ITBO20010639A1 - Metodo di realizzazione di un mezzo di connessione in un corpo unico e mezzo di connessione cosi' ottenuto - Google Patents

Description

METODO DI REALIZZAZIONE DI UN MEZZO DI CONNESSIONE IN CORPO UNICO E MEZZO DI CONNESSIONE COSÌ OTTENUTO

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

La presente invenzione s’inquadra nel settore tecnico concernente i raccordi e le giunzioni di elementi di strutture e telai, e si riferisce ad un metodo di realizzazione di un mezzo di connessione in corpo unico, particolarmente per un telaio di un veicolo.

Sono noti metodi di realizzazione di mezzi di connessioni, quali raccordi, giunti, collegamenti ed attacchi, in materiale composito, ad esempio in fibra di carbonio, fibra di vetro, di boro, in kevlar, per telai o strutture, che prevedono di realizzare detti mezzi di connessione in due parti, ad esempio speculari, tramite rispettivi stampi relativamente semplici e di giuntare reciprocamente le due parti ponendole a riscontro di uno stampo maschio metallico per essere rigidamente connessi, tramite adesione dei bordi, così componendo un mezzo di connessione completo.

Altri metodi di realizzazione prevedono che attorno ai gusci od agli stampi maschi siano avvolti strati successivi di tessuto impregnato di resina per formare una pelle di unione in materiale composito. Stampi femmina, complementari al mezzo di connessione, provvedono a racchiudere e comprimere quest’ultimo che mantengono saldamente in posizione, compattando il materiale composito e conferendo una buona regolarità e finitura della superficie esterna del mezzo di connessione. L’assieme così ottenuto viene poi inserito in forni od autoclavi per ottenere l’adesione degli strati e la polimerizzazione delle sostanze leganti. H mezzo di connessione finale viene ottenuto smontando lo stampo femmina ed estraendo i componenti dello stampo maschio. Stampi maschi e femmina sono in metallo, generalmente alluminio e sue leghe.

Lo svantaggio principale di detti metodi noti consiste nel fatto che essi non consentono di realizzare alcuni tipi di raccordi o mezzi di connessione la cui geometria e conformazione è caratterizzata da forme complesse, ad esempio contraddistinta da sottosquadri interni, che impediscono l’estrazione delle normali anime, anche se scomponibili.

Ulteriore svantaggio dei metodi noti consiste nel fatto che essi prevedono l’impiego di stampi maschio di tipo scomponibile realizzati in metallo o altro materiale rigido che sono soggetti ad usura, rotture e sono complicati da usare e costosi da realizzare. Lo scopo principale della presente invenzione è quello di proporre un metodo di realizzazione di un mezzo di connessione in corpo unico per un telaio o struttura in materiale composito, che permetta di ottenere mezzi di connessione di qualsiasi forma, geometria e dimensione, anche caratterizzati da forme complesse con sottosquadri interni.

Altro scopo della presente invenzione è quello di proporre un metodo che permetta di ottenere un mezzo di connessione robusto ed affidabile, che sia in grado di resistere a qualsiasi sollecitazione meccanica e che abbia struttura uniforme e regolare in ogni sua parte.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di proporre un metodo rapido e semplice da realizzare e quindi economico.

Gli scopi citati sono ottenuti in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni. Le caratteristiche dell'invenzione sono evidenziate nel seguito, con particolare riferimento alle unite tavole di disegno, nelle quali:

- la figura 1 rappresenta una vista laterale di mezzi dei mezzi di connessione, oggetto della presente invenzione, contenenti uno stampo maschio ed in un condizione di allontanamento di elementi di uno stampo femmina, secondo il metodo oggetto della presente invenzione;

- la figura 2 illustra una vista laterale di mezzi a stampo maschio e di elementi interni per una variante del mezzo di connessione di figura 1;

- la figura 3 illustra una vista laterale parziale di una variante dei mezzi di connessione di figura 1 ;

- la figura 4 rappresenta una vista frontale dei mezzi di connessione di figura 3; - la figura 5 illustra una vista laterale di una ulteriore variante dei mezzi di connessione di figura 1 ;

- la figura 6 rappresenta una vista frontale dei mezzi di connessione di figura 5. Con riferimento alla figura 1, con 1 vengono indicati mezzi a stampo maschio e con 2 mezzi a stampo femmina per la realizzazione di un mezzo di connessione 5 in corpo unico realizzato in materiale composito e dotato di una pluralità di attacchi 15 di tipo maschio e/o femmina destinati alla connessione di elementi allungati per realizzate un telaio particolarmente per ciclo e bicicletta.

metodo di realizzazione del mezzo di connessione 5 prevede di:

- avvolgere, con più strati di tessuto 9, i mezzi a stampo maschio 1 di tipo flessibile e di forma riproducente la forma interna del mezzo di connessione 5 di tipo cavo; - applicare un materiale legante al tessuto 9 del mezzo di connessione 5;

applicare a riscontro del mezzo di connessione 5 i mezzi a stampo femmina 2; sottoporre il mezzo di connessione 5 a predefinite pressioni e temperature, per ottenere il consolidamento del materiale legante dello strato di tessuto 9; rimuovere i mezzi a stampo femmina 2 dopo il consolidamento del materiale legante;

- rimuovere i mezzi a stampo maschio 1 tramite deformazione di questi ultimi dopo il consolidamento del materiale legante.

Quest’ ultima fase è consentita dalla particolare deformabilità elastica dei mezzi a stampo maschio 1. Questi ultimi possono essere realizzati in corpo unico con materiale siliconico od elastomero, oppure possono essere in materiale elastico sagomato e dotato di una o più camere d’aria interne gonfiabili e sgonfiabili.

L’elasticità e la flessibilità del materiale siliconico consentono un’agevole estrazione dei mezzi a stampo maschio 1 dal relativo mezzo di connessione 5 al termine del consolidamento, anche nel caso di geometrie o forme complesse, ad esempio caratterizzate da sottosquadri.

Nel caso in cui i mezzi a stampo maschio presentino camere d’aria, il metodo prevede di aumentarne la pressione interna per ottenere la forma richiesta del mezzo di connessione 5 prima del consolidamento degli strati di tessuto 9 impregnato e successivamente all’applicazione dei mezzi a stampo femmina 2. Dopo il consolidamento, si sgonfia la camera d’aria interna dei mezzi a stampo maschio 1, per consentirne l’agevole rimozione dall 'interno del mezzo di connessione 5. metodo prevede, inoltre, l’alesatura della sezione interna degli attacchi 15 per ottenere questi ultimi di tipo femmina, con sede cilindrica interna calibrata. È prevista la tornitura della sezione esterna degli attacchi 15 per ottenere questi ultimi di tipo maschio, con sede cilindrica esterna calibrata.

È possibile avvolgere attorno ai mezzi a stampo maschio 1 una pluralità di strati di tessuto in materiale composito 9 composto, ad esempio, da tessuto in fibre di carbonio, di boro, di kevlar o di vetro. L’orientamento delle fibre del singolo strato di tessuto può essere unidirezionale o casuale o secondo una prefissata trama ed orditura.

D materiale legante, che consiste in una resina epossidica o poliuretanica, può essere applicato al tessuto 9 prima o dopo l’avvolgimento di quest’ultimo attorno ai mezzi a stampo maschio.

Il metodo prevede, inoltre, di sottoporre il dispositivo di connessione 5, ad una pressione negativa di valore prestabilito e per un intervallo di tempo variabile, al fine di agevolare il consolidamento degli strati di tessuto in materiale composito. Tale procedura viene eseguita prima della fase di consolidamento del materiale legante, eseguita a pressione positiva e temperatura predefinite.

I mezzi a stampo femmina 2 sono del tipo comprendente almeno due conchiglie 3, alla superficie interna delle quali può essere applicato uno strato elastico rivestito di materiale antiaderente, per agevolare il distacco del mezzo di connessione 5 al termine del consolidamento degli starti di tessuto.

E metodo prevede di rivestire il mezzo di connessione 5 ed gli elementi 20, con una vernice, ad esempio epossidica o poliuretanica, per la finitura superficiale.

Con riferimento alle figure da 2 a 4, una variante del metodo prevede di posizionare a riscontro dei mezzi a stampo maschio 1, in corrispondenza degli attacchi 15, rispettivi elementi interni 10 sui quali avvolgere successivamente uno o più strati di tessuto 9, per ottenere attacchi 15 femmina.

Gli elementi interni 10 possono essere gusci di predeterminate forma e dimensione oppure elementi tubolari con predefinita forma interna, in modo da non necessitare ulteriori lavorazioni di finitura per ottenere un perfetto accoppiamento con un corrispondente elemento da connettere tramite il mezzo di connessione 5.

Un’ulteriore variante del metodo, illustrata nelle figure 5 e 6, prevede di posizionare a riscontro dello strato di tessuto 9 avvolto, in corrispondenza di almeno un attacco 15, una pluralità di elementi esterni 20 per ottenere un attacco 15 maschio, con forma esterna predefinita. Gli elementi esterni 20 possono consistere in semigusci con superficie esterna di forma e dimensione tali da consentire un perfetto accoppiamento con un corrispondente elemento da connettere tramite il mezzo di connessione 5 stesso, senza necessità di ulteriori lavorazioni di finitura.

Il mezzo di connessione 5 in corpo unico cavo, oggetto della presente invenzione, è provvisto di una pluralità di attacchi 15 calibrati ed è costituito da più strati di tessuto 9, impregnato di materiale legante.

Gli attacchi 15 del tipo femmina sono calibrati mediante alesatura della loro sezione interna, mentre gli attacchi 15 maschio sono calibrati mediante tornitura della loro superficie esterna.

Una variante del mezzo di connessione 5 prevede che uno o più attacchi 15 di tipo femmina siano internamente provvisti di elementi interni 10, aventi forma tubolare, dotata di predefinita forma interna, ad esempio cilindrica, ellittica, prismatica, oppure a forma di guscio sagomato; gli elementi interni 10 sono successivamente avvolti da uno o più strati di tessuto 9.

Una ulteriore variante del mezzo di connessione prevede che gli attacchi 15 di tipo maschio comprendano elementi esterni 20, consistenti in semigusci con predefinita forma della superficie esterna, cilindrica, ellittica, prismatica, che riscontrano lo strato o gli strati di tessuto 9.

Il vantaggio principale della presente invenzione è quello di fornire un metodo di realizzazione di un mezzo di connessione in corpo unico per un telaio o struttura in materiale composito, che permetta di ottenere mezzi di connessione di qualsiasi forma, geometria e dimensione, anche caratterizzati da forme complesse con sottosquadri interni

Altro vantaggio della presente invenzione è quello di fornire un metodo che permetta di ottenere un mezzo di connessione robusto ed affidabile, che sia in grado di resistere a qualsiasi sollecitazione meccanica e che abbia struttura uniforme e regolare in ogni sua parte.

Ulteriore vantaggio della presente invenzione è quello di fornire un metodo rapido e semplice da realizzare e quindi economico.

L'invenzione in questione è stata descritta, con riferimento ai disegni allegati, a puro titolo esemplificativo, e non limitativo, ed è pertanto evidente che ad essa possono essere apportate tutte quelle modifiche o varianti suggerite dalla pratica nonché dalla sua attuazione ed utilizzazione, comunque comprese nell'ambito definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (24)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo di realizzazione di un mezzo di connessione in corpo unico provvisto di una pluralità di attacchi (15) ed in materiale composito mediante mezzi a stampo maschio (1) e femmina (2), detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di: - avvolgere con almeno uno strato di tessuto (9) i mezzi a stampo maschio (1) di tipo flessibile aventi forma riproducente quella del mezzo di connessione (5); - applicare un materiale legante al tessuto (9) del mezzo di connessione (5); - applicare a riscontro del mezzo di connessione (5) i mezzi a stampo femmina (2); sottoporre il mezzo di connessione (5) a predefinite pressioni e temperature, per ottenere il consolidamento del materiale legante dell’almeno uno strato di tessuto (9); - rimuovere i mezzi a stampo femmina (2) dopo il consolidamento del materiale legante. - rimuovere i mezzi a stampo maschio (1) tramite deformazione di questi ultimi dopo il consolidamento del materiale legante.
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di posizionare a riscontro dei mezzi a stampo maschio (1), in corrispondenza di almeno un attacco (15), almeno un rispettivo elemento intern (10) sul quale avvolgere successivamente Γ almeno uno strato di tessuto (9) per ottenere almeno un attacco (15) di tipo femmina.
3. 3) Metodo secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto di posizionare elementi interni (10) di forma tubolare aventi predefinita forma interna.
4. 4) Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di posizionare a riscontro dell’ almeno uno strato di tessuto (9) avvolto, in corrispondenza di almeno un attacco (15), una pluralità di elementi esterni (20) per ottenere almeno un attacco (15) di tipo maschio.
5. 5) Metodo secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto di posizionare elementi esterni (20) consistenti in semigusci con superficie esterna di predeterminata forma.
6. 6) Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di prevedere in corrispondenza di attacchi (15) l’alesatura della sezione interna di detti attacchi (15) per ottenere questi ultimi di tipo femmina con sede cilindrica interna calibrata.
7. 7) Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di prevedere in corrispondenza di attacchi (15) la tornitura della sezione esterna di detti attacchi (15) per ottenere questi ultimi di tipo maschio con sede cilindrica esterna calibrata.
8. 8) Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di prevedere di avvolgere una pluralità di strati di tessuto (9) in materiale composito, disposti ciascuno con un predefinito orientamento delle fibre.
9. 9) Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di rimuovere i mezzi a stampo maschio (1) di tipo realizzato in corpo unico di materiale siliconico od elastomero, sfruttandone l’elasticità e flessibilità.
10. 10) Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di aumentare la pressione dei mezzi a stampo maschio (1) di tipo realizzato in materiale elastico sagomato e dotato di almeno una camera d’aria interna gonfiabile e sgonfiabile, prima del consolidamento degli strati di tessuto (9) impregnato e successivamente alla applicazione dei mezzi a stampo femmina (2).
11. 11) Metodo secondo la rivendicazione 10 caratterizzato dal fatto di sgonfiare Γ almeno una camera d’aria interna dei mezzi a stampo maschio (1) per agevolarne la rimozione dall’interno del mezzo di connessione (5).
12. 12) Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di sottoporre inoltre il dispositivo di connessione (5) ad una pressione negativa di valore prestabilito e per un intervallo di tempo variabile per agevolare il consolidamento degli strati di tessuto in materiale composito.
13. 13) Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di applicare i mezzi a stampo femmina (2) di tipo comprendente almeno due conchiglie (3).
14. 14) Metodo secondo la rivendicazione 13 caratterizzato dal fatto di applicare alla superficie interna di ciascuna conchiglia (3) uno strato elastico rivestito di materiale antiaderente.
15. 15) Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di rimuovere l’eccesso di materiale legante fuoriuscito dallo stampo femmina (2).
16. 16) Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di applicare il materiale legante al tessuto (9) prima dell’avvolgimento di quest’ultimo.
17. 17) Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di utilizzare tessuto (9) in fibre di carbonio, di boro, di kevlar o di vetro e materiale legante consistente in resina epossidica o poliuretanica.
18. 18) Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di rivestire il mezzo di connessione (5) e gli elementi esterni (20) con una vernice.
19. 19) Mezzo di connessione in corpo unico provvisto di una pluralità di attacchi (15) caratterizzato dal fatto di essere costituito da almeno uno strato di tessuto (9) impregnato di materiale legante, detto corpo essendo cavo e detti attacchi (15) essendo calibrati.
20. 20) Mezzo di connessione secondo la rivendicazione 19 caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un attacco (15) di tipo femmina internamente provvisto di almeno un elemento interno (10).
21. 21) Mezzo di connessione secondo la rivendicazione 20 caratterizzato dal fatto che ciascun elemento interno (10) è tubolare con predefinita forma interna.
22. 22) Mezzo di connessione secondo la rivendicazione 19 caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un attacco (15) di tipo maschio esternamente provvisto di almeno un elemento esterno (20).
23. 23) Mezzo di connessione secondo la rivendicazione 22 caratterizzato dal fatto di ciascun elemento esterno (20) consiste in semigusci con superficie esterna di predeterminata forma.
24. 24) Mezzo di connessione secondo la rivendicazione 19 caratterizzato dal fatto che gli attacchi (15) presentano superfici interne e/o esterne calibrate mediante alesatura e/o tornitura in corrispondenza di attacchi (15) di tipo femmina e/o maschio.