ITMI20122107A1 - Unità goffratrice di profilati in materia plastica e metodo di goffratura di profilati in materia plastica - Google Patents

Description

Unità goffratrice di profilati in materia plastica e metodo di goffratura di profilati in materia plastica

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

La presente invenzione si riferisce al settore della lavorazione, in linea o meno, di profilati plastici.

STATO DELL'ARTE

I profilati plastici, dopo l’operazione di fabbricazione, ad esempio mediante estrusione, vengono soventemente lavorati per migliorarne l’aspetto superficiale o le caratteristiche tecniche.

Una lavorazione conosciuta su questi tipi di manufatti à ̈ la goffratura: tale operazione, in breve, realizza delle tracce in bassorilievo o altorilievo sulle facce esterne dei profilati, così da ricordare le venature del legno.

Tale lavorazione à ̈ preferibilmente realizzata sui c.d. profilati in WPC (Wood Plastic Composite) che comprendono un guscio esterno incorporante delle fibre lignee o lignocellulosiche in una matrice plastica ed un nocciolo centrale, usualmente in plastica meno nobile.

In generale, oltre alla realizzazione delle goffrature simil-legno, la goffratura può anche essere utilizzata per generare sulla superficie del profilato plastico dei disegni variamente sagomati, comprendenti, in breve una serie qualsivoglia di tracce.

Punto distintivo della goffratura, rispetto ad altre lavorazioni, Ã ̈ che le tracce sulla superficie del profilato sono realizzate in rilievo (bassorilievo e/o altorilievo a seconda dei casi) e possono quindi essere percepite tramite il tatto, contribuendo, nel caso di realizzazione di profilati o pannelli simili al legno, ad aumentare tale somiglianza.

Un documento noto, che descrive la realizzazione della goffratura ed una macchina goffratrice, Ã ̈ la domanda di brevetto internazionale WO2007/061193 a nome LG CHEM LTD.

In breve in questo documento si insegna a realizzare la goffratura di un pannello pieno in WPC (Wood Plastic Composite) facendo passare il profilato tra due contrapposti cilindri, girevoli su assi di rotazione paralleli, e riscaldati con candelette elettriche che a loro volta riscaldano un olio circolante nel cilindro.

I due cilindri sono spostabili in direzione di avvicinamento/allontanamento e sono opportunamente muniti di sagomature sulla faccia esterna della loro parete di mantello (o parete laterale).

L’aumento di temperatura unitamente alla forza di spinta del cilindro sul pannello che viene fatto passare nella zona operativa (identificabile tra i due cilindri) consente alle sagomature di imprimersi sulle facce del profilato, lasciando tracce in bassorilievo e/o altorilievo ottenute mediante deformazione plastica, che quindi restano visibili anche quando il profilato si raffredda a temperatura ambiente.

Secondo quanto insegnato in questo documento può opzionalmente essere prevista una stazione di pre-riscaldamento che utilizza lampade infrarosse, ma il riscaldamento vero e proprio (ovvero la maggior parte della intera quantità di calore somministrata al profilato) avviene proprio in corrispondenza dei cilindri goffratori. Questo sistema noto presenta tuttavia un primo inconveniente legato al rischio di deformare, durante il processo di goffratura, l’intero profilato, che resta “schiacciato†dai due cilindri.

Questo accade specialmente quando il materiale di nocciolo o riempimento del profilato WPC non à ̈ un materiale sufficientemente robusto per sopportare le sollecitazioni date contemporaneamente dal riscaldamento e dalla forza applicata dai cilindri.

La situazione à ̈ resa peggiore quando si cercano di ottenere tracce di elevato spessore/profondità (a seconda dei casi di alto o bassorilievo), ovvero quando la forza applicata dai cilindri à ̈ notevole.

Questo sistema inoltre non si dimostra efficace qualora si debbano realizzare goffrature su profilati internamente cavi.

La Richiedente ha infatti notato che quando il profilato non à ̈ pieno, ma, appunto, cavo o sostanzialmente cavo (con “sostanzialmente cavo†si vuole indicare una condizione in cui all’interno del profilato vi sono solo delle alette di irrobustimento) l’operazione di goffratura rischia di deformare non solo la superficie esterna del profilato, ma l’intera struttura di quest’ultimo.

In sostanza la diminuita resistenza meccanica del profilato, generata dal necessario riscaldamento, causa uno schiacciamento di quest’ultimo (e quindi una conseguente deformazione dell’intera struttura) quando à ̈ sottoposto alla forza dei cilindri, del resto necessaria per imprimere le tracce proprie del processo di goffratura.

Una soluzione in tal senso potrebbe essere, volendo goffrare profilati cavi, quella di diminuire la forza applicata sui cilindri (e da questi al profilato), ma questo ha come conseguenza diretta una diminuzione della profondità o dello spessore delle tracce sul profilato, con una ridotta efficacia del processo di goffratura.

Infine, ancora un altro problema di questa soluzione à ̈ relativo al fatto che il riscaldamento vero e proprio avviene in corrispondenza del cilindro goffratore e quindi solo per un periodo di tempo molto limitato (sostanzialmente inversamente proporzionale alla velocità di transito del profilato): questo implica che la quantità di energia consumata à ̈ estremamente elevata, poiché la temperatura che deve essere mantenuta sul cilindro à ̈ molto elevata; da ciò ne consegue che l’impianto per la goffratura descritto in WO2007/061193 à ̈ adatto per il posizionamento in linea con un estrusore (la cui velocità à ̈ tutto sommato bassa) ma non per essere utilizzato come macchina “stand-alone†, in cui limiterebbe eccessivamente la velocità dell’intera lavorazione.

SCOPI E RIASSUNTO DELL'INVENZIONE

E’ scopo della presente invenzione superare gli svantaggi dell'arte nota.

In particolare, à ̈ scopo della presente invenzione quello di mettere a punto una unità goffratrice ed un metodo di goffratura utilizzabile in generale sia per profilati cavi che per profilati pieni, che sia in grado di risolvere gli inconvenienti sopra identificati.

L’idea alla base della presente invenzione à ̈ quella di ridurre la porzione di profilato soggetta al riscaldamento, così che la restante porzione, che si riscalda meno o per nulla del tutto, sia abbastanza robusta da non deformarsi sotto alla forza di goffratura (ovvero la forza esercitata dai cilindri per imprimere le tracce).

In particolare la porzione di profilato interessata in massima parte dal riscaldamento à ̈ proprio quella corrispondente alla faccia del profilato che viene goffrata; tale riscaldamento localizzato à ̈ vantaggiosamente ottenuto mediante irraggiamento, così che solo la porzione esposta ai raggi sia quella che viene scaldata, ottenendo in breve i vantaggi appena discussi ed il superamento dei problemi dell’arte nota.

In questo modo si scalda, in breve, solo un sottile strato superficiale del profilato (o di una parete del profilato, quella che deve essere goffrata): tale strato ha un certo spessore, sostanzialmente pari o poco superiore a quello delle tracce lasciate dall’operazione di goffratura.

Vantaggiosamente il cilindro o i cilindri goffratori sono accoppiabili ad un tampone di fine corsa, che ne limita la corsa di avvicinamento al profilato in modo tale per cui essi intervengono con l’operazione di goffratura solo per lo spessore dello strato riscaldato.

Preferibilmente il tampone di fine corsa à ̈ realizzato in metallo, ad esempio acciaio, acciaio inox o simili.

Oggetto della presente invenzione à ̈ pertanto un metodo di goffratura per profilati in materia termoplastica, in cui, in breve, almeno una superficie in lavorazione del profilato viene scaldata mediante irraggiamento e successivamente goffrata da almeno un cilindro goffratore, la corsa del quale viene arrestata da un tampone di fine corsa in corrispondenza di un valore prefissato e circa pari alla dimensione trasversale del profilato non riscaldato.

Concordemente, à ̈ anche oggetto dell’invenzione una unità goffratrice provvista di due stazioni di lavoro attraversabili consecutivamente da un profilato in lavorazione:

una prima stazione di riscaldamento mediante irraggiamento di almeno parte di almeno una superficie esterna del profilato plastico, detta prima stazione di riscaldamento essendo provvista di mezzi di riscaldamento per irraggiamento una seconda stazione, di goffratura, provvista di almeno un cilindro goffratore, detto cilindro essendo spostabile secondo due opposte corse di avvicinamento/allontanamento rispetto al profilato, detta stazione di goffratura essendo provvista almeno di un tampone di fine corsa destinato ad arrestare la corsa di avvicinamento del cilindro in corrispondenza di un volume di lavoro del cilindro sostanzialmente coincidente con una porzione termicamente dilatata di detta almeno una superficie di detto profilato.

Secondo una variante particolarmente vantaggiosa la stazione di riscaldamento comprende anche mezzi di riscaldamento per convezione, posti a valle dei mezzi di riscaldamento per irraggiamento e a monte della stazione di goffratura. Con cilindro goffratore si intende indicare qui un corpo sostanzialmente cilindrico munito di una parete di mantello recante rilievi o depressioni, per generare sul detto profilato corrispondenti e complementari tracce in bassorilievo o altorilievo.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

L’invenzione verrà descritta qui di seguito con riferimento ad esempi non limitativi, forniti a scopo esplicativo e non limitativo nei disegni annessi. Questi disegni illustrano differenti aspetti e forme di realizzazione della presente invenzione e, dove appropriato, numeri di riferimento illustranti strutture, componenti, materiali e/o elementi simili in differenti figure sono indicati da numeri di riferimento similari. Figura 1 illustra una vista in prospettiva di una unità di goffratura secondo l’invenzione;

figura 2 illustra un dettaglio di figura 1;

figura 3 illustra un altro dettaglio di figura 1;

figure 4 e 5 illustrano due forme esecutive di parti dell’unità di fig. 1;

figure 6 e 7 illustrano una variante evoluta della unità di goffratura secondo l’invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

Mentre l’invenzione à ̈ suscettibile di varie modifiche e costruzioni alternative, alcune forme di realizzazione relative illustrate sono mostrate nei disegni e saranno descritte qui di seguito in dettaglio. Si deve intendere, comunque, che non vi à ̈ alcuna intenzione di limitare l’invenzione alla specifica forma di realizzazione illustrata, ma, al contrario, l’invenzione intende coprire tutte la modifiche, costruzioni alternative, ed equivalenti che ricadano nell’ambito dell’invenzione come definito nelle rivendicazioni.

L’uso di “ad esempio†, “ecc†, “oppure†indica alternative non esclusive senza limitazione a meno che non altrimenti indicato. L’uso di “include†significa “include, ma non limitato a †a meno che non altrimenti indicato.

Con riferimento alle figure 1-3 in esse à ̈ illustrata una unità di goffratura secondo l’invenzione, complessivamente indicata con il numero 1.

Nella descrizione che seguirà si farà riferimento ad un processo di goffratura realizzato su una sola faccia F1 del profilato sostanzialmente cavo P, che viene mostrato nelle figure a titolo esemplificativo (potendo la stessa unità essere utilizzata anche su profilati completamente cavi o pieni, sostanzialmente con vantaggi comparabili).

Qualora l’operazione di goffratura dovesse interessare anche l’altra faccia F2, l’unità 1 dell’invenzione sarebbe modificata per comprendere anche quelle parti funzionali destinate alla goffratura della opposta faccia F2 del profilato P; tale variazione à ̈ alla portata del tecnico del ramo e non viene quindi descritta nel dettaglio, anche se forma parte integrante della presente invenzione; su di essa si tornerà in ogni caso brevemente nel seguito.

L’unità di goffratura 1 illustrata comprende una stazione di riscaldamento localizzato 2 ed una stazione di goffratura 3.

Con riferimento alle figure 1 e 2, la stazione di riscaldamento localizzato 2 comprende a sua volta almeno uno, preferibilmente una pluralità, di elementi riscaldatori ad irraggiamento 20 che in questo esempio sono lampade ad infrarossi con cupola in ceramica aventi una potenza di circa 650 Watt cadauna alimentate con tensione di 380 Volt.

Più in dettaglio, la stazione di riscaldamento 2 comprende una cassa 21 con coperchio girevole 22 provvista ad opposte estremità terminali di aperture di ingresso ed uscita per il profilato P, il quale avanza nella direzione della freccia durante la lavorazione, supportato da un nastro a rulli 23 e spinto da un traino di tipo noto in sé.

Gli elementi riscaldatori ad irraggiamento 20, quando il coperchio 22 à ̈ chiuso in condizione operativa (come in figura 1), si presentano rivolti verso la faccia F1 del profilato P: gli elementi 20 sono pertanto fissati sulla parte interna del coperchio 22. In generale, gli elementi riscaldatori ad irraggiamento 20 sono preferibilmente due o più, sistemati tra loro distanziati di una certa quota, in modo che la quantità di calore fornito al profilato non sia troppo concentrata.

Preferibilmente gli elementi riscaldatori ad irraggiamento 20 sono sei lampade ad infrarossi con cupola in ceramica aventi una potenza di circa 650 Watt cadauna alimentate con tensione di 380 Volt, preferibilmente distanziate tra loro di una lunghezza circa pari alla dimensione della singola cupola in ceramica.

In questo modo, quando il profilato P transita all’interno della cassa 21, la sua faccia F1 viene riscaldata per irraggiamento dai riscaldatori 20 e raggiunge una temperatura elevata, vicino a quella di rammollimento, preferibilmente compresa tra 150°C e 170°C, ancora più preferibilmente tra 155°C e 165°C.

Per contro, data l’elevata velocità di passaggio del profilato P (normalmente da 1m/s a 5m/s) in virtù della natura del riscaldamento (irraggiamento) e della cattiva conduzione di calore propria delle materie plastiche, la temperatura delle restanti porzioni del profilato (diverse dalla faccia F1) resta sostanzialmente costante o, se aumenta, non raggiunge comunque mai una condizione di rammollimento.

Si può quindi dire che il riscaldamento à ̈ localizzato ed interessa (ai fini del rammollimento) solo un sottile strato superficiale della faccia F1 o, al massimo, l’intera parete corrispondente alla faccia F1, ma non incide sulla restante parte di profilato P, che quindi non raggiunge la temperatura di rammollimento, mantenendo quindi proprietà meccaniche sostanzialmente invariate rispetto all’ingresso nella stazione di riscaldamento, che permettono quindi l’esecuzione del processo di goffratura successivo senza che questo determini deformazioni del profilato P stesso. I riscaldatori 20 sono alimentati mediante connessioni elettriche, non mostrate per esigenze di chiarezza.

Con riferimento alla fig. 3, passando alla stazione di goffratura 3, essa in questo esempio comprende due contrapposti cilindri 31 e 32.

Il cilindro 31 Ã ̈ provvisto di rilievi o depressioni, per generare sulla faccia F1 del profilato P le tracce della goffratura, analogamente ai processi noti.

Il cilindro 32, in questo caso, à ̈ liscio, infatti non viene realizzata alcuna goffratura sulla faccia F2 del profilato P: si distingue così un cilindro goffratore o cilindro di lavoro, che in questo caso à ̈ 31, ovvero quello provvisto di rilievi o depressioni ed un cilindro di riscontro 32, liscio o comunque sprovvisto di rilievi o depressioni; va da sé che quando si intende realizzare la goffratura su entrambe le facce F1 ed F2 entrambi i cilindri 31 e 32 sono cilindri goffratori (o di lavoro).

In ogni caso, almeno il cilindro di lavoro, secondo un accorgimento opzionale e vantaggioso, Ã ̈ provvisto di canali di termoregolazione che consentono il passaggio di un fluido termoregolatore, quale ad esempio acqua o olio, il quale viene portato alla temperatura desiderata in un sistema termoregolatore, che comprende preferibilmente:

- una caldaia per realizzare il riscaldamento, in cui circola il fluido termoregolatore, scaldato tramite resistenze elettriche

- e/o una serpentina di raffreddamento (o, equivalentemente un radiatore) in contatto di scambio termico con acqua di raffreddamento per realizzare il raffreddamento del cilindro.

In questo modo si riesce a regolare con una ottima efficacia la temperatura del cilindro di lavoro, con un margine di appena qualche grado centigrado, a tutto vantaggio del mantenimento dei parametri operativi dell’operazione di goffratura. Con riferimento alla fig. 4 in essa si nota un dettaglio di una prima forma esecutiva di un cilindro goffratore particolarmente vantaggioso, secondo la presente invenzione.

Il cilindro 31 comprende un nucleo interno 31A su à ̈ infilabile una bussola cilindrica esterna 31B.

Il nucleo interno 31A Ã ̈ provvisto delle canalizzazioni per il fluido termoregolatore, mentre la bussola 31B (tipicamente in acciaio) Ã ̈ provvista delle tracce che verranno impressi sul profilato P durante la goffratura.

In questo modo, quando si vuole cambiare disegno sul profilato, Ã ̈ sufficiente sostituire la bussola 31B.

Un’altra forma esecutiva particolarmente vantaggiosa del cilindro à ̈ mostrata in fig.

5, dove con gli stessi numeri sono indicate le stesse parti su cui non si torna oltre, salvo notare che in questo caso la bussola comprende due semi-bussole cilindriche 31B’ e 31B’’ ognuna riportante determinate tracce prescelte, così da poter goffrare in contemporanea due profilati con diversi disegni, avendo la possibilità di variare anche solo uno dei due disegni sostituendo solo una delle due semi-bussole cilindriche 31B’ e 31B’’.

Tornando alla stazione 3, si noti come il cilindro di riscontro 32 à ̈ fisso rispetto al telaio della stazione stessa, ovvero à ̈ fisso rispetto alla posizione di passaggio del profilato P; il cilindro goffratore di lavoro 31, invece à ̈ mobile in una direzione, secondo due versi opposti: segnatamente il cilindro 31 può essere sia avvicinato che allontanato dal profilato P, in modo da dare luogo alla operazione di goffratura, ottenuta anche grazie alla forza di spinta esercitata sul cilindro 31 e da questo sulla faccia F1 del profilato P.

Onde evitare un eccessivo schiacciamento del profilato P Ã ̈ previsto che la stazione di goffratura 3 comprenda almeno uno, preferibilmente due tamponi di fine corsa 34: durante la fase di goffratura, quando il profilato P passa tra i cilindri 31 e 32 la distanza tra questi viene mantenuta ad un certo valore minimo proprio grazie al tampone di fine corsa 34, che arresta lo spostamento del cilindro 31.

Tale valore minimo tra le direttrici dei due cilindri 31 e 32 Ã ̈ sostanzialmente pari alla distanza tra le facce esterne F1 ed F2 del profilato P prima del suo ingresso nella stazione di riscaldamento e/o sostanzialmente pari alla distanza tra le stesse facce F1 ed F2 che si avrebbe in condizione di profilato a temperatura ambiente (ovvero non dilatato dal riscaldamento ottenuto nella stazione 2).

È infatti naturale che il riscaldamento ottenuto nella stazione 2 faccia dilatare, anche se di poco, il profilato, in particolare dilatando la faccia F1, unica (in questo esempio) soggetta all’azione del riscaldamento: scegliendo quindi un tampone di misura adatta (come sopra definito) si riesce a far si che il cilindro di lavoro 31 agisca in pratica proprio solo in corrispondenza dello strato rammollito della faccia F1, che sporge rispetto alla altezza definita del tampone 34.

In questo modo vengono ulteriormente scongiurate eventuali deformazioni del profilato P, mentre si riesce a realizzare una goffratura ottimale anche su profilati sostanzialmente cavi o anche del tutto cavi.

In partica, il profilato P entra nella stazione di riscaldamento 2 con una dimensione, lungo un asse ortogonale al piano di avanzamento -o alla faccia F1- di una determinata misura X.

Durante il riscaldamento per irraggiamento che avviene nella stazione 2 il profilato P si dilata per effetto del calore lungo detto asse ortogonale al piano di avanzamento, sino a raggiungere una misura pari ad X+Y, dove Y à ̈ appunto derivante dalla dilatazione termica; tale aumento à ̈ relativo al “rinvenimento†superficiale del materiale a seguito del riscaldamento.

Il tampone di fine corsa ha una misura tale da impedire che lo spazio tra i due cilindri 31 e 32 scenda al di sotto del valore X: in questo modo si evita lo schiacciamento dell’intero profilato P, perché, di fatto, il cilindro 31 agisce solo sullo strato superficiale rammollito e dilatato di altezza Y, lasciando ivi impressi i rilievi e le depressioni che costituiscono la goffratura.

In altre forme esecutive la misura X à ̈ pari alla dimensione del profilato a temperatura ambiente misurata lungo l’asse ortogonale al piano di avanzamento. È infatti intuitivo che, essendo solo lo strato superficiale quello rammollito, esso non sia in grado di trasmettere del tutto la forza ricevuta dal cilindro 31 alla restante parte di profilato, che, non essendo a temperature vicine a quella di rammollimento, resta sostanzialmente indeformato.

La termoregolazione del cilindro di lavoro, in questo caso il cilindro 31, ottenuta mediante un fluido, garantisce inoltre un controllo assai più preciso dell’operazione di goffratura rispetto alle tecniche note, perché, al contrario delle candelette elettriche là utilizzate, la temperatura che il cilindro assume non à ̈ quella necessaria al rammollimento del materiale, ma una semplice temperatura di regolazione dell’operazione di goffratura: in questo caso infatti il cilindro può anche essere raffreddato se le condizioni operative lo consigliano.

In questo modo l’unità 1 à ̈ adatta sia ad operare come unità di goffratura a sé stante (“stand alone†), ad esempio per goffrare profilati, pieni o cavi che si hanno a magazzino, sia ad essere montata in linea: in quest’ultimo caso infatti la temperatura con cui il profilato P giunge all’ingresso dell’unità di goffratura 1 può essere molto elevata e decisamente vicina a quella di rammollimento.

In questo caso, onde evitare deformazioni del profilato P durante la goffratura, oltre all’accorgimento di utilizzare il tampone di fine corsa, si prevede di raffreddare, ad esempio il cilindro di riscontro 32 e di mantenere a temperatura costante il cilindro di lavoro 31.

Con riferimento alla figura 3, in essa si nota un particolare della stazione di riscaldamento 2, relativo al cilindro 31 ed al tampone di fine corsa 34.

Il cilindro 31 ruota solidale con il suo albero 311 che à ̈ montato con cuscinetti di rotolamento sulla slitta 312, anch’essa parte della stazione 3.

La slitta 312 scorre su guide 313 ed à ̈ mossa da un attuatore, preferibilmente idraulico (ma in alternativa elettrico o pneumatico), così da realizzare la corsa di avvicinamento/allontanamento del cilindro di lavoro 31 dal profilato P.

La slitta 312, quando nella posizione massimamente avvicinata al profilato P à ̈ in battuta sul tampone di fine corsa 34, che à ̈ montato fisso sulle guide 313.

In questo esempio il cilindro 32 à ̈ un semplice cilindro di riscontro, quindi à ̈ anch’esso fisso rispetto alle guide 312.

La stazione 3 comprende poi opzionalmente dei rulli di calibrazione 37 liberamente girevoli con asse perpendicolare all’asse dei cilindri 31 e 32, destinati a calibrare il profilo esterno del profilato P.

Opzionalmente la stazione 3 comprende, in altre forme esecutive non illustrate, ulteriori rulli destinati a lavorazioni accessorie, come ad esempio operazioni di spazzolatura o simili.

Inoltre possono essere previsti più di due rulli goffratori o di lavoro tra loro paralleli, a seconda della lavorazione, senza per questo uscire dagli insegnamenti sin qui forniti e dall’ambito della presente invenzione.

Infine le modifiche che il tecnico del ramo deve apportare alla unità 1 appena descritta qualora voglia goffrare anche la faccia opposta F2 del profilato sono immediatamente intuitive alla luce di quanto sino ad ora descritto; brevemente, per quanto concerne la stazione di riscaldamento 2, si dovrà prevedere uno o più riscaldatori per irraggiamento disposti di fronte alla faccia F2, mentre per quanto concerne i cilindri 31 e 32, anche quest’ultimo sarà un cilindro goffratore o di lavoro, provvisto delle necessarie depressioni/rilievi per formare il disegno desiderato sulla faccia F2.

In quest’ultimo caso il cilindro goffratore 32, di lavoro, può essere fisso o spostabile, e/o provvisto degli accorgimenti analoghi a quanto descritto più sopra per il cilindro 31.

L’unità 1 appena descritta si dimostra particolarmente utile per basse velocità di avanzamento, dell’ordine di 1,5 m/s, in quanto i riscaldatori 20 hanno il tempo sufficiente per portare al rammollimento la faccia F1 o per lo meno un suo strato superficiale, per i motivi anzidetti; tale bassa velocità di avanzamento à ̈ perfettamente compatibile con quella normalmente ottenibile durante l’estrusione dei profilati, così che in questo caso l’unità 1 può essere montata in linea con gli estrusori, rendendo il processo di fabbricazione semplice e priva di tempi morti di carico/scarico del profilato su altre macchine.

Qualora invece si voglia usare una velocità di avanzamento più elevata, ad esempio sostanzialmente pari a 5 m/s, la Richiedente ha notato che il tempo di attraversamento della stazione di riscaldamento del profilato P potrebbe non essere (in taluni casi) sufficiente a far avvenire un rammollimento ottimale della faccia da goffrare.

Questo deriva dal fatto che, quando l’unità 1 à ̈ montata in linea, la temperatura del profilato che giunge alla stazione di riscaldamento 2 à ̈ sopraelevata rispetto alla temperatura ambiente ed il riscaldamento localizzato, ad opera del calore trasmesso dai riscaldatori ad irraggiamento, à ̈ più semplice da ottenere, tenuto anche conto della bassa velocità di un estrusore, che difficilmente supera 1 m/s, il che comporta un maggiore tempo di attraversamento della stazione di riscaldamento 2.

Quando invece si utilizza l’unità 1 come macchina goffratrice “stand-alone†, i profilati vengono alimentati alla stazione 2 ad una temperatura sostanzialmente pari o molto vicina alla temperatura ambiente.

In questo caso la quantità di calore da trasferire per innalzare la temperatura della faccia F1 (o almeno del suo strato superficiale) à ̈ più elevata e spesso non ottenibile solo aumentando la potenza dei riscaldatori per irraggiamento perché sarebbe necessario installarne un numero eccessivo con un aumento dimensionale non accettabile tenuto conto anche della maggiore velocità (ottenibile per via del fatto che non si à ̈ limitati dalla bassa velocità dell’estrusore).

In questo caso la Richiedente ha messo a punto una versione evoluta della unità goffratrice sopra descritta, mostrata nelle figure 6 e 7 ed identificata con il riferimento 1’ in tali figure; in queste ultime con gli stessi riferimenti numerici sono indicate le stesse parti, con le stesse funzioni, delle figure precedenti, su cui non si torna quindi oltre per esigenza di concisione.

L’unità 1’ comprende, oltre alla stazione di riscaldamento per irraggiamento 2 (la quale resta sostanzialmente invariata rispetto alla unità 1), anche una seconda stazione di riscaldamento 2’, posta tra la stazione 2 e la stazione di goffratura 3 (la quale resta anch’essa sostanzialmente invariata rispetto alla unità 1).

La seconda stazione di riscaldamento 2’ à ̈ del tipo convettivo: un flusso di fluido caldo viene indirizzato infatti sulla faccia F1 (e/o F2 a seconda dei casi) che si vuole goffrare.

Preferibilmente il flusso di fluido caldo à ̈ un flusso ad alta velocità d’aria riscaldata, ad esempio con resistenze elettriche (o simili riscaldatori).

Si combinano così due diversi tipi di riscaldamento: quello per irraggiamento, prima, e quello per convezione, poi.

Questo garantisce di innalzare in tempi brevi la temperatura del profilato nella zona che sarà interessata dalla successiva goffratura, specie nel caso in cui la profondità di goffratura sia elevata (uguale o superiore ad 1 mm): in questi casi infatti il volume dello strato superficiale interessato dal riscaldamento à ̈ maggiore rispetto ad una goffratura a bassa profondità (meno di un millimetro) e pertanto il solo utilizzo di lampade ad infrarossi non garantisce un risultato soddisfacente.

Vantaggiosamente l’unità 1’ comprende poi un traino 45 a rulli (di tipo noto in sé), destinato a movimentare il profilato P per spostarlo lungo le varie stazioni 2,2’ e 3. Tale traino a rulli 45, pur se non rappresentato, à ̈ combinabile vantaggiosamente anche alla unità 1 prima descritta.

Il metodo secondo l’invenzione appare chiaramente dalla descrizione appena fatta; volendo in ogni caso sintetizzarlo brevemente esso comprende le seguenti fasi:

- riscaldare per irraggiamento almeno parte di almeno una superficie esterna F1 di detto profilato P sino al raggiungimento di una temperatura di rammollimento preferibilmente compresa nell’intervallo di temperature tra 155°C e 165°C

- goffrare detto profilato agendo su uno strato superficiale termicamente dilatato di detta almeno una superficie esterna F1 di detto profilato P.

Opzionalmente il metodo comprende inoltre il passo di riscaldare detto profilato P mediante convezione attraverso un fluido, detto passo di riscaldare detto profilato P mediante convezione essendo successivo a detto passo di riscaldamento per irraggiamento.

Infine à ̈ opportuno puntualizzare ancora che il passo di goffratura avviene in corrispondenza di un volume di lavoro sostanzialmente compenetrante con uno strato superficiale termicamente dilatato di detta almeno una superficie esterna F1 di detto profilato P.

Sono così raggiunti gli scopi sopra menzionati.

Sono inoltre da ritenersi alla portata del tecnico del ramo eventuali modifiche o variazioni all’invenzione, anch’esse quindi da ritenersi parimenti oggetto dell’invenzione alla luce degli insegnamenti sopra forniti.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Unità goffratrice (1,1’) per profilati (P) termoplastici comprendente una prima ed una seconda stazione di lavoro (2,3) attraversabili consecutivamente da un profilato (P) in lavorazione, caratterizzata dal fatto che - detta prima stazione (2) à ̈ una stazione di riscaldamento localizzato mediante irraggiamento di almeno parte di almeno una superficie esterna (F1) di detto profilato (P), detta prima stazione di riscaldamento (2) essendo provvista di mezzi di riscaldamento (20) per irraggiamento destinati a portare alla temperatura di rammollimento, preferibilmente compresa nell’intervallo di temperature tra 155°C e 165°C detta almeno una parte di almeno una superficie esterna (F1) di detto profilato (P), - detta seconda stazione (3) à ̈ una stazione di goffratura provvista almeno di un cilindro goffratore (31), detto cilindro goffratore (31) essendo spostabile secondo due opposte corse di avvicinamento/allontanamento rispetto al profilato (P), detta stazione di goffratura (3) essendo provvista almeno di un tampone (34) di fine corsa destinato ad arrestare la corsa di avvicinamento del cilindro goffratore (31) in corrispondenza di un volume di lavoro sostanzialmente compenetrante con uno strato superficiale termicamente dilatato di detta almeno una superficie esterna (F1) di detto profilato (P).
2. 2. Unità goffratrice (1’) secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre una seconda stazione di riscaldamento (2’) di riscaldamento per convenzione di detta almeno una superficie esterna (F1) di detto profilato (P).
3. 3. Unità goffratrice (1,1’) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui almeno il cilindro goffratore (31) o di lavoro à ̈ provvisto di canali interni di termoregolazione atti a consentire il passaggio di un fluido termovettore detti canali interni essendo operativamente connessi ad un sistema di termoregolazione comprendente almeno caldaia e/o un radiatore.
4. 4. Unità goffratrice (1,1’) secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, comprendente un rullo trasportatore (23) per trasportare detto profilato (P) ed un secondo cilindro (32) ad asse parallelo al cilindro goffratore (31) e montato dalla parte opposta di detto rullo trasportatore (23) rispetto a detto cilindro goffratore (31).
5. 5. Unità goffratrice (1,1’) secondo la rivendicazione 4, in cui detto tampone di fine corsa (34) ha dimensioni tali da arrestare lo spostamento del cilindro goffratore (31) in corrispondenza di un valore della distanza tra direttrici del cilindro goffratore (31) e direttrici del secondo cilindro (32) à ̈ sostanzialmente pari alla distanza tra facce esterne (F1,F2) del profilato (P) prima del suo ingresso nella stazione di riscaldamento e/o sostanzialmente pari alla distanza tra le dette facce (F1,F2) che si avrebbe in condizione di profilato a temperatura ambiente.
6. 6. Unità goffratrice (1,1’) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente un albero (311) del cilindro goffratore (31) montato sulla una slitta (312) che porta detto albero (311) guide (313) di scorrimento di detta slitta un attuatore di detta slitta per realizzare detta corsa di avvicinamento/allontanamento del cilindro goffratore (31), in cui detta slitta (312), in una posizione di massimo avvicinamento al profilato (P), à ̈ in battuta sul detto tampone di fine corsa (34), essendo detto tampone di fine corsa (34) montato sulle guide (313).
7. 7. Metodo per la goffratura di profilati (P) termoplastici comprendente le seguenti fasi: - riscaldare per irraggiamento almeno parte di almeno una superficie esterna (F1) di detto profilato (P) sino al raggiungimento di una temperatura di rammollimento preferibilmente compresa nell’intervallo di temperature tra 155°C e 165°C - goffrare detto profilato agendo su uno strato superficiale termicamente dilatato di detta almeno una superficie esterna (F1) di detto profilato (P).
8. 8. Metodo per la goffratura di profilati (P) termoplastici secondo la rivendicazione 7, comprendente inoltre il passo di riscaldare detto profilato (P) mediante convezione attraverso un fluido, detto passo di riscaldare detto profilato (P) mediante convezione essendo successivo a detto passo di riscaldamento per irraggiamento.
9. 9. Metodo per la goffratura di profilati (P) termoplastici secondo una o più delle rivendicazioni 7 o 8, in cui detto passo di goffratura avviene in corrispondenza di un volume di lavoro sostanzialmente compenetrante con uno strato superficiale termicamente dilatato di detta almeno una superficie esterna (F1) di detto profilato (P).