ITMI20001971A1

ITMI20001971A1 - METHOD FOR THE REALIZATION OF SURFACE LAYERS, SUCH AS CROSSES, LEATHER AND COATINGS, ON ELEMENTS IN SINTERED AND EXPANDED EXPANDED RESIN

Info

Publication number: ITMI20001971A1
Application number: IT2000MI001971A
Authority: IT
Inventors: Mario Vismara; Vittorio Vigano'
Original assignee: Isopol S R L
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2002-03-08
Also published as: IT1318834B1; ITMI20001971A0

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industri DESCRIPTION of the patent for industrial invention

La presente invenzione si riferisce ad un metodo per la realizzazione di strati superficiali su elementi in resina espansa sinterizzata e ai prodotti direttamente ottenuti con tale procedimento. The present invention relates to a method for making surface layers on sintered expanded resin elements and to the products directly obtained with this process.

Più in particolare, l'invenzione è relativa ad un metodo di realizzazione di croste o pelli impermeabili su zone superficiali desiderate di elementi in resina espansa sinterizzata. More particularly, the invention relates to a method of making waterproof splits or leathers on desired surface areas of sintered foam resin elements.

Attualmente, al fine di ottenere porzioni rigide superficiali su oggetti in resina espansa, è noto realizzare gli elementi in resina espansa sinterizzata direttamente accoppiati con rivestimenti superficiali in pelle, con film e lastre termoformati o con ulteriori particolari rigidi stampati ad iniezione; l'accoppiamento avviene solitamente per incollaggio o per saldatura. Currently, in order to obtain rigid surface portions on expanded resin objects, it is known to produce the elements in sintered foam resin directly coupled with surface coatings in leather, with thermoformed films and sheets or with further rigid injection-molded details; the coupling usually takes place by gluing or welding.

Alternativamente, la formazione di croste superficiali sugli elementi in resina espansa avviene direttamente nelle macchine di stampaggio durante il processo di sinterizzazione. Alternatively, the formation of surface crusts on the expanded resin elements occurs directly in the molding machines during the sintering process.

Tuttavia, in quest'ultimo caso, non è possibile realizzare porzioni di crosta superficiale su entrambe le facce dell'elemento in resina espansa, poiché gli stampi di sinterizzazione devono necessariamente avere almeno un lato dotato di iniettori delle perle di resina espansa e di fori per il passaggio di vapore acqua e aria: se si riscaldasse la resina espansa fino alla plasticizzazione anche su questo lato, i fori verrebbero occlusi dalla resina stessa. However, in the latter case, it is not possible to make portions of surface crust on both faces of the expanded resin element, since the sintering molds must necessarily have at least one side equipped with injectors for the expanded resin beads and holes for the passage of steam, water and air: if the expanded resin were heated up to plasticization also on this side, the holes would be occluded by the resin itself.

Inoltre, le macchine di stampaggio attuali permettono di raggiungere spessori di crosta limitati e difficilmente controllabili e localizzabili. Furthermore, current molding machines allow to reach limited crust thicknesses which are difficult to control and localize.

Infine, il processo di formazione di croste in macchina presenta tempi di ciclo estremamente lunghi e notevole dispendio energetico, in quanto gli stampi delle macchine di stampaggio presentano un'inerzia termica sostanzialmente elevata. Finally, the process of forming scabs in the machine has extremely long cycle times and considerable energy expenditure, since the molds of the molding machines have a substantially high thermal inertia.

Anche la procedura di accoppiamento con rivestimenti superficiali presenta notevoli inconvenienti; in fase di termoformatura esistono, infatti, problemi di stiramenti, disomogeneità di spessore, produzione di sfridi o tensionamenti dei materiali. The coupling procedure with surface coatings also has considerable drawbacks; in fact, during the thermoforming phase there are problems of stretching, unevenness of thickness, production of scraps or tensioning of the materials.

Inoltre, si hanno limiti di adesione tra film e resina espansa e, infine, consumi energetici elevati dovuti alla fase di riscaldamento di pellicole o lastre nel ciclo di termoformatura. Furthermore, there are adhesion limits between film and expanded resin and, finally, high energy consumption due to the heating phase of films or plates in the thermoforming cycle.

Scopo della presente invenzione è, quindi, quello di eliminare gli inconvenienti lamentati, indicando un metodo per la realizzazione di strati superficiali su elementi in resina espansa sinterizzata, che consenta la formazione di croste o pelli impermeabili su porzioni ben definite della superficie esterna di tali elementi. The aim of the present invention is therefore to eliminate the aforementioned drawbacks, indicating a method for making surface layers on elements in sintered foam resin, which allows the formation of crusts or impermeable skins on well-defined portions of the external surface of these elements. .

Altro scopo della presente invenzione è quello di indicare un metodo per la realizzazione di strati superficiali su elementi in resina espansa sinterizzata, che consenta la formazione di strati superficiali relativamente spessi ricavati dall'elemento stesso o, in altre parole, integrati in un corpo unico con l'elemento. Another purpose of the present invention is to indicate a method for making surface layers on sintered expanded resin elements, which allows the formation of relatively thick surface layers obtained from the element itself or, in other words, integrated into a single body with the element.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di ottenere un elemento in resina espansa dotato di strati superficiali realizzati secondo il metodo dell'invenzione sopra menzionato. A further object of the present invention is to obtain an element in expanded resin equipped with surface layers made according to the method of the invention mentioned above.

Non ultimo scopo dell'invenzione è quello di indicare un metodo di realizzazione di strati superficiali altamente affidabile, sicuro e conveniente, che consenta l'ottenimento diretto di un prodotto in resina espansa sinterizzata le cui caratteristiche tecniche risultino estremamente vantaggiose, rispetto a prodotti analoghi attualmente sul mercato. Not least object of the invention is to indicate a highly reliable, safe and convenient method for producing surface layers, which allows the direct obtaining of a sintered foam resin product whose technical characteristics are extremely advantageous, compared to similar products currently. on the market.

Questi ed altri scopi, secondo la presente invenzione, vengono raggiunti indicando un metodo per la realizzazione di strati superficiali su elementi in resina espansa sinterizzata secondo la rivendicazione 1, alla quale si rimanda per brevità. These and other purposes, according to the present invention, are achieved by indicating a method for making surface layers on sintered expanded resin elements according to claim 1, to which reference is made for the sake of brevity.

In modo vantaggioso, il procedimento secondo l'invenzione permette di formare una pelle o crosta su una o entrambe le facce di un elemento in resina espansa; d'altra parte, le tecniche note di formazione di pelli o croste con macchine di stampaggio tradizionali delle resine espanse consentono la formazione di pelli o croste solamente su una faccia dell'elemento, a causa del fatto che gli stampi di sinterizzazione devono necessariamente avere almeno un lato dotato di iniettori e di fori per il passaggio di vapore, acqua e aria, come già evidenziato in precedenza. Advantageously, the process according to the invention makes it possible to form a skin or split on one or both faces of an element in expanded resin; on the other hand, the known techniques for forming skins or splits with traditional molding machines for expanded resins allow the formation of skins or splits only on one face of the element, due to the fact that the sintering molds must necessarily have at least one side equipped with injectors and holes for the passage of steam, water and air, as already highlighted above.

La presente invenzione, inoltre, permette di disimpegnare le macchine di sinterizzazione, complesse e costose e la cui conduzione è molto onerosa in termini di costi energetici, da cicli di lavorazione molto lunghi, in particolare per quanto concerne la fase di riscaldamento necessaria per portare alla fusione il materiale e la fase di raffreddamento. The present invention, moreover, allows to disengage the sintering machines, complex and expensive and whose operation is very onerous in terms of energy costs, from very long processing cycles, in particular as regards the heating phase necessary to lead to the melting the material and the cooling phase.

Questo aspetto è particolarmente importante nel caso di resine espanse alto fondenti, quali, per esempio, il polipropilene o suoi copolimeri. This aspect is particularly important in the case of high-melting foamed resins, such as, for example, polypropylene or its copolymers.

Inoltre, per la realizzazione della crosta o pelle, secondo la presente invenzione e contrariamente all'arte nota, si utilizzano macchine molto semplici ed economiche. Furthermore, very simple and economical machines are used to produce the split or skin, according to the present invention and contrary to the known art.

Ulteriormente, con le macchine di stampaggio tradizionali gli spessori di crosta o pelle risultano limitati e difficilmente regolabili e controllabili; al contrario, secondo il metodo dell'invenzione, si possono ottenere sovraspessori tali da conferire diverse caratteristiche e spessori alle croste o pelli. Furthermore, with traditional molding machines the thicknesses of the split or leather are limited and difficult to adjust and control; on the contrary, according to the method of the invention, extra thicknesses can be obtained such as to confer different characteristics and thicknesses to the splits or skins.

Infine, se necessario, si può prevedere una definizione della geometria diversa da quella dovuta in fase di sinterizzazione e si possono gestire spessori e caratteristiche estetiche, meccaniche e fisiche della crosta o pelle con grande variabilità; in particolare, si possono modulare gli spessori degli elementi in resina espansa sinterizzata mediante opportuni sovraspessori e/o gestendone la compressione. Finally, if necessary, it is possible to provide a definition of the geometry different from that due in the sintering phase and it is possible to manage thicknesses and aesthetic, mechanical and physical characteristics of the split or leather with great variability; in particular, the thicknesses of the elements in sintered expanded resin can be modulated by means of suitable over-thicknesses and / or by managing their compression.

Ancora, comprimendo i particolari in resina espansa, si elimina il pericolo di formazione di bolle o soffiature. Furthermore, by compressing the parts in expanded resin, the danger of the formation of bubbles or blowholes is eliminated.

Le caratteristiche ed i vantaggi di un metodo per la realizzazione di strati superficiali su elementi in resina espansa sinterizzata e del prodotto direttamente ottenuto, secondo la presente invenzione, risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati, nei quali: The characteristics and advantages of a method for making surface layers on sintered expanded resin elements and of the product directly obtained, according to the present invention, will become more evident from the following description, which is exemplary and not limiting, referring to the attached schematic drawings, in the Which:

- la figura 1 è una vista schematica in esploso di uno stampo utilizzato per l'ottenimento di un elemento in resina espansa sinterizzata dotato di crosta superficiale, secondo il metodo dell'invenzione; Figure 1 is an exploded schematic view of a mold used to obtain a sintered foam resin element with a surface crust, according to the method of the invention;

- la figura 2 è una vista schematica in esploso dello stampo di figura 1 completo di elemento in resina espansa sinterizzata all'interno; - figure 2 is an exploded schematic view of the mold of figure 1 complete with an element in expanded resin sintered inside;

- le figure 3 e 4 sono due viste schematiche dello stampo di figura 1, chiuso con l'elemento in resina espansa sinterizzata all'interno; - figures 3 and 4 are two schematic views of the mold of figure 1, closed with the element in expanded resin sintered inside;

- la figura 5 è una vista schematica di un elemento in resina espansa sinterizzata su cui è ricavata una pelle o crosta secondo il metodo della presente invenzione; Figure 5 is a schematic view of a sintered expanded resin element on which a skin or split is made according to the method of the present invention;

- la figura 6 è una vista schematica e parziale di una prima forma alternativa di realizzazione dello stampo di cui alla figura 1, secondo l'invenzione; Figure 6 is a schematic and partial view of a first alternative embodiment of the mold of Figure 1, according to the invention;

- la figura 7 è una vista schematica di un elemento in resina espansa sinterizzata su cui è ricavata una pelle o crosta secondo il metodo della presente invenzione ed utilizzando lo stampo di figura 6; Figure 7 is a schematic view of a sintered expanded resin element on which a skin or split is made according to the method of the present invention and using the mold of Figure 6;

- la figura 8 è uno schema a blocchi relativo alle fasi operative del metodo per la realizzazione di strati superficiali su elementi in resina espansa sinterizzata, secondo la presente invenzione; Figure 8 is a block diagram relating to the operating steps of the method for making surface layers on sintered foam resin elements, according to the present invention;

- la figura 9 è una vista schematica e parziale di una seconda forma alternativa di realizzazione dello stampo di cui alla figura 1, secondo l'invenzione. Figure 9 is a schematic and partial view of a second alternative embodiment of the mold of Figure 1, according to the invention.

Con riferimento alle figure menzionate, un semistampo superiore 10 e un semistampo inferiore 20 costituiscono una pressa o stampo 12 necessario per la realizzazione, secondo la presente invenzione, di strati superficiali (croste o pelli) sull'elemento in resina espansa sinterizzata indicato genericamente con 22 e precedentemente stampato con un processo di sinterizzazione in macchine tradizionali. With reference to the aforementioned figures, an upper half-mold 10 and a lower half-mold 20 constitute a press or mold 12 necessary for the production, according to the present invention, of surface layers (splits or skins) on the sintered expanded resin element generally indicated with 22 and previously printed with a sintering process in traditional machines.

In particolare, ciascuno semistampo 10, 20 presenta due attacchi o condotti di ingresso, indicati rispettivamente con 14 e 16, per l'adduzione di vapore e di acqua di raffreddamento, ed un attacco o condotto di uscita 18 per lo scarico di vapore, condense e acqua di raffreddamento. In particular, each half-mold 10, 20 has two inlet connections or ducts, indicated respectively by 14 and 16, for the supply of steam and cooling water, and an outlet or outlet duct 18 for the discharge of steam, condensate and cooling water.

L'azionamento degli attacchi 14, 16, 18 avviene tramite valvole di intercettazione gestite da temporizzatori, mentre i sistemi di riscaldo e di raffreddamento connessi a tali attacchi, così come i sistemi pneumatici di movimentazione dello stampo 12, peraltro di tipo tradizionale, non sono illustrati nelle figure per semplicità. The actuation of the attachments 14, 16, 18 takes place by means of shut-off valves managed by timers, while the heating and cooling systems connected to these attachments, as well as the pneumatic systems for moving the mold 12, moreover of the traditional type, are not illustrated in the figures for simplicity.

Le regolazioni possibili dall'esterno sull'attrezzatura descritta riguardano la pressione del vapore, i tempi di immissione del vapore, i tempi di apertura e di chiusura delle valvole di scarico e i tempi di immissione dell'acqua di raffreddamento. The adjustments possible from the outside on the equipment described concern the steam pressure, the steam injection times, the opening and closing times of the drain valves and the cooling water injection times.

Le figure 1-7 rappresentano in dettaglio le principali fasi del metodo per la realizzazione di strati superficiali su elementi in resina espansa sinterizzata, secondo la presente invenzione. Figures 1-7 show in detail the main steps of the method for making surface layers on sintered foam resin elements, according to the present invention.

In particolare, dopo la collocazione dell'elemento in resina espansa sinterizzata 22 nel semistampo inferiore 20 {fig. 2 e fase indicata con 41 in fig. 8) e la chiusura dello stampo 12, mediante movimentazione di uno dei due semistampi 10 o 20, con conseguente parziale compressione della resina espansa sinterizzata (fase indicata con 42 in fig. 8), si prevede di effettuare un pre-riscaldamento ed un successivo riscaldamento in autoclave di uno o entrambi i semistampi 10, 20 (fig. 3 e fase indicata con 44 in fig. 8), in base alla localizzazione superficiale desiderata di una crosta o pelle 28 (fase indicata con 43 in fig. 8), ed eventuale contemporanea fase di condizionamento, tramite adduzione di acqua fredda, del semistampo 10, 20 non riscaldato, nel caso in cui si desideri realizzare la crosta 28 su un solo lato 28A dell'elemento 22 (fig. 5) o su porzioni 28B di uno solo dei lati 28A (fig. 7). In particular, after placing the sintered expanded resin element 22 in the lower half-mold 20 {fig. 2 and phase indicated with 41 in fig. 8) and the closure of the mold 12, by moving one of the two half-molds 10 or 20, with consequent partial compression of the sintered expanded resin (phase indicated with 42 in fig. 8), it is foreseen to carry out a pre-heating and a subsequent heating in an autoclave of one or both of the half-molds 10, 20 (fig. 3 and phase indicated with 44 in fig. 8), based on the desired surface localization of a crust or skin 28 (phase indicated with 43 in fig. 8), and possible simultaneous conditioning phase, by means of cold water supply, of the unheated half-mold 10, 20, in the case in which it is desired to make the crust 28 on only one side 28A of the element 22 (fig. 5) or on portions 28B of only one of the sides 28A (fig. 7).

In seguito, si prevede, in ogni caso, una fase di raffreddamento di almeno un semistampo 10, 20, mediante adduzione di acqua fredda (fig. 4 e fase indicata con 45 in fig. 8), una fase iniziale di riapertura dello stampo 12, tramite allontanamento di uno dei due semistampi 10, 20 dall'altro, ed una fase di estrazione dell'elemento 22 (fase indicata con 46 in fig. 8). Subsequently, in any case, a cooling phase of at least one half-mold 10, 20 is envisaged, by adding cold water (fig. 4 and phase indicated with 45 in fig. 8), an initial phase of reopening the mold 12 , by moving away one of the two half-molds 10, 20 from the other, and a step of extracting the element 22 (step indicated with 46 in fig. 8).

In pratica, il procedimento secondo l'invenzione consiste sostanzialmente in una ripresa (fase indicata con 40 nello schema a blocchi di fig. 8) di manufatti o elementi 22 in resina espansa, precedentemente stampati (sinterizzati) tramite macchine di stampaggio tradizionali e tecnologie note (fase indicata con 420 in fig. 8), mediante un trattamento termico superficiale, secondo cui il calore viene trasmesso alle superfici da trattare per conduzione. In practice, the process according to the invention substantially consists of a recovery (phase indicated with 40 in the block diagram of fig. 8) of manufactured articles or elements 22 in expanded resin, previously molded (sintered) by means of traditional molding machines and known technologies (phase indicated with 420 in fig. 8), by means of a surface thermal treatment, according to which the heat is transmitted to the surfaces to be treated by conduction.

Durante la fase di ripresa 40, tali manufatti 22 vengono collocati negli stampi 12 dotati di mezzi di riscaldamento e raffreddamento. During the recovery step 40, these articles 22 are placed in the molds 12 equipped with heating and cooling means.

Le sorgenti di calore possono essere costituite da vapore o da resistenze elettriche o da qualsiasi altro mezzo di riscaldo, mentre come mezzo di raffreddamento si usa tipicamente l'acqua. The heat sources can consist of steam or electric resistances or any other heating medium, while water is typically used as a cooling medium.

Gli elementi 22 in resina espansa restano a contatto delle sole pareti degli stampi 12, in modo tale che l'apporto di calore ad essi da parte degli stampi 12 avvenga esclusivamente sfruttando il fenomeno fisico della conduzione. The expanded resin elements 22 remain in contact only with the walls of the molds 12, so that the heat input thereto by the molds 12 occurs exclusively by exploiting the physical phenomenon of conduction.

Le caratteristiche della crosta o pelle 28, in particolare per quanto concerne lo spessore e la consistenza, dipendono essenzialmente dalla temperatura di riscaldo, dai tempi di riscaldo e dal grado di compressione degli elementi espansi 22 (sovraspessore), mentre i due semistampi 10, 20 possono essere gestiti in modo differenziato per quanto riguarda la fasi di riscaldo e di raffreddamento; ciò permette di creare la crosta o pelle 28 su uno o entrambi i lati 28A e, quindi su una o entrambe le superfici dell'elemento 22, a seconda dei desideri dell'utilizzatore finale. The characteristics of the crust or skin 28, in particular as regards the thickness and consistency, essentially depend on the heating temperature, the heating times and the degree of compression of the expanded elements 22 (over-thickness), while the two half-molds 10, 20 they can be managed in a different way as regards the heating and cooling phases; this makes it possible to create the split or skin 28 on one or both sides 28A and, therefore, on one or both surfaces of the element 22, according to the wishes of the end user.

E' possibile, inoltre, realizzare particolari effetti e/o rifiniture, quali procedimenti di goffratura o di satinatura o altro, che, creati sulla superficie di uno o entrambi i semistampi 10, 20, vengono trasferiti sulla pelle o crosta 28 del materiale che ha subito il processo. It is also possible to create particular effects and / or finishes, such as embossing or satin finishing or other processes, which, created on the surface of one or both of the half-molds 10, 20, are transferred onto the leather or split 28 of the material that has the process immediately.

Infine, è possibile ulteriormente inserire delle porzioni termoisolanti 30 in zone determinate di almeno uno dei due semistampi 10, 20, al fine di creare, su una stessa superficie, zone 28B con crosta o pelle 28 e zone 28C senza. Finally, it is possible to further insert heat-insulating portions 30 in certain zones of at least one of the two half-molds 10, 20, in order to create, on the same surface, zones 28B with split or skin 28 and zones 28C without.

Al fine di accelerare la fase di raffreddamento, è possibile impiegare, oltre l'acqua, altri sistemi di raffreddamento, quali sistemi a gas liquefatto. In order to accelerate the cooling phase, it is possible to use, in addition to water, other cooling systems, such as liquefied gas systems.

Inoltre, lavorando su elementi 22 in resina espansa già sinterizzata, si possono inserire tessuti, film e inserti anche in posizioni particolari. Furthermore, by working on elements 22 in already sintered expanded resin, it is possible to insert fabrics, films and inserts even in particular positions.

Ad esempio, grazie al fatto che l'elemento 22 è già sinterizzato e, pertanto, non è necessaria una chiusura ermetica dei semistampi 10, 20, si possono, per il processo di realizzazione della crosta e/o pelle 28, tenere i semistampi 10, 20 parzialmente aperti sul perimetro oppure creare sui semistampi 10, 20 stessi delle sedi che possano alloggiare pelli, tessuti o altri inserti di qualsiasi forma; a tale proposito, si veda la figura 9, in cui è rappresentato uno stampo 12, atto alla collocazione di inserti con superficie maggiore dell'elemento sinterizzato, ove con 50 è indicata una porzione di stampo 12 con chiusura parziale per la collocazione di inserti del tipo di quello indicato con 51 e con 52 è indicata una porzione di stampo 12 con sede scaricata sempre per la collocazione degli inserti 51. For example, thanks to the fact that the element 22 is already sintered and, therefore, a hermetic closure of the half-molds 10, 20 is not necessary, it is possible, for the process of making the split and / or skin 28, to keep the half-molds 10 , 20 partially open on the perimeter or creating seats on the half-molds 10, 20 themselves which can house leathers, fabrics or other inserts of any shape; in this regard, see Figure 9, which shows a mold 12, suitable for placing inserts with a larger surface than the sintered element, where 50 indicates a portion of the mold 12 with partial closure for placing inserts of the type of the one indicated with 51 and with 52 a portion of the mold 12 is indicated with the seat still relieved for the positioning of the inserts 51.

Pertanto, è possibile unire all'elemento 22 tessuti, pelli, inserti (ad esempio cinturini), che fuoriescano dalla superficie dello stesso elemento 22. Therefore, it is possible to join to the element 22 fabrics, leathers, inserts (for example straps), which protrude from the surface of the same element 22.

In effetti, portando a fusione il materiale espanso dell'elemento 22, è possibile ottenere 1'aggrappaggio con tessuti o pelli naturali o sintetiche di vario tipo; per mezzo del processo di ripresa 40, è possibile inoltre unire all'elemento 22 tessuti o pelli sui quali sono state precedentemente adesivizzate pellicole o schiume termoplastiche chimicamente compatibili con le resine espanse sinterizzate dell'elemento 22, dette pellicole o schiume termoplastiche potendosi pertanto unire per saldatura all'elemento 22. In fact, by melting the expanded material of the element 22, it is possible to obtain the adhesion with natural or synthetic fabrics or leathers of various types; by means of the recovery process 40, it is also possible to join to the element 22 fabrics or leathers on which films or thermoplastic foams chemically compatible with the sintered foam resins of the element 22 have been previously glued, said films or thermoplastic foams, thus being able to join to welding to element 22.

Gli intervalli di temperatura di lavorazione per le varie resine espanse sinterizzabili, in funzione dei risultati che si vogliono ottenere (formazione di crosta o pelle 28 di vario spessore, aggrappaggio o saldatura di tessuti e pelli naturali o sintetiche), sono variabili a seconda del tipo di resina espansa sinterizzabile in trattamento; in particolare, variano tra 80 e 200 C per il polistirene espanso e i suoi copolimeri, tra 85 e 220 C per il polietilene espanso e i suoi copolimeri e tra 95 e 250 C per il polipropilene espanso e i suoi copolimeri. The processing temperature ranges for the various sinterable foam resins, depending on the results to be obtained (formation of crust or leather 28 of various thickness, clinging or welding of natural or synthetic fabrics and leathers), are variable depending on the type of sinterable foam resin in treatment; in particular, they vary between 80 and 200 C for the expanded polystyrene and its copolymers, between 85 and 220 C for the expanded polyethylene and its copolymers and between 95 and 250 C for the expanded polypropylene and its copolymers.

Il dettaglio delle fasi impiegate nel metodo per la realizzazione di strati superficiali su elementi in resina espansa sinterizzata, secondo la presente invenzione, possono essere riassunte nel seguito facendo diretto riferimento ad un particolare esperimento effettuato in pratica. The details of the steps used in the method for making surface layers on sintered expanded resin elements, according to the present invention, can be summarized below with direct reference to a particular experiment carried out in practice.

Nell'esperimento si è utilizzato un elemento 22 costituito da polipropilene espanso (PPE) sinterizzato ad una densità di 60 g/1 e di spessore pari a 50 mm; lo scopo dell'esperienza era quello di realizzare una pelle superficiale 28 di spessore pari a circa 1 mm sul lato 28A inferiore (si veda la figura 5). In the experiment, an element 22 consisting of expanded polypropylene (PPE) sintered at a density of 60 g / 1 and a thickness of 50 mm was used; the aim of the experiment was to produce a surface skin 28 with a thickness of approximately 1 mm on the lower side 28A (see Figure 5).

L'esperimento è stato condotto secondo le seguenti fasi preliminari: collocazione dell'elemento 22 in PPE nel semistampo inferiore 20 e chiusura dello stampo 12, mediante azionamento verticale del semistampo superiore 10 (figure 1 e 2); per effetto della chiusura dello stampo 12, l'elemento 22 in PPE subisce una compressione del 20%. The experiment was carried out according to the following preliminary stages: placing the element 22 in PPE in the lower half-mold 20 and closing the mold 12, by means of vertical actuation of the upper half-mold 10 (Figures 1 and 2); due to the closing of the mold 12, the PPE element 22 undergoes a compression of 20%.

Successivamente, è stato eseguito un preriscaldamento dei semistampo inferiore 20 (figura 3), immettendo vapore acqueo nella camera 32 di tale semistampo 20 e mantenendo aperto il relativo attacco o condotto di scarico 18; la durata di questa fase è stata di due minuti e la temperatura raggiunta dal semistampo 20 è risultata pari a circa 145 C. Subsequently, a preheating of the lower half-molds 20 (Figure 3) was carried out, by introducing water vapor into the chamber 32 of this half-mold 20 and keeping the relative connection or discharge duct 18 open; the duration of this phase was two minutes and the temperature reached by the half-mold 20 was equal to about 145 C.

Contemporaneamente a tale fase, il semistampo superiore 10 è stato mantenuto a bassa temperatura (30-50 C), mediante apporto di acqua di raffreddamento dall'attacco o condotto di ingresso 16 nella relativa camera 34; l'acqua di raffreddamento è necessaria per asportare quella quota parte di calore che viene trasmessa dal semistampo inferiore 20 al semistampo superiore 10, nel caso in cui, come nell'esperimento testé descritto, non si desideri modificare la superficie di uno dei lati 28A dell'elemento 22. Simultaneously with this step, the upper half-mold 10 was kept at a low temperature (30-50 C), by adding cooling water from the inlet connection or duct 16 into the relative chamber 34; the cooling water is necessary to remove that portion of heat which is transmitted from the lower half-mold 20 to the upper half-mold 10, in the event that, as in the experiment just described, it is not desired to modify the surface of one of the sides 28A of the 'element 22.

Successivamente, è stata attuata una fase di riscaldamento in autoclave del semistampo inferiore 20, immettendo vapore acqueo nella camera 32 di tale semistampo 20 e mantenendo chiuso il relativo attacco o condotto di scarico 18; è stata così raggiunta una pressione di vapore di circa 7 bar ed una temperatura di circa 170 C. La durata di tale fase è stata di due minuti, durante la quale si è mantenuto il semistampo superiore 10 a bassa temperatura, mediante apporto di acqua di raffreddamento dal relativo attacco o condotto di ingresso 16 nella corrispondente camera 34. Subsequently, an autoclave heating step of the lower half-mold 20 was carried out, by introducing water vapor into the chamber 32 of said half-mold 20 and keeping the relative connection or discharge duct 18 closed; a steam pressure of about 7 bar and a temperature of about 170 C was thus reached. The duration of this phase was two minutes, during which the upper half-mold 10 was kept at a low temperature, by adding water of cooling from the relevant connection or inlet duct 16 into the corresponding chamber 34.

Quindi, è seguita una fase di raffreddamento dei semistampi 10, 20 (si veda, in particolare, la figura 4), mediante apporto di acqua nelle rispettive camere 34, 32 dei semistampi 10, 20, attraverso gli attacchi o condotti di ingresso 16 e con le valvole di scarico e i corrispondenti attacchi o condotti di scarico 18 aperti. La durata di tale fase è stata di un minuto, mentre la temperatura raggiunta a fine ciclo è risultata pari a circa 45 C. Then, a cooling phase of the half-molds 10, 20 is followed (see, in particular, Figure 4), by adding water to the respective chambers 34, 32 of the half-molds 10, 20, through the inlet connections or ducts 16 and with the exhaust valves and corresponding exhaust ports or ducts 18 open. The duration of this phase was one minute, while the temperature reached at the end of the cycle was approximately 45 C.

Infine, si è effettuata l'apertura dello stampo 12 e l'estrazione dell'elemento 22 in PPE con la pelle 28 così ottenuta (figura 5). Finally, the mold 12 was opened and the PPE element 22 with the skin 28 thus obtained was extracted (Figure 5).

I campi di applicazione degli elementi in resina espansa sinterizzata realizzati secondo il metodo appena descritto sono molteplici; per esempio, per il "catering" e la distribuzione, è possibile realizzare casse di movimentazione degli alimenti con all'interno la pelle o crosta lavabile, oppure si possono fabbricare parti di protezioni personali ad uso motociclistico, sciistico o per altri sport e impieghi, in quanto la formazione di una crosta rigida contribuisce a distribuire gli urti su porzioni più ampie di resina espansa. The fields of application of the sintered expanded resin elements made according to the method just described are many; for example, for "catering" and distribution, it is possible to create food handling crates with washable leather or split leather inside, or parts of personal protections can be manufactured for motorcycling, skiing or for other sports and uses, as the formation of a rigid crust helps to distribute the shocks on larger portions of expanded resin.

Ulteriori utilizzi esemplificativi, ma non limitativi, sono rappresentati, infine, dalla realizzazione di caschi per vari settori o parti di arredamento interno per il settore automobilistico. Finally, further exemplary but not limitative uses are represented by the production of helmets for various sectors or parts of interior furnishings for the automotive sector.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche del metodo per la realizzazione di strati superficiali su elementi in resina espansa sinterizzata e del prodotto direttamente ottenuto, che sono oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi. E' chiaro, infine, che numerose varianti possono essere apportate al metodo per la realizzazione di strati superficiali su elementi in resina espansa sinterizzata e all'elemento in resina espansa ottenuto in oggetto, senza per questo uscire dai princìpi di novità insiti nell'idea inventiva, così come è chiaro che, nella pratica attuazione dell'invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e gli stessi potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti. From the above description the characteristics of the method for making surface layers on sintered expanded resin elements and of the directly obtained product, which are the object of the present invention, are clear, as are the advantages. Finally, it is clear that numerous variations can be made to the method for creating surface layers on sintered foam resin elements and to the foam resin element obtained in question, without thereby departing from the principles of novelty inherent in the inventive idea. , just as it is clear that, in the practical implementation of the invention, the materials, shapes and dimensions of the illustrated details may be any according to the requirements and the same may be replaced with other technically equivalent ones.

Claims

CLAIMS 1. Method for making surface layers on elements (22) in sintered expanded resin, characterized in that it comprises at least the following steps: - placing (41) of said element (22) in sintered expanded resin inside at least one mold (12); - subsequent heating (44) of said mold (12) for a predetermined period of time, at a given pressure, so as to reach a temperature value such as to be able to perform a surface heat treatment of said elements (22) in expanded resin, according to which the transmission of heat to the surfaces to be treated occurs by conduction; - subsequent cooling (45) of said mold (12) for a predetermined time interval; - opening of said mold (12) and extraction (46) of said element (22) in sintered expanded resin, in such a way as to create rigid crusts or impermeable skins (28) on at least a portion (28B) of at least one surface area or side (28A) of the elements (22) in sintered expanded resin.

2. Method for making surface layers as in claim 1, characterized in that said rigid splits or impermeable skins (28) are made on both sides (28A) of said elements (22) in sintered expanded resin.

3. Method for making surface layers as in claim 1, characterized in that said element (22) made of sintered expanded resin is placed inside a first half-mold (20), which is approached against a second half-mold (10).

4. Method for making surface layers as in claim 3, characterized in that at least one pre-heating step is carried out on said first half-mold (20), by introducing water vapor into a first chamber (32) of molding of said first half-mold (20) and keeping open a related discharge duct (18).

5. Method for making surface layers as per claim 4, characterized in that, simultaneously with said preheating phase, said second half-mold (10) is kept at a low temperature, by adding cooling water from an inlet duct (16 ), inside a second molding chamber (34), in the case in which it is not desired to modify the surface of one of the sides (28A) of said element (22) in sintered expanded resin.

6. Method for making surface layers as in claim 3, characterized in that said heating step is carried out in an autoclave and is carried out on said first half-mold (20) by introducing water vapor into said first molding chamber (32) and keeping a relative discharge duct (18) closed, so as to reach a determined vapor pressure value.

7. Method for making surface layers as in claim 6, characterized in that, during said heating phase, said second half-mold (10) is kept at a low temperature, by adding cooling water from a relative inlet duct (16 ) inside said second chamber (34).

8. Method for making surface layers as in claim 1, characterized in that said cooling step takes place by adding water into said molding chambers (32, 34), through a plurality of inlet ducts (16) and with corresponding outlet conduits (18) open.

9. Method for making surface layers as per claim 3, characterized in that each of said half-molds (10, 20) has a plurality of inlet connections or conduits (14, 16), for the supply of steam and water and at least one outlet or outlet duct (18) for discharging steam, condensate and cooling water, said inlet and outlet connections or ducts (14, 16, 18) being operated by means of shut-off valves managed by timing means.

10. Method for making surface layers as per claim 9, characterized in that said heating and cooling phases are obtained by means of heating systems and cooling systems connected to said inlet and outlet connections or ducts (14, 16, 18 ).

11. Method for producing surface layers as in claim 9, characterized in that said step of approaching said half-molds (10, 20) takes place by means of pneumatic systems for moving said mold (12).

12. Method for creating surface layers as per claim 9, characterized in that adjustments can be made from the outside on the steam pressure, on the steam injection times, on the opening and closing times of said discharge valves and on the of the cooling water intake.

13. Method for producing surface layers as per claim 11, characterized in that said movement of at least one of the half-molds (10, 20) causes a consequent partial compression of said element (22) in sintered expanded resin placed inside the mold (12).

14. Method for producing surface layers as in claim 1, characterized in that said elements (22) in expanded resin, previously molded or sintered (420) by means of molding machines, are resumed (40) and subjected to surface heat treatment.

15. Method for making surface layers as in claim 4, characterized by the fact that said pre-heating and heating phases can be carried out with electric resistances and with any other heating means, while said cooling phases can be carried out with heating systems liquefied gas cooling or by any other cooling system.

16. Method for making surface layers as in claim 1, characterized in that said elements (22) in sintered expanded resin remain in contact only with the walls of said mold (12).

17. Method for making surface layers as per claim 3, characterized in that at least one of said half-molds (10, 20) has at least one heat-insulating portion (30) in at least a predetermined area, in order to create, on the same surface of said element (22), areas (28B) with split or skin (28) and areas (28C) without.

18. Element (22) in sintered expanded resin directly obtained by means of a method for making surface layers as in claim 1, characterized in that it comprises a surface crust or skin (28) on at least one portion (28B) or side (28A ), whose thickness and consistency essentially depend on heating temperatures, heating times and degree of compression of the element (22).

19. Element (22) in sintered expanded resin as claimed in claim 18, characterized in that it has particular effects and / or finishes, such as embossing or satin finishing or other.

20. Element (22) in sintered expanded resin as claimed in claim 18, characterized in that it provides for the insertion of fabrics, films or inserts (51), in predetermined positions, by means of a process of melting said expanded resin of the element ( 22) and subsequent adhesion with natural or synthetic fabrics and leathers of various types.

21. Element (22) in sintered expanded resin as per claim 20, characterized in that said fabrics and leathers are adhesivized to thermoplastic films or foams chemically compatible with said sintered expanded resin, said thermoplastic films or foams being therefore able to be bonded to the resin sintered foam.

22. Element (22) in sintered expanded resin as claimed in claim 18, characterized in that said sintered expanded resin can consist, in general, of all sinterable expanded polymers and, in particular, of expanded polystyrene and its copolymers, expanded polyethylene and its copolymers or expanded polypropylene and its copolymers.

23. Element (22) in sintered expanded resin as per claim 18, characterized by the fact that it can be used for the production of food handling crates or parts of personal protections for motorcycling, skiing or for other sports and uses, helmets for various sectors or parts of interior furnishings for the automotive sector.

24. Method for making surface layers on elements (22) in sintered foam resin and element (22) in sintered foam resin directly obtained by means of said method as substantially described and illustrated and for the specified purposes.