ITVR20130214A1 - Procedimento di stampaggio a iniezione di un elemento e apparecchiatura per la realizzazione di detto procedimento - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto per invenzione industriale per il trovato avente titolo:

“PROCEDIMENTO DI STAMPAGGIO A INIEZIONE DI UN ELEMENTO E APPARECCHIATURA PER LA REALIZZAZIONE DI DETTO PROCEDIMENTO”

La presente invenzione si riferisce, in generale, ad un procedimento di stampaggio, ad un’apparecchiatura per la realizzazione di detto procedimento. Più in particolare si tratta di un procedimento di stampaggio a iniezione con il quale migliorare la realizzazione di una griglia di drenaggio, di un’apparecchiatura atta a realizzare detto procedimento.

Sono note un'ampia varietà di griglie di drenaggio per la copertura di canalette di drenaggio, scarichi a pavimento, pozzetti di ispezione o analoghi organi cavi che possono essere incorporati nel terreno. Griglie di drenaggio di questo tipo possono essere sottoposte a vari livelli di carico, a seconda di dove sono inserite.

Gli standard EN suddividono tombini e griglie di drenaggio in classi di carico in base alla loro resistenza al carico. Le classi di carico sono le seguenti: A15, B125, C250, D400, E600, F900.

La classificazione indica il carico di prova espresso in kN. Per esempio la classe D400 denota un prodotto conforme con carico di prova di 400kN. La classe appropriata per chiusini o per pozzetti da utilizzare dipende dal luogo di installazione, ad esempio dalla loro posizione all'interno della carreggiata. Ad esempio i prodotti di classe di carico C250, cui la presente invenzione fa riferimento, senza questo costituire una limitazione all’ambito di tutela dell’invenzione, sono generalmente utilizzati per canalette aperte superiormente e installate in prossimità dei cordoli laterali dei marciapiedi in una zona che, misurata a partire dal bordo del marciapiedi, si estende da un massimo di 0,5 m nella carreggiata ad un massimo di 0,2 m sul marciapiede.

Tali prodotti della classe di carico C250 sono solitamente realizzati in metallo a causa del carico che devono sostenere.

I costruttori sono generalmente interessati a produrre griglie di drenaggio del tipo sopra descritto che siano le più stabili e durevoli possibile, al minor costo possibile.

Una parziale soluzione è data dall’impiego di materie plastiche, ma soltanto per classi di carico inferiori alla C250, a causa della resistenza più bassa del materiale, che porta ad ottenere griglie di drenaggio aventi resistenza di molto inferiore rispetto a quelle realizzate in metallo.

Come noto, per la realizzazione di manufatti in plastica, si può utilizzare il processo di stampaggio a iniezione grazie al quale del materiale solitamente termoplastico viene fuso e successivamente iniettato sotto pressione in uno stampo formato da due matrici di cui una mobile per permettere l’asportazione del pezzo finito.

La tecnica nota contempla l'esistenza di processi industriali di stampaggio a iniezione che sfruttano matrici realizzate con una conformazione tale che porta allo sviluppo e formazione del manufatto quasi totalmente nelle cavità ricavate sulla matrice mobile, al fine di ottenere una facile estrazione del manufatto dalla matrice mobile stessa.

Nel settore specifico della produzione delle griglie di drenaggio, realizzate in materiale plastico, le griglie di drenaggio presentano una forma parallelepipeda, solitamente aventi sezione rettangolare, con una molteplicità di fori passanti, per consentire principalmente il passaggio di fluidi attraverso la griglia, dalla faccia superiore alla faccia inferiore. Una porzione della faccia inferiore entra in contatto con la canaletta che sostiene la griglia.

Le griglie note realizzate in materiale plastico, che presentano una tale struttura costruttiva, non hanno una resistenza degna di nota e possono pertanto essere impiegate soltanto in zone pedonabili, in quanto carichi maggiori porterebbero alla rottura della griglia stessa.

Alcune griglie di drenaggio note, per ottenere un miglioramento della resistenza, presentano una struttura modificata. In particolare sono note griglie aventi una sezione diversa da quella rettangolare. Ad esempio, la sezione di queste griglie si presenta con una bombatura che si sviluppa dalla faccia inferiore verso l’esterno, escludendo le porzioni predisposte ad entrare in contatto con la canaletta.

Questa costruzione, presentante una bombatura inferiore, consente un modesto aumento del carico sostenibile dalla griglia, permettendo la posa della stessa griglia in zone di occasionale passaggio non longitudinale di veicoli oltre ovviamente a zone pedonabili.

Tali griglie, secondo la tecnica nota, vengono realizzate mediante un procedimento di stampaggio ad iniezione che utilizza il canale di iniezione ricavato nella matrice fissa. La bombatura, a sua volta, è ricavata nella matrice fissa, per comodità di realizzazione di processo e per consuetudini di progettazione oramai consolidate.

Uno scopo dell'invenzione è quello di realizzare una griglia di drenaggio realizzato in un pezzo monolitico, che possa essere montata su di un canale nel terreno e utilizzata per il drenaggio delle acque meteoriche e rifiuti, che superi le problematiche sopra descritte e altre ancora.

Un altro scopo dell'invenzione è quello di realizzare una griglia di drenaggio in materiale plastico e di appartenenza almeno alla classe di carico C250, normalmente raggiunta da griglie metalliche, grazie alla sua particolare conformazione e struttura.

Un ulteriore scopo è quello di realizzare una apparecchiatura per la realizzazione di una griglia di drenaggio che migliori la sua costruzione e resistenza.

Ulteriore scopo è quello di realizzare un procedimento per lo stampaggio ad iniezione che sia semplice e ripetibile, ma che al tempo stesso garantisca l’ottenimento di un prodotto finito con una costruzione resistente.

Questi ed altri scopi sono raggiunti, secondo l’invenzione da una apparecchiatura per lo stampaggio ad iniezione di griglie di drenaggio aventi una sezione trasversale ad arco in corrispondenza di una faccia. L’apparecchiatura comprende una matrice fissa e una matrice mobile. Tra la matrice fissa e la matrice mobile è ricavata una o più cavità, detta una o più cavità essendo atte a ricevere una quantità predeterminata di materiale fuso.

L’apparecchiatura si caratterizza per il fatto che l’impronta dell’una o più cavità è ricavata quasi interamente nella matrice mobile, mentre la quantità predeterminata di materiale fuso è quasi interamente contenuta in cavità ricavate nella matrice fissa, essendo ricavato un canale di colata nella matrice fissa.

Grazie a detta costruzione, l’apparecchiatura consente di realizzare griglie di deflusso aventi le nervature con sezione a T rovesciata, a differenza delle apparecchiature secondo la tecnica nota.

Vantaggiosamente la matrice fissa può comprendere una pluralità di maschi fissi, aventi forma tronco piramidale, essendo la direzione di riduzione della loro sezione opposta al verso di iniezione del materiale fuso nel canale di colata.

In questo modo, quando l’apparecchiatura si apre, la griglia di deflusso può allontanarsi e sfilarsi dalla matrice fissa, restando aggrappata alla matrice mobile. L’altezza dei maschi fissi consente di ottenere quasi completamente il volume della cavità contenuto nella matrice fissa.

Ancor più vantaggiosamente la matrice mobile può comprendere una pluralità di bottoni, che sporgono dalla matrice mobile per un'altezza di molto inferiore all'altezza con cui sporgono i maschi fissi dalla matrice fissa.

La presenza dei bottoni ricavati nella matrice mobile consente di mantenere aggrappata la griglia di deflusso alla matrice mobile dopo la solidificazione e inoltre consente di posizionare la porzione di cavità che conterrà la maggiore sezione delle nervature nella matrice mobile.

Inoltre, ciascuna porzione estremale dei maschi fissi può essere conformata per poggiare sulla corrispondente superficie estremale del relativo bottone, così da impedire il passaggio di materiale plastico tra le due, quando l’apparecchiatura è chiusa.

Si ottiene in tal modo una migliore realizzazione delle nervature della griglia di deflusso aventi sezione a T rovesciata, in quanto la maggior parte della lunghezza della sezione a T rovesciata, che ha spessore contenuto, è realizzata tra i maschi fissi, mentre l’ultima porzione della sezione a T rovesciata, che ha spessore aumentato, è realizzata tra i bottoni.

Vantaggiosamente, una prima superficie di contatto della matrice fissa può essere conformata per andare in battuta con una seconda superficie di contatto della matrice mobile. La porzione di matrice mobile che forma la cavità che conterrà la griglia di deflusso può essere completamente rientrante rispetto alla seconda superficie di contatto e una o più porzioni di matrice fissa che formano la cavità che conterrà la griglia di deflusso possono sporgere dalla prima superficie di contatto.

In tal modo si ottiene un migliore sfilamento della griglia di deflusso dalla matrice fissa, quando ne viene allontanata dalla matrice mobile.

Gli scopi sono altresì raggiunti, secondo l’invenzione, da un procedimento di stampaggio ad iniezione di griglie di drenaggio aventi una sezione trasversale ad arco in corrispondenza di una faccia.

Il procedimento si caratterizzato per il fatto di comprendere le seguenti fasi:

- porre a contatto una matrice mobile con una matrice fissa, entrambe conformate in modo da definire una o più cavità parzialmente ricavate nella matrice mobile e parzialmente ricavate nella matrice fissa;

- iniettare materiale plastico fuso nell’una o più cavità mediante un canale di colata;

- attendere la solidificazione del materiale plastico nell’una o più cavità, ottenendo così una griglia di drenaggio per ciascuna delle una o più cavità;

- allontanare la matrice mobile dalla matrice fissa, la matrice fissa sfilandosi dalla griglia di drenaggio, la griglia di drenaggio restando aggrappata alla matrice mobile;

- estrarre la griglia di drenaggio dalla matrice mobile per mezzo di uno o più estrattori, compresi nella matrice mobile, che fuoriescono spingendo la griglia di drenaggio.

Ulteriori caratteristiche e particolari dell’invenzione potranno essere meglio compresi dalla descrizione che segue, data a titolo di esempio non limitativo, nonché dalle annesse tavole di disegno in cui:

la fig. 1 è una vista assonometrica dall'alto di una prima realizzazione della griglia di drenaggio secondo l’invenzione;

la fig.2 è una vista dal basso della griglia di drenaggio di fig.1;

la fig.3 è una vista in pianta dall'alto della griglia di drenaggio di fig.1;

la fig.4 è una vista laterale longitudinale della griglia di drenaggio di fig.1; la fig.5 è una vista laterale della griglia di drenaggio di fig.1;

la fig. 6 è una vista laterale in sezione longitudinale della griglia di drenaggio secondo la sezione BB di fig.3;

la fig.7 è una vista in sezione trasversale della griglia di drenaggio secondo la sezione AA di fig.3;

la fig.8 è una vista in sezione del particolare indicato con il cerchio C in fig.6; la fig.9 è una vista in sezione del particolare indicato con D il cerchio in fig.7; la fig.10 è una vista assonometrica della griglia di drenaggio;

la fig.11 è una vista del particolare indicato con il cerchio E in fig.10; la fig. 12 è una vista frontale di una apparecchiatura per la realizzazione di una griglia di drenaggio, realizzata secondo l’invenzione;

la fig. 13 è una vista dall’alto in sezione longitudinale della apparecchiatura secondo la sezione BB di fig.12;

la fig. 14 è una vista laterale in sezione trasversale della apparecchiatura secondo la sezione AA di fig.12;

le fig. dalla 15 alla 18 sono delle viste assonometriche rappresentative delle fasi di un procedimento per lo stampaggio ad iniezione di una griglia di deflusso, disposto secondo l’invenzione;

la fig.19 è una vista frontale della apparecchiatura secondo l’invenzione; la fig. 20 è una vista laterale in sezione della apparecchiatura secondo la sezione CC di fig.20;

la fig.21 è una vista assonometrica in sezione della apparecchiatura secondo la sezione CC di fig.20;

la fig.22 è una vista in sezione del particolare indicato con il cerchio D in fig.

21;

la fig. 23 è una vista assonometrica di un elemento della apparecchiatura, realizzato secondo l’invenzione;

la fig.24 è una vista del particolare indicato con il cerchio E in fig.23;

la fig. 25 è una vista assonometrica di un ulteriore elemento della apparecchiatura, realizzato secondo l’invenzione;

la fig.26 è una vista del particolare indicato con il cerchio F in fig.25.

Con riferimento alle figure allegate, in particolare alla figura 1, con 10 viene indicata una griglia di drenaggio a forma di elemento rettangolare con quattro lati 12, 14, 16, 18, una faccia superiore 17 e una faccia inferiore 19.

Come visibile nelle figure 5 e 7, la griglia di drenaggio 10 presenta una struttura ad arco sulla faccia inferiore 19, presentante delle nervature con sezione a T che ne aumentano la resistenza, al contrario delle griglie realizzate secondo la tecnica nota, che presentano nervature aventi sezione rettangolare.

In particolare, la griglia di drenaggio 10 presenta una particolare sezione delle nervature a T rovesciata formanti una struttura di base composta da ventitré nervature longitudinali 30, come visibile in figura 6, e sette nervature trasversali 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, come visibile in figura 7.

Le due nervature trasversali a sinistra 26, 28 sono uniti insieme alla loro base in modo da ottenere un elemento a U rovesciata. Simmetricamente le due nervature trasversali a destra 36, 38 sono uniti insieme alla loro base in modo da ottenere un ulteriore elemento a U rovesciata.

Come visibile nelle figure 1, 2, 3, 10 e 11, la griglia di drenaggio 10 comprende un corpo 22 cilindrico posto al centro dell'elemento rettangolare e in cui è ricavata una cavità 20.

La griglia di drenaggio 10 è realizzata in plastica, preferibilmente in poliammide.

La particolare struttura precedentemente descritta permette di concentrare il materiale di cui è fatta la griglia di drenaggio 10, nei suoi punti centrali, come ad esempio il corpo cilindrico 22, illustrato in particolare nella fig. 11, in cui, durante l’applicazione di un carico, il momento flettente raggiunge il suo picco massimo.

Il carico agisce sulla griglia di drenaggio 10 in modo direttamente proporzionale alla distanza dal bordo della canaletta sulla quale la griglia di drenaggio 10 poggia quando è posata. Lo sforzo massimo si trova infatti, per tali ragioni, lungo l'asse longitudinale attraverso il centro della cavità 20, utilizzabile ad esempio per il fissaggio della griglia di drenaggio 10.

Il diagramma a farfalla del momento flettente ha il suo picco nel punto più basso della sezione in cui i rami delle nervature a T aumentano la resistenza della sezione. L’effetto ottenuto è un considerevole aumento della resistenza alla trazione.

Uno dei vantaggi principali è che, se si volesse mantenere la stessa classe di resistenza al carico e lo stesso tipo di materiale, si riuscirebbe ad ottenere una griglia di drenaggio molto più leggera se confrontata con le griglie note sul mercato.

Anche se è stata mostrata e descritta in dettaglio una specifica forma di realizzazione dell'invenzione per illustrare l'applicazione dei principi dell'invenzione, si comprenderà naturalmente che l'invenzione può essere realizzata in molteplici varianti senza allontanarsi da tali principi, come ad esempio una sezione a T rovesciata.

Le apparecchiature e i procedimenti noti non consentono la realizzazione di una griglia di drenaggio 10, come precedentemente descritta, con le nervature longitudinali e traversali a T rovesciata secondo l’invenzione, ovvero con nervature aventi una sezione maggiore nella parte inferiore della griglia stessa e corrispondente al punto più distante dal punto di applicazione del carico, zona che risulta essere sottoposta alla sollecitazione di trazione più elevata.

Viene di seguito descritto un procedimento di stampaggio a iniezione per griglie di drenaggio che permetta di ottenere una sezione maggiore nei punti in cui il carico di sollecitazione risulta essere maggiore, ovvero nella parte inferiore del manufatto.

Viene di seguito descritta anche l’apparecchiatura per la realizzazione della griglia di drenaggio 10 secondo l’invenzione, con particolare riferimento alla particolare costruzione dell’apparecchiatura stessa che consente di superare i problemi della tecnica nota.

Come visibile nella figura 12 e successive, una apparecchiatura 50 comprende una matrice fissa 52 e una matrice mobile 54.

La matrice mobile 54 comprende inoltre un tavolino di estrazione 56 al quale sono vincolati una pluralità di estrattori 58, di cui soltanto uno indicato in ciascuna figura.

Tra la matrice fissa 52 e la matrice mobile 54 è ricavata una cavità atta a ricevere il materiale plastico fuso, così che solidificando, questo formi una griglia di deflusso 10, come precedentemente descritta.

Come da figura 15, nella matrice fissa 52 è ricavato un canale di colata 60 attraverso il quale viene iniettato il materiale plastico fuso, in corrispondenza della cavità 20 della griglia di deflusso 10.

Come da figura 16, dopo l’iniezione di materiale plastico attraverso il canale di colata 60 e dopo aver lasciato solidificare il materiale plastico stesso, l’apparecchiatura 50 si apre, esponendo così la faccia superiore 17 della griglia di deflusso 10 all’esterno.

Nella fase successiva, visibile in figura 17, il tavolino di estrazione 56 avanza sospingendo la pluralità di estrattori 58 contro la griglia di deflusso 10. Grazie alla spinta della pluralità di estrattori 58, la griglia di deflusso 10 fuoriesce dalla matrice mobile 54 fino ad essere libera, come visibile in figura 18.

Nelle figure da 19 a 22, è chiaramente visibile la particolare forma della matrice fissa 52 e della matrice mobile 54 che consentono di ottenere una struttura avente sezione a T rovesciata. In particolare in figura 22 è chiaramente visibile la sezione delle nervature trasversali 30 e 32 che presentano la sezione che si riduce avvicinandosi alla faccia superiore 17.

La sezione delle nervature trasversali infatti aumenta avvicinandosi alla faccia inferiore 19, fino a raggiungere la sezione massima in prossimità della faccia inferiore 19, nei punti più distanti dalla matrice fissa 52, contenuti nella sua cavità.

La particolare forma delle matrici consente quindi di ottenere la particolare sezione a T rovesciata, facilitando al tempo stesso l’apertura dell’apparecchiatura 50.

La particolare costruzione delle matrici è apprezzabile anche nelle figure da 23 a 26, nelle quali risulta chiaramente visibile la forma del profilo della matrice fissa 52 e della matrice mobile 54 che permettono di ottenere una griglia di deflusso 10 secondo l’invenzione.

Nel dettaglio di figura 24 sono visibili una pluralità di maschi fissi 70, di cui soltanto uno indicato in figura, aventi forma sostanzialmente tronco piramidale, ricavati nella matrice fissa 52.

Nel dettaglio di figura 26 sono altresì visibili una pluralità di bottoni 72, di cui soltanto uno indicato in figura, aventi forma sostanzialmente rettangolare, sporgendo dalla matrice mobile 54 per una altezza di molto inferiore alla altezza con cui sporgono i maschi fissi 70 dalla matrice fissa 52.

Ciascuna superficie estremale dei maschi fissi 70 è conformata per poggiare sulla corrispondente superficie estremale del relativo bottone 72, così da impedire il passaggio di materiale plastico tra le due, quando l’apparecchiatura 50 è chiusa, come visibile in figura 15.

L’altezza della pluralità di bottoni 72 consente di trattenere la griglia di deflusso 10 sulla matrice mobile 54 quando il materiale plastico è solidificato e l’apparecchiatura 50 si apre.

Inoltre, come visibile in figura 22, i bottoni 72 sono conformati appositamente per consentire la formazione della sezione massima delle nervature trasversali 30 e 32.

Come da figura 23 e 25, una prima superficie di contatto 82 della matrice fissa 52 va in battuta con una seconda superficie di contatto 84 della matrice mobile 54.

La cavità definita tra la matrice fissa 52 e la matrice mobile 54 è quasi interamente ricavata nella matrice fissa 52, mentre l’impronta è quasi completamente ricavata nella matrice mobile 54.

In altre parole, la porzione di matrice mobile 54 che forma la cavità che conterrà la griglia di deflusso 10 è completamente rientrante rispetto alla seconda superficie di contatto 84, mentre una porzione di matrice fissa 52 che forma la cavità che conterrà la griglia di deflusso 10, ossia i maschi fissi 70, sporge dalla prima superficie di contatto 82.

In questo modo, quando l’apparecchiatura 50 si apre, allontanando la matrice mobile 54 dalla matrice fissa 52, la griglia di deflusso 10 si sfila dalla matrice fissa 52, restando in questo modo sostanzialmente contenuta nella matrice mobile 54, come visibile in figura 16.

Grazie ad una siffatta costruzione dell’apparecchiatura 50 è possibile ottenere una griglia di deflusso 10 secondo l’invenzione, a differenza delle apparecchiature note.

L’invenzione è stata descritta secondo una modalità realizzativa in cui il manufatto, una griglia di deflusso, è realizzata per stampaggio ad iniezione di materiale plastico.

È beninteso che nell’ambito di tutela dell’invenzione sono compresi anche quei procedimenti e quelle apparecchiature che, secondo l’invenzione, prevedono lo stampaggio ad iniezione di griglie di deflusso aventi dimensioni, materiali e altri parametri di lavorazione variati a seconda del prodotto desiderato, ad esempio apparecchiature che presentino cavità multiple per realizzare più di una griglia di deflusso in contemporanea.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1) Apparecchiatura (50) per lo stampaggio ad iniezione di griglie di drenaggio (10) aventi una sezione trasversale ad arco in corrispondenza di una faccia (19), detta apparecchiatura (50) comprendendo una matrice fissa (52) e una matrice mobile (54), essendo ricavata almeno una cavità tra detta matrice fissa (52) e detta matrice mobile (54), detta almeno una cavità essendo atta a ricevere una quantità predeterminata di materiale fuso, caratterizzata dal fatto che l’impronta dell’almeno una cavità è ricavata quasi interamente nella matrice mobile (54), la quantità predeterminata di materiale fuso è quasi interamente contenuta in cavità ricavate nella matrice fissa (52), essendo ricavato in detta matrice fissa (52) un canale di colata (60).
2. 2) Apparecchiatura (50) secondo la rivendicazione precedente, in cui la matrice fissa (52) comprende una pluralità di maschi fissi (70), aventi forma tronco piramidale, essendo la direzione di riduzione della loro sezione opposta al verso di iniezione del materiale fuso nel canale di colata (60).
3. 3) Apparecchiatura (50) secondo la rivendicazione precedente, in cui la matrice mobile (54) comprende una pluralità di bottoni (72), che sporgono dalla matrice mobile (54) per un'altezza di molto inferiore all'altezza con cui sporgono i maschi fissi (70) dalla matrice fissa (52).
4. 4) Apparecchiatura (50) secondo la rivendicazione precedente, in cui ciascuna porzione estremale dei maschi fissi (70) è conformata per poggiare sulla corrispondente superficie estremale del relativo bottone (72), così da impedire il passaggio di materiale plastico tra le due, quando l’apparecchiatura (50) è chiusa.
5. 5) Apparecchiatura (50) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui una prima superficie di contatto (82) della matrice fissa (52) è conformata per andare in battuta con una seconda superficie di contatto (84) della matrice mobile (54), la porzione di matrice mobile (54) che forma la cavità che conterrà la griglia di deflusso (10) essendo completamente rientrante rispetto alla seconda superficie di contatto (84) e almeno una porzione di matrice fissa (52) che forma la cavità che conterrà la griglia di deflusso (10) sporgendo dalla prima superficie di contatto (82).
6. 6) Procedimento di stampaggio ad iniezione di griglie di drenaggio (10) aventi una sezione trasversale ad arco in corrispondenza di una faccia (19), caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: - porre a contatto una matrice mobile (54) con una matrice fissa (52), entrambe conformate in modo da definire almeno una cavità parzialmente ricavata nella matrice mobile (54) e parzialmente ricavata nella matrice fissa (52); - iniettare materiale plastico fuso nell’almeno una cavità mediante un canale di colata (60); - attendere la solidificazione del materiale plastico nell’almeno una cavità, ottenendo così una griglia di drenaggio (10) per ciascuna almeno una cavità; - allontanare la matrice mobile (54) dalla matrice fissa (52), la matrice fissa (52) sfilandosi dalla griglia di drenaggio (10), la griglia di drenaggio (10) restando aggrappata alla matrice mobile (54); - estrarre la griglia di drenaggio (10) dalla matrice mobile (54) per mezzo di almeno un estrattore (58), compreso nella matrice mobile (54), che fuoriesce spingendo la griglia di drenaggio (10).