 di ciascun primo inserto 4, ed in modo preferito anche sul secondo elemento 39 di ciascun secondo inserto 8b, preferibilmente sulla faccia interna 39a; nella quarta fase ogni primo inserto 4 viene posizionato in modo che la superficie di ogni primo inserto rivestita di resina, in particolare la faccia interna 6a della seconda porzione 6, sia a contatto con una superficie esterna 2b della seconda pelle 2, la prima porzione 5 sia inserita nell’apertura 2a ed il foro filettato 7 di ogni primo inserto 4 sia allineato con ogni apertura 1a ricavata nella prima pelle 1; inoltre nella quarta fase ogni primo inserto 4 viene bloccato in posizione di bloccaggio mediante inserimento, in ogni apertura 1a della prima pelle 1 e in ogni corrispondente foro filettato 7 del primo inserto 4, del secondo inserto 8b che viene avvitato nel foro filettato 7 del primo inserto 4 fino a che il secondo elemento 39 del secondo inserto 8b si trovi a contatto con la superficie esterna 1b della prima pelle 1, in questo modo mantenendo la prima pelle 1 premuta contro il secondo inserto 8b e la seconda pelle 2 premuta contro il primo inserto 4; preferibilmente, nella terza forma di realizzazione del procedimento dell’invenzione, la settima, ottava e nona fase non sono eseguite, e le fasi dalla prima alla sesta sono eseguite su un pannello formato comprendente il nucleo a nido d’ape 3 compreso fra la prima pelle 1 e la seconda pelle 2.
Vantaggiosamente il procedimento per la produzione di pannelli 10 in materiale composito comprendenti inserti di fissaggio secondo la presente invenzione consente di realizzare pannelli di peso ridotto, grazie all’eliminazione dell’iniezione di resina di riempimento della sede realizzata nel nucleo, una significativa diminuzione dei costi, garantendo inoltre il corretto posizionamento degli inserti, in particolare la loro planarità.
Si è descritta una forma preferita di attuazione dell’invenzione, ma naturalmente essa è suscettibile di ulteriori modifiche e varianti nell’ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate nelle quali, eventuali segni di riferimento posti tra parentesi non possono essere interpretati nel senso di limitare le rivendicazioni stesse. Inoltre, la parola "comprendente" non esclude la presenza di elementi e/o fasi diversi da quelli elencati nelle rivendicazioni. L’articolo “un”, “uno” o “una” precedente un elemento non esclude la presenza di una pluralità di tali elementi. Il semplice fatto che alcune caratteristiche siano citate in rivendicazioni dipendenti diverse tra loro non indica che una combinazione di queste caratteristiche non possa essere vantaggiosamente utilizzata.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la produzione di pannelli (10) in materiale composito, comprendenti inserti posizionati al loro interno, detti pannelli (10) comprendenti un nucleo (3), una prima pelle (1) ed una seconda pelle (2), comprendente le seguenti fasi: - una prima fase di lavorazione del nucleo (3) in modo da realizzare sedi per ospitare primi inserti (4); - una seconda fase di realizzazione di una pluralità di aperture (1a) nella prima pelle (1); - una terza fase di applicazione di una resina su una pluralità di primi inserti (4); - una quarta fase di posizionamento di ogni primo inserto (4) in modo che la superficie di ogni primo inserto rivestita di resina sia a contatto con una superficie della prima pelle (1), e di bloccaggio di ogni primo inserto (4) in posizione di bloccaggio mediante strumenti di allineamento e bloccaggio (8a, 8b); - una quinta fase di polimerizzazione della resina, per incollare la prima pelle (1) con i primi inserti (4); - una sesta fase di rimozione degli strumenti di allineamento e bloccaggio (8a, 8b); - una settima fase di applicazione della resina sulla superficie della prima pelle (1) e sui primi inserti (4), per incollare la prima pelle (1) ed i primi inserti (4) con il nucleo (3); - una ottava fase di posizionamento del nucleo (3), precedentemente lavorato per poter ospitare i primi inserti (4), sulla prima pelle (1), in modo che i primi inserti (4) si inseriscano nelle sedi realizzate nel nucleo (3); - una nona fase di cottura dei due strati, la prima pelle (1) ed il nucleo (3) contenente i primi inserti (4), incollati tra loro; - una decima fase, opzionale, in cui le fasi precedenti del procedimento sono ripetute per la seconda pelle (2).
- 2. Procedimento per la produzione di pannelli (10) in materiale composito secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i primi inserti (4) comprendono una prima porzione (5) ed una seconda porzione (6), e dal fatto che nella terza fase la resina viene applicata sulla seconda porzione (6) di ciascun primo inserto (4) e nella quarta fase ogni primo inserto (4) è posizionato di in modo che la superficie della seconda porzione (6) di ogni primo inserto (4) sia a contatto con una superficie della prima pelle (1).
- 3. Procedimento per la produzione di pannelli (10) in materiale composito secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la seconda porzione (6) comprende una faccia interna (6a) ed una faccia esterna (6b), e dal fatto che nella terza fase la resina viene applicata sulla faccia esterna (6b) della seconda porzione (6) di ciascun primo inserto (4) e nella quarta fase ogni primo inserto (4) è posizionato in modo che la superficie della faccia esterna (6b) della seconda porzione (6) di ogni primo inserto (4) sia a contatto con una superficie della prima pelle (1).
- 4. Procedimento per la produzione di pannelli (10) in materiale composito secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che nella quarta fase ogni primo inserto (4) è posizionato in modo che la superficie della seconda porzione (6), o della sua faccia esterna (6b), di ogni primo inserto (4) sia a contatto con una superficie interna (1c) della prima pelle (1).
- 5. Procedimento per la produzione di pannelli (10) in materiale composito secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2 a 4, caratterizzato dal fatto che dette prima e seconda porzione (5, 6) sono attraversate da un foro passante filettato (7), avente asse longitudinale alla prima porzione (5) e perpendicolare alla superficie della seconda porzione (6), e dal fatto che nella quarta fase il foro filettato (7) di ogni primo inserto (4) sia allineato con ogni apertura (1a) ricavata nella prima pelle (1).
- 6. Procedimento per la produzione di pannelli (10) in materiale composito secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che nella quarta fase ogni primo inserto (4) è bloccato mediante inserimento, in ogni apertura (1a) della prima pelle (1) e in ogni corrispondente foro filettato (7), degli strumenti di allineamento e bloccaggio (8a, 8b).
- 7. Procedimento per la produzione di pannelli (10) in materiale composito secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che i mezzi di allineamento e bloccaggio sono costituiti da una vite o bullone (8a), comprendente una testa (19) ed un’asta (9) filettata che viene inserita, nella quarta fase del procedimento secondo l’invenzione, nell’apertura (1a) della prima pelle (1) ed avvitata nel corrispondente foro filettato (7) del primo inserto (4) fino a che la testa (19) della vite (8a) si trovi a contatto con la superficie esterna (1b) della prima pelle (1), in modo da mantenere la prima pelle (1) premuta contro il primo inserto (4) finché non sia avvenuta la polimerizzazione della resina.
- 8. Procedimento per la produzione di pannelli (10) in materiale composito secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che i mezzi di allineamento e bloccaggio sono costituiti da un secondo inserto (8b) comprendente un primo elemento (29) filettato ed un secondo elemento (39) attraversati da un foro (17) passante, dal fatto che nella terza fase la resina viene applicata anche sul secondo elemento (39) di ciascun secondo inserto (8b), e dal fatto che nella quarta fase del procedimento il primo elemento (29) filettato viene introdotto nell’apertura (1a) della prima pelle 1 ed avvitato nel corrispondente foro filettato (7) del primo inserto (4) fino a che il secondo elemento (39) si trovi a contatto con la superficie esterna (1b) della prima pelle (1), in questo modo mantenendo la prima pelle (1) premuta contro il primo inserto (4) finché non sia avvenuta la polimerizzazione della resina.
- 9. Procedimento per la produzione di pannelli (10) in materiale composito secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che nella prima fase sono realizzate una pluralità di aperture (2a) nella seconda pelle (2), contemporaneamente alle sedi per ospitare i primi inserti (4), dal fatto che nella terza fase del procedimento la resina viene applicata sulla faccia interna (6a) della seconda porzione (6) di ciascun primo inserto (4), nella quarta fase ogni primo inserto (4) viene posizionato in modo che la superficie di ogni primo inserto rivestita di resina sia a contatto con una superficie esterna (2b) della seconda pelle (2), la prima porzione (5) sia inserita nell’apertura (2a) ed il foro filettato (7) di ogni primo inserto (4) sia allineato con ogni apertura 1a ricavata nella prima pelle 1, ed inoltre nella quarta fase ogni primo inserto (4) viene bloccato mediante inserimento, in ogni apertura (1a) della prima pelle (1) e in ogni corrispondente foro filettato (7) del primo inserto (4), del secondo inserto (8b) che viene avvitato nel foro filettato (7) del primo inserto (4) fino a che il secondo elemento (39) del secondo inserto (8b) si trovi a contatto con la superficie esterna (1b) della prima pelle (1), in questo modo mantenendo la prima pelle (1) premuta contro il secondo inserto (8b) e la seconda pelle (2) premuta contro il primo inserto (4).
- 10. Procedimento per la produzione di pannelli (10) in materiale composito secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che la settima, ottava e nona fase non sono eseguite, e le fasi dalla prima alla sesta sono eseguite su un pannello formato comprendente il nucleo (3) compreso fra la prima pelle (1) e la seconda pelle (2).
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