ITMI20010799A1

ITMI20010799A1 - Metodo per ottenere parti strutturali esterne di un eletrodomestico prive di difetti superficiali

Info

Publication number: ITMI20010799A1
Application number: IT2001MI000799A
Authority: IT
Inventors: Armando Luisi
Original assignee: Whirlpool Co
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2002-10-12
Also published as: EP1249329A2; ITMI20010799A0; EP1249329A3

Description

Descrizione di un brevetto d'invenzione

Forma oggetto del presente trovato un metodo per ottenere parti strutturali esterne di mobili di elettrodomestici, secondo il preambolo della rivendicazione principale.

Sono note diverse metodologie che permettono l'ottenimento di tali parti strutturali. Ad esempio, con particolare ma non limitativo riferimento all'ottenimento di una porta di un mobile frigorifero o di una lavastoviglie, è nota una metodologia che prevede l'introduzione di una carica di poliuretano strutturale e/o cellulare contenente corpi organici o inorganici, come le fibre di vetro entro una cavità di un primo semistampo opportunamente conformata e la successiva chiusura su tale cavità di un secondo semistampo così da ottenersi la polimerizzazione del poliuretano. Al termine di tale fase, lo stampo si apre ed il componente o parte strutturale così ottenuta viene estratta e successivamente lavorata per eliminare le parti di poliuretano eccedenti la geometria finale del componente.

Una tale metodologia consente di ottenere in modo rapido parti strutturali di un elettrodomestico, come la porta di un frigorifero, ma ha l'inconveniente di prevedere un successivo assemblaggio della parte o porta così ottenuta con un rivestimento esterno. Si devono prevedere pertanto due stampi, uno per la porta ed uno per il rivestimento con conseguenti elevati costi produttivi. Per tale motivo, inoltre, si limita il numero degli stampi con conseguente limitazione delle forme di porte ottenibili.

In aggiunta, sempre per i motivi di costo sopra citati, che comportano la limitazione degli stampi disponibili, si ha una limitazione anche delle finiture superficiali, di colore e di personalizzazione disponibili.

Scopo del presente trovato è quello di offrire un metodo perfezionato per l'ottenimento di una parte strutturale esterna di un elettrodomestico, quale una porta ad esempio di un frigorifero o di una lavastoviglie.

In particolare, scopo del trovato è quello di offrire un metodo del tipo citato che consenta di ottenere un elevato numero, grande a piacere, di parti di elettrodomestici con diverse forme attraverso stampi dal costo limitato e di facile e veloce realizzazione.

Un altro scopo è quello di offrire un metodo del tipo citato che consenta di ottenere parti di elettrodomestici con una grande possibilità di finiture estetiche in termini di colore, finitura superficiale, brillantezza di colori e di disegni personalizzati in funzione del tipo di elettrodomestico, del suo posizionamento entro una cucina di particolare tipologia (ad esempio in legno chiaro o scuro) ed in funzione del particolare tipo di utente.

Un ulteriore scopo è quello di fornire un metodo che offra una notevole flessibilità di produzione con cadenze elevate ottenibile attraverso una elevata automazione del procedimento produttivo.

Questi ed altri scopi che risulteranno evidenti all'esperto del ramo vengono raggiunti da un metodo secondo il trovato.

Per una maggior comprensione del presente trovato si allega a titolo puramente esemplificativo, ma non limitativo il seguente disegno in cui:

le figure da 1 a 5 mostrano schematicamente cinque diverse fasi del metodo secondo il trovato che vengono attuate in successione tra loro.

Con riferimento alle citate figure, il metodo secondo il trovato viene attuato in uno stampo 1 comprendente un primo semistampo 2 ed un secondo semistampo 3.

Il primo semistampo 2 presenta una cavità o sede 5 in cui si apre un condotto 6 collegato ad un organo aspirante soffiante 7, ad esempio una pompa atta a fungere da pompa per il vuoto e da soffiante. La cavità 5 è delimitata da un bordo 8. Il secondo semistampo 3 è mobile relativamente al primo 2 (che preferibilmente è fisso) e comprende un corpo 10 portante una porzione sporgente o maschio 11 atto a penetrare nella cavità 5 del primo semistampo 2. Il corpo 10 è mosso da un usale attuatore 12, ad esempio idraulico.

Lo stampo 1 è atto a consentire l'ottenimento di una parte strutturale esterna 13 (come una porta) di un elettrodomestico (ad esempio un frigorifero) in materiale poliuretanico. Secondo il trovato, l'ottenimento di tale parte strutturale 13 avviene congiuntamente al rivestimento di una sua superficie (atta ad essere in vista) con una pellicola o foglio 15 di materiale portante fregi, a tale modo, sostituendo detta pellicola 15 con un'altra con disegni o fregi diversi, si può ottenere nello stesso stampo un'altra parte strutturale sostanzialmente identica alla prima, ma con un'apparenza estetica diversa.

Inoltre, la pellicola 15 permette di ricoprire la superficie della parte strutturale 13 corrispondente così da rendere quest' ultima resistente ai ritiri superficiali a seguito del raffreddamento della parte 15 dopo il suo stampaggio .

Secondo il trovato, l'attuazione del metodo sopra citato comprende in un primo momento l'associare la pellicola 15 ad un telaio anulare 17 atto a disporsi sul bordo 8 del primo semistampo 2 ed atto a non impedire la chiusura dello stampo 1; il vincolo tra la pellicola 15 ed il telaio 17 è ottenuto in modo noto qualsiasi, ad esempio tramite pinze associato al telaio. Il movimento di quest'ultimo è preferibilmente lungo un asse ortogonale al primo semistampo 2 (ovvero parallelamente o in modo coincidente all'asse lungo il quale si muove il semistampo 3; tale movimento è ottenuto in modo in sè noto, ad esempio tramite attuatore idraulico (non mostrato).

Successivamente al movimento di detto telaio 17 sul bordo 8 del primo semistampo 2, al di sopra di quest'ultimo viene portato un organo riscaldante 20 (fig. 1) mosso ortogonalmente alla direzione di movimentazione del secondo semistampo 3. Tale organo, ad esempio, è una piastra 21 portante una pluralità di elementi riscaldanti 22, ad esempio resistenze elettriche.

L'organo riscaldante 20 è atto a portare al punto di rammollimento il materiale della pellicola 15 così da consentirne la termoformatura dopo la sua deposizione in corrispondenza del bordo 8 del primo semistampo 2. Tale termoformatura è ottenuta creando il vuoto nel condotto 6 dopo che la pellicola 15 è giunta ad un opportuno punto di plasticità, ed ha il risultato di conformare la pellicola suddetta come la cavità 5 del primo semistampo 2.

La pellicola 15 è realizzata, usualmente per estrusione, in materiale plastico termoformabile, quale PVC (poli-vinil-cloruro), ABS (acrilebutadiene-stirene) e PE modificato (copolimero di etilene e piccole quantità di monomeri contenenti gruppi carbossilici come, ad esempio, acido metacrilico) come quello venduto col marchio Surlyn della società Dupont.

Nel caso si utilizzi PVC, esso è polimero termoplastico con spiccate caratteristiche di autoestinguenza e di processabilità, in particolare nei riguardi della termoformatura.

Preferibilmente la pellicola 15 ha spessori utili compresi tra 0,3 e 1,0 mm e presenta, sul lato non in vista sulla parte strutturale 13, quindi su quello in contatto il materiale poliuretanico che lo compone, uno strato di materiale adesivo allo stato secco che rinviene allo stato adesivo plastico durante il processo produttivo ed in particolare nella fase di riscaldamento (quest'ultima, si ricorda, è necessaria per la formatura della pellicola stessa all'interno dello stampo 1). Lo strato di adesivo sulla pellicola 15 ha la funzione di rendere solidale ed irreversibile 1'accoppiamento di tale pellicola sulla struttura poliuretanica che si viene a formare nello stampo 1 durante il processo produttivo della parte strutturale 13.

La scelta del PVC è legata al fatto che esso ha un'ottima resistenza chimica ed ai prodotti di comune uso domestico per la pulizia, buona resistenza meccanica, specie ai graffi ed è un materiale con ottime caratteristiche estetiche colorabile in tutte le tonalità, anche con effetti metallici .

Il lato in vista della pellicola 15 può avere, inoltre, la superficie con finitura goffrata che ne migliora l'effetto estetico.

Nel caso di utilizzo di ABS (polimero termoplastico con spiccate caratteristiche estetiche e meccaniche) , la pellicola 15 viene ottenuta con spessori compresi tra 0,7 e 1,0 mm. Grazie alle caratteristiche del polimero, si ha un'ottima adesione della pellicola 15 termoformata con la struttura poliuretanica senza l'uso di adesivi .

Si noti che la pellicola 15 in ABS può essere anche realizzata in modo che sia anche autoestinguente ma in tal caso l'ABS deve essere miscelato con PC (policarbonato) a sua volta di grado autoestinguente durante la realizzazione della pellicola 15.

Nel caso si impieghi il PE (polietilene modificato) per l'ottenimento della pellicola 15, è noto che tale materiale è un polimero termoplastico con elevate caratteristiche di processabilità in particolare la formabilità su stampo sotto vuoto con limitato riscaldamento della foglia. La pellicola 15 viene ottenuta con spessori da 0,2 a 0,5 mm e possiede una caratteristica di flessibilità .

Una superficie della pellicola 15 necessita di speciale trattamento in fase di produzione (estrusione) detto "trattamento corona" che consente alla pellicola stessa di avere una buona adesione con la struttura poliuretanica sottostante .

Tuttavia, per incrementare il potere di adesione è prevista l'applicazione sulla superficie della pellicola con trattamento corona di uno strato di adesivo del tipo citato precedentemente in merito alla pellicola 15 ottenuta in PVC.

Tornando alle varie fasi del metodo secondo il trovato, dopo che la pellicola 15 si è termoformata come la cavità 5 del primo semistampo 2, l'organo riscaldante 20 viene allontanato dallo stampo 1 (fig. 2) e sopra il semistampo 2 viene portata un usuale testa robotizzata di iniezione 30 che depone, con movimenti oscillanti, sulla pellicola 15 nel semistampo 2 una carica di poliuretano 31 contenente corpi organici o inorganici come fibre di vetro (fig. 3). Terminata questa fase, la cesta robotizzata 30 viene allontanata dallo stampo 1 (fig. 4), il quale viene richiuso portando il secondo semistampo sul primo e nel contempo creando nel condotto 6 il vuoto così da mantenere la pellicola 15 a contatto col primo semistampo.

Terminata la polimerizzazione del poliuretano, lo stampo 1 viene aperto (fig. 5) e la parce 13 così ottenuta viene estratta dallo stampe 1 insufflando aria attraverso il condotto 6.

La parte 13 così ottenuta è quindi successivamente lavorata per eliminare le parti di poliuretano eccedenti la geometria finale del pezzo .

Da notare che durante il processo di stampaggio e attraverso appropriata progettazione dello stampo, è possibile inserire nella parte strutturale o ricavare in essa porzioni o organi come cerniere, perni, viti, maniglie, punti di aggancio che verranno ad essere parti integranti del pezzo finale.

Grazie al trovato si ottengono, in uno stesso stampo, parti strutturali esterne di elettrodomestici, come le porte di frigoriferi o di lavastoviglie aventi diverse possibilità di finiture estetiche in termini di colori, finiture superficiali, colori e disegni, che possono anche essere personalizzate. Si ha inoltre una notevole flessibilità produttiva e la possibilità di ottenere le suddette parti con molte forme e disegni mediante l'impiego di stampi dal costo limitato e di facile e veloce realizzazione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per ottenere parti strutturali esterne (13) di un elettrodomestico, come la sua porta, ed in particolare per ottenere la porta di un frigorifero o di una lavastoviglie, detto metodo comprendendo l'introduzione di una carica (31) di poliuretano rinforzata con una carica di fibre organiche o inorganiche in una cavità (5) di un primo semistampo (2) e la chiusura successiva su quest'ultimo del secondo semistampo (3) così da ottenere la formatura della parte strutturale (13) suddetta, caratterizzato dal fatto che prima della introduzione della carica (31) di poliuretano rinforzata si realizza la termoformatura di un corpo almeno in parte piano (15) direttamente entro la cavità (5) del primo semistampo (2), su detto corpo (15) essendo successivamente posta la carica (31) di poliuretano rinforzata cosicché la successiva operazione di chiusura dello stampo (1) porti il corpo termoformato (15) ad essere corpo unico con la carica poliuretanica nella parte strutturale (13).
2. Metodo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il corpo termoformato (15) è ottenuto da un corpo piano di materiale termoformabile precedentemente preparato.
3. Metodo di cui alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il corpo piano (15) è in polivinilcloruro.
4. Metodo di cui alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il corpo piano (15) è in acrile-butadiene, stirene o ABS.
5. Metodo di cui alla rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il corpo piano (15) di ABS contiene policarbonato.
6. Metodo di cui alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il corpo piano (15) è in polietilene modificato ovvero in un copolimero di etilene e piccole quantità di monomeri contenenti gruppi carbossilici.
7. Metodo di cui alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il corpo piano è ottenuto per estrusione.
8. Metodo dì cui alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il corpo piano (15) ha spessore compreso tra 0,3 e 1 miti in funzione del materiale con cui è realizzato.
9. Metodo di cui alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il corpo piano (15) presenta, in corrispondenza di un suo lato su cui viene posta la carica (31) di poliuretano rinforzato, uno strato di materiale adesivo.
10. Metodo di cui alla rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che lo strato di materiale adesivo posto su un lato del corpo piano (15) è del tipo allo stato secco atto a rinvenire allo stato adesivo plastico durante il processo di termoformatura .
11. Metodo di cui alle rivendicazioni 2 e 7, caratterizzato dal fatto che durante l'estrusione un lato del corpo piano (15) atto a ricevere la carica (31) di poliuretano rinforzato, viene sottoposto ad un trattamento superficiale o "trattamento corona" atto ad acconsentire che tale lato abbia una buona adesione con la carica poliuretanica (31) dopo la sua polimerizzazione.
12. Metodo di cui alla rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che sul lato del corpo piano (15) reso adesivo con il trattamento corona viene deposto uno strato adesivo allo stato secco atto a rinvenire allo stato plastico nella fase di termoformatura .
13. Metodo di cui alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il corpo piano (15) è associato ad un telaio anulare (17) atto a posizionarsi in corrispondenza di un bordo (8) del primo semistampo (2) ed a trattenere il corpo termoformato durante l'introduzione della carica (31) di poliuretano rinforzato e la successiva chiusura dello stampo (1) per ottenere la polimerizzazione di detta carica ed il suo vincolo al corpo termoformato.
14. Metodo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che si prevede il posizionamento di un organo riscaldante (20) al di sopra del primo semistampo (3) dopo che in corrispondenza del suo bordo libero (8) è stato posto il telaio (17) a cui è associato il corpo piano termoformabile (15), la successiva attivazione di tale organo (20) e la generazione di una forza su tale corpo (15) essendo atta a portarlo in aderenza alla parete della cavità (5) del primo semistampo (3).
15. Metodo di cui alla rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che la forza agente sul corpo piano (15) atta a portarlo in aderenza alla parete della cavità (5) del primo semistampo (3) è ottenuta generando una forza aspirante tra detta parete e detto corpo (15).
16. Metodo di cui alla rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che la forza aspirante è ottenuta creando il vuoto tra il corpo piano (15) e la parete del semistampo attraverso un condotto (6) previsto nel primo semistampo, aprentesi nella sua cavità (5) e collegato ad un organo aspirante (7).
17. Metodo di cui alla rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che l'organo riscaldante (20) si muove trasversalmente rispetto alla direzione di movimentazione relativa dei due semistampi (2,3).
18. Metodo di cui alla rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che il telaio (14) portante il corpo piano termoformabile (15) è mobile nella stessa direzione di movimentazione relativa dei due semistampi (2,3).
19. Metodo di cui alla rivendicazione 1 e 16, caratterizzato dal fatto che la parte strutturale (13) del1'elettrodomestico ottenuta con la chiusura dello stampo (1) viene espulsa da quest'ultimo dopo la sua apertura insufflando aria entro la cavità (5) del primo semistampo (2) attraverso il condotto previsto in quest'ultimo.
20. Parte strutturale esterna di un elettrodomestico, come la porta di un frigorifero o di una lavastoviglie ottenuta col metodo di cui alla rivendicazione 1.
21. Elettrodomestico, come un frigorifero o una lavastoviglie, avente una parte strutturale esterna (13), come una porta, ottenuta con il metodo secondo la rivendicazione 1.