IT202100029543A1 - Stampo per lo stampaggio rotazionale - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Titolo: STAMPO PER LO STAMPAGGIO ROTAZIONALE

Campo tecnico dell?invenzione

La presente invenzione riguarda uno stampo per lo stampaggio rotazionale.

Stato della tecnica

Lo stampaggio rotazionale ? una tecnologia di stampaggio impiegata per realizzare prodotti finiti, in materiale tipicamente termoplastico, internamente cavi (con cavit? aperta, ossia in comunicazione con l?ambiente esterno, oppure chiusa). Oggetti tipicamente realizzati mediante la tecnologia di stampaggio rotazionale sono ad esempio: parti di autoveicoli (e.g. tetti per camion, trattori, etc.), imbarcazioni (e.g. kayak), serbatoi/cisterne (e.g. per carburanti, per acqua, etc.), cassonetti, vasi, arredo urbano, giocattoli, arredo da giardino, etc.

Il processo di stampaggio rotazionale comprende tipicamente la predisposizione di uno stampo avente una cavit? (interna) opportunamente controsagomata alla geometria del prodotto finito da realizzare. Lo stampo viene caricato con un materiale polimerico grezzo, tipicamente in polvere, e successivamente chiuso. Lo stampo, una volta assicurato saldamente ad una macchina per lo stampaggio rotazionale, ? posto in rotazione attorno a due o pi? assi di rotazione (tipicamente reciprocamente ortogonali) e contemporaneamente sottoposto ad un programma temporale di riscaldamento/raffreddamento.

La rotazione dello stampo permette di distribuire il materiale polimerico grezzo lungo l?intera superficie utile della cavit? dello stampo, al fine di ricoprire tale superficie con almeno uno strato di tale materiale polimerico. Contestualmente, il riscaldamento dello stampo consente al materiale polimerico grezzo di rammollirsi e sinterizzare, e aderire cos? alla superficie della cavit?, riproducendone la forma. Ai fini della qualit? del prodotto finito, ? opportuno garantire una desiderata uniformit? di temperatura della superficie della cavit? dello stampo.

Successivamente lo stampo viene raffreddato, aperto e il prodotto finito viene estratto. ? noto realizzare il suddetto riscaldamento mediante una o pi? resistenze elettriche longiformi che si sviluppano con continuit? sulla superficie esterna dello stampo (ossia la superficie che resta tipicamente visibile a stampo completamente chiuso), in modo da garantire una desiderata uniformit? di temperatura della superficie della cavit? dello stampo. Per ottenere un ampio contatto diretto tra le resistenze elettriche e lo stampo, le resistenze sono alloggiate ad incastro con interferenza meccanica all?interno di scanalature realizzate nella superficie esterna dello stampo.

Il documento EP 1837148 A1, a nome della stessa Richiedente, descrive uno stampo con condotti di fluido per la regolazione termica.

Sommario dell?invenzione

Nel suddetto contesto dei processi di stampaggio rotazionale, la Richiedente ha constatato che le note tipologie di riscaldamento dello stampo presentano numerosi svantaggi e/o possono essere migliorate in uno o pi? aspetti.

Innanzitutto, la Richiedente ha riscontrato che la realizzazione delle resistenze elettriche longiformi e continue rappresenta necessariamente una complicazione nella fabbricazione e/o gestione dello stampo, in termini economici e/o di tempo, se non altro poich? un intervento, anche localizzato, di manutenzione delle resistenze richiede tipicamente la sostituzione dell?intera resistenza.

Inoltre la Richiedente ha altres? realizzato essere svantaggioso il ricorso ad una pluralit? di condotti di fluido per la regolazione termica che si sviluppano con continuit? per lunghi tratti sostanzialmente sull?intera estensione superficiale del corpo dello stampo (sia che tali condotti siano realizzati a partire da scanalature che vengono chiuse mediante un coperchio aggiuntivo, come in EP 1837 148 A1, sia che i condotti siano interamente incorporati nelle pareti dello stampo, e.g. mediante foratura delle pareti).

Infatti, a prescindere dal metodo adottato, la realizzazione dei condotti comporta anch?essa una notevole complicazione nella fabbricazione dello stampo, con conseguente aumento di costi.

La Richiedente si ? quindi posta il problema di riscaldare uno stampo per lo stampaggio rotazionale in modo efficiente, ad esempio in termini di tempi e/o di costi e/o di desiderata uniformit? di temperatura (e.g. in corrispondenza della superficie della cavit? interna dello stampo), e/o in modo strutturalmente semplice e/o affidabile e/o versatile, e.g. rispetto alle possibili variazioni di processo, e/o alle possibili forme dello stampo.

Secondo la Richiedente il suddetto problema ? risolto da uno stampo per lo stampaggio rotazionale in accordo con le allegate rivendicazioni e/o aventi una o pi? delle seguenti caratteristiche.

Secondo un aspetto l?invenzione riguarda uno stampo per lo stampaggio rotazionale.

Lo stampo comprende:

- un corpo principale avente una cavit? interna e una superficie esterna;

- una pluralit? di elementi riscaldanti tra loro distinti e fissati rimovibilmente a detto corpo principale in modo distribuito su detta superficie esterna del corpo principale, dove ciascun elemento riscaldante comprende:

- un corpo di base termicamente conduttivo in contatto termico con detta superficie esterna del corpo principale;

- uno strato elettricamente isolante adeso a detto corpo di base (interamente) da parte opposta a detta superficie esterna;

- una pista elettricamente resistiva realizzata su detto strato elettricamente isolante, dove i corpi di base sono tra loro spazialmente separati.

Secondo un aspetto l?invenzione riguarda un sistema per lo stampaggio rotazionale comprendente una macchina per lo stampaggio rotazionale e detto stampo per lo stampaggio rotazionale secondo la presente invenzione, detto stampo essendo agganciato a detta macchina per ruotare attorno ad almeno due assi di rotazione. La Richiedente ritiene di aver superato il paradigma industriale di usare resistenze elettriche longiformi che corrono con continuit? su tutta la superficie esterna, per sostituirle con una pluralit? di elementi riscaldanti distinti e rimovibilmente fissati alla superficie esterna in modo spazialmente separato tra loro, dove ciascun elemento riscaldante ha la suddetta struttura a strati sovrapposti in allontanamento dalla superficie esterna. In tal modo si semplifica il fissaggio e/o la manutenzione di tali elementi riscaldanti rispetto alle resistenze elettriche longiformi, e dunque limitando i costi di realizzazione e/o mantenimento dello stampo, pur ottenendo un desiderato livello di riscaldamento.

La Richiedente osserva che la tipologia di elementi riscaldanti della presente invenzione ? stata selezionata tra un gran numero di possibili tipologie di elementi riscaldanti, tenendo conto di numerosi fattori (e.g. potenza termica specifica, costo, ingombro e versatilit? della conformazione, peso, tempi di riscaldamento e raffreddamento, semplicit? di installazione, manutenzione ed impiego, etc.) e trovando con la presente soluzione il miglior compromesso tra tali fattori.

Con il termine ?elettricamente resistivo? si intende un materiale/elemento in grado di fornire desiderate propriet? di resistenza elettrica a fronte di una tensione elettrica applicata al materiale/elemento stesso. Ad esempio i valori di resistenza elettrica possono variare da alcune decine di Ohm per unit? di area, fino anche a 1M? per unit? di area.

Per ?sostanzialmente ortogonale? relativamente ad elementi geometrici (quali rette, piani, superfici etc.) si intende che tali elementi formano un angolo di 90?+/-15?, preferibilmente di 90?+/-10?.

Per ?sostanzialmente parallelo? relativamente ai suddetti elementi geometrici si intende che tali elementi formano un angolo di 0?+/-15?, preferibilmente di 0?+/-10?.

La presente invenzione in uno o pi? dei suddetti aspetti pu? presentare una o pi? delle seguenti caratteristiche preferite.

Preferibilmente detti elementi riscaldanti sono uguali tra loro. Con l?espressione ?uguali? si intende che gli elementi hanno tutti la medesima struttura, forma e dimensioni (a meno delle tolleranze fabbricative). In tal modo si semplifica la realizzazione degli elementi riscaldanti (e.g. essi possono essere prodotti in serie), nonch? dello stampo.

Preferibilmente detto corpo di base comprende una prima e una seconda faccia reciprocamente opposte, dove detta seconda faccia ? rivolta verso detta superficie esterna. Preferibilmente detta seconda faccia ? piana. In tal modo si ottiene un desiderato scambio termico, senza la necessit?, come per le resistenze elettriche longiformi note, di forzare meccanicamente le resistenze dentro opportune scanalature realizzate sulla superficie esterna (dove l?intimo contatto termico tra resistenza elettrica e corpo principale viene ottenuto per incastro meccanico e deformazione plastica della resistenza e della scanalatura, creando anche sottosquadri all?imbocco della scanalatura, il tutto ostacolando la rimozione reversibile della resistenza elettrica). Preferibilmente detta superficie esterna comprende, per ciascuna seconda faccia, una corrispondente regione piana. In caso di superficie esterna originariamente non piana, ? vantaggioso ricavare (e.g. per fresatura) detta regione piana sulla superficie esterna. In una forma realizzativa, in corrispondenza di detta regione piana la superficie esterna presenta una sede di alloggiamento di detto corpo di base (e.g. ricavata anch?essa per fresatura della superficie esterna).

Preferibilmente detta seconda faccia ? contenuta in un?impronta di detta sede di alloggiamento (in altri termini il corpo di base viene inserito nella sede senza interferenza meccanica con le pareti della sede stessa). In tal modo il fissaggio dell?elemento riscaldante risulta reversibile (ossia lo smontaggio dell?elemento non danneggia n? il corpo principale n? l?elemento riscaldante). Inoltre l?elemento riscaldante risulta pi? facilmente accessibile rispetto alle resistenze elettriche longiformi. In tal modo si riducono, se non addirittura eliminano, alcune problematiche tipiche delle resistenze elettriche longiformi alloggiate nelle scanalature, come ad esempio rischio di danneggiamento dello stampo nelle operazioni di manutenzione/sostituzione delle resistenze, distaccamento delle resistenze dalla scanalatura per differente dilatazione termica tra resistenza elettrica e corpo principale, che causa l?insorgenza di sforzi localizzati nelle resistenze e/o nello stampo e/o peggioramento localizzato dello scambio termico).

Preferibilmente una dimensione massima di detto corpo di base (e.g. detta seconda faccia) ? inscritta in una circonferenza avente diametro maggiore o uguale a 3 cm, pi? preferibilmente maggiore o uguale a 6 cm, e/o minore o uguale a 15 cm, pi? preferibilmente minore o uguale a 12 cm. In tal modo si fornisce sufficiente spazio per la pista limitando l?ingombro dell?elemento riscaldante. Inoltre nel suddetto caso di regione piana ricavata sulla superficie esterna per fissare l?elemento riscaldante, i suddetti valori di estensione del corpo di base limitano la variazione dello spessore locale del corpo principale in corrispondenza della seconda faccia, migliorando l?uniformit? di riscaldamento.

Preferibilmente una distanza minima tra ciascun corpo di base e rispettivi corpi di base pi? prossimi ? maggiore o uguale a un sesto, pi? preferibilmente maggiore o uguale a un quarto, ancor pi? preferibilmente maggiore o uguale a un terzo, di detto diametro della circonferenza in cui ? inscritto il corpo di base.

La Richiedente ha realizzato che gli elementi riscaldanti secondo la presente invenzione consentono di ottenere, anche in caso di ridotta impronta e opportuno distanziamento tra i corpi di base (ossia adottando una discretizzazione dell?azione di riscaldamento, sostanzialmente differente dall?azione di riscaldamento spazialmente sostanzialmente continua delle resistenze elettriche longiformi dell?arte nota), sia una desiderata velocit? di riscaldamento sia una desiderata uniformit? di riscaldamento in corrispondenza della superficie della cavit? interna del corpo principale, grazie anche alla elevata potenza termica specifica ottenibile (mediante tensione elettrica applicata alla pista).

Preferibilmente detto corpo di base ? piastriforme, pi? preferibilmente con spessore costante. In tal modo si riduce la resistenza termica del corpo di base e/o si distribuisce efficacemente la potenza termica.

Preferibilmente lo spessore del corpo di base ? maggiore o uguale a 1 mm, e/o minore o uguale a 3 mm, pi? preferibilmente minore o uguale a 2 mm. In tal modo si limita la resistenza termica senza penalizzare la robustezza strutturale.

Preferibilmente detto corpo di base comprende un?apertura (e.g. un foro) passante in corrispondenza di una propria porzione sostanzialmente centrale, pi? preferibilmente il corpo di base ha forma (sostanzialmente) anulare. In tal modo si riduce la potenza termica trasferita allo stampo in corrispondenza del centro dell?elemento riscaldante (e.g. per ridurre l?insorgenza di punti caldi e/o uniformare la temperatura).

In una forma realizzativa detto stampo comprende, per ciascun elemento riscaldante, un rilievo solidale a detta superficie esterna e che impegna detta apertura passante del rispettivo elemento riscaldante. In tal modo si agevola il posizionamento degli elementi riscaldanti, che possono essere calzati sui rispettivi rilievi.

Preferibilmente ciascun rilievo ha in pianta una forma controsagomata ad una forma in pianta dell?apertura passante del rispettivo elemento riscaldante. Preferibilmente ciascun rilievo ha in pianta una forma priva di simmetria rotazionale attorno ad un asse (sostanzialmente) ortogonale a detta superficie esterna. In tal modo il corpo di base pu? essere applicato sulla superficie esterna in una e una sola posizione angolare rispetto al rilievo, agevolando ulteriormente l?applicazione degli elementi riscaldanti. Preferibilmente una dimensione massima di detta apertura passante (pi? preferibilmente un diametro di detto foro) ? maggiore o uguale a 1,5 cm, pi? preferibilmente maggiore o uguale a 3 cm, e/o minore o uguale a 8 cm, pi? preferibilmente minore o uguale a 6 cm. In tal modo si bilanciano robustezza strutturale e ampiezza dell?apertura per ottenere una desiderata riduzione della potenza termica trasferita alla superficie esterna.

Preferibilmente ciascun elemento riscaldante ? basato su una tecnologia di riscaldamento a film spesso, pi? preferibilmente ? un riscaldatore a film spesso (?thick film heater?). Tale tecnologia si ? dimostrata altamente versatile ed efficiente.

Preferibilmente detta pista ? stampata (e.g. mediante serigrafia ?screen printing?, deposizione a scrittura diretta ?direct-write deposition?, stampa a getto ?ink-jet printing?, etc.) su detto strato elettricamente isolante (il quale ? preferibilmente disposto adiacente a detta prima faccia del corpo di base). In tal modo la pista ? realizzata in modo industrialmente semplice.

Preferibilmente detta pista ? realizzata in una pasta (o inchiostro) resistiva in polimero, pi? preferibilmente comprendente una matrice organica e una polvere di ossidi di metallo dispersa in detta matrice. Tali paste resistive si sono rivelate particolarmente adatte a realizzare elementi riscaldanti in grado di generare la desiderata potenza termica specifica (e.g. potenza termica per unit? di superficie) per riscaldare la superficie della cavit? interna del corpo principale su cui sinterizza il materiale grezzo posto nello stampo, a fronte di costi, ingombri e/o peso contenuti.

Preferibilmente detta pista (preferibilmente unica) ricopre sostanzialmente tutta detta prima faccia. In tal modo si migliora l?uniformit? di riscaldamento.

Preferibilmente detta pista ? sostanzialmente bidimensionale. In tal modo si limita la dissipazione di potenza termica in aria in corrispondenza delle superfici laterali (lungo lo spessore) della pista, e/o il surriscaldamento e/o la resistenza termica della pista. Preferibilmente detta pista ha spessore (in una direzione sostanzialmente ortogonale a detta prima faccia) maggiore o uguale a 10 ?m, pi? preferibilmente maggiore o uguale a 15 ?m, e/o minore o uguale a 30 ?m, pi? preferibilmente minore o uguale a 25 ?m. Preferibilmente detta pista ha larghezza (in una direzione sostanzialmente parallela alla prima faccia e sostanzialmente ortogonale ad una linea di sviluppo principale della pista) maggiore o uguale a 1,5 mm, pi? preferibilmente maggiore o uguale a 2 mm, e/o minore o uguale a 3,5 mm, pi? preferibilmente minore o uguale a 3 mm. In tal modo si realizza la pista sostanzialmente bidimensionale.

Preferibilmente ciascun elemento riscaldante comprende un primo e un secondo connettore disposti in contatto elettrico (diretto o non, ad esempio mediante una o pi? piste elettricamente conduttive interposte tra i connettori e la pista elettricamente resistiva) con detta pista. In tal modo si alimenta la pista resistiva.

Preferibilmente ciascun elemento riscaldante comprende uno strato protettivo (e elettricamente isolante) disposto su detta pista (da parte opposta allo strato elettricamente isolante). In tal modo si protegge la pista (e.g. da polvere, acqua, agenti chimici, etc.) e/o si migliora la sicurezza dell?elemento riscaldante.

Preferibilmente ciascun elemento riscaldante comprende un rispettivo elemento di fissaggio rimovibilmente (e reversibilmente, e.g. mediante una vite che impegna un rispettivo foro filettato realizzato nel corpo principale) fissato a detta superficie esterna per fissare rimovibilmente detto corpo di base a detta superficie esterna. Preferibilmente detto elemento di fissaggio comprende una superficie di battuta conformata per immorsare detto corpo di base, in cooperazione con detta superficie esterna. In tal modo si fissa l?elemento riscaldante in modo rimovibile e costruttivamente semplice.

Preferibilmente detto elemento di fissaggio ? disposto in corrispondenza di detta apertura passante del corpo di base (e.g. impegna detta apertura passante), detta superficie di battuta immorsando almeno parzialmente un bordo di detta apertura passante. In tal modo si limita l?impronta complessiva dell?elemento riscaldante. Inoltre, l?elemento di fissaggio in tale posizione sostanzialmente centrale del corpo di base contribuisce a limitare la generazione di punti caldi nella porzione del corpo principale disposta sostanzialmente in corrispondenza del centro del corpo di base.

Preferibilmente detto elemento di fissaggio comprende una camera interna avente una bocca di ingresso e una bocca di uscita (per un fluido refrigerante, e.g. acqua). In tal modo l?elemento di fissaggio pu? contribuire al, o realizzare il, raffreddamento del corpo dello stampo.

In una forma realizzativa detto stampo comprende uno strato di giunzione in materiale termicamente conduttivo (direttamente) interposto tra detto corpo di base di ciascun elemento riscaldante e detto corpo principale, e/o un ulteriore strato di giunzione in materiale termicamente conduttivo (direttamente) interposto tra ciascun elemento di fissaggio e detto corpo principale.

Preferibilmente detto strato di giunzione e/o detto ulteriore strato di giunzione comprende, pi? preferibilmente ? interamente realizzato in, una pasta elettricamente conduttiva (e.g. caricata con particelle di elementi chimici metallici per agevolare la conduzione elettrica), pi? preferibilmente termoindurita. La pasta allo stato plastico (ossia non -ancora- termoindurita), riempiendo uniformemente eventuali cavit? superficiali (e.g. microscopiche) del corpo principale e/o dell?elemento riscaldante/di fissaggio dovute alle rispettive rugosit? superficiali, permette di migliorare il reciproco contatto fra stampo ed elementi riscaldanti/di fissaggio, e di conseguenza lo scambio termico.

In una forma realizzativa detto strato di giunzione e/o detto ulteriore strato di giunzione comprende, pi? preferibilmente ? interamente realizzato in, un foglio di grafite. In tal modo si semplifica l?installazione.

Preferibilmente detto sistema comprende un circuito di ricircolazione di detto fluido refrigerante collegato a detta bocca di ingresso e a detta bocca di uscita di ciascun elemento di fissaggio. Preferibilmente detto circuito di ricircolazione connette gli elementi di fissaggio in parallelo tra loro. In tal modo il fluido refrigerante entra sostanzialmente alla medesima temperatura negli elementi di fissaggio, incentivando l?uniformit? di raffreddamento.

Preferibilmente detta macchina comprende un telaio fisso (per sorreggere lo stampo e le parti mobili della macchina) e un sistema di movimentazione accoppiato a detto telaio e strutturato per ruotare detto stampo attorno a detti almeno due assi di rotazione (preferibilmente mutuamente ortogonali).

Breve descrizione delle figure

- la figura 1 mostra una vista schematica in pianta di un componente di uno stampo secondo la presente invenzione;

- la figura 2 mostra una vista schematica prospettica del componente di figura 1; - la figura 3 mostra una vista schematica in sezione di una porzione di uno stampo secondo una forma realizzativa della presente invenzione;

- la figura 4 mostra una vista laterale schematica di un sistema per lo stampaggio rotazionale secondo la presente invenzione.

Descrizione dettagliata di alcune forme realizzative dell?invenzione

Le caratteristiche e i vantaggi della presente invenzione saranno ulteriormente chiariti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme realizzative, presentata a titolo esemplificativo e non limitativo della presente invenzione, con riferimento alle figure allegate (non in scala).

Nelle figure, con il numero 99 ? indicato uno stampo per lo stampaggio rotazionale secondo la presente invenzione. Esemplarmente (fig.4) lo stampo 99 comprende un corpo principale 90 avente una cavit? interna 91 (mostrata parzialmente in fig.3) e una superficie esterna 92. Esemplarmente, per semplicit?, il corpo principale 90 dello stampo ? schematicamente raffigurato a forma di parallelepipedo (fig. 4). Esemplarmente la cavit? interna 91 dello stampo comprende una superficie di sinterizzazione 105 sulla quale sinterizza il materiale polimerico grezzo.

Esemplarmente lo stampo 99 comprende inoltre una pluralit? di elementi riscaldanti 1 tra loro distinti e fissati rimovibilmente al corpo principale 90 in modo distribuito sulla superficie esterna 92. Esemplarmente gli elementi riscaldanti 1 sono tra loro uguali e distribuiti in modo sostanzialmente omogeneo sulla superficie esterna (opzionalmente possono essere previste differenti distribuzioni degli elementi riscaldanti, ad esempio per concentrare la potenza termica).

In una forma realizzativa (non mostrata) lo stampo comprende due o pi? (e.g. fino a quattro o cinque) pluralit? di elementi riscaldanti, ciascuna pluralit? essendo secondo la presente invenzione, dove gli elementi riscaldanti di ciascuna pluralit? sono tra loro uguali e diversi (in forma e/o dimensioni) dagli elementi riscaldanti delle restanti pluralit?. Ad esempio possono essere previste due pluralit? di elementi riscaldanti aventi in pianta forma circolare ma con differente diametro, e una pluralit? di elementi riscaldanti aventi in pianta forma rettangolare.

Esemplarmente ciascun elemento riscaldante 1 comprende un corpo di base 2 (mostrato in dettaglio in fig.1 e 2) piastriforme con spessore costante pari a circa 1,5 mm. Esemplarmente i corpi di base 2 sono tra loro tutti spazialmente separati (fig.4). Esemplarmente ciascun corpo di base comprende una prima 4 e una seconda faccia 5 reciprocamente opposte, entrambe piane, la seconda faccia 5 essendo rivolta verso la superficie esterna 92 (fig.3).

Vantaggiosamente la superficie esterna pu? comprendere, per ciascuna seconda faccia, una corrispondente regione piana (e.g. ricavata per fresatura in caso di superficie esterna originariamente non piana). In una forma realizzativa (non mostrata), in corrispondenza della regione piana, la superficie esterna pu? anche presentare una sede di alloggiamento del corpo di base (e.g. ricavata anch?essa per fresatura della superficie esterna). Preferibilmente la seconda faccia ? contenuta in un?impronta della sede di alloggiamento.

Esemplarmente ciascun corpo di base ? in materiale termicamente conduttivo, e.g. acciaio.

Esemplarmente ciascun elemento riscaldante ha sostanziale simmetria cilindrica attorno ad un asse di simmetria 109, dove ciascun corpo di base ha forma sostanzialmente anulare con un?apertura passante 3 in corrispondenza di una propria porzione sostanzialmente centrale (esemplarmente lo sviluppo della pista resistiva, la posizione dei connettori e la forma in pianta dell?apertura passante fanno eccezione alla simmetria cilindrica). Esemplarmente un diametro esterno D1 di ciascun corpo di base 2 ? pari a circa 9 cm e una dimensione massima D2 di ciascuna apertura passante 3 (esemplarmente misurato in corrispondenza di bordi arrotondati dell?apertura) ? pari a circa 4 cm.

Esemplarmente una distanza minima D3 tra ciascun corpo di base e rispettivi corpi di base pi? prossimi ? pari a circa 4 cm (maggiore di un terzo del diametro esterno D1). Esemplarmente ciascun elemento riscaldante 1 comprende uno strato elettricamente isolante 6 adeso al corpo di base 2, adiacente alla prima faccia 4, da parte opposta della superficie esterna 92. Vantaggiosamente (non mostrato) lo strato elettricamente isolante 6 pu? essere stampato, laminato, oppure applicato come rivestimento sul rispettivo corpo di base. In figura 3 lo strato elettricamente isolante 6 non ? mostrato. Esemplarmente ciascun elemento riscaldante 1 comprende una pista 7 elettricamente resistiva stampata (e.g. mediante serigrafia) sullo strato elettricamente isolante 6. Esemplarmente (non mostrato) la pista 7 ? realizzata in una pasta resistiva in polimero, preferibilmente comprendente una matrice organica e una polvere di ossidi di metallo dispersa nella matrice. Esemplarmente la pista 7 ? realizzata in una pasta resistiva polimerica della serie RS121xx<TM >commercializzata dalla . La pasta resistiva fresca viene dapprima depositata sullo strato elettricamente isolante ed in seguito sottoposta ad un processo di indurimento (e.g. polimerizzazione) per realizzare la pista resistiva.

Il documento US4639391 a nome descrive altres? una pasta resistiva adatta a realizzare una pista resistiva efficace agli scopi della presente soluzione.

Esemplarmente la pista 7 ? unica (i.e. strutturalmente continua) e ricopre sostanzialmente tutta la prima faccia 4.

Esemplarmente la pista 7 ? sostanzialmente bidimensionale, con spessore (in una direzione sostanzialmente ortogonale alla prima faccia 4) pari a circa 18 ?m, e larghezza (in una direzione sostanzialmente parallela alla prima faccia 4 e sostanzialmente ortogonale ad una linea di sviluppo principale della pista) pari a circa 2,5 mm.

Esemplarmente ciascun elemento riscaldante 1 comprende un primo 8 e un secondo connettore (solo uno ? mostrato in fig.3) disposti in contatto elettrico con la pista 7. Opzionalmente ciascun elemento riscaldante pu? comprendere una o pi? piste elettricamente conduttive interposte tra i connettori e la pista elettricamente resistiva, per poter alimentare la pista resistiva. La pista conduttiva pu? essere realizzata anch?essa mediate tecniche di stampaggio sullo strato elettricamente isolante 6 e comprende tipicamente particelle di un metallo nobile, ad esempio argento, per agevolare la conduzione elettrica.

Esemplarmente, figure 1 e 2, ciascun elemento riscaldante 1 comprende una coppia di piste elettricamente conduttive 70 (di lunghezza limitata) che realizzano una coppia di aree di contatto elettrico per i due connettori.

In una forma realizzativa, non mostrata, i connettori possono contattare direttamente la pista resistiva.

Esemplarmente ciascun elemento riscaldante 1 comprende uno strato protettivo 10 (fig. 3) e anch?esso elettricamente isolante esemplarmente disposto sulla pista 7 da parte opposta allo strato elettricamente isolante 6.

Esemplarmente ciascun elemento riscaldante ? un riscaldatore a film spesso.

Esemplarmente ciascun elemento riscaldante 1 comprende un elemento di fissaggio 11 rimovibilmente fissato alla superficie esterna 92 (e.g. mediante una vite 93 che impegna un rispettivo foro filettato realizzato nel corpo principale) per fissare rimovibilmente il corpo di base 2 alla superficie esterna.

Esemplarmente l?elemento di fissaggio 11 comprende una superficie di battuta 12 conformata per immorsare il corpo di base 2, in cooperazione con la superficie esterna 92. Esemplarmente l?elemento di fissaggio 11 impegna l?apertura passante 3, la superficie di battuta 12 immorsando almeno parzialmente un bordo dell?apertura passante 3.

Esemplarmente l?elemento di fissaggio 11 comprende una camera interna 13 avente una bocca di ingresso 14 e una bocca di uscita 15 per un fluido refrigerante (non mostrato).

In una forma realizzativa (non mostrata) lo stampo comprende, per ciascun elemento riscaldante, un rilievo solidale (e.g. integrale) alla superficie esterna e che impegna l?apertura passante del rispettivo elemento riscaldante. Preferibilmente ciascun rilievo ha in pianta una forma controsagomata ad una forma in pianta dell?apertura passante del rispettivo elemento riscaldante, e priva di simmetria rotazionale attorno ad un asse sostanzialmente ortogonale alla superficie esterna. In tale forma realizzativa l?elemento di fissaggio ? rimovibilmente fissato alla superficie esterna in corrispondenza del rilievo del rispettivo elemento riscaldante (e.g. superiormente al rilievo), l?elemento di fissaggio avendo in pianta un ingombro (almeno parzialmente) maggiore dell?ingombro in pianta del rilievo per realizzare la suddetta superficie di battuta.

Preferibilmente lo stampo comprende una pluralit? di sonde di temperatura (non mostrate) applicate sulla superficie esterna, dove ciascuna sonda restituisce un rispettivo segnale rappresentativo di una temperatura locale della superficie esterna. In tal modo si campiona la distribuzione di temperatura della superficie esterna. Preferibilmente una potenza termica (specifica) generata da un dato elemento riscaldante (o da un dato sotto-insieme di elementi riscaldanti) ? regolata in funzione di un segnale restituito rispettivamente da una o pi? delle sonde di temperatura disposte con una data relazione spaziale rispetto al dato elemento riscaldante. Esemplarmente ciascun elemento riscaldante pu? fornire una potenza termica specifica compresa nell?intervallo 15-20 W/cm<2>.

Esemplarmente (non mostrato) lo stampo comprende uno strato di giunzione in materiale termicamente conduttivo direttamente interposto tra il corpo di base di ciascun elemento riscaldante e il corpo principale, e un ulteriore strato di giunzione (non mostrato) in materiale termicamente conduttivo direttamente interposto tra ciascun elemento di fissaggio e il corpo principale. Esemplarmente lo strato di giunzione e l?ulteriore strato di giunzione sono interamente realizzati in una pasta elettricamente conduttiva (e.g. come del tipo utilizzata per realizzare le piste conduttive 70) termoindurita.

Con riferimento alla figura 4, essa mostra un sistema 95 comprendente esemplarmente una macchina 96 per lo stampaggio rotazionale e lo stampo 99 per lo stampaggio rotazionale secondo la presente invenzione, lo stampo 99 essendo agganciato alla macchina per ruotare attorno a due assi di rotazione 101, 102 mutuamente ortogonali.

Esemplarmente la macchina 96 comprende un telaio 97 fisso (per sorreggere lo stampo e le parti mobili della macchina) e un sistema di movimentazione accoppiato al telaio 97 e strutturato per ruotare lo stampo attorno ai due assi di rotazione 101, 102. Esemplarmente il sistema di movimentazione comprende un braccio a ?L? 103 (solo parzialmente mostrato) rotazionalmente fissato al telaio 97 (realizzando il primo asse di rotazione 101), e un piatto 104 rotazionalmente fissato al braccio 103 (realizzando il secondo asse di rotazione 102), lo stampo 99 essendo esemplarmente rigidamente fissato al piatto 104.

In una forma realizzativa, non mostrata, lo stampo 99 pu? essere a sua volta fissato in modo girevole al piatto 104 per realizzare un terzo asse di rotazione ortogonale agli altri due assi di rotazione in almeno una configurazione della macchina.

Esemplarmente la macchina 96 comprende un circuito di alimentazione elettrica (non mostrato) per alimentare gli elementi riscaldanti 1, ad esempio disposti in serie a sottogruppi.

Esemplarmente (non mostrato) il sistema 95 comprende un circuito di ricircolazione del fluido refrigerante collegato alla bocca di ingresso 14 e alla bocca di uscita 15 di ciascun elemento di fissaggio 11, il circuito di ricircolazione connettendo gli elementi di fissaggio in parallelo tra loro.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Stampo (99) per lo stampaggio rotazionale comprendente:

- un corpo principale (90) avente una cavit? interna (91) e una superficie esterna (92); - una pluralit? di elementi riscaldanti (1) tra loro distinti e fissati rimovibilmente a detto corpo principale (90) in modo distribuito su detta superficie esterna (92) del corpo principale (90),

dove ciascun elemento riscaldante (1) comprende:

- un corpo di base (2) termicamente conduttivo in contatto termico con detta superficie esterna (92) del corpo principale (90);

- uno strato elettricamente isolante (6) adeso a detto corpo di base (2) da parte opposta a detta superficie esterna (92);

- una pista (7) elettricamente resistiva realizzata su detto strato elettricamente isolante (6),

dove i corpi di base (2) sono tra loro spazialmente separati.

2. Stampo (99) secondo la rivendicazione 1, dove detti elementi riscaldanti (1) sono uguali tra loro, dove detto corpo di base (2) comprende una prima (4) e una seconda faccia (5) reciprocamente opposte, dove detta seconda faccia (5) ? rivolta verso detta superficie esterna (92), dove detta seconda faccia (5) ? piana, dove detto corpo di base (2) ? piastriforme, con spessore maggiore o uguale a 1 mm, e minore o uguale a 3 mm, e dove detta pista (7) ricopre sostanzialmente tutta detta prima faccia (4).

3. Stampo (99) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, dove una dimensione massima (D1) di detto corpo di base (2) ? inscritta in una circonferenza avente diametro maggiore o uguale a 3 cm, e minore o uguale a 15 cm, e dove una distanza minima (D3) tra ciascun corpo di base (2) e rispettivi corpi di base (2) pi? prossimi ? maggiore o uguale a un sesto di detto diametro della circonferenza in cui ? inscritto il corpo di base.

4. Stampo (99) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, dove detto corpo di base (2) comprende un?apertura passante (3) in corrispondenza di una propria porzione sostanzialmente centrale, dove una dimensione massima (D2) di detta apertura passante (3) ? maggiore o uguale a 1,5 cm, e minore o uguale a 8 cm, e dove detto corpo di base (2) ha forma sostanzialmente anulare.

5. Stampo (99) secondo la rivendicazione 4, comprendente, per ciascun elemento riscaldante (1), un rilievo solidale a detta superficie esterna (92) e che impegna detta apertura passante (3) del rispettivo elemento riscaldante (1), dove ciascun rilievo ha in pianta una forma controsagomata ad una forma in pianta dell?apertura passante (3) del rispettivo elemento riscaldante (1), e priva di simmetria rotazionale attorno ad un asse sostanzialmente ortogonale alla superficie esterna (92).

6. Stampo (99) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, dove detta pista (7) ? stampata su detto strato elettricamente isolante (6), dove detta pista (7) ? realizzata in una pasta resistiva in polimero, comprendente una matrice organica e una polvere di ossidi di metallo dispersa in detta matrice, dove detta pista (7) ? sostanzialmente bidimensionale, dove detta pista (7) ha spessore maggiore o uguale a 10 ?m e minore o uguale a 30 ?m, e ha larghezza maggiore o uguale a 1,5 mm e minore o uguale a 3,5 mm, e dove ciascun elemento riscaldante (1) ? basato su una tecnologia di riscaldamento a film spesso.

7. Stampo (99) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, dove ciascun elemento riscaldante (1) comprende uno strato protettivo (10) disposto su detta pista (7) da parte opposta allo strato elettricamente isolante (6).

8. Stampo (99) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, dove ciascun elemento riscaldante (1) comprende un rispettivo elemento di fissaggio (11) rimovibilmente fissato a detta superficie esterna (92) per fissare rimovibilmente detto corpo di base (2) a detta superficie esterna (92), dove detto elemento di fissaggio (11) comprende una superficie di battuta (12) conformata per immorsare detto corpo di base (2), in cooperazione con detta superficie esterna (92), dove detto elemento di fissaggio ? disposto in corrispondenza di un?apertura passante (3) del corpo di base, detta superficie di battuta (12) immorsando almeno parzialmente un bordo di detta apertura passante (3), dove detto elemento di fissaggio (11) comprende una camera interna (13) avente una bocca di ingresso (14) e una bocca di uscita (15).

9. Stampo (99) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente uno strato di giunzione in materiale termicamente conduttivo interposto tra ciascun corpo di base (2) e detto corpo principale (90), dove detto strato di giunzione comprende una pasta elettricamente conduttiva, preferibilmente termoindurita, oppure un foglio di grafite.

10. Sistema (95) per lo stampaggio rotazionale comprendente una macchina (96) per lo stampaggio rotazionale e detto stampo (99) per lo stampaggio rotazionale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, detto stampo (99) essendo agganciato a detta macchina (96) per ruotare attorno ad almeno due assi di rotazione (101, 102).