ITMI20011108A1 - Procedimento e apparecchiatura di produzione in continuo di lastre ondulate/ grecate in nastro avvolgibile; nastro termoplastico avvolgibile - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo:

“PROCEDIMENTO E APPARECCHIATURA DI PRODUZIONE IN CONTINUO DI LASTRE ONDULATE/GRECATE IN NASTRO AVVOLGIBILE; NASTRO TERMOPLASTICO AVVOLGIBILE ONDULATO/GRECATO TRASVERSALMENTE”

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce al campo dei fogli o lastre in materia plastica ondulata o grecata, come sono attualmente largamente utilizzati in edilizia, per imballaggio, per bricolage e per innumerevoli altri usi.

I laminati ondulati in materiali termoplastici attualmente sul mercato sono prodotti in continuo mediante un processo che comprende una fase di plastificazione del materiale termoplastico con un estrusore, una fase di laminazione del nastro attraverso una testa piana e una calandra, una successiva fase di deformazione del nastro secondo forme ad assi longitudinali allo stesso, attraverso una sequenza di vie a rulli che trasformano la sezione del nastro da planare a ondulata o grecata longitudinalmente. E' evidente che questo sistema di produzione consente solo la formazione di nastri ondulati con costolature (ondulazioni) longitudinali. Tali nastri, in conseguenza della loro forma, non sono avvolgibili in rotoli, e pertanto per il magazzinaggio e il trasporto sono tagliati in lastre e impilati, con T inconveniente di richiedere maggiore percentuale di sovrapposizione nell’uso.

Sono anche noti nastri ondulati di materiale in vetrotroresina, avvolgibili, che sono prodotti con le costolature ortogonali al senso di produzione mediante un processo di impregnazione di un supporto tessile, che viene poi sottoposto ad essiccazione così che la resina solidifichi. Un tale processo di produzione non è applicabile a materiali termoplastici.

Ci si è prefissi gli scopi di ottenere un nastro ondulato avvolgibile di materiale termoplastico e consentire la produzione su scala industriale di manufatti a nastro di foglio o lastra ondulato/grecato di materiale termoplastico che siano avvolgibili a rotolo.

Tali scopi sono stati raggiunti con l’invenzione come espressa nella rivendicazione 1, nella rivendicazione 2 e nella rivendicazione 8.

Ulteriori caratteristiche vantaggiose dell'invenzione si leggono nelle rivendicazioni dipendenti.

In altre parole, l'invenzione prevede un nastro di materiale termoplastico, comunque prodotto, ondulato/grecato trasversalmente alla lunghezza del nastro. Prevede inoltre un processo di produzione secondo il quale un nastro continuo di materiale termoplastico è estruso con estrusione in linea, contemporanea, o in alternativa prodotto separatamente e alimentato con bobina di materiale termoplastico pre-estruso, in adatte condizioni di temperatura e successivamente deformato con ondulazioni ad asse trasversale alla direzione di alimentazione, ovvero alla direzione longitudinale del nastro, in un complesso a cilindri che opera con l'ausilio di un sistema di aspirazione. Il nastro viene quindi rifilato sui bordi longitudinali.

L'apparecchiatura dell'invenzione comprende un complesso a cilindri, di cui un cilindro formatore presenta forme a canale estese sostanzialmente parallelamente all’asse del cilindro e collegate ad un impianto per la formazione di vuoto, e un cilindro cosiddetto imbutitore che presenta sporgenze allungate parallele all'asse del cilindro e collabora con il cilindro formatore per formare le ondulazioni del nastro.

L'invenzione consente di ovviare agli inconvenienti della tecnica nota, in particolare realizza un nastro ondulato avvolgibile, consente di produrre un nastro continuo di materiale a foglio ondulato o grecato che è avvolgibile a rotolo, con conseguenti vantaggi per quanto riguarda il trasporto e il magazzinaggio. Inoltre fornisce un metodo di produzione di nastri e pannelli ondulati o grecati che è economicamente competitivo.

Esempi non limitativi di realizzazione dell'invenzione saranno descritti in seguito con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

figg. 1, 2, 3, 4 illustrano in prospettiva tratti di nastro di plastica ondulato o grecato come si possono ottenere dalla presente invenzione;

fig. 5 è una vista in prospettiva di un nastro ondulato secondo la presente invenzione, avvolto a rotolo attorno ad un'anima;

fig. 6 è una vista in alzato e parzialmente in sezione di una calandra per conformare il nastro;

fig. 7 è una vista in alzato laterale, schematica, con parti asportate, della calandra di fig. 6;

fig. 8 è una sezione di un cilindro formatore della calandra, secondo il piano 8.8 segnato in fig. 9, perpendicolare all'asse del rullo stesso;

fig. 9 è una vista laterale del cilindro formatore;

fig. 10 è una sezione assiale interrotta attraverso il cilindro formatore; fig. 11 illustra, in una sezione in un piano perpendicolare ai rispettivi assi, interrotta, un cilindro formatore e un cilindro imbutitore collaboranti, per formare un nastro grecato;

fig. 12 illustra, in una sezione simile a quella della fig. 11, un cilindro imbutitore e un cilindro formatore collaboranti, per formare un nastro ondulato, fig. 13 illustra, in vista prospettica interrotta, un nastro di materiale in uscita dalla calandra, prima dell'operazione di rifilatura longitudinale sui lati secondo le linee a tratti.

Nelle figure da 1 a 4 sono illustrati dei tratti di nastro o pannelli ondulati (figg. 1, 2) o grecati (figg. 3, 4), in materiale termoplastico estruso, come si possono ottenere secondo la presente invenzione.

In seguito per comodità si utilizzeranno i termini "ondulato", "grecato", "ondulazione", "grecatura" in modo indifferente, con riferimento ad uno o all'altro tipo di configurazione, e si chiamerà “costolatura” il risalto (ondulazione) a onda o a greca.

Mentre in sé pannelli ondulati o grecati sono già noti prima dell'invenzione, non era noto prima della stessa realizzare tali pannelli con le ondulazioni ad asse trasversale alla direzione di avanzamento, o di estrusione, della materia plastica utilizzata per il pannello. Tale direzione di avanzamento e/o di estrusione è indicata con una freccia nelle figure 1-4.

I nastri delle dette figure sono indicati con i riferimenti la, lb, le, ld. In fig.

5 è rappresentato un nastro lb avvolto a rotolo attorno ad un'anima 2, e tale figura evidenzia sia la disposizione delle ondulazioni del nastro, trasversali alla direzione longitudinale del nastro stesso, sia uno dei vantaggi dell'invenzione, vale a dire l'awolgibilità del nastro prodotto.

Con riferimento ora alle figure 6-12 si descriverà l'apparecchiatura a calandra, indicata nel suo complesso con il riferimento 10.

L'apparecchiatura 10 comprende, su una incastellatura 12, un cilindro formatore 14 ad asse orizzontale, un cilindro collaborante alla formatura 16, detto in seguito cilindro imbutitore per brevità, ad asse orizzontale, un cilindro di accompagnamento o di raffreddamento 18 ad asse orizzontale. I tre cilindri sono portati su rispettivi alberi indicati con i riferimenti 20, 22, 24, rispettivamente, e questi sono portati girevoli sull'incastellatura in boccole spostabili verticalmente sulla stessa. I particolari di tale montaggio non sono qui spiegati nei particolari in quanto ben alla portata di un tecnico del ramo.

Ciascun albero ha un collegamento a snodi, rispettivamente 26, 28, 30 con i rispettivi mezzi di azionamento del gruppo di azionamento, che nell'esempio in figura comprende un motore 32 collegato a riduttori 34, 36, 38.

Un cilindro formatore 14 è mostrato più in particolare nelle figure 8, 9, 10. Esso comprende un mantello 40 con la superficie esterna conformata con scanalature 41 e risalti 42 alternati. Come si vede meglio nella figura 9, ciascuna scanalatura è delimitata, in direzione longitudinale, mediante superfici, ad arco di cerchio per esempio; vale a dire, il cilindro 14 presenta le parti 43 assialmente estreme di esso lisce e non scanalate, preferibilmente allo stesso livello delle parti piene 42. Il mantello del cilindro presenta una pluralità di condotti 45, 46 estesi assialmente, per il collegamento ad una sorgente di vuoto. Detti condotti 45, 46 comunicano attraverso piccoli fori 47, 48 con le scanalature 41 ed i risalti 42.

Il sistema di aspirazione o creazione di vuoto non è ulteriormente descritto perché può essere di qualsiasi tipo noto.

La conformazione a scanalature o rilievi del cilindro formatore determina la forma del nastro prodotto. Il cilindro in fig. 8, ad esempio, produrrà un nastro grecato.

Un cilindro imbutitore 16 preferito per collaborare con il cilindro grecato 14 è illustrato nelle figure 6 e 11 ed è oggetto anch'esso di questa invenzione. Il cilindro imbutitore 16 comprende una pluralità di elementi cilindrici o tubolari 52 con i rispettivi assi paralleli all'asse del cilindro, sostenuti e collegati con tubi di raffreddamento 54 di identica lunghezza. La distanza circonferenziale fra gli elementi 52 è correlata alla distanza e alla forma delle scanalature 41 del cilindro formatore con cui deve collaborare il cilindro imbutitore. La lunghezza degli elementi tubolari 52 è circa pari alla lunghezza utile delle scanalature 41.

Nella figura 12 è illustrato un cilindro formatore 14 a, con scanalature 41 a e risalti 42 a, per formare un nastro ondulato. Il cilindro formatore 14a presenta una forma in vista laterale simile a quella illustrata per il cilindro 14 in fig. 9, e presenta lo stesso sistema di applicazione di depressione con piccoli fori 47 a e 48 a. Per collaborare con il cilindro 14a, un cilindro imbutitore 16a ha una forma con sporgenze 52a alternate ad avvallamenti 5 la, di forma e lunghezza correlata con le scanalature 4 la e i rilievi 42a del cilindro formatore, e ruota con le sporgenze 52a di esso alternate alle sporgenze 42a del cilindro formatore. In alternativa, un cilindro a tubi come quello descritto in precedenza potrebbe essere usato con altrettanto vantaggio.

Il cilindro di raffreddamento 18 può avere una forma simile a quella del cilindro formatore oppure può anche essere liscio ed ha la funzione di sostenere e guidare il nastro in uscita.

Si descrive qui in seguito il procedimento di produzione.

Un nastro continuo liscio di materiale termoplastico viene estruso da una testa di estrusione tradizionale, indicata con il riferimento E nella figura 6. Secondo una caratteristica dell'invenzione, la testa di estrusione (o in alternativa qualsiasi mezzo di alimentazione di un nastro di materiale termoplastico in adatte condizioni di temperatura) è posta in prossimità della superficie superiore del cilindro formatore 14, così che la forza di gravità agente sul nastro collabori a disporre lo stesso aderente alla superficie del cilindro formatore.

Il nastro estruso si adagia quindi sulla superficie disposta superiormente del cilindro 14 ed è richiamato contro essa dalla depressione generata dall'impianto di depressione e applicata attraverso i condotti 45, 46 e i fori 47, 48 alle scanalature 41. Si noti che l'applicazione della depressione è resa possibile dal fatto che le scanalature 41 sono chiuse alle estremità, vale a dire completamente circondate dalla parte rilevata 42, 43.

La formatura del nastro è completata dalla collaborazione fra il cilindro formatore 14 e il cilindro imbutitore 16 controrotanti. Le sporgenze del cilindro imbutitore entrano parzialmente nelle scanalature 41 del cilindro formatore, spingendo ulteriormente il materiale contro la superficie di esse.

Il nastro in uscita dalla stretta fra il cilindro formatore e il cilindro imbutitore ha una forma come illustrata nella figura 12, vale a dire presenta bordi longitudinali lisci e una parte longitudinale ondulata con ondulazioni ad asse trasversale.

Preferibilmente il nastro passa poi sul cilindro 18 che provvede a guidarlo all’uscita, eventualmente raffreddandolo in modo per sé noto.

A valle dell'apparecchiatura di formatura descritta, il nastro è sottoposto ad una rifilatura lungo i bordi longitudinali, vale a dire, si tagliano via da esso (secondo le linee a tratteggio in fig. 13) le parti laterali non scanalate che si erano formate a contatto con le parti rilevate 43 del cilindro 14. Il materiale scartato può essere riciclato.

Si ottiene quindi il manufatto illustrato nella figura 1, o quello della fig. 2 o quello della figura 3 o 4 o altri, secondo la configurazione dei cilindri utilizzati. Si noti che, mentre la forma esterna del cilindro formatore nella sua parte centrale deve corrispondere alla forma del manufatto da ottenere, il cilindro imbutitore a tubi periferici può essere utilizzato per collaborare con più cilindri formatori di forme differenti. In alternativa è possibile utilizzare un cilindro imbutitore coniugato al cilindro formatore, come si mostra nella figura 12.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Nastro di materiale termoplastico ondulato / grecato (1 a; 1 b; 1 c; ld) caratterizzato dal fatto che presenta costolature trasversali all'estensione longitudinale del nastro stesso, così da essere avvolgibile a rotolo.
2. 2. Procedimento per produrre in continuo un nastro di materiale termoplastico ondulato o grecato, caratterizzato dal fatto che comprende i seguenti passi: produrre un nastro continuo di materiale termoplastico, o in alternativa alimentare un nastro di materiale termoplastico in adatte condizioni di temperatura, deformare detto nastro in una forma ad ondulazioni/grecature ad asse trasversale alla direzione longitudinale del nastro con l’aiuto di una superficie di formatura ad aspirazione.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta superficie di formatura è la superficie di un cilindro formatore rotante (14, 14 a).
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto - che la superficie di formatura comprende parti scanalate (41) e parti rilevate (42) che si succedono nel senso di avanzamento del nastro e parti laterali rilevate (43) per consentire una tenuta al vuoto, così che il nastro scanalato in uscita dalla superficie di formatura presenta bordi longitudinali non ondulati, - e che a valle di detta formatura il nastro è sottoposto a rifilatura sui bordi laterali per eliminare dette parti non scanalate.
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che detto passo di deformazione del nastro di materiale termoplastico comprende una deformazione del nastro fra una superficie di imbutitura e una superficie di formatura.
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che detta deformazione del nastro è fatta fra un cilindro formatore (14) con aspirazione e un cilindro “imbutitore” (16), detti cilindri essendo controrotanti.
7. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che comprende un passo di raffreddamento del nastro formato, a valle di detti cilindri formatore e imbutitore, mediante un cilindro di raffreddamento.
8. 8. Apparecchiatura per produrre in continuo un nastro di materiale termoplastico ondulato/scanalato trasversalmente alla estensione longitudinale del nastro, caratterizzata dal fatto che comprende: un cilindro formatore rotante (14; 14 a), dotato di una superficie di formatura sostanzialmente cilindrica con scanalature (41) estese trasversalmente alla direzione di avanzamento del nastro e di mezzi (45, 46) per generare una depressione in dette scanalature per richiamare il materiale del nastro verso le pareti delle stesse.
9. 9. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 8 caratterizzata dal fatto che la superficie di formatura comprende parti rilevate (43) fra le scanalature e sui bordi laterali (43) del cilindro, per tenuta alla depressione generata nelle scanalature.
10. 10. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 8 comprendente inoltre un cilindro imbutitore (16) collaborante con il cilindro formatore, controrotante con esso, e dotato di sporgenze atte a introdursi almeno parzialmente nelle scanalature del cilindro formatore al ruotare con esso.
11. 11. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 10, in cui detto cilindro imbutitore (16 a) ha una forma coniugata alla forma del cilindro formatore (14 a).
12. 12. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che il cilindro imbutitore (16) presenta una pluralità di corpi cilindrici o tubolari (52) distanziati fra loro circonferenzialmente e sostenuti da bracci radiali.
13. 13. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, in cui il cilindro formatore è ad asse orizzontale e una testa di estrusione (E) per estrudere il nastro continuo è posta a monte di detto cilindro formatore e in prossimità di esso, sostanzialmente al livello della superficie superiore del cilindro formatore o poco sopra, così che la forza di gravità possa collaborare per disporre il nastro estruso a contatto della superficie di formatura.
14. 14. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 8 comprendente un cilindro di raffreddamento (18) a valle del cilindro formatore.
15. 15. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 9 caratterizzata dal fatto che comprende mezzi di rifilatura a valle del cilindro formatore, per rifilare detto nastro scanalato lungo i bordi longitudinali di esso.
16. 16. Apparecchiatura secondo qualsiasi rivendicazione precedente in cui almeno detti cilindri formatore e imbutitore sono montati su un'unica incastellatura (12), con mezzi di azionamento di essi e mezzi di regolazione della distanza fra essi.