ITMI20060861A1

ITMI20060861A1 - Metodo e apparecchiatura per la presa a vuoto di materiale plastico in fogli

Info

Publication number: ITMI20060861A1
Application number: IT000861A
Authority: IT
Inventors: Gabriele Binda; Adda Luciano D; Francesco Fiorentini; Davide Mariani
Original assignee: Tecnos Spa
Priority date: 2006-05-03
Filing date: 2006-05-03
Publication date: 2007-11-04
Also published as: ES2336960T3; DE602007003827D1; ATE452017T1; WO2007128397A1; PL2015919T3; EP2015919A1; EP2015919B1

Description

DESCRIZIONE

SFONDO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce alla presa mediante il vuoto di materiale plastico in fogli, ed in particolare è diretta ad un metodo e ad un'apparecchiatura opportunamente predisposti per una presa a vuoto di materiale plastico in fogli, per il trattenimento e/o il trasporto, il posizionamento e il trattamento lungo una linea di lavoro.

Come noto, nel trasporto di fogli di materiale termoplastico in impianti o in sistemi di termoformatura, esiste l'esigenza di afferrare fogli di materiale plastico di un certo spessore, sia flessibili che aventi una certa di rigidità, per trattenerli, trasportarli e/o posizionarli in una o più stazioni operative, ad esempio per trasferirli da una stazione di riscaldamento ad uno stampo lungo una linea di termoformatura .

La presa dei fogli mediante pinze od organi di presa meccanici si è dimostrata poco idonea, nonché causa di certi inconvenienti; in pratica la presa mediante pinze meccaniche comporta la necessità di usare fogli aventi dimensioni notevolmente maggiori di quelle dello stampo, conseguentemente comporta maggior spreco di materiale, una disuniformità di riscaldamento lungo i bordi periferici del foglio, ed un possibile impatto negativo durante la termoformatura; inoltre una presa meccanica vincola all'uso di fogli aventi forme geometriche semplici, ad esempio di forma quadrata o rettangolare.

La presa con mezzi meccanici rende altresì difficile il trasporto dei fogli lungo una linea di lavoro, ed il loro posizionamento ad esempio in corrispondenza di uno stampo di termoformatura, dove il foglio riscaldato ad uno stato plastico deve essere posizionato correttamente, evitando un suo prematuro contatto con superfici fredde dello stampo.

In passato è stato variamente proposto l'uso di sistemi a vuoto per la presa di film plastici destinati ad essere posizionati all'interno di stampi, nella produzione di pannelli schiumati, o per altre applicazioni.

Sistemi per la presa a vuoto di film plastici si ritrovano ad esempio in US-A-5,449,429, EP-A-0.838.320 e DE-A-2630021.

Benché l'uso di sistemi di presa a vuoto si dimostri idoneo nel caso di film plastici, data la naturale flessibilità del film stesso e la sua capacità di aderire a freddo ad un qualsiasi profilo, sotto la semplice azione del vuoto, nel caso di materiale piastico in fogli di un certo spessore, sia flessibili che aventi un certo grado di rigidità, ad esempio con spessori pari o superiori 150÷200 micron tali da non consentire una deformabilità a freddo, ovvero nel caso di materiale plastico stratificato, l'uso di sistemi di presa a vuoto si è dimostrato estremamente critico e di difficile applicazione, a causa della variabilità di certe caratteristiche fisiche del materiale, in particolare per la forte dipendenza della viscosità dalle temperature di riscaldamento.

L'uso di sistemi di presa a vuoto per materiali plastici in fogli è stato genericamente indicato ad esempio in WO-A-2004/062889 e WO-A-2005/014262, nella termoformatura di corpi cavi.

Secondo questi documenti, il materiale plastico in fogli viene introdotto in un forno, dove viene preriscaldato ad una prima temperatura inferiore a quella di termoformatura, e successivamente riscaldato ad una temperatura di lavoro finale al solo scopo di ridurre i tempi dell'intero ciclo di lavoro. Il preriscaldamento iniziale del materiale plastico non viene in alcun modo correlato alle caratteristiche ed allo stato fisico del materiale, ne viene in alcun modo proposto per risolvere particolari esigenze di presa dei fogli.

Nell'ambito di certe applicazioni occorre altresì prendere e trattenere saldamente il foglio di materiale in una condizione perfettamente orientata, evitando che cada o si muova mentre viene trasportato lungo una linea di lavoro, per non compromettere un suo corretto posizionamento finale rispetto ad uno stampo o altra stazione operativa.

Esiste pertanto l'esigenza di migliorare i sistemi di presa a vuoto attualmente esistenti, ovvero di trovare nuove soluzioni idonee a consentire una presa a vuoto di materiale plastico in fogli di un certo peso e/o spessore, ovvero avente un certo grado di rigidità. Per gli scopi della presente descrizione, l'espressione "materiale plastico in fogli" si intende riferita sia a fogli costituiti da un unico strato di un materiale polimerico, sia stratificati costituiti da due o più strati sovrapposti di materiali plastici aventi caratteristiche e/o spessori uguali o differenti.

SCOPI DELL'INVENZIONE

Scopo principale della presente invenzione è di fornire un metodo ed un'apparecchiatura per la presa a vuoto di materiale plastico in fogli, in grado di ovviare ai limiti ed agli inconvenienti dei sistemi di presa a vuoto attualmente esistenti.

Un altro scopo dell'invenzione è di fornire un metodo ed un'apparecchiatura di presa a vuoto in grado di fornire un ritegno saldo di fogli di materiale plastico anche di peso e/o spessore rilevante, che siano estremamente versatili, del tutto svicolati dalle forme geometriche e dalle dimensioni dei fogli e/o dalle caratteristiche fisiche dei materiali plastici.

Un altro scopo ancora è di fornire un metodo ed un'apparecchiatura di presa a vuoto, come sopra riferito, in grado di consentire anche un ritegno meccanico, congiuntamente al ritegno a vuoto, concorrendo in questo modo a fornire un elevato grado di sicurezza nel caso in cui il vuoto si riduca o venga accidentalmente a mancare.

Un ulteriore scopo ancora è di consentire, in certe situazioni, una presa a vuoto in differenti posizioni su uno stesso lato o su lati opposti del foglio di materiale, in corrispondenza delle stesse zone periferiche del foglio, conseguendo in questo modo un significativo risparmio di materiale e maggiore facilità di processo.

BREVE DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

Questi ed altri scopi dell'invenzione sono conseguibili mediante un metodo per la presa a vuoto di fogli in materiale plastico secondo la rivendicazione 1, nonché mediante un'apparecchiatura secondo la rivendicazione 8.

In particolare, secondo un primo aspetto dell'invenzione, si è fornito un metodo per la presa a vuoto di materiale plastico in fogli, secondo cui un foglio di materiale viene riscaldato ed afferrato lungo almeno un bordo periferico di una faccia laterale, mediante un dispositivo di presa avente almeno una cava collegabile ad una sorgente di vuoto che si apre verso una superficie frontale caratterizzato dalle fasi di:

prevedere mezzi di supporto definenti una superficie di appoggio per un foglio di materiale;

prevedere un primo dispositivo di presa a vuoto, avente una superficie frontale di contatto che si conforma a detta superficie di appoggio;

- disporre il foglio di materiale in una condizione distesa su detta superficie di appoggio;

- riscaldare il foglio ad una temperatura di rammollimento del materiale plastico superiore alla temperatura di transizione vetrosa, mantenendolo nella condizione distesa su detta superficie di appoggio;

- posizionare il dispositivo di presa con la cava e la superficie frontalmente a contatto con il foglio di materiale plastico riscaldato a detta temperatura di rammollimento; e dal fatto di:

- collegare detta cava alla sorgente di vuoto causando una penetrazione, a tenuta, del materiale plastico nella cava stessa lungo detto bordo periferico del foglio di materiale.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, si è fornita un'apparecchiatura per la presa a vuoto di fogli in materiale plastico comprendente:

un dispositivo di presa a vuoto avente almeno una cava di presa collegabile ad una sorgente di vuoto, che si apre verso una superficie di contatto frontale;

mezzi di supporto, per supportare un foglio di materiale; e

mezzi di riscaldamento dei fogli in corrispondenza di detti mezzi di supporto;

caratterizzata dal fatto che

i mezzi dì supporto comprendono una superficie di appoggio conformata per supportare i fogli di materiale in una condizione distesa;

dal fatto che il dispositivo di presa a vuoto presenta una superficie frontale di contatto conformata in modo simile alla superficie di appoggio; e dal fatto che i mezzi di riscaldamento sono disposti per riscaldare detto foglio ad una temperatura di rammollimento superiore alla temperatura di ra di rammollimento superiore alla temperatura di transizione vetrosa del materiale plastico.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Queste ed ulteriori caratteristiche del metodo e dell'apparecchiatura secondo la presente invenzione, nonché alcune forme di realizzazione esemplificative, risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni, in cui:

Fig. 1 mostra una prima forma di realizzazione dell'apparecchiatura, di presa a vuoto;

Fig. 2 è una sezione trasversale, ingrandita, di una cornice di presa a vuoto, secondo una prima forma di realizzazione;

Fig. 3 è una sezione trasversale, ingrandita, della cornice di presa a vuoto, per un seconda forma di realizzazione;

Fig. 4 è una sezione trasversale, ingrandita, simile a quella delle figure precedenti, per una terza forma di realizzazione;

Fig. 5 mostra una seconda forma di realizzazione dell'apparecchiatura, con il dispositivo di presa a vuoto in corrispondenza di uno stampo;

Fig. 6 è un particolare ingrandito di figura 5; Fig. 7 è uno schema di un sistema di termoregolazione dell'apparecchiatura di presa a vuoto;

Fig. 8 è un grafico illustrante la variazione della viscosità in funzione della temperatura di riscaldamento, per un primo materiale plastico;

Fig. 9 è un grafico illustrante la variazione di viscosità in funzione della temperatura di riscaldamento, per un secondo materiale plastico.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE

Con riferimento alle varie figure, si descriveranno le caratteristiche generali del metodo e dell'apparecchiatura di presa a vuoto secondo l'invenzione, nonché alcune forme di realizzazione preferenziali .

Come mostrato in figura 1, l'apparecchiatura comprende un nastro convogliatore 10 il cui ramo superiore 10A scorre su una piastra 11 in modo da definire una superficie 12 di appoggio per un foglio 13 di materiale plastico che deve essere preso mediante il vuoto, trattenuto, trasportato e/o posizionato lungo una linea di lavoro.

Nel caso di figura 1 la superficie di appoggio 12 è sotto forma di una superficie piana, definita dal ramo superiore 10A del convogliatore 10; tuttavia la superficie di appoggio 12 potrebbe essere diversamente realizzata e/o conformata, purché idonea a supportare e consentire l'appoggio del foglio 13 in una condizio una presa sicura mediante il vuoto.

La superficie 12 di appoggio del foglio 13, preferibilmente deve avere caratteristiche di non aderenza al foglio plastico riscaldato; nel caso di figura 1 ciò può essere ottenuto realizzando il nastro trasportatore 10, o più in generale rivestendo la superficie di appoggio 12, con un materiale antiaderente a base di politetrafluroetilene, più comunemente conosciuto con il nome commerciale "teflon", o altro materiale idoneo a tale scopo.

L'apparecchiatura comprende inoltre un dispositivo di riscaldamento conformato e disposto per riscaldare il foglio 13 di materiale plastico ad una temperatura di rammollimento Tl superiore alla temperatura di transizione vetrosa TG del materiale plastico interessato; in particolare, la temperatura Tl deve essere compresa tra la temperatura TG ed un temperatura T2 di lavoro o di termoformatura finale del foglio plastico 13, come più avanti spiegato con riferimento alle figure 8 e 9 dei disegni.

Il dispositivo di riscaldamento può essere di qualsiasi tipo idoneo allo scopo; ad esempio può essere costituito da elementi radianti, comunque collocati ad esempio superiormente al foglio 13 come indicato con 14 in figura 1; nel caso in cui la superficie di con 14 in figura 1; nel caso in cui la superficie di appoggio 12, vale a dire il nastro trasportatore 10 e la lastra 11 nell'esempio di figura 1 siano in materiale trasparente alle radiazioni infrarosso, il dispositivo di riscaldamento può essere collocato sotto tale superficie, come indicato con 15.

L'apparecchiatura comprende inoltre un dispositivo di presa a vuoto costituito, ad esempio, da una cornice 16 mobile nelle direzioni delle frecce mostrate; la cornice 16 può presentare una qualsiasi configurazione geometrica con uno o più lati lineari e/o curvi atti a seguire sia il contorno di uno o più bordi periferici del foglio 13 di materiale plastico, sia una configurazione piana o tridimensionale della superficie 12 di sostegno del foglio 13. Inoltre, la cornice 16 può essere conformata e disposta per prendere il foglio di materiale plastico 13 lungo un solo bordo periferico, ovvero lungo due o più bordi consecutivi, o per l'intero perimetro, a seconda delle necessità; la cornice 16 è supportata per essere mossa nelle direzioni delle due frecce di figura 1, sia verticalmente che orizzontalmente mediante un qualsiasi mezzo di comando idoneo.

La cornice 16 di presa a vuoto può presentare una o più cave frontali collegabili ad una sorgente di vuoto 17, tramite una valvola 18 azionabile manualmente, e/o automaticamente, per regolare il grado di vuoto nella cava 16, e conseguentemente per variare la forza di presa. Durante il riscaldamento il foglio 13 di materiale plastico viene mantenuto disteso e correttamente sostenuto della superficie di appoggio 12, mantenendo la sua configurazione.

Una prima forma di realizzazione ed il modo di operare del dispositivo di presa a vuoto, sono schematicamente rappresentati nell'esempio di figura 2.

Come si vede, un lato o ciascun lato della cornice di presa 16, è costituito da una barra metallica 19, ad esempio in alluminio o in altro materiale avente un elevato grado di conducibilità termica.

La barra 19, sul lato frontale rivolto verso il basso, destinato a venire a contatto con un bordo di una delle due facce laterali del foglio 13 di materiale plastico, nel caso di figura 2 presenta una sola cava longitudinale 20 opportunamente conformata per consentire una parziale penetrazione a tenuta del materiale plastico, come indicato con 13A, dopo che il foglio 13 è stato riscaldato ad una temperatura di rammollimento TI e non appena nella cava 20 viene creato il vuoto.

Il vuoto nella cava 20 viene creato dopo che la cornice 16 è stata portata a contatto del foglio 13, aspirando l'aria attraverso una pluralità di fori trasversali 22, uno solo mostrato in figura 2, allineati nella direzione longitudinale della barra 19.

I fori 22 si aprono sia verso la cava 20, sia verso un primo condotto longitudinale 23 posto in vicinanza della cava 20, opportunamente collegabile alla sorgente di vuoto 17 mediante la valvola 18 come precedentemente riferito.

Infine in figura 2, con 24 è stato indicato un secondo condotto longitudinale per la circolazione di un fluido termostatizzato per il riscaldamento della barra 19, mentre con 25 sono stati indicati due strati di materiale termicamente isolante posti sui due lati della barra metallica 19.

Una seconda forma di realizzazione è mostrata in figura 3 dove sono stati usati gli stessi riferimenti numerici di figura 2 per indicare parti simili o equivalenti. La soluzione di figura 3 differisce dalla soluzione di figura 2 in quanto sui due lati della cava 20 la barra 19 presenta due ali laterali 26, per migliorare la presa del foglio 13. Le ali 26 possono essere comunque orientate; preferibilmente le ali 26 sono inclinate e convergenti verso l'interno, in modo da formare un sottosquadro che consente una presa meccastico del foglio 13 che, per effetto del rammollimento causato dal riscaldamento, e del vuoto, penetra a tenuta nella cava 20 stessa; ciò risulta vantaggioso nel caso di fogli 13 di notevole peso, spessore o di grandi dimensioni, in quanto concorre a sostenere il foglio 13 nel caso in cui il vuoto per cause accidentali si riduca, o venga a mancare.

Le superfici interne della cava 20 e delle ali 26 possono essere rivestite con uno strato 27 di un materiale antiaderente, quale "teflon".

In molti casi, a seconda delle caratteristiche dei fogli 13 e della natura del materiale plastico, può risultare necessario riscaldare e mantenere la barra o le barre metalliche 19, ovvero la superficie di contatto col foglio 13 del dispositivo di presa a vuoto ad una temperatura controllata, di pochi gradi superiore od inferiore alla temperatura di riscaldamento del foglio 13, onde evitare condizioni di riscaldamento e di stiramento disomogenee in corrispondenza dei bordi del foglio; il riscaldamento e la termoregolazione della cornice di presa a vuoto 16 possono essere fatti in qualsiasi modo opportuno, sia elettricamente, sia mediante circolazione di un fluido caldo, ad esempio acqua od aria, mantenuto ad una temperatura appropriata.

priata

Come mostrato nell'esempio di figure 2 e 3, il riscaldamento ed il controllo della temperatura della barra o delle barre 19 che compongono la cornice di presa 16, è ottenuto mediante circolazione di un fluido termico lungo il secondo condotto 24 collegato ad un sistema di alimentazione, ad esempio del tipo mostrato in figura 7.

Il sistema di circolazione del fluido di riscaldamento della cornice di presa a vuoto 16, comprende un serbatoio S di contenimento del fluido termico, ad esempio acqua. Internamente al serbatoio S è posta una resistenza elettrica R di riscaldamento la cui temperatura è rilevata da una sonda termica 28 collegata ad un circuito 28' di controllo della resistenza R e di una elettrovalvola 29 di regolazione del flusso d'acqua di raffreddamento, ad un serpentino 30 collegato ad una sorgente d'acqua 31. Con 33 e 34 in figura 7 è stato inoltre indicato il circuito di mandata ed il circuito di ritorno del fluido termico di riscaldamento e di termostatizzazione della cornice 16 di presa a vuoto, che viene continuamente fatto circolare da una pompa 32.

Con 35 infine è stata indicata un' eventuale seconda sonda termica di controllo della temperatura della cornice 16, operativamente collegata al circuito di controllo 28'; è del tutto evidente che il sistema di riscaldamento e/o di regolazione della temperatura della cornice 16 può anche essere diverso da quello mostrato.

La figura 4 dei disegni mostra, sempre a titolo di esempio, una terza forma di realizzazione della cornice 16 del dispositivo di presa a vuoto. In figura 4 sono stati usati gli stessi numeri di riferimento di figure 2 e 3, per indicare parti simili o equivalenti.

La soluzione di figura 4 si differenzia da quella di figura 3 in quanto la barra o le barre 19 che formano la cornice 16 presentano due cave parallele 20 che si aprono frontalmente sulla superficie di contatto con il foglio di materiale plastico 13; anche in questo caso le due cave 20 presentano superfici interne in sottosquadro, e comunicano con il condotto per il vuoto 23 mediante rispettivi fori 22.

La soluzione di figura 4 si differenzia per il fatto che la disposizione dei condotti 23 e 24 è stata invertita rispetto a quella di figura 3.

Più precisamente il condotto 24 di circolazione del fluido di riscaldamento è collocato in una posizione più vicina alla superficie frontale di contatto con il foglio 13; in questo modo si rendono possibili una regolazione ed un controllo più rapidi ed accurati della temperatura nell'interfaccia di contatto tra barra 19 e foglio plastico 13.

Nel caso descritto, il controllo della temperatura delle barre metalliche 19 costituenti la cornice 16 di presa pneumatica, è effettuato termoregolando il fluido nel serbatoio di stoccaggio S, nonché calcolando le dispersioni termiche verso l'esterno. Sarebbe altresì possibile regolare diversamente la temperatura delle barre 19, ad esempio prevedendo l'uso di una o più sonde termiche 35 (fig.7) atte a rilevare direttamente la temperatura della cornice 16, come precedentemente precisato; altre soluzioni sono ovviamente possibili rispetto a quelle descritte.

Le figure 5 e 6 dei disegni mostrano una ulteriore soluzione per l'apparecchiatura di presa a vuoto secondo l'invenzione; nuovamente in figure 5 e 6 sono stati usati gli stessi numeri di riferimento delle figure precedenti per indicare parti simili o equivalenti.

Nel caso di figura 5, il foglio plastico 13 viene sempre afferrato lungo i bordi periferici mediante una cornice di presa a vuoto 16 nuovamente collegata ad una sorgente di vuoto 17; la cornice 16 in questo caso è fissata ad una parete inferiore 36' di una campana o cassone pneumatico 36, collegabile ad una sorgente di vuoto 37 mediante una valvola di regolazione 38 azionabile manualmente o automaticamente. La campana 36 concorre a sostenere il foglio plastico 13 evitando che possa flettersi o formare una sacca verso il basso mentre viene trasportato verso una posizione operativa di una linea di lavoro, ad esempio sopra uno stampo 39.

Nel caso di figura 5 si è previsto una doppia cornice di presa a vuoto, come mostrato nel particolare ingrandito di figura 6. In particolare 1'apparecchiatura comprende una prima cornice superiore 16 di presa a vuoto, del tipo mostrato nelle precedenti figure, nonché comprende una seconda cornice inferiore 40 di presa a vuoto, ad esempio posta esternamente lungo il bordo periferico dello stampo 39; la cornice inferiore 40 è destinata a prendere il foglio 13 nelle stesse zone e sul lato opposto a quello della cornice di presa superiore 16, quando entrambe le cornici si trovano in condizione sovrapposta.

Anche in questo caso la cornice 40 presenta due cave frontali 41 comunicanti con un condotto longitudinale 42 tramite fori 43. Le due cornici 16 e 40 presentano uno stesso profilo geometrico e superfici di contatto col foglio 13 simili o tra loro corrispondenbordo periferico del foglio 13 con conseguente risparmio di materiale.

Nel caso mostrato, le cornici 16 e 40 presentano un profilo piano; tuttavia è possibile prevedere l'uso di cornici diversamente conformate, ad esempio con un profilo tridimensionale che si adatta ad un corrispondente profilo del bordo periferico dello stampo. E' altresì possibile prevedere l'uso di cornici formate da parti tra loro articolate, in grado di assumere sia una forma sostanzialmente piana, che tridimensionale, come ad esempio descritto in WO-A-05/014262 qui incorporato per riferimento.

In tutti i casi la superficie 12 di sostegno e di riscaldamento del foglio plastico 13, la superficie frontale di contatto della cornice 16 e la superficie frontale della cornice 40 dovranno risultare opportunamente conformate tra loro per una corretta presa a vuoto del foglio plastico 13 lungo uno o più bordi periferici.

Con riferimento ora alle figure 8 e 9 si illustreranno maggiormente le caratteristiche ed i vantaggi del metodo e dell'apparecchiatura di presa a vuoto per materiale plastico in fogli, secondo la presente invenzione.

La figura 8 è un grafico che illustra la variaLa figura 8 è un grafico che illustra la variazione della viscosità VS in funzione della temperatura di riscaldamento T, per un primo materiale plastico Bl, mentre la figura 9 è un analogo grafico per un secondo materiale plastico B2 avente caratteristiche differenti dal precedente.

Da un confronto si nota che la viscosità VS di Bl varia in modo graduale con la temperatura di riscaldamento T, mentre nel caso di B2 la viscosità VS si mantiene sostanzialmente costante o varia di poco in un ampio intervallo di temperature, per poi diminuire rapidamente.

Nelle stesse figure, con TG rispettivamente T'G, si sono indicate le temperature di transizione vetrosa per i due tipi di materiale plastico; con TI e T'1 le temperature di rammollimento per le quali si rende possibile una salda presa con il vuoto dei fogli 13; con ΔΤ e Δ'Τ è stato indicato il campo entro il quale Tl e Τ'1 possono variare in modo controllato; mentre con T2 e rispettivamente con T'2 è stata indicata una seconda temperatura superiore alle precedenti, ad esempio una temperatura di lavoro alla quale il materiale plastico in fase di plasticizzazione può essere lavorato o stampato per termoformatura.

Come si nota dai due grafici, il campo ΔΤ o Δ'Τ mento dei fogli 13, dipende fortemente dalle caratteristiche del materiale plastico; nel caso del materiale B2, l'intervallo Δ'Τ risulta molto più stretto e conseguentemente più critico il controllo.

Per questi motivi, secondo la presente invenzione si è ritenuto opportuno attivare il vuoto alla temperatura Tl, rispettivamente T'1 mantenendola all'interno dell'intervallo ΔΤ, Δ'Τ, dopo aver superato la temperatura TG o T'G di transizione vetrosa del materiale impiegato o, nel caso di fogli multistrato, la temperatura di transizione vetrosa dello strato superficiale destinato a venire a contatto con la cornice 16 di presa a vuoto.

Da prove svolte si è constatato dunque che la temperatura Tl o T'1 alla quale attivare la presa a vuoto, in generale deve essere compresa tra la temperatura di transizione vetrosa TG, T'G del materiale plastico, ed una prefissata temperatura di lavoro T2, T'2 che in certi casi può coincidere con la stessa temperatura Tl, T'1 di presa col vuoto.

E' consigliabile effettuare la presa a vuoto, superata la temperatura di transizione vetrosa TG, T'G, quando il materiale plastico ha raggiunto un grado di rammollimento tale da consentire una sua parziale penetrazione a tenuta nella cava o nelle cave del dispositivo di presa a vuoto, come schematicamente indicato con 13A nelle figure 2, 3 e 6; è tuttavia consigliabile controllare le temperature di riscaldamento dei fogli 13 e della cornice 16 per evitare che la viscosità VS del materiale plastico si abbassi eccessivamente; infatti una eccessiva riduzione della viscosità potrebbe compromettere sia la presa col vuoto, che la stabilità della presa stessa durante il trasporto ed il posizionamento dei fogli 13.

L'intervallo di controllo ΔΤ, o Δ'Τ a cavallo della temperatura Tl, T'1 di attivazione del vuoto, può essere compreso in una finestra di pochi gradi, ad esempio 5÷8°C gradi nel caso di polietilene ad alta densità e alto peso molecolare (HDPE), o in una finestra più ampia nel caso di altri materiali plastici; come precedentemente riferito, in certi casi anche la temperatura della cornice 16 deve essere controllata nello stesso intervallo ΔΤ o Δ'Τ.

Da quanto detto e mostrato nei disegni allegati, risulta dunque evidente che si è fornito un metodo ed un'apparecchiatura per la presa a vuoto di fogli monostrato e/o multistrato di materiale plastico, idonei a consentire una presa stabile e sicura, applicabili a differenti processi produttivi.

A titolo di esempio non limitativo, il metodo e l'apparecchiatura per la presa a vuoto potrebbero essere impiegati nei processi di termoformatura e/o di stampaggio sottovuoto, in processi di formatura e schiumatura automatica di tappeti nel settore automobilistico, o per altre applicazioni similari. Il metodo e l'apparecchiatura secondo l'invenzione potrebbero essere altresì impiegati per effettuare semplici operazioni di trasporto e/o di posizionamento di fogli di materiale, ove sia necessario.

Il metodo e l'apparecchiatura secondo l'invenzione si caratterizzano dunque per la grande stabilità e versatilità di presa a vuoto, di trasporto, e/o di posizionamento, in quanto non richiedono alcuna sostanziale modifica al variare delle dimensioni e della geometria dei fogli, tranne che per forma e dimensioni della cornice 16 di presa a vuoto; la stessa cornice 16 potrà essere di tipo rigido o articolato, come precedentemente riferito, per assumere una forma tridimensionale, una volta avvenuta la presa a vuoto, o per adattarsi a differenti esigenze di lavoro. Lo stesso profilo interno delle cave di presa potrà variare rispetto a quanto mostrato. Pertanto modifiche o varianti potranno essere adattate sia al metodo, sia alla stessa apparecchiatura, senza con ciò allontanarsi dallo scopo delle rivendicazioni che seguono.

Claims

Rivendicazioni 1. Un metodo per la presa a vuoto di materiale plastico in fogli, secondo cui un foglio di materiale viene riscaldato ed afferrato lungo almeno un bordo periferico di una faccia laterale mediante un dispositivo di presa a vuoto avente almeno una cava collegabile ad una sorgente di vuoto, che si apre verso una superficie frontale caratterizzato dalle fasi di: prevedere mezzi di supporto definenti una superficie di appoggio per un foglio di materiale; prevedere un primo dispositivo di presa a vuoto, avente una superficie frontale di contatto che si conforma a detta superficie di appoggio; - disporre il foglio di materiale in una condizione distesa su superficie di appoggio; - riscaldare il foglio ad una temperatura di rammollimento del materiale plastico superiore alla temperatura di transizione vetrosa, mantenendolo nella condizione distesa su detta superficie di appoggio; - posizionare il dispositivo di presa con la cava e la superficie frontalmente a contatto con il foglio di materiale plastico riscaldato a detta temperatura di rammollimento; e dal fatto di: - collegare detta cava alla sorgente di vuoto causando una penetrazione, a tenuta, del materiale plastico nella cava stessa lungo detto bordo periferico del foglio di materiale.
2. Il metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di riscaldare il dispositivo di presa a vuoto ad una temperatura prossima alla temperatura di rammollimento dei fogli di materiale plastico .
3. Il metodo secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo di presa a vuoto ed il foglio di materiale plastico presentano un'interfaccia di contatto, caratterizzato dal fatto di regolare la temperatura di riscaldamento del foglio di materiale plastico, e la temperatura di riscaldamento del dispositivo di presa, in modo che la temperatura dell'interfaccia di contatto sia compresa in un intervallo a cavallo della temperatura di rammollimento.
4. Il metodo secondo la rivendicazione 3, in cui il riscaldamento del dispositivo di presa a vuoto viene effettuato mediante circolazione di un fluido termico, caratterizzato dal fatto di regolare la temperatura dell'interfaccia di contatto, termoregolando la temperatura del fluido termico di riscaldamento.
5. Il metodo secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo di presa a vuoto ed il foglio di materiale presentano un'interfaccia di contatto, caratterizzato dal fatto di comprimere il foglio di materiale plastico, in corrispondenza di detta interfaccia di contatto, esercitando una pressione sul foglio di materiale riscaldato mediante lo stesso dispositivo di presa a vuoto.
6. Il metodo secondo la rivendicazione 1, ulteriormente caratterizzato dal fatto di far aderire a tenuta il materiale plastico a superfici in sottosquadro della cava di presa a vuoto.
7. Il metodo secondo la rivendicazione 1, ulteriormente caratterizzato dal fatto di prevedere un secondo dispositivo di presa a vuoto avente almeno una cava collegabile ad una sorgente di vuoto, che si apre verso una superficie frontale di contatto con il foglio di materiale, e dal fatto di trasferire il foglio di materiale dal primo al secondo dispositivo di presa a vuoto, in una loro condizione sovrapposta, trattenendo il foglio di materiale con il secondo dispositivo di presa a contatto della faccia laterale opposta a quella di contatto, del primo dispositivo di presa.
8. Un'apparecchiatura di presa a vuoto di fogli in materiali plastico, comprendente: Secondo un altro aspetto dell'invenzione, si è fornita un'apparecchiatura per la presa a vuoto per fogli di materiale plastico comprendente: un dispositivo di presa a vuoto avente almeno una cava di presa collegabile ad una sorgente di vuoto, che si apre verso una superficie di contatto frontale; mezzi di supporto per supportare un foglio di materiale; e mezzi di riscaldamento dei fogli in corrispondenza di detti mezzi di supporto; caratterizzata dal fatto che i mezzi di supporto comprendono una superficie di appoggio conformata per supportare i fogli di materiale in una condizione distesa; dal fatto che il dispositivo di presa a vuoto presenta una superficie frontale di contatto conformata in modo simile alla superficie di appoggio; e dal fatto che i mezzi di riscaldamento sono disposti per riscaldare detto foglio ad una temperatura di rammollimento superiore alla temperatura di transizione vetrosa del materiale plastico.
9. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di presa a vuoto comprende almeno una cava conformata per consentire una penetrazione a tenuta del materiale plastico, lungo almeno un bordo periferico del foglio di materiale.
10. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che la superficie di appoggio del foglio di materiale, comprende un rivestimento in materiale antiaderente.
11. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detta superficie di appoggio comprende un nastro convogliatore in materiale antiaderente.
12. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 8 o 11, caratterizzata dal fatto che detta superficie di appoggio in materiale antiaderente, è trasparente alle radiazioni infrarosse.
13. L'apparecchiatura secondo le rivendicazioni 8 e 13, caratterizzata dal fatto che i mezzi di riscaldamento sono in posizione sottostante la superficie di appoggio del foglio.
14. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che i mezzi di riscaldamento sono in posizione sovrastante la superficie di appoggio.
15. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di presa a vuoto è supportato da un elemento a forma di cassone, collegabile ad una sorgente di vuoto.
16. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di pre-sa a vuoto e supportato in modo mobile per il tratte-nimento, il trasporto e/o, e posizionamento del foglio in materiale plastico, lungo una linea di lavoro.
17. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che la cava di presa a vuoto è conformata con superfici interne in sottosquadro.
18. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di presa a vuoto comprende mezzi di riscaldamento.
19. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 18 caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi elettrici di riscaldamento del dispositivo di presa a vuoto.
20. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 18, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di presa a vuoto comprende mezzi di rilevamento e di controllo della temperatura di riscaldamento.
21. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 20, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di riscaldamento comprendono un condotto di circolazione di un fluido termovettore, operativamente collegabile ad un sistema di alimentazione di un fluido termico.
22. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 21, caratterizzata dal fatto che il sistema di circolazione del fluido termico comprende mezzi di termostatizzazione .
23. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di presa a vuoto comprende una barra metallica avente un primo condotto collegabile alla sorgente di vuoto, che si estende longitudinalmente, detto condotto essendo in comunicazione con la cava mediante una pluralità di fori trasversali.
24. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 23, caratterizzata dal fatto di comprendere un secondo condotto per la circolazione di un fluido termico.
25. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 24, caratterizzata dal fatto che il condotto di circolazione del fluido termico è interposto tra la cava di presa a vuoto ed il condotto di collegamento alla sorgente di vuoto.
26. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 24, caratterizzata dal fatto che il condotto di collegamento alla sorgente di vuoto è interposto tra la cava di presa a vuoto ed il condotto di circolazione del fluido termico.
27. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 23, caratterizzata dal fatto che la cava di presa a vuoto comprende un rivestimento in materiale antiaderente.
28. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di presa a vuoto è costituito da una cornice rigida, avente almeno una cava di presa a vuoto che sì estende lungo almeno un lato.
29. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di presa comprende una cornice articolata e conformata per essere trasformabile da una configurazione piana ad una configurazione tridimensionale.