ITUB20159457A1 - Apparecchiatura e procedimento per realizzare corpi allungati cavi in materiale composito - Google Patents

Description

"Apparecchiatura e procedimento per realizzare corpi allungati cavi in materiale composito"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un'apparecchiatura e ad un procedimento per realizzare corpi allungati cavi in materiale composito. Per esempio, l'apparecchiatura ed il processo trovano applicazione nella fabbricazione di pali ad alta resistenza, ad esempio in resina sintetica (ovvero in matrice polimerica termoplastica o termoindurente) rinforzata con fibre sintetiche quali fibra di carbonio, fibra di vetro, fibra aramidica, kevlar, fibra di boro o con fibre naturali quali fibre naturali di origine animale o fibre naturali di origine vegetale.

Corpi allungati cavi in materiale composito, quali ad esempio pali, sono attualmente formati in stampi rotanti: in pratica lo stampo rotante causa centrifugazione ad alta velocità della resina che va quindi ad impregnare la fibra disposta internamente allo stampo.

In particolare, la resina sintetica viene introdotta all'interno dello stampo versando la resina stessa, allo stato liquido, in corrispondenza delle estremità aperte dello stampo: grazie anche al moto imposto allo stampo la resina liquida viene assorbita dagli strati di sostegno in fibra di rinforzo.

Tale metodo, tuttavia, non consente di distribuire uniformemente la resina e, quindi, i pali così prodotti presentano caratteristiche meccaniche disuniformi ed imprecisioni geometriche.

Sono stati fatti tentativi per ovviare a questo problema fornendo la resina tramite un tubo appropriatamente sagomato e posizionato. In dettaglio, US4518342 e IT1160844 descrivono un apparato per la formazione di pali comprendente all'interno dello stampo rotante uno o più elementi di guida per guidare una testa di erogazione alimentata da un tubo flessibile collegato ad un contenitore pressurizzato di resina liquida. In funzionamento, uno strato di fibra di vetro è posizionato su tutta la superficie interna dello stampo e quindi lo stampo viene portato in rotazione. La testa di erogazione della resina viene movimentata verso l'interno dello stampo in modo che la resina possa essere distribuita sugli strati depositati di fibra di vetro.

Quando la giusta quantità di resina è stata depositata e, grazie ad opportuni mezzi di riscaldamento e centrifugazione, si è formato il palo, le guide e la testa di erogazione sono rimosse ed il palo viene estratto dallo stampo.

Un altro processo noto è descritto in US 4.515.547 in cui un ugello di iniezione di resina è guidato lungo la direzione longitudinale dello stampo ed in cui una fonte di luce è disposta all'estremità opposta dello stampo per illuminare l'interno dello stampo stesso, mentre una flangia è fissata all'estremità inferiore dello stampo. A causa della forma conica dello stampo, durante la rotazione la resina ha la tendenza ad allontanarsi verso zone di diametro maggiore dello stampo stesso: la flangia che è fissata all'estremità dello stampo impedisce alla resina di fluire all'esterno in modo indesiderato .

Benché le soluzioni sopra descritte abbiano consentito di realizzare pali in materiale composito di buona qualità, le apparecchiature ed i processi di produzione attualmente in essere si sono rivelati ulteriormente migliorabili.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

In particolare è uno scopo del trovato mettere a disposizione un'apparecchiatura per la produzione di corpi cavi in cui lo stampo di formatura dei corpi cavi sia mantenuto ad uniformi condizioni termiche.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di garantire un adeguato supporto e movimentazione allo stampo di formatura dei corpi cavi senza compromettere la semplicità dell'apparecchiatura.

Un ausiliario scopo del trovato è quello di assicurare la formazione di corpi di elevata qualità ed uniformità, senza spreco di resina sintetica .

Questi ed ulteriori scopi ancora sono sostanzialmente raggiunti da un'apparecchiatura e da un procedimento secondo una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori aspetti del trovato sono qui di seguito illustrati.

Un 1° aspetto concerne un'apparecchiatura per la fabbricazione di corpi allungati cavi, opzionalmente pali rastremati, in resina sintetica rinforzata:

uno stampo allungato avente una superficie interna configurata per ricevere fibre di rinforzo e resina sintetica, detta superficie interna dello stampo allungato avendo una conformazione rastremata, opzionalmente troncoconica, almeno un dispositivo di azionamento configurato per porre in rotazione lo stampo attorno ad un asse longitudinale di sviluppo prevalente dello stampo stesso,

almeno un ugello di iniezione posizionato e configurato per l'introduzione di resina sintetica in detto stampo allungato, un dispositivo di alimentazione di resina collegato all'ugello di iniezione e configurato per un'alimentazione di resina sintetica in stato liquido all'ugello di iniezione.

In un 2° aspetto secondo il 1° aspetto l'ugello di iniezione è configurato per operare in corrispondenza di almeno un'estremità longitudinale di detto stampo.

In un 3° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti aspetti, l'apparecchiatura comprende un gruppo di controllo della temperatura associato allo stampo ed a sua volta comprendente:

o un prefissato numero di distributori di un fluido di termoregolazione posizionati esternamente allo stampo e configurati per dirigere il fluido di termoregolazione almeno verso prefissate porzioni di una superficie laterale esterna dello stampo stesso,

o un'unità di raccolta situata inferiormente allo stampo e configurata per raccogliere fluido di termoregolazione, o un circuito a fluido interposto tra l'unità di raccolta ed il prefissato numero di distributori, detto circuito a fluido essendo configurato per convogliare fluido di termoregolazione dall'unità di raccolta verso il prefissato numero di distributori.

In un 4° aspetto in accordo con il precedente aspetto il gruppo di controllo comprende almeno un'unità di scambio termico, posta nel circuito a fluido e destinata a consentire una regolazione termica del fluido di termoregolazione.

In un 5° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti due aspetti, il gruppo di controllo comprende almeno una pompa posta nel circuito a fluido, opzionalmente tra la l'unità di raccolta e l'unità di scambio termico.

In un 6° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti due aspetti l'apparecchiatura, o il gruppo di controllo, comprende un'unità di elaborazione attiva su almeno una di detta pompa e detta unità di scambio termico.

In un 7° aspetto in accordo con il precedente aspetto detta unità di elaborazione è configurata per regolare almeno uno di una portata di detta pompa e/o almeno un parametro operativo di detto scambiatore, e per mantenere la temperatura del fluido di termoregolazione all'interno di un prefissato range termico.

Ad esempio il range termico può essere una temperatura inferiore a 100°C, preferibilmente compresa tra 80°C ed 90°C.

In un 8° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti aspetti dal 3° al 7° il prefissato numero di distributori di un fluido di termoregolazione comprende una pluralità di distributori distinti posizionati esternamente allo stampo e configurati per dirigere il fluido di termoregolazione almeno verso rispettive porzioni di una superficie laterale esterna dello stampo stesso.

In un 9° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti aspetti dal 3° all' 8° detti distributori sono disposti radialmente attorno alla superficie laterale esterna dello stampo definendo una pluralità di punti di emissione localizzati secondo corone circolari circondanti lo stampo ed assialmente sfalsate tra loro.

In un 10° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti aspetti dal 3° al 9°detti distributori sono disposti assialmente distanziati tra loro, ad esempio equi-spaziati tra loro, lungo l'asse longitudinale dello stampo.

In un 11° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti aspetti dal 3° al 10° detti distributori comprendono ciascuno almeno un organo valvolare di regolazione ed almeno un sensore di pressione collegati ad una unità di elaborazione (ovvero alla detta unità di elaborazione), quest'ultima configurata per ricevere un segnale di pressione da ciascun sensore di pressione e controllare ciascun organo valvolare in modo da regolare una pressione di alimentazione al distributore e pertanto una portata di fluido di termoregolazione emesso da ciascun distributore in funzione della pressione rilevata e di un valore di pressione (ovvero di portata) desiderato.

In un 12° aspetto secondo l'aspetto precedente, in cui il valore di pressione (ovvero di portata) desiderato è un valore impostato per ciascun distributore e varia in funzione della posizione del distributore lungo l'asse longitudinale dello stampo.

In un 13° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti due aspetti l'unità di elaborazione è configurata per controllare l'organo valvolare di ciascun distributore in modo da alimentare fluido ad una pressione maggiore tanto maggiore è il diametro della sezione di stampo a cui il rispettivo distributore si affaccia.

In un 14° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti aspetti dal 3° al 10°, l'apparecchiatura comprendente una struttura fissa di supporto destinata sostenere girevolmente detto stampo.

In un 15° aspetto secondo l'aspetto precedente, l'apparecchiatura comprende una pluralità di cuscinetti ad elementi volventi posti esternamente allo stampo, ciascuno di detti cuscinetti avendo una parte fissa vincolata alla struttura fissa di supporto, ed una parte rotante vincolata ad una rispettiva sezione della superficie laterale esterna dello stampo, tra la parte fissa e la parte rotante di ciascun cuscinetto essendo posti elementi volventi.

In un 16° aspetto secondo l'aspetto precedente, detta parte fisse e detta parte rotante di ciascun cuscinetto sono poste concentricamente attorno ad una rispettiva sezione dello stampo.

In un 17° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti aspetti dal 3° al 16°, detti distributori di fluido sono configurati ed orientati per dirigere una porzione del fluido di termoregolazione verso detti cuscinetti.

In un 18° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti aspetti, il dispositivo di azionamento comprende un organo motore cinematicamente connesso con lo stampo e configurato per porre in rotazione lo stampo attorno a detto asse longitudinale di sviluppo prevalente dello stampo stesso.

In un 19° aspetto secondo l'aspetto precedente, in cui detto organo motore comanda una ruota motrice calettata sull'albero motore e configurata a movimentare almeno un organo di trasmissione a sua volta configurato per porre in rotazione una corona condotta calettata su una superficie esterna della parete laterale dello stampo.

In un 20° aspetto secondo l'aspetto precedente lo stampo allungato presenta superficie laterale esterna e superficie interna di sagoma troncoconica, in cui detto asse longitudinale è un asse centrale di simmetria della superficie interna troncoconica ed in cui detta corona condotta è impegnata ad una zona terminale di diametro minimo della superficie laterale esterna.

In un 21° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti aspetti, l'ugello di iniezione opera in posizione fissa in corrispondenza di una zona terminale dello stampo e presenta un'apertura di erogazione disposta internamente allo stampo ed ad una prefissata distanza - non superiore ad 1/10 dell'estensione assiale dello stampo - dall'apertura di area minima dello stampo stesso.

In un 22° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti aspetti, il dispositivo di alimentazione di resina è configurato per un'alimentazione a pressione superiore alla pressione atmosferica di resina sintetica in stato liquido all'ugello di iniezione.

In un 23° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti aspetti, 1'apparecchiatura comprendente una struttura di copertura posta almeno superiormente e lateralmente rispetto alla superficie laterale esterna dello stampo per definire un alloggiamento ospitante lo stampo ed 1 distributori di fluido.

In un 24° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti aspetti, il dispositivo di alimentazione di resina è configurato per l'alimentazione di resina sintetica liquida comprendente almeno un agente attivo ad una prima concentrazione, l'agente attivo essendo uno di:

- un catalizzatore di reticolazione,

- un acceleratore di reticolazione,

- un agente reticolante,

- un agente che include sia un catalizzatore che un acceleratore di reticolazione,

- un agente che include un agente reticolate, ed un acceleratore,

- un agente che include un agente reticolate, ed un catalizzatore,

- un agente che include un agente reticolate, un acceleratore ed un catalizzatore.

In un 25° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti aspetti, il dispositivo di erogazione è configurato - in ciascun ciclo di produzione di un rispettivo corpo allungato - per erogare una massa di resina sintetica liquida superiore alla massa liquida necessaria per la formazione di detto corpo allungato.

In un 26° aspetto secondo l'aspetto precedente un'unità (ovvero detta l'unità) di elaborazione è configurata per controllare il dispositivo di erogazione e comandare - durante ciascun ciclo di produzione di un rispettivo corpo allungato - l'erogazione della massa di resina sintetica liquida in quantità superiore alla quantità in massa necessaria per la formazione di detto corpo allungato in modo da generare una massa in eccesso destinata a fuoriuscire dallo stampo.

In un 27° aspetto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti aspetti, 1'apparecchiatura comprendente una flangia principale fissata in corrispondenza dell'estremità longitudinale di detto stampo avente sezione interna maggiore, detta flangia principale sporgendo radialmente verso l'interno dello stampo e presentando un diametro interno sostanzialmente corrispondente al diametro interno di una base maggiore di detto corpo allungato in formazione.

In un 28° aspetto in accordo l'aspetto precedente l'apparecchiatura una flangia ausiliaria fissata in corrispondenza dell'estremità longitudinale di detto stampo avente sezione interna minore, detta flangia ausiliaria sporgendo radialmente verso l'interno dello stampo e presentando un diametro interno sostanzialmente corrispondente al diametro interno di una base minore di detto corpo allungato in formazione.

In un 29° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti due aspetti detta flangia principale e/o detta flangia ausiliaria presentano conformazione a corona circolare e sono concentricamente e coassialmente disposte rispetto alla superficie interna troncoconica di detto stampo.

In un 30° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti cinque aspetti l'apparecchiatura comprende un collettore situato ad almeno una delle estremità longitudinali dello stampo e configurato per raccogliere una massa in eccesso della resina sintetica liquida fuoriuscente dallo stampo.

In un 31° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti sei aspetti l'apparecchiatura comprende un collettore situato ad almeno una delle estremità longitudinali dello stampo e configurato per raccogliere una massa in eccesso della resina sintetica liquida oltrepassante detta flangia principale.

In un 32° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti due aspetti detto collettore presenta un'apertura di scarico, opzionalmente valvolata, configurata per scaricare detto eccesso resina sintetica verso un corpo di raccolta.

In un 33° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti aspetti l'apparecchiatura comprende un illuminatore, preferibilmente un illuminatore UV, posizionato rispetto allo stampo in modo da illuminare una cavità interna allo stampo stesso e promuovere una reticolazione di detta resina sintetica.

In un 34° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti aspetti l'apparecchiatura comprende un avvolgitore, ad esempio tubolare, configurato per ricevere avvolti strati almeno parzialmente sovrapposti di un materiale fibroso di rinforzo, opzionalmente in fibre di rinforzo sintetiche quali fibra di carbonio, fibra di vetro, fibra aramidica, kevlar, fibra di boro o fibre naturali quali fibre naturali di origine animale o fibre naturali di origine vegetale.

In un 35° aspetto secondo l'aspetto precedente detto stampo allungato è aperto su almeno un'estremità longitudinale almeno per consentire introduzione e rispettivamente estrazione in detto stampo dell'avvolgitore .

In un 36° aspetto secondo uno dei due aspetti precedenti una movimentazione di inserimento ed estrazione dell'avvolgitore è effettuata da almeno un rispettivo gruppo attuatore controllato da un'unità di elaborazione (ovvero da detta unità di elaborazione).

Un 37° aspetto concerne un processo di fabbricazione di corpi cavi allungati, opzionalmente pali rastremati, in resina sintetica rinforzata comprendente - per ciascun ciclo di produzione di un corpo cavo - le seguenti fasi:

disporre, internamente ad uno stampo allungato, fibre di rinforzo in modo da sostanzialmente rivestire una porzione preponderante della superficie interna dello stampo, detta superficie interna dello stampo allungato avendo una conformazione rastremata, opzionalmente troncoconica, introdurre in detto stampo una quantità di resina sintetica liquida comprendente almeno un agente attivo ad una prima concentrazione, l'agente attivo essendo scelto tra

o un catalizzatore di reticolazione,

o un acceleratore di reticolazione,

o un agente reticolante,

o un agente che include sia un catalizzatore che un acceleratore di reticolazione,

o un agente che include un agente reticolate, ed un acceleratore,

o un agente che include un agente reticolate, ed un catalizzatore,

o un agente che include un agente reticolate, un acceleratore ed un catalizzatore.

- porre in rotazione lo stampo attorno ad un asse longitudinale di sviluppo prevalente dello stampo stesso in modo da impregnare dette fibre di rinforzo con detta resina sintetica liquida,

solidificare detta resina sintetica liquida formando un corpo cavo allungato,

estrarre detto corpo cavo allungato ed allo stato solido dallo stampo.

In un 38° aspetto secondo l'aspetto precedente detta solidificazione comprende una reticolazione e detta resina sintetica comprende materiale polimerico o polimerizzabile.

In un 39° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti due aspetti il processo prevede che:

la resina sintetica liquida introdotta in detto stampo -durante ciascun ciclo di produzione di un rispettivo corpo allungato - presenti una massa superiore rispetto alla massa liquida necessaria per la formazione di detto corpo allungato definendo quindi una massa in eccesso di resina liquida, la massa in eccesso venga raccolta esternamente a detto stampo, e

alla massa in eccesso raccolta esternamente allo stampo venga addizionata una massa di resina liquida fresca nella quale detto agente attivo è presente ad una seconda concentrazione inferiore rispetto a detta prima concentrazione per formare una miscela di resina liquida.

In un 40° aspetto secondo l'aspetto precedente la seconda concentrazione in massa dell'agente attivo è zero o inferiore allo 0,01%.

In un 41° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti due aspetti la massa in eccesso viene raccolta in un collettore situato ad almeno una delle estremità longitudinali dello stampo e trasferita ad un contenitore in cui viene formata detta miscela di resina liquida .

In un 42° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti tre aspetti la massa di resina liquida fresca addizionata alla massa in eccesso raccolta esternamente allo stampo per formare la miscela di resina liquida in detto contenitore è almeno pari alla massa in eccesso in modo tale che la concentrazione di detto agente attivo nella miscela liquida in detto contenitore sia il 50% o meno della prima concentrazione .

In un 43° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti quattro aspetti la massa di resina liquida fresca addizionata alla massa in eccesso raccolta esternamente allo stampo per formare la miscela di resina liquida in detto contenitore è superiore rispetto alla massa in eccesso in modo tale che la concentrazione di detto agente attivo nella miscela liquida in detto contenitore sia meno della prima concentrazione .

In un 44° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti cinque aspetti la massa di resina liquida fresca addizionata alla massa in eccesso raccolta esternamente allo stampo per formare la miscela di resina liquida in detto contenitore è almeno il doppio rispetto alla massa in eccesso.

In un 45° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti sei aspetti -ultimato il ciclo di produzione di almeno un corpo cavo allungato -detta miscela di resina viene addizionata con una composizione comprendente detto agente attivo ad una terza concentrazione per formare una resina sintetica liquida con l'agente attivo almeno alla detta prima concentrazione che viene - in un ciclo di produzione di un corpo cavo successivo - inviata internamente a detto stampo.

In un 46° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti aspetti dal 37° al 45°, il procedimento usa un'apparecchiatura secondo uno qualsiasi degli aspetti dal 1° a 36°.

In un 47° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti aspetti dal 37° al 46°, durante detta fase di introduzione della resina sintetica nello stampo quest'ultimo è posto in rotazione attorno ad un asse longitudinale di sviluppo prevalente dello stampo stesso, in particolare ad una prefissata velocità angolare.

In un 48° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti aspetti dal 37° al 47°, la resina sintetica in stato liquido viene alimentata all'ugello di iniezione ad una pressione superiore alla pressione atmosferica .

In un 49° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti aspetti dal 37° al 48°, la fase di controllare la temperatura dello stampo dirigendo un fluido di termoregolazione almeno verso prefissate porzioni di una superficie laterale esterna dello stampo stesso, raccogliere fluido di termoregolazione in caduta dallo stampo, convogliare fluido di termoregolazione raccolto nuovamente verso dette porzioni della superficie laterale esterna dello stampo.

In un 50° aspetto secondo l'aspetto precedente, il fluido di termoregolazione raccolto viene inviato prima ad un'unità di scamnbio termico al fine di consentire una regolazione termica del fluido di termoregolazione e quindi nuovamente verso dette porzioni della superficie laterale esterna dello stampo.

In un 51° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti due aspetti il fluido di termoregolazione inviato allo stampo viene mantenuto ad una temperatura all'interno di un range termico prefissato, ad esempio ad una temperatura inferiore a 100°C, preferibilmente compresa tra 80°C ed 90°C.

In un 52° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti tre aspetti il fluido di termoregolazione viene diretto almeno verso una pluralità di porzioni di una superficie laterale esterna dello stampo stesso.

In un 53° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti quattro aspetti, una porzione del fluido di termoregolazione viene diretta verso cuscinetti di supporto in rotazione dello stampo.

In un 54° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti aspetti dal 37° al 53°, detta resina sintetica è del tipo reticolabile per illuminazione, ed in cui è previsto di illuminare una cavità interna allo stampo stesso e promuovere detta solidificazione mediante reticolazione di detta resina sintetica liquida.

In un 55° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti aspetti dal 37° al 54°, il procedimento prevede una fase di preparazione delle fibre di rinforzo da disporre internamente allo stampo, detta fase di preparazione comprendendo:

disporre in piano una pluralità di strati in dette fibre di rinforzo, opzionalmente in cui ciascuno di detti strati presenta rispettiva larghezza e rispettiva lunghezza diverse da quelle degli altri strati,

sovrapporre almeno parzialmente tra loro detti strati, avvolgere detti strati su un avvolgitore, opzionalmente su un avvolgitore tubolare.

In un 56° aspetto secondo l'aspetto precedente la fase di disporre le fibre di rinforzo internamente a detto stampo allungato comprende :

introdurre in detto stampo l'avvolgitore avente detti strati avvolti sull'avvolgitore stesso, detta introduzione avvenendo attraverso almeno un'apertura di estremità dello stampo, sfilare l'avvolgitore dal materiale fibroso F ed estrarre tale avvolgitore dallo stampo,

- porre in rotazione lo stampo in modo da consentire lo svolgimento degli strati in fibra di rinforzo e la progressiva deposizione degli stessi in corrispondenza di detta superficie interna dello stampo.

In un 57° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti aspetti dal 37° al 56°, la fase di inserire resina liquida nello stampo avviene mantenendo l'ugello di iniezione in posizione fissa in corrispondenza di una zona terminale dello stampo con l'apertura di erogazione disposta internamente allo stampo ed ad una prefissata distanza - non superiore ad 1/3 dell'estensione assiale dello stampo - dall'apertura di area minima dello stampo stesso.

In un 58° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti aspetti il fluido di termoregolazione comprende acqua o, preferibilmente, olio, in particolare olio diatermico.

In un 59° aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti aspetti il materiale di rinforzo comprende fibre di rinforzo sintetiche quali fibra di carbonio, fibra di vetro, fibra aramidica, kevlar, fibra di boro o fibre di rinforzo naturali quali fibre naturali di origine animale o fibre naturali di origine vegetale.

In un 60° aspetto detto agente attivo è un catalizzatore un acceleratore di reticolazione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione esemplificativa -e pertanto non limitativa - di un'apparecchiatura e di un procedimento secondo il trovato. La descrizione dettagliata sarà effettuata con riferimento agli uniti disegni forniti a solo scopo indicativo e non limitativo nei quali:

La figura 1 è una rappresentazione schematica di un'apparecchiatura per la produzione di corpi cavi allungati ed in particolare di pali tubolari rastremati in accordo con aspetti del trovato;

La figura 2 è un diagramma di flusso rappresentativo delle fasi di un procedimento, ad esempio utilizzante l'apparecchiatura di figura 1, per la produzione di corpi cavi allungati ed in particolare di pali tubolari rastremati in accordo con aspetti del trovato.

Con riferimento alle unite figure con 1 è globalmente indicata un'apparecchiatura per la produzione di corpi cavi allungati ed in particolare di pali tubolari rastremati in resina sintetica rinforzata .

L'apparecchiatura 1 comprende uno stampo 2 di conformazione allungata avente una superficie interna 3 configurata per ricevere fibre di rinforzo F e resina sintetica. La superficie interna 3 dello stampo allungato 2 ha una conformazione rastremata; in particolare, nell'esempio qui illustrato, lo stampo 2 presenta conformazione assial-simmetrica rispetto al proprio asse longitudinale di sviluppo prevalente 4 che è anche asse di simmetria. Inoltre, nell'esempio illustrato, sia la superficie interna 3 che la superficie esterna 5 dello stampo 2 sono troncoconiche e concentriche in modo che, ponendo in rotazione lo stampo intorno a detto asse longitudinale non vi siano masse eccentriche. Evidentemente, 1'apparecchiatura può comprendere una pluralità di stampi 2 operanti in parallelo tra loro: per semplicità di trattazione verrà di seguito descritto un esempio di apparecchiatura 1 con un solo stampo 2, ma le caratteristiche di seguito descritte possono applicarsi al caso di più stampi operanti in parallelo. Al fine di porre in rotazione lo stampo 2 attorno all'asse longitudinale di sviluppo prevalente 4 dello stampo stesso, l'apparecchiatura 1 comprende almeno un dispositivo di azionamento 6 avente un organo motore 7 cinematicamente connesso con lo stampo 2. Nell'esempio illustrato l'organo motore 7 comanda una ruota motrice 8, ad esempio costituita da una puleggia motrice, calettata sull'albero motore 9 e configurata a movimentare almeno un organo di trasmissione 10, quale ad esempio una cinghia di trasmissione.

L'organo di trasmissione 10 impegna a sua volta una ruota condotta 11 collegata con lo stampo. Ad esempio, la ruota condotta 11 può essere costituita da una corona circolare calettata su una superficie esterna della parete laterale dello stampo 2 in modo da ricevere il moto dall'organo di trasmissione 10 e trasferirlo allo stampo. Altri cinematismi di trasmissione del moto possono essere previsti rispetto a quanto mostrato in figura 1: ad esempio l'albero motore 9 può essere connesso ad una ruota motrice dentata in grado di impegnare - direttamente o previa interposizione di ulteriori organi di trasmissione - una 'ruota' condotta comprendente una cremagliera portata esternamente dallo stampo.

In ogni caso, per questioni di contenimento degli ingombri radiali, la corona circolare condotta 11, sia essa in forma di corona dentata, cremagliera o puleggia, è preferibilmente impegnata ad una zona terminale 12 di diametro minimo della superficie laterale esterna dello stampo.

Al fine di consentire la movimentazione di rotazione dello stampo attorno al proprio asse longitudinale, l'apparecchiatura 1 comprendente una struttura fissa di supporto 13 destinata a sostenere girevolmente lo stampo, come descritto in dettaglio qui di seguito. In particolare, l'apparecchiatura 1 comprende una pluralità di cuscinetti 14 ad elementi volventi posti esternamente allo stampo stesso; in funzione delle dimensioni assiali dello stampo 2 possono essere previsti due o più cuscinetti 14: ad esempio, l'apparecchiatura 1 può comprendere tre, quattro o più cuscinetti assialmente equi-spaziati tra loro lungo lo sviluppo longitudinale dello stampo. Ciascuno dei cuscinetti 14 presenta una parte fissa vincolata alla struttura fissa di supporto 13, ed una parte rotante vincolata ad una rispettiva sezione della superficie laterale esterna dello stampo; sia la parte fissa che la parte rotante circondano la superficie laterale dello stampo e sono disposte coassialmente a quest'ultimo: in altre parole ciascun cuscinetto presenta un diametro interno tale da impegnarsi alla corrispondente sezione dello stampo 1; ...tra la parte fissa e la parte rotante di ciascun cuscinetto sono posti elementi volventi (ad esempio rulli, sfere o altro ancora) che consentono il supporto e la rotazione a minime condizioni di attrito dello stampo. Come mostra figura 1, i cuscinetti sono impegnati in modo che l'asse longitudinale di simmetria 4 dello stampo risulti sostanzialmente orizzontale.

Al fine di consentire l'alimentazione di resina liquida all'interno dello stampo, l'apparecchiatura 1 comprende poi almeno un ugello di iniezione 15 configurato per operare in corrispondenza di almeno un'estremità longitudinale di detto stampo; l'ugello di iniezione 15 può essere costituito da una parte terminale di un tubo di alimentazione 16 della resina posizionato in modo fisso o portato da una testa mobile 17 la quale può essere avvicinata ed allontanata dallo stampo 2 in modo che l'ugello di iniezione presenti la posizione assiale desiderata rispetto allo stampo. In maggior dettaglio, l'ugello di iniezione viene posizionato ed è configurato per garantire l'introduzione precisa e senza sprechi di resina sintetica in detto stampo allungato 2: in pratica, al momento dell'iniezione l'ugello di iniezione 15 opera in posizione fissa in corrispondenza di una zona terminale dello stampo (in particolare in corrispondenza della zona terminale 12 di diametro minimo dello stampo 2) e presenta un'apertura di erogazione disposta internamente allo stampo. Ancor più precisamente, in accordo con un aspetto del trovato, l'apertura di erogazione dell'ugello di iniezione 15 è posta, al momento dell'erogazione della resina sintetica liquida, ad una prefissata distanza - non superiore ad 1/10 dell'estensione assiale dello stampo - dall'apertura di area minima dello stampo stesso. Nell'esempio di figura 1, l'apertura di iniezione dell'ugello 15 si trova, al momento dell'iniezione della resina, a circa 10-15 cm dalla sezione di area minima dello stampo. Sempre con riferimento a figura 1, si nota che l'ugello di iniezione è posto ad un'estremità di del tubo di alimentazione 16 avente un'ulteriore estremità connessa con un dispositivo di alimentazione di resina 18 configurato per l'alimentazione di resina sintetica in stato liquido all'ugello di iniezione 15; si noti che qualora sia prevista la testa mobile 17 il tubo di alimentazione 16 comprenderà due pozioni: una estendentesi tra la testa e l'ugello 15 ed una (capace di estendersi e contrarsi) estendentesi tra la testa 17 ed il dispositivo di alimentazione 18. Ad esempio, il dispositivo di alimentazione 18 può comprendere un serbatoio di alimentazione 19 pressurizzato e quindi in grado di alimentare resina sintetica liquida a pressione superiore alla pressione atmosferica: la pressurizzazione del serbatoio può essere garantita ad esempio da una pompa pneumatica 20 attiva sul serbatoio 19. Alternativamente, il dispositivo di alimentazione 18 può comprendere un serbatoio di alimentazione 19, in cui è contenuta la resina liquida a pressione atmosferica, ed una pompa di alimentazione 21 in grado di inviare la resina con la dovuta prevalenza idraulica all'ugello di iniezione.

In accordo con un aspetto del trovato, la resina sintetica liquida contenuta nel menzionato serbatoio 19 ed alimentata dal dispositivo di alimentazione include almeno agente attivo, comprendente almeno un catalizzatore e/o un accelerante, necessario alla successiva reticolazione e solidificazione della resina stessa, il quale si trova ad una prima concentrazione che in pratica rappresenta la concentrazione ideale per la successiva fase di reticolazione.

Ovviamente tale concentrazione dipende dal tipo di catalizzatore e/o accelerante e dal tipo di resina utilizzati. Sotto il profilo del presente trovato non rileva quale sia lo specifico e/o accelerante, ma semplicemente che l'agente attivo presente nella resina sintetica liquida ospitata dal serbatoio di alimentazione 19 sia ad una prima concentrazione che è quella ottimale scelta per il processo di reticolazione e formazione del corpo allungato cavo.

Il dispositivo di erogazione 18 è configurato - in ciascun ciclo di produzione di un rispettivo corpo allungato - per erogare una massa di resina sintetica liquida superiore alla massa liquida necessaria per la formazione di detto corpo allungato. In altre parole, la quantità di resina erogata a ciascun ciclo dal dispositivo di alimentazione comporta un surplus di materiale che fuoriesce dallo stampo 2. A questo scopo, l'unità di elaborazione 100 è configurata per controllare il dispositivo di erogazione 18 e comandare -durante ciascun ciclo di produzione di un rispettivo corpo allungato - l'erogazione della massa di resina sintetica liquida in quantità superiore alla quantità in massa necessaria per la formazione di detto corpo allungato in modo da generare una massa in eccesso destinata a fuoriuscire dallo stampo. Come si può notare da figura 1, l'apparecchiatura 1 presenta una flangia principale 22 fissata in corrispondenza dell'estremità longitudinale dello stampo avente sezione interna maggiore: la flangia principale 23 sporge radialmente verso l'interno dello stampo e presenta un diametro interno sostanzialmente corrispondente al diametro interno di una base maggiore del corpo allungato in formazione. In altre parole, la flangia principale 23 definisce lo spessore massimo della resina liquida che durante il ciclo di produzione può accumularsi all'interno dello stampo 2 in corrispondenza della zona dello stampo a diametro maggiore: eventuale ulteriore resina straborda oltre la flangia e viene raccolta. Analogamente, una flangia ausiliaria 24 è fissata in corrispondenza dell'estremità longitudinale dello stampo avente sezione interna minore: anche la flangia ausiliaria 24 sporge radialmente verso l'interno dello stampo e presenta un diametro interno sostanzialmente corrispondente al diametro interno di una base minore di detto corpo allungato in formazione. Pertanto, la flangia ausiliariadefinisce lo spessore massimo della resina liquida che durante il ciclo di produzione può accumularsi all'interno dello stampo in corrispondenza della zona dello stampo a diametro minore: eventuale ulteriore resina straborda oltre la flangia ausiliaria e viene raccolta. Come visibile da figura 1, lo stampo è troncoconico con la flangia principale e la ausiliaria che presentano conformazione a corona circolare: tali flange sono concentricamente e coassialmente disposte rispetto alla superficie interna troncoconica di detto stampo in modo da definire, a ciascuna estremità dello stampo, un rispettivo bordo di tenuta 22a, 24a di estensione radiale costante. In pratica, la flangia principale e la flangia ausiliaria definiscono lo spessore massimo del corpo allungato in fase di produzione e quindi il volume massimo di resina che può essere ospitato ad ogni ciclo all'interno dello stampo. In una forma del trovato, la resina in eccesso viene raccolta da un rispettivo collettore 25 situato ad una o ad entrambe le estremità longitudinali dello stampo: nell'esempio illustrato, poiché lo stampo è posto con asse longitudinale di simmetria orizzontale, il collettore 25 è posto solo in corrispondenza dell'estremità di diametro massimo dello stampo ed è configurato per raccogliere la massa in eccesso della resina sintetica liquida fuoriuscente dallo stampo 2 ed in particolare oltrepassante detta flangia principale 22. Il collettore 25 presenta un'apertura di scarico 26, opzionalmente vaivolata, configurata per scaricare l'eccesso resina sintetica verso un corpo di raccolta. Il, corpo di raccolta può ad esempio comprendere un contenitore o bidone di prefissato volume. Il corpo di raccolta viene utilizzato per ospitare una prefissata quantità di resina sintetica liquida proveniente dal collettore 25 e per consentire, attraverso un'apertura di carica 28 l'aggiunta di resina fresca priva di agente attivo (catalizzatore e/o accelerante) o con un contenuto di detto agente attivo molto basso, in modo da diluire il tenore di catalizzatore e/o accelerante presente nella miscela risultante dal mescolamento della resina fresca con la resina proveniente dal collettore 25.

Non da ultimo, qualora si utilizzino resine che necessitino di illuminazione per la reticolazione, l'apparecchiatura può comprendere un illuminatore 29, preferibilmente un illuminatore UV, posizionato rispetto allo stampo in modo da illuminare una cavità interna allo stampo stesso e promuovere la reticolazione di detta resina sintetica.

Al fine di consentire la corretta deposizione della fibra F nello stampo, l'apparecchiatura 1 può comprendere un avvolgitore 30, ad esempio tubolare, su cui vengono avvolti strati sovrapposti del materiale fibroso di rinforzo F che si desidera depositare nello stampo 2. L'avvolgitore 30, recante il materiale fibroso F avvolto, viene introdotto nello stampo 2 all'inizio di ciascun ciclo di produzione - prima della deposizione della resina - attraverso un'estremità longitudinale aperta dello stampo 2. Una volta effettuata l'introduzione in detto stampo dell'avvolgitore 30 su cui è avvolto il materiale fibroso di rinforzo F, l'avvolgitore viene sfilato dal materiale fibroso F ed estratto. Quindi, opportunamente ruotando relativamente tra loro il materiale fibroso (che si presenta come un rotolo) e lo stampo si ottiene lo srotolamento del materiale fibroso che così viene depositato sulla superficie interna dello stampo 2: in pratica il materiale fibroso viene avvolto in un senso (ad esempio orario) mentre lo stampo viene azionato in rotazione in senso opposto (ad esempio anti-orario) causando il desiderato effetto di srotolamento; successivamente, la resina può essere alimentata dal dispositivo di alimentazione 18. La movimentazione di inserimento ed estrazione dell'avvolgitore può essere controllata da un rispettivo gruppo attuatore 31 controllato dall'unità di elaborazione 100.

In accordo con un ulteriore aspetto del trovato, l'apparecchiatura 1 comprende inoltre un gruppo di controllo 32 della temperatura associato allo stampo 2 ed a sua volta comprendente un prefissato numero di distributori 33 di un fluido di termoregolazione. I distributori 33 sono posizionati esternamente allo stampo 2 e configurati per dirigere il fluido di termoregolazione almeno verso una pluralità di prefissate porzioni della superficie laterale esterna dello stampo in modo da effettuare un trattamento termico uniforme su tutta la superficie esterna dello stampo. A questo scopo, i distributori 33 possono essere disposti radialmente attorno alla superficie laterale esterna dello stampo definendo una pluralità di punti di emissione localizzati secondo corone circolari circondanti lo stampo ed assialmente sfalsate tra loro. Ad esempio, possono essere previsti due o più distributori 33 distanziati assialmente tra loro lungo lo sviluppo longitudinale dello stampo e ciascuno dotato di una pluralità di punti di emissione disposti circonferenzialmente attorno allo stampo.

In accordo con un ulteriore aspetto del trovato, i distributori 33 sono distanziati lungo lo sviluppo longitudinale dello stampo, ad esempio equi-spaziati tra loro, e comprendono ciascuno almeno un organo valvolare di regolazione ed almeno un sensore di pressione collegati all'unità di elaborazione 100. L'unità 100 è altresì configurata per ricevere un segnale di pressione da ciascun sensore di pressione e controllare ciascun organo valvolare in modo da regolare una pressione di alimentazione al distributore 33 e pertanto una portata di fluido di termoregolazione emesso da ciascun distributore in funzione della pressione rilevata e di un valore di pressione desiderato che, a sua volta, è funzione della posizione del distributore lungo l'asse longitudinale 4. In particolare l'unità di elaborazione 100 controlla l'organo valvolare di ciascun distributore in modo da alimentare fluido ad una pressione maggiore tanto maggiore è il diametro della sezione di stampo a cui il rispettivo distributore si affaccia.

In una variante realizzativa, i distributori di fluido 33 sono configurati ed orientati per dirigere una porzione del fluido di termoregolazione verso i cuscinetti 14 in modo da lubrificare e contemporaneamente controllare termicamente anche questi ultimi, garantendo così un ottimale funzionamento.

Il gruppo di controllo 32 della temperatura comprende inoltre un'unità di raccolta 35, ad esempio conformata a vasca, situata inferiormente allo stampo e configurata per raccogliere fluido di termoregolazione che, dopo aver bagnato la superficie esterna dello stampo, dovesse cadere per gravità verso il basso. Al di sopra dell'unità di raccolta 35 è prevista una struttura di copertura 36 la quale si estende superiormente e lateralmente rispetto alla superficie laterale esterna dello stampo per definire un alloggiamento ospitante lo stampo ed i distributori di fluido, in modo da fornire un isolamento termico ed una protezione sia allo stampo che alle parti in movimento dell'apparecchiatura. Un circuito a fluido 37 è inoltre interposto tra l'unità di raccolta 35 ed i distributori 33: il circuito a fluido è configurato per convogliare fluido di termoregolazione dall'unità di raccolta 25 verso i distributori 33 e prevede almeno un condotto di scarico 38 che preleva il fluido di regolazione in uscita da un'apertura di scarico 39 dell'unità di raccolta 35 e convoglia il fluido verso almeno un'unità di scambio termico 40, posta nel circuito a fluido e destinata a consentire una regolazione termica del fluido di termoregolazione all'interno di un prefissato intervallo di temperature. Il fluido in uscita dall'unità di scambio termico 40 perviene ad un condotto di mandata 41 che comunica con i vari distributori di fluido di termoregolazione. Il gruppo di controllo 32 comprende almeno una pompa 42 posta nel circuito a fluido, ad esempio sul condotto di scarico tra la l'unità di raccolta e l'unità di scambio termico, che provvede al pompaggio del fluido proveniente dall'unità di raccolta verso l'unità di scambio termico e quindi ai distributori. Va notato che le resine tipicamente usate per la produzione dei pali, durante la fase di reticolazione, effettuano una reazione esotermica ed è quindi richiesto un continuo e controllato raffreddamento del sistema. In particolare, in gran parte dei casi, si è rivelato utile mantenere la temperatura del fluido di termoregolazione alimentato ai distributori 33 in un range termico prossimo agli 85°C. A questo scopo, l'apparecchiatura 1 o il gruppo di controllo comprende un'unità di elaborazione 100 attiva sulla pompa e sull'unità di scambio termico in modo da regolare la portata della pompa ed almeno un parametro operativo dello scambiatore, per mantenere la temperatura del fluido di termoregolazione in un prefissato range termico, ad esempio ad una temperatura inferiore a 100°C, preferibilmente compresa tra 80°C ed 90°C. Più in generale l'unità di elaborazione è in grado di ricevere o conoscere la temperatura desiderata o il range termico a cui tenere il fluido di termoregolazione e, quindi, controlla la pompa 42 e l'unità di scambio termico 40 al fine di mantenere la temperatura del fluido refrigerante in un intorno della temperatura desiderata o all'interno di tale range.

Ad esempio lo scambiatore 40 può comprendere resistenze elettriche di riscaldamento 52 ed il parametro di controllo può in tal caso essere la temperatura di uscita del fluido di termoregolazione dall'unità di scambio termico, come rilevata ad esempio da un opportuno sensore termico 43. L'unità di elaborazione 100 può controllare l'alimentazione alle resistenze elettriche 52 in modo da mantenere la temperatura di uscita dallo scambiatore all'interno di un range prefissato. Alternativamente, un semplice termostato può attivare le resistenze elettriche per un prefissato intervallo di tempo quando la temperatura di uscita del fluido dovesse scendere sotto un valore prefissato. In un'ulteriore alternativa, qualora il fluido di termoregolazione debba essere refrigerato, l'unità di elaborazione può controllare le superfici di scambio termico, o la temperatura di un fluido refrigerante dell'unità di scambio termico 40. Il parametro di controllo può evidentemente essere anche un'altra temperatura di riferimento del fluido di termoregolazione rilevata in punti del circuito a fluido diversi rispetto a quanto sopra descritto.

Dopo quanto descritto in modo sostanzialmente strutturale, viene qui di seguito descritto un processo di fabbricazione di corpi cavi allungati, opzionalmente pali rastremati, in resina sintetica rinforzata. Il processo descritto qui di seguito fa esemplificativamente uso dell'apparecchiatura secondo quanto sopra descritto e/o secondo quanto rivendicato nelle unite rivendicazioni.

Il processo di fabbricazione comprendente - per ciascun ciclo di produzione di un corpo cavo - le seguenti fasi.

In primo luogo è prevista una fase 101 di preparazione della fibra di rinforzo da disporre internamente allo stampo; la fase di preparazione comprende le sottofasi di:

disporre in piano una pluralità di strati in fibra di rinforzo F,

sovrapporre almeno parzialmente tra loro detti strati in fibra: ad esempio gli strati F possono essere sovrapposti parzialmente tra loro in modo che una volta avvolti su un avvolgitore troncoconico sia assicurata una distribuzione di fibra uniforme (o che comunque segua una prefissata regola) lungo l'asse dell'avvolgitore stesso,

avvolgere detti strati in fibra F sull'avvolgitore 30.

Va notato che, opzionalmente, ciascuno di detti strati di fibra di rinforzo presenta rispettiva larghezza e rispettiva lunghezza diverse da quelle degli altri strati, in modo che sia possibile concentrare la maggior quantità di fibra nelle zone dove è richiesta maggiore resistenza meccanica.

Successivamente, si procede con il disporre (fase 102), internamente allo stampo allungato 2, le fibre di rinforzo in modo da sostanzialmente rivestire una superficie interna dello stampo; la fase 102 di disporre le fibre di rinforzo internamente a detto stampo allungato prevede - prima della deposizione della resina ed attraverso un'estremità longitudinale aperta dello stampo 2 - di introdurre nello stampo 2 l'avvolgitore con detti strati in fibra F avvolti. Una volta effettuata l'introduzione in detto stampo dell'avvolgitore 30 su cui è avvolto il materiale fibroso di rinforzo F, l'avvolgitore viene sfilato dal materiale fibroso F ed estratto, lasciando il materiale fibroso all'interno dello stampo. Quindi, opportunamente ruotando relativamente tra loro il materiale fibroso (che si presenta come un rotolo) e lo stampo si ottiene lo srotolamento del materiale fibroso che così viene depositato sulla superficie interna dello stampo 2, in modo da sostanzialmente rivestire tale superficie interna dello stampo.

Una volta posizionati gli strati di fibra F, si procede ad introdurre in detto stampo una quantità di fibra sintetica liquida (fase 103) comprendente almeno un agente attivo (catalizzatore e/o accelerante) ad una prima concentrazione. Durante l'introduzione di resina, lo stampo 2 è posto o mantenuto in rotazione attorno all' asse longitudinale di sviluppo prevalente 4 dello stampo stesso (fase 104), in modo da impregnare dette fibre di rinforzo con detta resina sintetica liquida: per effetto della forza centrifuga, della gravità e della capillarità attraverso il materiale fibroso F, gli strati di fibra di rinforzo vengono progressivamente impregnati di resina sintetica liquida.

Successivamente, sempre mantenendo in rotazione lo stampo, si procede con il solidificare la resina sintetica liquida formando un corpo cavo allungato solido (fase 105). Fermata la rotazione dello stampo (fase 106), il corpo cavo allungato allo stato solido viene poi estratto dallo stampo stesso (fase 107).

In accordo con un aspetto del trovato, la resina sintetica liquida introdotta nello stampo durante ciascun ciclo di produzione di un rispettivo corpo allungato presenta una massa superiore rispetto alla massa liquida necessaria per la formazione del corpo allungato. Viene quindi definita una massa in eccesso di resina liquida che, strabordando dalla flangia principale 22, viene raccolta dal collettore 25 e veicolata verso il bidone di raccolta 27 esternamente a detto stampo (fase 108).

Alla massa in eccesso di resina liquida usata raccolta esternamente allo stampo viene addizionata una massa di resina liquida fresca nella quale l'agente attivo (catalizzatore e/o accelerante) è presente ad una seconda concentrazione inferiore rispetto alla prima concentrazione per formare una miscela di resina liquida in cui tale agente attivo risulta meno concentrato rispetto alla concentrazione ottimale per la reticolazione (fase 109). In particolare, la seconda concentrazione in massa dell'agente attivo (catalizzatore e/o accelerante) allo 0,01%.

La massa di resina liquida fresca addizionata alla massa in eccesso raccolta esternamente allo stampo per formare la miscela di resina liquida nel contenitore di raccolta 27 è almeno pari, preferibilmente superiore, ancor più preferibilmente almeno il doppio, rispetto alla massa in eccesso in modo tale che la concentrazione dell'agente attivo (catalizzatore e/o accelerante) nella miscela liquida 50% o meno della prima concentrazione: in particolare, nel caso la resina fresca fosse priva di agente attivo (catalizzatore e/o accelerante) e fosse dosata in quantità doppia della resina in eccesso raccolta nel contenitore 27 ecco che la concentrazione in massa dell'agente attivo (catalizzatore e/o accelerante) sarebbe circa 1/3 della prima concentrazione con l'effetto che la resina risulterebbe stabile allo stato liquido per un tempo di attesa sufficiente a trasferire l'intero contenuto del contenitore 27 al dispositivo di alimentazione 18 per un nuovo ciclo di produzione (fase 110).

Di fatto - ultimato il ciclo di produzione di almeno un corpo cavo allungato - la miscela di resina proveniente dal contenitore 27 viene addizionata con una composizione comprendente l'agente attivo (catalizzatore e/o accelerante) ad una terza concentrazione superiore alla prima concentrazione (fase ili), per formare una resina sintetica liquida con l'agente attivo (catalizzatore e/o accelerante) almeno alla detta prima concentrazione: tale resina viene - in un ciclo di produzione di un corpo cavo successivo -inviata internamente a detto stampo.

Come si è già accennato, durante detta fase di introduzione della resina sintetica nello stampo, quest'ultimo è posto o mantenuto in rotazione attorno all'asse longitudinale di sviluppo prevalente dello stampo stesso ad una prefissata velocità angolare con la resina sintetica in stato liquido che viene alimentata all'ugello di iniezione ad una pressione superiore alla pressione atmosferica.

Durante la deposizione della resina e successivamente durante la solidificazione per reticolazione della stessa è previsto di controllare la temperatura dello stampo (fasi globalmente indicate con il blocco 112) dirigendo il fluido di termoregolazione verso prefissate porzioni di una superficie laterale esterna dello stampo stesso: come già si è illustrato, il circuito a fluido 32 provvede a raccogliere il fluido di termoregolazione in caduta dallo stampo, a regolare termicamente tale fluido grazie allo scambiatore 40 ed a convogliare il fluido di termoregolazione raccolto nuovamente verso i distributori e quindi nuovamente verso la superficie laterale esterna dello stampo. In maggior dettaglio, il fluido di termoregolazione inviato allo stampo dai distributori 33 in un range termico prossimo ad una temperatura predefinita in base ai materiali ed al ciclo in esecuzione. Ad esempio in molti casi il fluido di termoregolazione viene alimentato ai distributore ad una temperatura prossima agli 85°C. A questo scopo, controllando opportunamente l'unità di scambio termico e la portata del fluido di termoregolazione, la temperatura del fluido di termoregolazione viene mantenuta ad esempio ad una temperatura inferiore a 100°C, preferibilmente compresa tra 80°C ed 90°C. Più in generale conoscendo la temperatura desiderata a cui tenere il fluido di termoregolazione, controllando la pompa 42 e l'unità di scambio termico 40, si può mantenere la temperatura del fluido refrigerante in un intorno della temperatura desiderata e quindi garantire l'ottimale regime termico allo stampo. Il fluido di termoregolazione controllato termicamente viene diretto almeno verso una pluralità di porzioni di una superficie laterale esterna dello stampo stesso ed, in parte, verso i cuscinetti di supporto in rotazione dello stampo.

Infine, va notato che per agevolare la fase di reticolazione della resina può essere previsto di illuminare la cavità interna allo stampo stesso ad esempio con una o più lampade UV, qualora ad esempio quale resina sintetica venga utilizzata una resina predisposta a reticolare grazie ad illuminazione con prefissate radiazioni .

UNITA' DI ELABORAZIONE

L'unità di elaborazione 100 può comprendere un'unica unità centrale che controlla le funzionalità sopra descritte o una pluralità di unita ciascuna parte di un rispettivo sottosistema dell'apparecchiatura 1. L'unità 1000 può essere di tipo digitale o di tipo analogico o può combinare una parte digitale ed una parte analogica. L'unità di elaborazione 100 comprende - o è collegata con - una o più memorie destinate ad immagazzinare un programma che quando eseguito dall'unità 100 consente all'unità stessa di eseguire le funzioni sopra descritte.

MATERIALI

Il materiale fibroso di rinforzo, ad esempio in strati di tessuto o tessuto non tessuto, può essere realizzato in fibre di rinforzo sintetiche quali fibra di carbonio, fibra di vetro, fibra aramidica, kevlar, fibra di boro o con fibre naturali quali fibre naturali di origine animale o fibre naturali di origine vegetale.

Il fluido di termoregolazione comprende acqua o, preferibilmente, olio, in particolare olio diatermico.

La resina sintetica è preferibilmente una resina termoindurente comprendente ad esempio resine poliestere, resine vinilestere, resine epossidiche, resine fenoliche e di altro tipo ancora. In talune applicazioni è possibile prevedere l'uso di resine sintetiche termoplastiche .

L'agente attivo indicato in descrizione e nelle rivendicazioni può essere non solo un catalizzatore di reticolazione, o un acceleratore di reticolazione, ma anche:

- un agente reticolante,

- un agente che include sia un catalizzatore che un acceleratore di reticolazione,

- un agente che include un agente reticolate, ed un acceleratore,

- un agente che include un agente reticolate, ed un catalizzatore,

- un agente che include un agente reticolate, un acceleratore ed un catalizzatore.

VANTAGGI

Grazie all apparecchiatura ed al processo sopra descritti si ottiene la possibilità di formare corpi allungati cavi di spessore controllato e senza spreco alcuno di resina: la resina in eccesso viene infatti recuperata e riutilizzata come sopra descritto.

La termoregolazione consente di mantenere il sistema alle temperature ideali per il processo senza spechi energetici.

Il supporto rotante grazie ai cuscinetti descritti ed alla lubrificazione e raffreddamento degli stessi garantisce un ottimale ed affidabile funzionamento nel tempo.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Processo di fabbricazione di corpi cavi allungati, opzionalmente pali rastremati, in resina sintetica rinforzata comprendente - per ciascun ciclo di produzione di un corpo cavo - le seguenti fasi: disporre, internamente ad uno stampo allungato, fibre di rinforzo in modo da sostanzialmente rivestire una porzione preponderante della superficie interna dello stampo, detta superficie interna dello stampo allungato avendo una conformazione rastremata, opzionalmente troncoconica, introdurre in detto stampo una quantità di resina sintetica liquida comprendente almeno un agente attivo ad una prima concentrazione, l'agente attivo essendo scelto tra o un catalizzatore di reticolazione, o un acceleratore di reticolazione, o un agente reticolante, o un agente che include uno o più di un catalizzatore, un acceleratore di reticolazione, un agente reticolante, - porre in rotazione lo stampo attorno ad un asse longitudinale di sviluppo prevalente dello stampo stesso in modo da impregnare dette fibre di rinforzo con detta resina sintetica liquida, solidificare detta resina sintetica liquida formando un corpo cavo allungato, estrarre detto corpo cavo allungato ed allo stato solido dallo stampo, in cui: la resina sintetica liquida introdotta in detto stampo -durante ciascun ciclo di produzione di un rispettivo corpo allungato -presenta una massa superiore rispetto alla massa liquida necessaria per la formazione di detto corpo allungato definendo quindi una massa in eccesso di resina liquida, la massa in eccesso viene raccolta esternamente a detto stampo, e alla massa in eccesso raccolta esternamente allo stampo viene addizionata una massa di resina liquida fresca nella quale detto agente attivo è presente ad una seconda concentrazione inferiore rispetto a detta prima concentrazione per formare una miscela di resina liquida.
2. 2. Processo secondo la rivendicazione precedente, in cui la seconda concentrazione in massa dell'agente attivo è zero o inferiore allo 0,01%.
3. 3. Processo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la massa in eccesso viene raccolta in un collettore situato ad almeno una delle estremità longitudinali dello stampo e trasferita ad un contenitore in cui viene formata detta miscela di resina liquida, ed in cui la massa di resina liquida fresca addizionata alla massa in eccesso raccolta esternamente allo stampo per formare la miscela di resina liquida in detto contenitore è almeno pari, preferibilmente superiore, ancor più preferibilmente almeno il doppio, rispetto alla massa in eccesso, in modo tale che la concentrazione di detto agente attivo nella miscela liquida in detto contenitore sia il 50% o meno della prima concentrazione.
4. 4. Processo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui - ultimato il ciclo di produzione di almeno un corpo cavo allungato - detta miscela di resina viene addizionata con una composizione comprendente detto agente attivo ad una terza concentrazione per formare una resina sintetica liquida con l'agente attivo almeno alla detta prima concentrazione che viene - in un ciclo di produzione di un corpo cavo successivo - inviata internamente a detto stampo.
5. 5. Processo in accordo con una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni utilizzante un'apparecchiatura per la formazione di corpi cavi allungati, opzionalmente pali rastremati, comprendente detto stampo allungato avente una superficie interna configurata per ricevere fibre di rinforzo e resina sintetica, detta superficie interna dello stampo allungato avendo una conformazione rastremata, opzionalmente troncoconica, almeno un dispositivo di azionamento configurato per porre in rotazione lo stampo attorno ad un asse longitudinale di sviluppo prevalente dello stampo stesso, almeno un ugello di iniezione posizionato e configurato per l'introduzione di resina sintetica in detto stampo allungato, opzionalmente in cui l'ugello di iniezione è configurato per operare in corrispondenza di almeno un'estremità longitudinale di detto stampo, un dispositivo di alimentazione di resina collegato all'ugello di iniezione e configurato per un'alimentazione di resina sintetica in stato liquido all'ugello di iniezione, un gruppo di controllo della temperatura associato allo stampo ed a sua volta comprendente: un prefissato numero di distributori di un fluido di termoregolazione posizionati esternamente allo stampo e configurati per dirigere il fluido di termoregolazione almeno verso prefissate porzioni di una superficie laterale esterna dello stampo stesso, un'unità di raccolta situata inferiormente allo stampo e configurata per raccogliere fluido di termoregolazione, un circuito a fluido interposto tra l'unità di raccolta ed il prefissato numero di distributori, detto circuito a fluido essendo configurato per convogliare fluido di termoregolazione dall'unità di raccolta verso il prefissato numero di distributori, una struttura fissa di supporto destinata a sostenere girevolmente detto stampo ed una pluralità di cuscinetti ad elementi volventi posti esternamente allo stampo, ciascuno di detti cuscinetti avendo una parte fissa vincolata alla struttura fissa di supporto, ed una parte rotante vincolata ad una rispettiva sezione della superficie laterale esterna dello stampo, tra la parte fissa e la parte rotante di ciascun cuscinetto essendo posti elementi volventi; detta parte fisse e detta parte rotante di ciascun cuscinetto essendo poste concentricamente attorno ad una rispettiva sezione dello stampo, una flangia principale fissata in corrispondenza dell'estremità longitudinale di detto stampo avente sezione interna maggiore, detta flangia principale sporgendo radialmente verso l'interno dello stampo e presentando un diametro interno sostanzialmente corrispondente al diametro interno di una base maggiore di detto corpo allungato in formazione, una flangia ausiliaria fissata in corrispondenza dell'estremità longitudinale di detto stampo avente sezione interna minore, detta flangia ausiliaria sporgendo radialmente verso l'interno dello stampo e presentando un diametro interno sostanzialmente corrispondente al diametro interno di una base minore di detto corpo allungato in formazione, ed un collettore situato ad almeno una delle estremità longitudinali dello stampo e configurato per raccogliere una massa in eccesso della resina sintetica liquida fuoriuscente dallo stampo, in particolare oltrepassante detta flangia principale.
6. 6. Processo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui - durante detta fase di introduzione della resina sintetica nello stampo - quest'ultimo è posto in rotazione attorno ad un asse longitudinale di sviluppo prevalente dello stampo stesso, in particolare ad una prefissata velocità angolare.
7. 7. Processo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui resina sintetica in stato liquido viene alimentata all'ugello di iniezione ad una pressione superiore alla pressione atmosferica.
8. 8. Processo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni comprendente la fase di controllare la temperatura dello stampo dirigendo un fluido di termoregolazione almeno verso prefissate porzioni di una superficie laterale esterna dello stampo stesso, raccogliere fluido di termoregolazione in caduta dallo stampo, convogliare fluido di termoregolazione raccolto nuovamente verso dette porzioni della superficie laterale esterna dello stampo; ed in cui il fluido di termoregolazione raccolto viene inviato prima ad un'unità di scambio termico al fine di consentire una regolazione termica del fluido di termoregolazione e quindi nuovamente verso dette porzioni della superficie laterale esterna dello stampo.
9. 9. Processo secondo la rivendicazione 8, in cui il fluido di termoregolazione inviato allo stampo viene mantenuto ad una temperatura all'interno di un range termico prefissato, ad esempio ad una temperatura inferiore a 100°C, preferibilmente compresa tra 80°C ed 90°C, ed in cui il fluido di termoregolazione viene diretto almeno verso una pluralità di porzioni di una superficie laterale esterna dello stampo stesso.
10. 10. Processo secondo una qualsiasi delle precedenti due rivendicazioni in cui una porzione del fluido di termoregolazione viene diretta verso cuscinetti di supporto in rotazione dello stampo.
11. 11. Processo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detta resina sintetica è del tipo reticolabile per illuminazione, ed in cui è previsto di illuminare una cavità interna allo stampo stesso per promuovere o favorire detta solidificazione mediante reticolazione di detta resina sintetica liquida.
12. 12. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui è prevista una fase di preparazione delle fibre di rinforzo da disporre internamente allo stampo, detta fase di preparazione comprendendo : disporre in piano una pluralità di strati in dette fibre di rinforzo, opzionalmente in cui ciascuno di detti strati presenta rispettiva larghezza e rispettiva lunghezza diverse da quelle degli altri strati, sovrapporre almeno parzialmente tra loro detti strati, avvolgere detti strati su un avvolgitore, opzionalmente su un avvolgitore tubolare.
13. 13. Processo secondo la rivendicazione precedente in cui la fase di disporre le fibre di rinforzo internamente a detto stampo allungato comprende : introdurre in detto stampo l'avvolgitore avente detti strati avvolti sull'avvolgitore stesso, detta introduzione avvenendo attraverso almeno un'apertura di estremità dello stampo, sfilare l'avvolgitore dal materiale fibroso F ed estrarre tale avvolgitore dallo stampo, - porre in rotazione lo stampo in modo da consentire lo svolgimento degli strati in fibra di rinforzo e la progressiva deposizione degli stessi in corrispondenza di detta superficie interna dello stampo.
14. 14. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase di inserire resina liquida nello stampo avviene mantenendo l'ugello di iniezione in posizione fissa in corrispondenza di una zona terminale dello stampo con l'apertura di erogazione disposta internamente allo stampo ed ad una prefissata distanza - non superiore ad 1/3 dell'estensione assiale dello stampo - dall'apertura di area minima dello stampo stesso.
15. 15. Processo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui il fluido di termoregolazione comprende acqua o, preferibilmente, olio, in particolare olio diatermico, ed in cui il materiale di rinforzo comprende fibre di rinforzo sintetiche quali fibra di carbonio, fibra di vetro, fibra aramidica, kevlar, fibra di boro o fibre di rinforzo naturali quali fibre naturali di origine animale o fibre naturali di origine vegetale.