RO119602B1 - Metodă şi instalaţie pentru formarea de articole structurale - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la o metodă de realizare a unor articole structurale, cum ar fi căşti de protecţie, cutii de răcire, paturi de sprijin, plăci pentru construcţii, toate formate dintr-un corp interior, de preferinţă, permeabil la aer, pe a cărui suprafaţă sau suprafeţe opuse a fost aplicat un înveliş sau strat ce conferă rezistenţă, care prezintă aderenţă îmbunătăţită între stratul exterior şi corpul propriu-zis, caracteristici superioare mecanice şi de absorbţie a şocurilor, datorate faptului că menţine o diferenţă de presiune a fluidului existent între stratul exterior şi corpul articolului, până când foaia termoplastică se răceşte, iar prin răcire, în această foaie, apar forţe de tensiune în toate direcţiile. Este descrisă şi o instalaţie de realizare a metodei. ŕ

Description

Invenția se referă la o metodă și o instalație pentru formarea unui articol având capacitatea de suport de încărcare și la articole astfel formate.

Invenția a fost realizată pentru aplicarea acoperirilor structurale la căști de protecție și este descrisă în continuare cu referire la aceasta și la alte aplicații. Se va aprecia însă că invenția nu e limitată la aceste domenii de aplicație particulare. Așa cum se va explica în continuare invenția este aplicabilă și pentru alte articole, incluzând palete de ridicare, recipiente de răcire sau încălzire, containere pentru articole fragile, de exemplu computere și articole structurale, incluzând componente pentru construcții sau forme de turnare, în special legate de depozitarea la temperaturi ridicate sau joase a mărfurilor.

Până în prezent, în particular căștile pentru cicliști au fost realizate dintr-un material ușor, energoabsorbant. Deși asemenea căști oferă un anumit grad de protecție, ele nu prezintă rezistență la penetrare și sunt ușor distruse în accidente, chiar de la primul impact. în plus, asemenea căști sunt ușor decolorate sau murdărite de către grăsimi, uleiuri, etc. Aspectul lor se deteriorează rapid din punct de vedere estetic.

Pentru prevenirea problemei decolorării au fost utilizate acoperiri textile. Sunt cunoscute o serie de acoperiri tip lycra, care pot fi ușor îndepărtate și curățate la nevoie. Alte soluții sunt reprezentate de acoperiri exterioare din plastic, care sunt realizate separat prin injectare, formare în vid etc. și înlăturate ulterior corpului căștii, fiind susținute printr-un adeziv de suprafață sau bandă adezivă. Asemenea metode de aplicare a acestor acoperiri sunt consumatoare de timp și volum de muncă și produc un număr mare de rebuturi.

Pentru rezolvarea acestor probleme, o acoperire separată formată în vid sau prin injectare a fost inserată în formă, înainte de realizarea corpului energoabsorbant al căștii. Deși se reduce volumul de muncă, apare contracția corpului în timpul formării. De asemenea, lipsa aderenței dintre acoperire și corp poate avea ca rezultat o asamblare instabilă. în plus, aceste acoperiri sunt capabile de a se întinde doar într-o direcție a formei, altfel nu ar fi posibilă scoaterea produsului din formă.

Tipurile existente de acoperiri contribuie mai puțin semnificativ la siguranța căștii și oferă efectiv numai avantaje estetice. Orice impact este preluat de către corpul căștii și nu de către acoperire.

în domeniul curselor de mare viteză, căștile de protecție trebuie să suporte forțe de impact mai mari, căștile folosite în prezent fiind grele și scumpe. De exemplu, e cunoscută utilizarea unui înveliș extern de policarbonat sau fibre de sticlă, armate și a unei cămăși interioare separate, care trebuie instalată ulterior în interiorul învelișului.

în alte domenii, utilizarea componentelor structurale necesită folosirea unor materiale grele și scumpe ca lemnul, oțelul etc. Greutatea și prețul cresc atunci când e urmărită rezistența la coroziune. Exemple de asemenea articole sunt paletele de transport, utilizate la transportul mărfurilor și incintelor izolate în învelișuri metalice, ca în cazul frigiderelor etc. De asemenea, unele materiale, cum ar fi lemnul utilizat la palete transportoare și forme pentru beton și pentru alte materiale ce necesită suport în timpul solidificării, devin din ce în ce mai puțin disponibile și deci mai scumpe.

în cazul răcitoarelor portabile sau incintelor de răcire (de exemplu cele vândute sub denumirea comercială ESKY sau ESKIE în Australia), produsele prezintă o rezistență mecanică scăzută. Asemenea produse au fost până în prezent realizate din polistiren expandat și, deși costul fabricației e scăzut, pot fi ușor crăpate sau distruse. De exemplu, un adult nu se poate așeza pe un asemenea produs fără a-l distruge.

în construcții sunt utilizate panouri de ciment de fibre celulozice (care au înlocuit panourile “fibro” de ciment de fibre de azbest). Totuși, asemenea panouri sau elemente de

RO 119602 Β1 acoperire, deși au cost scăzut și rezistență adecvată, odată instalate, pot fi distruse în timpul 1 transportului și instalării. Mai mult, aspectul acestor acoperiri este foarte puțin atractiv, ele neputând concura cu acoperirile de metal colorat, vândute cu denumirile comerciale 3 australiene Colourbond și Zincalume. Ar fi de dorit,.prin urmare, să fie îmbunătățite rezistența mecanică și aspectul unor asemenea panouri pentru construcții. 5

Publicația FR-A-2507443 descrie un procedeu de producere a caschetelor de siguranță pentru motocicliști sau altele asemenea și produsele obținute prin acest procedeu. 7

Cascheta conține cel puțin un strat de material deformabil și cel puțin un strat intern bielastic, de preferință termoplastic, pe interiorul unui corp concav rezistent la impact. Forma stratului 9 intern elastic este adaptată celei a cavității stratului intermediar.

Publicația US-A-4615438 descrie un ansamblu de carcasă pentru caschete, o 11 metodă și o instalație de fabricație a acestuia. Ansamblul este realizat prin inserția unui suport în carcasa caschetei, poziționarea carcasei și suportului într-o cavitate a unui dispozitiv 13 de formare, plasarea unei folii de material termoplastic pe una din laturile carcasei și ajustarea foliei, după ce aceasta a fost plasată. Procedura se repetă pentru a acoperi celelalte 15 părți ale carcasei.

DE-A-2404599 descrie un procedeu de fabricație a unor panouri sandwich, prin 17 acoperirea unui miez din material plastic spumat, de preferință din polistiren, cu o folie din plastic, în care folia este întinsă la o temperatură de cel puțin 1200°C, înainte de aplicare. 19 DE-894104 și GB-A-2103468 descriu un procedeu de finisare a unor produse din rășină armate, în particular pentru caschete protectoare, în care cel puțin un strat sau folie 21 de material termoplastic încălzit se aplică pe suprafața produsului din rășină. în continuare, pe strat se aplică presiune pneumatică pentru a determina aderența la suprafața produsului. 23 Stratul (folia)și produsul sunt lăsate să se răcească, astfel încât, prin contractare, stratul pătrunde și se fixează ferm de suprafața produsului. 25

WO 93/21014 descrie un procedeu de decorare a caschetelor, în care un desen decorativ se imprimă pe o folie din material plastic și apoi aderă în mod direct la suprafața 27 exterioară a unei caschete, prin formare în vid.

US-A-3654012 descrie o metodă de realizare a unui articol din material plastic com- 29 pozit, în care se încălzește un strat de material termoplastic, la o temperatură la care este formabil termic, după care folia de material încălzită se formează termic, după forma unui 31 corp termoplastic, prin utilizare ,de preferință, a unei tehnici de presiune diferențială de gaze.

Un obiectiv al prezentei invenții este eliminarea sau ameliorarea unora dintre deza- 33 vantajele soluțiilor aparținând stadiului actual al tehnicii.

în particular, problema pe care urmărește să o rezolve invenția este de a realiza o 35 metodă și o instalație pentru fabricarea de articole cu capacitate de suport de încărcare, cu aderență îmbunătățită între stratul exterior și corpul propriu-zis, caracteristici îmbunătățite 37 de rezistență mecanică și de absorbție a șocurilor, precum și un raport indicat forță pe greutate. 39

Conform unui prim aspect al prezentei invenții este descrisă o metodă de formare a unui articol având proprietăți de a prelua sarcini, constând dintr-un element interior ce defi- 41 nește forma, respectivul element interior ce definește forma fiind cel puțin parțial permeabil la fluid și având cel puțin un înveliș exterior, metoda cuprinzând următoarele etape: 43

A) încălzirea unei foi termoplastice, destinate a forma învelișul exterior;

B) aducerea foii încălzite alături de elementul interior, pentru a-l acoperi; 45

C) aplicarea unei diferențe de presiune a unui fluid între fețe opuse ale elementului interior și foii termoplastice, pentru ca foaia termoplastică să se conformeze formei 47

RO 119602 Β1 elementului interior și a se angaja reciproc cu elementul interior ce definește forma, aerul prins între foaia termoplastică și elementul interior ce definește forma trecând cel puțin prin elementul interior ce definește forma; și . D) răcirea foii termoplastice sau lăsarea ei să se răcească, caracterizată prin aceea că diferența de presiune a fluidului este menținută până când foaia termoplastică se răcește, prin răcire apărând, în foaia termoplastică, forțe de tensiune în toate direcțiile.

După dorință, ambele sau toate suprafețele elementului interior pot fi acoperite cu un înveliș corespunzător. Fluidul este, de preferință, gaz și nu lichid, aerul fiind considerat cel mai avantajos.

Conform unui al doilea aspect al invenției este propusă o instalație pentru formarea unui articol, având capacitatea de a prelua sarcini, constând din cel puțin un înveliș exterior și un element interior ce definește forma, elementul interior ce definește forma fiind cel puțin parțial permeabil la fluide, instalația menționată cuprinzând:

A) un dispozitiv de fixare a foii, pentru a fixa o foaie de material plastic în jurul periferiei unei foi sau adiacent unei perechi de margini opuse ale foii;

B) un element formator pentru a susține și sprijini elementul interior ce definește forma;

C) mijloace de translație pentru a deplasa elementul formator în raport cu dispozitivul de fixare a foii, deplasând împreună foaia și elementul interior ce definește forma;

D) mijloace de încălzire a unei foi termoplastice fixate în dispozitivul de fixare a foii, până la înmuierea cel puțin parțială a foii;

E) mijloace de creare a unei diferențe de presiune între foaia și elementul ce definește forma, în vederea conformării foii la elementul respectiv, astfel încât aerul prins între foaie și elementul interior ce definește forma să treacă prin respectivul element interior ce definește forma;

caracterizat prin aceea că instalația menționată mai cuprinde:

F) un sistem de răcire poziționat către suprafața foii care nu este angajată cu elementul interior ce definește forma, în care mijlocul diferenței de presiune menține diferența de presiune, până când foaia se răcește, prin răcire apărând forțe de tensionare în toate direcțiile.

De preferință, elementul ce definește forma, adică elementul interior sau corpul e suficient de permeabil, pentru a permite aerului să fie atras prin el drept consecință a diferenței de presiune. De preferință, corpul are o structură de matrice deschisă, deși alte aplicații includ mai multe deschideri distanțate unele de altele, extinzându-se între fețele interioară și exterioară a corpului, pentru a se facilita mularea foii pe partea exterioară a corpului.

De preferință, suprafețele interioară și exterioară ale corpului se termină la o margine periferică comună, iar foaia este adusă în contact cu cel puțin o parte a marginii respective. Foaia este, de asemenea, de preferință adusă în contact cu cel puțin o zonă a feței interioare.

De preferință, crearea unei diferențe de presiune implică realizarea unei zone de presiune scăzută pe fața interioară a corpului. Alternativ, este realizată o zonă de presiune ridicată pe fața exterioară a corpului. Ambele zone pot fi create simultan.

De preferință, pe măsură cefoaia se răcește (sau este răcită), ea tensionează corpul. De preferință, foaia ridică suficient temperatura suprafeței imediat adiacente a corpului interior, pentru a permite o oarecare înmuiere a acestuia, care, în schimb, facilitează o legătură laminată, uniune compozită sau sudare între foaie și corp. O suprafață rugoasă sau granulata a corpului crează o legătură mai solidă, probabil datorită unei fricțiuni crescute.

RO 119602 Β1

De preferință, elementul ce definește forma e realizat din polistiren expandat, totuși 1 așa cum reiese din descrierea aplicațiilor preferate, în funcție de aplicație, elementul ce definește forma poate include alte materiale, cum ar fi carton, carton granular, ciment de 3 fibre celulozice, lemn, alte forme de materiale plastice și alte substanțe poroase sau permeabile la aer. în plus, elementul ce definește forma poate include substanțe neporoase 5 care sunt transformate pentru a deveni poroase sau permeabile la aer, prin prevederea unei serii de găuri distanțate sau deschideri care străpung sau nu elementul. Prin aplicarea 7 progresivă a foii înmuiate asupra elementului interior, diferența de presiune acționează asupra amândurora, reunindu-le. 9

De preferință, materialul foii este selectat dintre sau reprezintă o combinație a următoarelor materiale: acrilonitril-butadien-stiren, poliester, stiren, policarbonat, PET, APET, 11 PETG, PVC, copolimer poliester/policarbonat și HDPE.

De preferință, foaia e răcită prin trecerea aerului rece, etc, peste articolul finit. O 13 alternativă mai lentă și deci mai puțin avantajoasă este răcirea pasivă la temperatura camerei. Dacă corpul are densitate mare, este de dorit a se menține căldura în foaie, pe 15 măsură ce ea dobândește forma finală. Este preferabilă o răcire rapidă a foii, după ce a dobândit o formă finală, pentru a se preveni expansiunea ulterioară a bulelor corpului de 17 polistiren, aceste bule fiind în fond sudate unele de altele. Dacă este necesar, se poate utiliza pulverizarea de apă în vederea răcirii. 19 într-o formă preferată, fața exterioară a corpului are aplicat un agent adeziv activat de căldură, pentru îmbunătățirea angajamentului dintre corp și acoperire. 21

De preferință, două sau mai multe acoperiri sunt formate secvențial pe corp.

Se dau, în continuare, exemple de realizare a prezentei invenții cu referire și la 23 figurile anexate, care reprezintă:

- fig.1, vedere în perspectivă și în explozie, ce prezintă o metodă de asamblare a unei 25 căști de protecție, aparținând stadiului actual al tehnicii;

- fig.2, secțiune transversală a căștii din fig.1, parțial formată;27

- fig.3, vedere similară celei din fig.2, prezentând însă casca formată;

- fig.4, schiță schematică a instalației, conform aplicației preferate;29

- fig.5, schiță a instalației din fig.4, în timpul unei prime etape a procedeului;

- fig.6, schemă similară celei din fig.5, prezentând următoarea etapă a procedeului;31

- fig.7, schemă similară celei din fig.6, prezentând următoarea etapă a procedeului;

- fig.8, schemă similară celei din fig.3, dar prezentând casca semi-formată, fabricată33 cu aparatul din fig.4-7;

- fig.9, schemă a unei porțiuni a unui material laminat;35

- fig. 10, vedere a porțiunii inferioare a unui pat de sprijin din două bucăți;

- fig.11, secțiune transversală de-a lungul traseului XI-XI din fig.10;37

- fig.12, secțiune trasversală de-a lungul traseului XII-XII din fig.10;

- fig.13, vedere laterală a patului de sprijin asamblat, format din două porțiuni 39 prezentate în fig.10;

- fig.14, vedere în perspectivă, în secțiune parțială, a unei incinte cu dublu scop - de 41 menținere prin izolare a unei temperaturi scăzute sau înalte - fabricată, conform unei alte aplicații practice a prezentei invenții; 43

- fig.15, vedere în perspectivă, în secțiune parțială, a părții laterale a porțiunii bazale a incintei din fig.14; 45

- fig.16, vedere în explozie a unei porțiuni de colț din fig. 15;

- fig.17, vedere în perspectivă, în secțiune parțială, a unei a doua părți laterale a 47 porțiunii bazale a incintei din fig. 14;

RO 119602 Β1

- fig.18, vedere în explozie a unei porțiuni din fig.17;

- fig.19, vedere în perspectivă a unui panou destinat unei camere de răcire sau refrigerator fabricat, conform unei alte aplicații;

- fig.20, perspectivă interioară prin ruptură a unei porțiuni a uneia dintre cele două foi ce alcătuiesc panoul din fig. 19;

- fig.21, secțiune transversală verticală printr-o bară de protecție, construită conform unei alte aplicații a prezentei invenții;

- fig.22, vedere în perspectivă a unei foi protectoare, acoperite cu un înveliș exterior;

- fig.23, secțiune de-a lungul traseului XXIII-XXIII din fig. 22, dar prezentând foaia protectoare după acoperire.

Cu referire la fig.1-3, casca de protecție 1 aparținând stadiului tehnicii e formată din trei părți: un înveliș exterior 2, un corp interior 3 și o ramă inferioară 4 (fig.3).

Corpul interior 3 este modelat din polistiren sau alt material plastic ușor, ce poate fi presat pentru a absorbi energie. Acesta e acoperit de un înveliș exterior 2 care e modelat sau format în vid, complementar suprafeței superioare a corpului 3. Așa cum e prezentat în fig.2, învelișul exterior 2 poate fi prevăzut cu diferite manșete 5 care pătrund parțial în deschiderile 6 formate în corpul 3. Totuși, adâncimea de pătrundere a manșetelor 5 nu trebuie să fie prea mare, pentru ca învelișul 2 să poată fi scos de pe forma sa (demulat).

Așa cum e prezentat în fig.3, odată ce învelișul 2 a fost așezat peste corpul 3 și făcut să adere la acesta prin intermediul unui adeziv corespunzător, o ramă 4 poate fi așezată peste periferia inferioară a corpului interior 3 și făcută să adere la el cu ajutorul unui alt adeziv corespunzător. Zona îmbinării dintre învelișul exterior 2 și rama 4 e acoperită prin intermediul unei benzi adezive 7. Alternativ, o bandă adezivă relativ lată e presată peste marginea liberă a învelișului 2 și rama corpului 3. Astfel e formată casca aparținând stadiului actual al tehnicii.

Casca aparținând stadiului actual al tehnicii prezintă mai multe dezavantaje, unul dintre cele mai semnificative fiind acela că nu este foarte rezistentă. Deși învelișul exterior conferă o anumită capacitate independentă de distribuție a încărcărilor, nu prezintă o rezistență ridicată, putând fi ușor deformat și determinând o rezistență scăzută la penetrare, în plus, asamblarea ramei 4 e consumatoare de timp și utilizarea unei benzi adezive pentru acoperirea deschiderii înguste dintre marginea superioară a ramei 4 și marginea inferioară a învelișului exterior 2 e la rândul ei consumatoare de timp și determină diferite limitări ale design-ului și aspectului general al căștii. Dezlipirea parțială a benzii adezive 7 este, de asemenea, în mod normal, primul semn al uzurii unei asemenea căști.

Prin utilizarea instațaiei prezentate în fig.4, poate fi fabricată o casă asemănătoare ca aspect exterior, dar diferită din punct de vedere structural de cea din fig. 1 -3. Instalația 10 prezintă un suport 11 pe care e montat un element formator cu mișcare alternativă, acționat prin intermediul cilindrilor hidraulici sau pneumatici 13. Deasupra elementului formator 12 e localizat un dispozitiv 14 pe a cărui periferie se fixează foaia 15 de material plastic. Un dispozitiv de încălzire 16 e montat pe roți, fiind deplasabil de-a lungul cadrului suport 11, putând fi localizat deasupra sau la distanță de dispozitivul de fixare 14. Deasupra dispozitivului de fixare 14 sunt poziționate o pereche de duze 17 conectate la pompa de aer 18. Duzele 17 pot fi deplasate prin intermediul cilindrilor hidraulici sau pneumatici 19. Elementul formator 12 e conectat la un rezervor de evacuare 20 care e golit prin intermediul pompei de aer 21. Elementele echipamentului sunt coordonate de către un controler convențional 22 ce încorporează circuite logice programabile.

RO 119602 Β1

Așa cum se observă în fig.5, un corp interior 33 format din polistiren expandat (EPS) 1 și prezentând mai multe deschideri 36 este plasat pe elementul formator 12. Un număr de proeminențe 23 se localizează în deschiderile corespondente 6. O foaie de plastic 15 este 3 fixată în dispozitivul de fixare 14, iar dispozitivul de încălzire rezistiv 16 este deplasat în poziția necesară, pentru a încălzi foaia de plastic 15. După un interval de timp predeterminat, 5 foaia 15 e încălzită la o temperatură predeterminată (tipic 135“C). Dispozitivul de încălzire 16 e retras înaintea începerii următoarei etape. în locurile în care temperatura ambientală 7 variază sau dacă sunt utilizate foi mai groase, poate fi practicată preîncălzirea foii. în plus, ambele fețe ale foii pot fi încălzite. 9

Așa cum e prezentat în fig.6, elementul formator 12 este ridicat de către cilindrii hidraulici sau pneumatici 13, presând în sus foaia încălzită 15, prin intermediul unui strat de 11 aer, cuprins între foaia 15, corpul interior 33 și elementul formator 12. Această deformare a foii încălzite 15 o subțiază mult și într-o manieră uniformă. 13

Așa cum e prezentat în fig.7, următoarea fază a procedeului este acțiunea vidului format în rezervorul de evacuare 20 asupra elementului formator 12. Inițial, prin găurile 26 15 din corpul interior 33 e evacuat aerul dintre acesta și foaia 15. Acesta alătură foaia 15 suprafeței exterioare a corpului interior 33, precum și inelului 25, în vederea izolării eficiente 17 a foii 15 în jurul elementului formator 12.

în plus, datorită diferenței de presiune, foaia 15 este determinată să pătrundă în 19 interior, în deschiderile 6 și în jurul marginii inferioare 34 a corpului interior 33. Pătrunderea foii 15 în deschiderea 6 e limitată de către proeminențele 23 de pe elementul formator 12. 21

Acțiunea continuă a vidului asupra elementului formator 12 atrage, de asemenea, aerul prin materialul corpului interior 33, care este de preferință permeabil pentru aer. Astfel, 23 gazul sau aerul eventual blocat între foaia 15 și corpul interior 33 este îndepărtat, în vreme ce foaia 15 e încă fierbinte și deci parțial lichidă. Căldura foii 15 asigură formarea legăturii 25 cu corpul interior 33. Diferența de presiune elimină posibilitatea formării bulelor de aer sub foaia 15. în plus, așa cum e prezentat cel mai bine în fig.8, prezența continuă a vidului pe 27 fața interioară a foii 15 determină atragerea acesteia de-a lungul marginii inferioare 34, continuându-se formarea. Aceasta determină apariția unei forțe de tensionare apreciabile, 29 acționând în toate direcțiile, în interiorul foii 15. Drept consecință, este conferită o mare rezistență structurală articolului acoperit. 31

Acțiunea vidului încetează apoi, procesul de formare fiind complet în acest moment, în vederea prevenirii încălzirii excesive a corpului EPS 33, duzele 17 sunt coborâte, ca în 33 fig.7 prin acțiunea cilindrilor hidraulici sau pneumatici 19 și asupra suprafeței superioare a foii 15 este trecut aer de răcire 24. Astfel, e prevenită încălzirea polistirenului expandat al 35 coprului interior 33 de către foaia 15.

Corpul acoperit 33 rezultat e prezentat în fig.8, după ce elementul formator 12a fost 37 retras de către cilindrii hidraulici sau pneumatici 19 și foaia 15 e eliberată din dispozitivul de fixare 14. Aceasta permite scoaterea căștii semifabricate, iar porțiunile rămase de prisos ale 39 foii 15 să fie îndepărtate, așa cum e indicat prin liniile întrerupte în fig.8.

Materialele preferate pentru foaia 15 includ acrilonitril-butadien-stirenul (ABS), 41 poliester, stiren și policarbonat sau o combinație a acestora. Un material preferat în mod particular este poliesterul amorf (APET). Acest material prezintă o mare rezistență la impact 43 și rupere și este în plus foarte durabil. De asemenea, e rezistent la ulei și grăsimi, radiații gama și mulți solvenți. 45

RO 119602 Β1

O persoană de specialitate va aprecia că, deși foaia 15 este pusă în contact cu corpul interior 33, prin aplicarea vidului pe fața sa inferioară, un rezultat similar poate fi obținut prin aplicarea unei presiuni pozitive pe fața superioară a foii 15, având ca efect împingerea și nu atragerea aerului prin corpul 33. Un avantaj al atragerii aerului prin corpul interior permeabil 33 este acela că, în cazul în care foaia încălzită 15 înmoaie EPS până la punctul în care gaze, cum ar fi pentanul sunt eliberate, aceste gaze pot fi evacuate în siguranță prin rezervorul 20 și pompa 21.

Facultativ, un agent adeziv (de preferință activat de căldură) poate fi aplicat pe suprafața exterioară a corpului interior 33, pentru a asigura o adeziune mai bună între foaia 15 și corpul interior 33, deși nu e neapărat necesar, contactul fiind suficient de intim. în mod tipic, grosimea foii 15 poate varia între 0,1 mm până la 10 mm, de preferință, în intervalul 0,25 mm - 3 mm și de preferință 0,5 mm - 0,7 mm pentru căștile de biciclist. Poate fi obținut un timp total de ciclu de aproximativ 10-60 s. O persoană de specialitate va înțelege că pot fi utilizate mai multe elemente formatoare 12 pentru o singură foaie 15 și pot fi prevăzute mai multe stații, crescându-se productivitatea.

în aplicațiile în care se utilizează foi mai groase sau permeabilitatea corpului 33 este redusă (de exemplu e utilizat EPS cu densitate ridicată) poate fi creată o diferență de presiune mai mare, prin aplicarea unei presiuni pozitive pe fața superioară a foii 15 și vidului pe fața inferioară a acesteia. Cel mai ușor mijloc de presurizare a suprafeței superioare a foii 15 este prin utilizarea aerului comprimat sau poate fi utilizat și un lichid.

Pentru a se reduce timpul necesar răcirii acoperirii, casca semifabricată e răcită prin intermediul unui curent de aer, de preferință aer rece.

Un avantaj suplimentar al procedeului îl constituie posibilitatea integrării altor componente în cască. De exemplu, dacă curelele de reținere a căștii sunt instalate înainte de aplicarea acoperirii, ele vor fi reținute între acoperire și calotă. Aceasta constituie un avantaj, în special în cazul căștilor de motociclist, la care mecanismele asociate vizorului pot fi încorporate în acoperire. Când se utilizează acoperiri rezistente la apă și substanțe chimice, mecanismele respective vor fi protejate în mod eficient la coroziune.

Alte aplicații pot consta în încorporarea unor bucșe filetate în corpul 33, înainte de realizarea acoperirii. După formarea acoperirii, aceasta poate fi străpunsă adecvat, pentru a permite atașarea accesoriilor de cască, de exemplu lanternă, locașuri pentru baterii, protecții pentru urechi, vizoare și altele, care pot fi atașate demontabil.

Casca realizată prin metoda de mai sus mai poate include acoperiri exterioare suplimentare din epoxizi sau uretani. Atunci când casca e destinată unor aplicații cu impact puternic, un strat suplimentar de densitate ridicată, absorbant al șocului este aplicat acoperirii 15, iar stratul de expoxid sau uretan este aplicat pe fața externă a stratului de densitate ridicată.

în unele aplicații, după formarea acoperirii 15, pe corpul 33 este realizată o a doua acoperire similară prin aceeași metodă. S-a demonstrat că, prin contactul intim dintre două acoperiri adiacente de 0,75 mm, se obține o rigidizare structurală mai mare decât în cazul unei singure acoperiri de 1,5 mm.

Se poate folosi un adeziv activat de căldură sau de alt tip între straturile adiacente, pentru consolidarea legăturii laminate.

După dorință, foaia de material plastic 15 poate fi colorată sau să includă tipărituri. Alternativ, materialul tipărit separat poate fi reținut între corpul 33 și o acoperire 15 transparentă. Aternativ, corpul 33 poate fi pictat sau tipărit înainte de acoperire. De asemenea, foaia de plastic poate fi pictată sau tipărită după acoperire.

RO 119602 Β1

Legătura intimă dintre stratul exterior și elementul interior determină o mare rezis- 1 tență structurală. în plus, prin simpla întoarcere a corpului interior 33 e posibilă aplicarea unei foi 15 pe ambele fețe ale acestuia. Când se realizează acest lucru, e preferabilă aplica- 3 rea unui agent adeziv în regiunea în care cele două foi 15 se suprapun. Când corpul interior este curbat, e indicat a se acoperi inițial suprafața concavă și ulterior suprafața convexă. Fa- 5 cultativ, prin prima foaie 15 aplicată poate fi inserat un ac sau tub, pentru a participa la aplicarea vidului asupra corpului 33, în timpul aplicării celei de-a doua foi 15. Un corp 33 prezen- 7 tând două foi de acoperire 15 e prezentat schematic în fig.9. Corpul interior 33 poate avea orice formă, incluzând nervuri de consolidare etc. 9 în consecință, pot fi fabricate articole foarte puternice și durabile și în același timp foarte ușoare, având aproape orice configurație. Asemenea articole prezintă rezistență me- 11 canică și proprietăți de absorbție a șocului excelente. De asemenea, prezintă o bună rezistență termică. Raportul rezistență/greutate este foarte ridicat în cazul acestor articole, ceea 13 ce implică avantaje, ca reducerea costului de transport, prin utilizarea acestor articole drept suport sau container pentru mărfurile transportate. 15

Așa cum se prezintă în fig. 10-13, poate fi realizat un pat de sprijin pentru utilizare în transportul și stocarea mărfurilor, în particular prin intermediul unui motostivuitor. Așa cum 17 se prezintă în fig. 13, patul de sprijin 40 e realizat din două corpuri identice 41 fixate unul de altul. Unul dintre corpurile patului de sprijin 41 e prezentat în fig. 10, în poziție inversată. 19

Așa cum se prezintă în fig.10-12, suprafața exterioară a patului de sprijin 41 este netedă cu excepția recesurilor 42 care includ capul unui șurub de strângere și piulița corespon- 21 dentă (nereprezentate). Fața interioară a corpului patului e prevăzută cu opt nervuri de consolidare 43 dispuse încrucișat, în unghi drept și pe diagonală. O nervură de consolidare 44 23 e, de asemenea, prevăzută la periferia corpului 41 al patului de sprijin. în cele patru colțuri ale corpului patului de sprijin sunt prevăzute patru reazeme în formă de L, iar cinci reazeme25 dreptunghiulare 46 sunt dispuse în centrul corpului patului de sprijin 41 și în centrul fiecărei laturi.27 în fig. 13 este prezentat patul de sprijin 40 format prin alăturarea în poziție a două corpuri 41.29 în fig.9 se observă că materialul sandwich format prin utilizarea a două straturi de folie de plastic 15 poate fi folosit pentru a înlocui laminatele similare, de exemplu cele formate 31 de către un strat exterior din folie de oțel și un strat interior de plastic, între care e localizat materialul izolator pentru un frigider casnic. Conform unei alte aplicații a prezentei invenții, 33 materialul utilizat pentru a realiza incinta unui frigider casnic convențional poate fi înlocuit de către un material cu caracteristicile generale indicate în fig.9 și format conform uneia sau 35 mai multor aplicații ale prezentei invenții. Aplicațiile prezentei invenții pot fi utilizate astfel la construcția camerelor de răcire sau camerelor de depozitare izolante, pentru care materialul 37 laminat poate fi utilizat la fabricarea pereților, podelei și tavanului.

Conceptul de utilizare a corpului interior 33 ca material izolator poate fi adaptat direct 39 pentru producerea unei incinte de menținere a unei temperaturi joase sau ridicate 51, așa cum e prezentat în fig. 14. Aici pereții laterali, podeaua și ușa sunt realizate din polistiren ex- 41 pandat, de exemplu. De asemenea, principiul general poate fi extins prin utilizarea corpului 33 nu ca material izolator termic, ci utilizând proprietățile izolatoare binecunoscute ale vidu- 43 lui. Aceasta implică formarea vidului între doi pereți, fiecare fiind reprezentat de către un corp interior 33 și un înveliș exterior 15. Astfel, e realizată o incintă “cu vid”, având orice 45 configurație și mărime convenabilă.

RO 119602 Β1

Cu referire la fig.15, este prezentată o secțiune parțială, o incintă de răcire sau încălzire 51. în fig.16 este prezentat un detaliu la scară mărită a unei porțiuni a peretelui lateral 50 din fig.15. Peretele 50 e fabricat din două structuri reprezentate de o cutie interioară 52 și o cutie exterioară 53. Cutia interioară 52 include un strat de EPS de densitate joasă 54, acoperit cu o foaie 55. Cutia exterioară 53 e alcătuită dintr-un strat de EPS de densitate ridicată, 56, acoperit cu o foaie 57, prin metodele descrise. între cele două cutii 52,53 este formată o cavitate 58. într-o variantă, cavitatea 58 poate fi umplută cu aer, iar într-o altă variantă, cavitatea 58 poate fi vidată. Pentru a solidariza cele două cutii 52,53, una de alta, în zona 60 poate fi aplicat un adeziv adecvat. Când se dorește vidarea cavității 58, aerul din cavitate este inițial pompat în exterior, iar între cele două foi 55, 57 de-a lungul ramei 61, este aplicat un agent izolant.

în fig.17 e prezentată o vedere laterală, parțial în secțiune, a incintei de răcire din fig.14. Structura podelei incintei de răcire este mai clar prezentată în secțiunea transversală, la scară mărită, din fig. 18. Se poate observa cum cutiile interioară 52 și exterioară 53 includ un număr de protuberanțe 62, 63 proiectate a veni în contact unele cu altele, pentru a oferi un sprijin într-o manieră similară celei descrise cu referire la patul de sprijin din fig.10-13. Prin intermediul protuberanțelor 62, 63, cutia interioară 52 e sprijinită de către cutia exterioară într-o poziție stabilă.

Nu este necesar ca între corp și acoperire să se producă o reacție chimică sau termică. De exemplu, în unele aplicații e utilizat un adeziv activat de căldură, pentru a asigura o legătură mai solidă, iar în alte aplicații se practică numai angajarea sub tensiune între corp și acoperire. Atunci când trebuie aplicată o acoperire groasă, este, deseori, avantajos a se aplica inițial un strat subțire, pentru a se proteja corpul de căldura necesară formării stratului secundar de acoperire, cu grosime mare.

O aplicație practică alternativă a invenției include un strat izolator termic pe suprafața exterioară a corpului 1, pentru a facilita formarea unor acoperiri cu grosimi mari sau utilizarea unui EPS de densitate mai mică. Asemenea acoperiri includ materiale termoizolante sau, mai puțin preferabil, vopsele reflectorizante și folii metalice. Alte materiale adecvate sunt desigur cunoscute persoanelor de specialitate.

în această aplicație practică, corpul și acoperirea asigură absorbția șocului și rezistența la penetrare. Se va aprecia însă că aceste proprietăți sunt îmbunătățite datorită legăturii tensionate, într-o manieră unică, dintre corp și acoperire.

Acoperirea poate fi realizată într-o gamă variată de grosimi, de exemplu de la 0,25 mm la aproximativ 3 mm, în cazul căștilor. Se pot realiza însă grosimi mult mai mari, atunci când e necesară o rezistență la penetrare mai importantă. Atunci când se utilizează APET, o grosime a acoperirii de 0,5-0,7 mm e, în general, suficientă pentru căști, deși sunt realizabile grosimi în intervalul 0,1-10 mm.

Corpul poate fi realizat dintr-o varietate de materiale. Dacă aceste materiale nu sunt suficient de permeabile la aer, corpul poate fi prevăzut cu mai multe deschideri distanțate, pentru a se permite trecerea aerului. De asemenea, este posibilă atragerea aerului pe lângă corp, din spațiul dintre corp și acoperire. Prin acest ultim procedeu se pot obține produse acceptabile, având însă o rezistență structurală redusă în comparație cu aplicațiile în care se utilizează pentru corp, un material permeabil la aer.

Se pot obține timpi de ciclu de aproximativ 20-60 s, deși e necesar un timp de răcire suplimentar. Nu este necesară întârzierea răcirii acoperirii, ca în cazul procedeelor de formare în vid actuale. Mai mult, se preferă ca imediat după formarea stratului acoperitor, răcirea căștii de protecție să fie realizată prin trecerea unui curent de aer, de preferință aer rece. De asemenea, este de preferat ca acoperirea să fie la o temperatură mult sub punctul de topire al materialului foii, înainte de dispariția diferenței de presiune.

RO 119602 Β1

Caracteristicile procedeului conform invenției prezentate mai sus permit selectarea 1 unor acoperiri, care în alte condiții nu pot fi realizate prin formarea în vid. De exemplu, e posibilă formarea unor acoperiri foarte subțiri, având o conductivitate termică ridicată. Orice 3 contracție ce poate apărea determină o angajare mai eficientă între acoperire și corp.

Alegerea compoziției materialului foii acoperitoare depinde de domeniul de utilizare 5 al produsului. în ce privește căștile de protecție, PET este un material adecvat, furnizând o acoperire cu rezistență foarte mare: are rezistență la impact și la rupere, ridicată, e rezistent 7 la radiații gama și ultraviolete și la coroziune chimică și acceptă acoperiri de suprafață ca vopselele și adezivii. Un material preferat este APET (poliesterul amorf). 9

Casca de protecție formată prin metoda descrisă mai sus poate include mai multe acoperiri exterioare, de exemplu dintr-o varietate de epoxizi și uretani. Atunci când casca e 11 destinată a rezista unor impacte puternice, la acoperirea de bază se adaugă un strat suplimentar de densitate ridicată, rezistent la șoc, iar stratul de epoxid sau uretan este aplicat 13 ulterior pe fața exterioară a stratului de densitate ridicată.

în unele aplicații ale invenției, după formarea acoperirii de bază pe corp, se reali- 15 zează o a doua acoperire asemănătoare prin aceeași metodă. S-a demonstrat, de exemplu, că angajamentul intim dintre două acoperiri adiacente de 0,75 mm oferă o rigiditate structu- 17 rală mai mare decât o singură acoperire de 1,5 mm. Cea de-a doua acoperire se va angaja cu prima acoperire, datorită diferenței de presiune și prin răcirea ulterioară va tensiona prima 19 acoperire. în aplicații alternative ale invenției, prima acoperire e perforată și include o mască temporară pe fața exterioară, pentru a preveni trecerea aerului prin perforații. După formarea 21 primei acoperiri, masca este îndepărtată. Formarea celei de-a doua acoperiri va beneficia de avantajul permeabilității la aer a primei acoperiri, pentru a se asigura un angajament intim 23 între acoperiri. Se poate utiliza un adeziv activat de căldură sau alt tip de adeziv între straturile adiacente, în vederea consolidării legăturii. 25

Rezistența crescută pe care acoperirea o conferă corpului căștii de protecție face ca procedeul să poată fi folosit și la alte aplicații. De exemplu, polistirenul cu o formă adecvată 27 sau alte materiale pot fi acoperite, pentru a se realiza panouri pentru pereții interiori sau despărțitori în construcții, răcitoare portabile, pereți pentru frigidere sau camere frigorifice, ta- 29 vane, podele și uși. De asemenea, prin acoperirea polistirenilor de densitate ridicată cu acoperiri mai groase pot fi produse panouri pentru automobile sau alte componente pentru auto- 31 vehicule. Se apreciază că pot fi formate prin acoperiri, conform invenției, articole având practic orice dimensiuni și forme. Aparatul de formare necesită o dimensionare adecvată, atunci 33 când dimensiunilor articolelor de format variază în raport cu cele ale căștilor de protecție.

Conform unui alt aspect al invenției este formată o acoperire structurală pe toate su- 35 prafețele unui articol. De exemplu, elementele structurale sunt acoperite, pentru a oferi o rezistență ridicată la solicitări mecanice, pătrunderea apei sau substanțe chimice și coroziune. 37 Astfel, elementele structurale din lemn solid, polistiren, plăci aglomerate, aluminiu sau alte metale sunt învelite într-un strat de plastic. 39 într-o aplicație particulară, o primă foaie de plastic e încălzită și ulterior aplicată pe cel puțin una dintre suprafețele elementului structural. O diferență de presiune este realizată 41 între prima foaie și element, pentru a se realiza contactul intim. O a doua foaie de plastic este apoi încălzită și adusă în contact cu cel puțin o altă suprafață a elementului structural 43 și e realizată o altă diferență de presiune, pentru a se facilita contactul intim al celei de-a doua foi cu elementul. Prima și cea de-a doua foaie se suprapun, realizând o acoperire pro- 45 tectoare continuă a elementului structural. în această aplicație, numai două foi formează o acoperire protectoare completă a elementului structural. în aplicații alternative, sunt nece- 47 sare trei saumai multe foi separate, suprapuse. De preferință, e utilizat un adeziv activat de căldură, în zonele de suprapunere dintre foile adiacente. 49

RO 119602 Β1 în cazul în care elementul structural este o prismă dreptunghiulară, de exemplu o scândură de lemn, este preferat ca prima foaie să fie adusă în contact cu una dintre suprafețele mari ale prismei și cu cel puțin o parte a.celor două suprafețe mici adiacente. Cea de-a doua foaie este apoi aplicată peste cealaltă suprafață mare a prismei și suprafețele mici adiacente, astfel încât se suprapune peste prima foaie pe suprafețele mici.

Un material care dispune de avantaje semnificative, când e format în corpul unei căști de protecție sau alt element structurai, are denumirea comercială GECET, fiind fabricat și distribuit de Huntsman Chemical Corporation, sub licența General Electric Company. Acest material e un amestec de oxid de polifenilenă și polistiren, impregnat cu pentan. Poate fi produs având o gamă de densități. Alte materiale preferate, în mod particular, sunt polipropilena expandată și materialul cu denumirea comercială CARIL.

Elementele fabricate din GECET, EPS sau materiale similare, de formă adecvată și incluzând o acoperire protectoare, conform prezentei invenții, au numeroase aplicații: de exemplu căști de protecție pentru motocicliști, panouri pentru construcții, scări, înlocuitori de lemn, incinte frigorifice, bariere de trafic și paturi pentru copii.

Folosirea unor acoperiri de grosime mare furnizează elemente structurale, având un raport rezistență/greutate ridicat. în plus, materialul miezului poate fi modelat cu ușurință, pentru a se obține o rezistență suplimentară care va fi ulterior îmbunătățită prin conformarea acoperirii la forma respectivă. Aceste proprietăți fac elementele structurale produse conform prezentei invenții, utilizabile ca panouri pentru pereți, uși și cadre de ferestre. Astfel EPS sau un material similar pentru miez, incluzând o acoperire, poate fi utilizat ca înlocuitor de lemn sau metal.

O aplicație avantajoasă în mod particular a invenției o constituie panourile utilizate la construcția unor elemente din zone cu restricții de temperatură, de exemplu camere de răcire, frigidere, laboratoare și altele asemenea. Cu referire la fig. 19 și 20, e prezentat un panou 120 utilizat la construcția unei camere de răcire. Panoul 120 include două foi dreptunghiulare 121 ș 122 din rășină expandată GECET, care sunt învelite împreună și menținute alăturate de către o acoperire 123.

Foaia 121 are o grosime uniformă, în vreme ce foaia 122 prezintă o față plană 124 și o față în relief 125. Fața 125 include o bordură periferică 126 care se extinde perpendicular pe fața 125, pentru a veni în contact cu periferia feței adiacente a foii 121.

Tot perpendiculare pe fața 125 sunt dispuse mai multe proiecții 127 distanțate unele de altele. Acestea sunt distribuite uniform pe fața 125 și au, de preferință, aceeași înălțime ca și bordura 126. Prin urmare proiecțiile vin, de asemenea, în contact cu fața adiacentă a foii 121.

După acoperirea foilor 121 și 122, prin învelișul 123, conform procedeului descris mai sus, este formată o cavitate izolată între cele două foi.

Bordura 126 include o deschidere 128 care permite retragerea aerului din cavitate sau introducerea în aceasta, a unui fluid ce condiționează temperatura. în cadrul aplicației respective, o pompă de vid 129 e conectată la deschiderea 128, pentru a menține vidul în interiorul cavității, în acest fel panoului 120 conferindu-i-se proprietăți izolatoare îmbunătățite. După realizarea vidului, deschiderea 128 poate fi închisă sau pompa 129 poate fi pusă periodic în funcționare pentru menținerea vidului.

Mai multe panouri modulare sunt cuplate pentru construcția unei camere de răcire de dimensiuni dorite. Panourile 128 pot fi interconectate prin deschiderile 128, fiind suficientă utilizarea unei singure pompe de vid 129. în plus, pompa 129 poate fi alimentată de către unitatea de refrigerare folosită pentru condiționarea aerului din interiorul camerei de răcire.

RO 119602 Β1

Existența vidului înaintat sau parțial în interiorul cavității facilitează, de asemenea, re- 1 pararea defectelor foilor 121 șau 122. Astfel, pot fi plasate petece peste porțiunile afectate ale foilor și, deși este necesară utilizarea unui adeziv, prin acțiunea vidului din cavitate, pete- 3 cui este atras și angajat izolator cu panoul.

Invenția este aplicabilă în mod similar incintelor frigorifice. în plus, pompa de vid 5 poate fi acționată prin mișcarea ușii incintei. Alternativ, poate fi utilizat motorul compresorului existent. 7

O altă aplicație a invenției este prezentată de barierele antifonice dispuse de-a lungul șoselelor. Sunt produse panouri modulare de GECET, EPS, etc, incluzând acoperiri con- 9 form invenției. Aceste panouri includ dispozitive complementare pentru interconectarea panourilor adiacente. Dimensiunile acestor panouri sunt prevăzute a fi 3m x 1 m x 100 mm, pu- 11 tând fi însă supuse variațiilor.

Acoperirea protectoare aplicată furnizează un panou rezistent la vandalism, la care 13 e facilitată curățarea, datorită suprafeței netede și naturii impermeabile a acoperirii. Durabilitatea este, de asemenea, mărită prin utilizarea unei acoperiri stabile la ultraviolete. 15

O altă aplicație a invenției este producția barelor de protecție, cum e cea prezentată în fig.21. Bariera 135 include un cadru 136 pentru susținerea unei bariere metalice curbate 17 137. O barieră suplimentară absorbantă a șocului 138 e construită conform invenției și include o față exterioară plană 139 și o față opusă 140, având o formă complementară barierei 19 137. Bariera 138 e construită din EPS cu densitate mare și include un înveliș de APET sau un material similar care să-i confere rezistență la penetrare. Bariera 138 este fixată de ba- 21 riera 137 și oferă o protecție suplimentară motocicliștilor sau cicliștilor împotriva șocurilor, componentele metalice fiind incluse în mod eficient într-un material absorbant de energie. 23 Acoperirea realizată în cazul oricăreia dintre aplicațiile precedente poate fi colorată sau nuanțată, după dorință. Alternativ, miezul de GECET sau EPS poate fi vopsit înainte de 25 aplicarea unei acoperiri transparente.

Produsele acoperite fabricate din EPS, GECET sau materiale de miez similare sunt, 27 în mod particular, utilizabile pentru ambarcațiuni, datorită capacității lor de plutire. De exemplu, pot fi produse carene ușoare pentru ambarcațiuni, dispozitive de transport pe apă perso- 29 nale și cabine. Alte articole fabricate în mod avantajos, conform invenției, pot fi colacele de salvare, mobilier pentru ambarcațiuni, containere pentru bărci de salvare și dispozitive de 31 transport pe zăpadă, ca cele având denumirea comercială SKIDO.

Materialul GECET acoperit este avantajos, în mod special, datorită temperaturii de 33 topire ridicate a acestui material de miez. Produsul rezultat este utilizabil pentru construția sterilizatoarelor, chiuvetelor, instalațiilor de apă caldă, etc. 35

Aplicațiile invenției pot fi utilizate, de asemenea, pentru producerea panourilor pentru cutii antifonice ale generatoarelor sau motoarelor ambarcațiunilor, pompelor pentru piscine 37 sau altor echipamente.

Articolele produse conform acestor aplicații ale invenției pot include un corp construit 39 dintr-un număr de componente separate, care sunt menținute orientate predominant de către acoperire. în unele aplicații, componentele separate ale corpului sunt făcute inițial să adere 41 unele de altele. De exemplu mai multe elemente de EPS pot fi cuplate pentru a forma coprul unei căști de protecție înaintea formării acoperirii structurale peste corpul respectiv. 43

Alternativ, un bloc de material, de exemplu EPS sau GECET, este tăiat cu un cuțit încălzit, pentru a se obține o suprafață de formă dorită. Pe suprafața respectivă este apoi 45 realizată o acoperire. Această metodă facilitează fabricarea prototipurilor și unicatelor. E de asemenea posibilă producția de masă a articolelor, de exemplu prin robotizare. 47

RO 119602 Β1

Elementele structurale construite conform invenției pot fi utilizate și la fabricarea catargelor pentru iahturi și corpurilor vehiculelor cu motor.

Căștile de protecție produse conform aplicațiilor invenției pot include o acoperire structurală pe fața interioară sau exterioară sau pe ambele fețe. Atunci când sunt necesare acoperiri de grosime mare, folosirea unei diferențe de presiune e suplimentată prin mijloace mecanice care facilitează modelarea inițială a foii, conform conturului corpului ce este acoperit.

în aplicațiile conform invenției pot fi utilizate în mod avantajos materiale refolosite. De exemplu, foaia de acoperire poate fi fabricată din sticle PET folosite, iar în alte aplicații corpul poate fi realizat din pastă de hârtie. Un domeniu particular de aplicație, unde sunt aplicabile materiale reciclate, este fabricarea pereților pentru construcții.

Angajamentul intim dintre corp și foaia acoperitoare determină obținerea unui articol având rezistență ridicată la impact. Această caracteristică e importantă, în special, în cazul căștilor de protecție. O acoperire pentru căști fabricată din APET este în mod special avantajoasă, deoarece acoperirea tinde să se muleze după forma agentului de impact. Angajamentul intim dintre corp și acoperire facilitează o distribuție largă a forței de impact asupra coprului.

O cască de protecție incluzând un corp EPS și un înveliș APET a fost testată de către Snell Memorial Foundation. în timpul acestor teste, un model de craniu acoperit de către casca de protecție testată este lăsat să cadă peste diferite nicovale în condiții controlate. Accelerația modelului de craniu este măsurată și exprimată în multipli ai accelerației gravitaționale. Dacă apare o valoare care depășeșete de 300 ori accelerația gravitațională, casca e necorespunzătoare. Pentru căștile de protecție clasice incluzând un corp EPS și o acoperire epoxidică s-au obținut valori de 170 -180 și 200 - 220, pentru impacte frontale și laterale. Un corp EPS similar incluzând o acoperire APET formată conform prezentei invenții determină valori de aproximativ 100, respectiv 150. Prin urmare, se înregistrează o îmbunătățire semnificativă a caracteristicilor de impact.

O altă aplicație a invenției e reprezentată de containerele de stocare a muniției. Un container fabricat conform invenției prezintă o mare rezistență de impact și durabilitate a stocării muniției. în particular, containerele izolează muniția de condițiile atmosferice mult mai eficient decât containerele disponibile în prezent. De asemenea, este semnificativă scăderea în greutate față de containerele tradiționale din lemn sau metal.

O altă utilizare avantajoasă a articolelor realizate cu aplicații ale invenției este înlocuirea placajului multistrat, folosit la formele pentru turnarea betonului. Cheresteaua utilizată în acest scop devine din ce în ce mai greu disponibilă și deci mai scumpă. încercările de a înlocui cheresteaua cu foi din materiale plastice nu au fost eficiente până în prezent, deoarece foile de material plastic nu sunt suficient de rezistente pentru a susține betonul umed.

Totuși, conform prezentei invenții, un element structural cu rezistența necesară poate fi realizat din foi de polistiren expandat, tăiate la forma și mărimea necesară și apoi acoperite cu două învelișuri 15. Fiecare înveliș 15 acoperă una dintre fețele opuse și este formată o zonă de suprapunere, de preferință de-a lungul marginilor foii. Astfel, articolul având formă și dimensiuni corecte este format în două etape. De asemenea, pot fi realizate modele preformate, incluzând porțiuni curbe și colțuri interioare. Deoarece rezistența este conferită la acoperirea articolului final, este evitată necesitatea fabricării unor forme complicate în așa fel, încât să fie rezistente. Dimpotrivă, forma e fabricată după modelul dorit, fără a se acorda importanță cerințelor de rezistență. Rezistența necesară e conferită formei finale prin acoperire.

RO 119602 B.1 în materialul plastic al foii 15 pot fi adăugați diferiți agenți de degajare, de exemplu 1 siliciu. Alternativ, suprafața formei poate fi acoperită de un strat subțire de material expandabil, ca de exemplu material plastic având numele generic “cling wrap” (înveliș aderent) și 3 vândut în Australia cu denumirea comercială GLAD WRAP. Acest înveliș este aplicat peste formă înainte de turnarea cimentului sau betonului și funcționează ca agent de degajare. 5

Conceptul contrucției formelor de turnare poate fi extins la construcția unor compartimente în unități frigorifice etc, care pot fi realizate dintr-o serie de panouri, având fiecare o7 margine de interconectare, cu un panou adiacent, cu panouri speciale, construite curbate și colțuri interioare pentru muchiile sau colțurile compartimentului din unitatea frigorifică. O9 asemenea unitate frigorifică poate fi repede asamblată la fața locului, din panourile interconectabile.11

Alte tipuri de panouri produse conform unei aplicații a prezentei invenții sunt prezentate în fig.22 și 23. O placă 70 din material fibros celulozic - de exemplu cel cunoscut sub 13 termenul generic “fibro” în Australia - urmează să fie acoperită cu un strat unic de material plastic 71, folosindu-se un aparat similar celui prezentat în fig.4-7. Suprafața superioară a 15 plăcii 70 e, de preferință, acoperită cu un strat de adeziv, activat de căldură. Stratul 71 este încălzit (de preferință la o temperatură în intervalul 130-150°C) și placa 70 deplasată în ra- 17 port cu foaia, astfel încât să fie aduse în contact. Aerul dintre placa 70 și stratul 71 este extras în maniera descrisă mai sus. în acest scop, prin placă pot fi practicate patru mici deschi- 19 deri 72 - 75, câte una în fiecare colț. Aceste deschideri, de altfel neesențiale, ajută la îndepărtarea aerului dintre placa 70 și stratul 71, evitându-se rămânerea aerului sechestrat sub 21 formă de bule în stratul 71.

Așa cum se prezintă în fig.23, stratul 71 având dimensiuni ușor mai mari decât placa 23 70 acoperă marginile acesteia. Dacă e folosit pentru căptușirea unui perete de exemplu, o suprafață a plăcii 70 este în mod normal lăsată neacoperită. Rezultă o acoperire rezistentă, 25 durabilă și protectoare la intemperii, care crește semnificativ rezistența plăcii 70. Suprafețele plăcii 70 ce trebuie acoperite pot fi colorate sau decorate în orice fel, pentru îmbunătățirea 27 aspectului.

Adezivii activați la căldură, folosiți conform metodei descrise mai sus, pot fi rășini 29 fenolice sau melaminice. Adezivul selectat trebuie să fie compatibil, atât cu miezul interior, cât și cu materialul de substrat. Sunt contraindicați adezivii care necesită ventilarea vaporilor. 31 Mai jos sunt prezentate, în tabele, diferite combinații de materiale ce pot fi utilizate în metodele prezentate mai sus: 33

Miezul interior	Materialul foii
Polistiren expandat (EPS)	APET - termoplastic
GECET	PET - termoplastic
CARIL	PETG - termoplastic
Polietilenă	Policarbonat
Poliuretan	Policarbonat/poliester
Material celulozic reciclat (Hârtie, carton, lemn)	ABS - Polistiren
Rășini având agenți de umplere minerali, incluzând cenușă liberă și ciment aerat	HIPS - polistiren

RO 119602 Β1

Tabel (continuare)

Miezul interior	Materialul foii
	SAN - polistiren
	LDPE - polistiren
	HDPE - polistiren
	Polipropilenă
	Vinii
	PMMA - acrilic
	Acetat de celuloză
	PBT - termoplastic
	PPE - termoplastic
	Acetat
	PVC

Se va deduce că fiecare material propus pentru miezul interior, din coloana din stânga, poate fi acoperit cu fiecare din materialele sub formă de foi, listate în coloana din dreapta.

Suprafața interioară a materialului sub formă de foaie poate fi decorată cu diverse vopsele, de exemplu vopseaua poliesterică pe bază de apă DURABOND. Asemenea vopsele sunt, de preferință, umplute cu trihidrat de alumină. Prin urmare, când asemenea vopsele sunt încălzite apa e eliberată și vopseaua se autorăcește. Aceasta servește la protejarea materialului miezului interior. în plus, în materialul foii pot fi adăugați diferiți agenți de umplere, absorbanți ai razelor ultraviolete, negru de fum, alți pigmenți, din acest punct de vedere, PETG fiind în mod particular util, datorită rezistenței sale la cristalizare. Proprietățile utile ale produsului final includ rezistența la căldură și frig, rezistența la oboseală și memoria de revenire a formei.

Prezenta invenție nu e limitată la un singur strat sau acoperire. Reiese cu ușurință că după decuparea de-a lungul liniilor întrerupte din fig.8, casca de protecție poate fi repoziționată pe elementul formator 12 din fig.4 și întregul procedeu descris cu referire la fig.5-8 să fie repetat, pentru a se crea un al doilea strat 15, care se supune peste primul strat aplicat în prealabil.

Au fost descrise numai unele aplicații ale prezentei invenții, putând fi operate modificări, evidente persoanelor de specialitate, fără îndepărtarea de scopul prezentei invenții. De exemplu, conform prezentei invenții, pot fi construite plăci pentru surfing sau pentru cărucioare.

Claims (28)

1. Revendicări

   1. Metodă de formare a unui articol având capacitatea de a prelua sarcini, constând dintr-un element (33) interior ce definește forma, respectivul element interior ce definește forma fiind cel puțin parțial permeabil la fluid și având cel puțin un înveliș exterior, metoda cuprinzând următoarele etape: ---—

   RO 119602 Β1

   A) încălzirea unei foi (15) termoplastice, destinată a forma învelișul exterior; 1

   B) aducerea foii (15) încălzite, alături de elementul (33) interior, pentru a-l acoperi;

   C) aplicarea unei diferențe de presiune a unui fluid, între fețe opuse ale elementului 3 (33) interior și foii (15) termoplastice, pentru ca foaia termoplastică (15) să se conformeze formei elementului (33) interior și a se angaja reciproc cu elementul (33) interior ce definește 5 forma, aerul prins între foaia (15) termoplastică și elementul (33) interior ce definește forma trecând cel puțin prin elementul interior ce definește forma; și 7

   D) răcirea foii (15) termoplastice sau lăsarea ei să se răcească, caracterizată prin aceea că diferența de presiune a fluidului este menținută până când 9 foaia termoplastică se răcește, prin răcire apărând, în foaia (15) termoplastică, forțe de tensiune în toate direcțiile. 11
2. 2. Metodă conform revendicării 1, în care etapa (B) cuprinde deplasarea elementului (33) interior ce definește forma, în raport cu foaia (15) termoplastică, în timp ce este 13 încălzită.
3. 3. Metodă conform revendicării 2, care mai cuprinde ținerea periferiei foii (15) termo- 15 plastice prin mijloace (14) de fixare și deplasarea elementului (33) interior ce definește forma prin planul foii (15) termoplastice, prin mișcarea relativă între elementul (33) interior ce defi- 17 nește forma și mijloacele (14) de fixare.
4. 4. Metodă conform revendicării 3, în care mijloacele (14) de fixare sunt staționare, 19 iar elementul (33) interior ce definește forma se deplasează.
5. 5. Metodă conform revendicării 1, în care elementul (33) interior, ce definește forma, 21 este permeabil, iar fluidul respectiv este tras prin elementul (33) ce definește forma, drept consecință a diferenței de presiune.23
6. 6. Metodă conform revendicării 5, în care elementul (33) interior ce definește forma este un material de matrice deschisă.25
7. 7. Metodă conform revendicării 5, în care elementul (33) interior ce definește forma include mai multe deschideri (26) de ventilare, distanțate unele de altele, extinzându-se între 27 fețele opuse ale elementului interior ce definește forma, pentru a facilita conformarea foii (15) termoplastice la elementul (33) interior ce definește forma.29
8. 8. Metodă conform revendicării 1, cuprinzând aplicarea unui al doilea înveliș (15) exterior, pe elementul (33) interior ce definește forma.31
9. 9. Metodă conform revendicării 8, în care cel de al doilea înveliș (15) este aplicat pe o față a elementului (33) interior, ce definește forma, care este opusă feței pe care este apli- 33 cată foaia termoplastică încălzită.
10. 10. Metodă conform revendicării 9, în care fețele opuse ale elementului (33) interior 35 ce definește forma se termină într-o margine periferică comună, iar cele două învelișuri sunt suprapuse cel puțin de-a lungul marginii periferice comune respective. 37
11. 11. Metodă conform revendicării 1, în care diferența de presiune a fluidului este creată printr-o zonă de fluid cu presiune negativă, pe o față a elementului (33) interior, ce 39 definește forma, la distanță de foaia (15) menționată.
12. 12. Metodă conform revendicării 1, care include crearea diferenței de presiune, prin 41 stabilirea unei zone de fluid cu presiune pozitivă, pe o față exterioară a elementului (33), ce definește forma, adiacent foii (15) menționate. 43
13. 13. Metodă conform revendicării 11, în care fluidul cuprinde un gaz.
14. 14. Metodă conform revendicării 13, în care gazul cuprinde aer. 45
15. 15. Metodă conform revendicării 1, în care foaia (15) termoplastică încălzită prinde și tensionează elementul (33) interior ce definește forma, când elementul interior ce 47 definește forma se răcește.

    RO 119602 Β1 ··$
16. 16. Metodă conform revendicării 1, în care foaia (15) termoplastică încălzită ridică suficient temperatura suprafeței imediat adiacente a elementului (33) interior ce definește forma, pentru a permite o oarecare înmuiere a respectivului element interior ce definește forma, care, în schimb, facilitează o legătură laminată între foaia (15) termoplastică și ele- f meniul (33) interior ce definește forma.
17. 17. Metodă conform revendicării 1, în care elementul (33) interior ce definește forma include un material selectat dintr-un grup, constând din materiale termoplastice expandate, lemn, particule de lemn aglomerate și ciment de fibre celulozice.
18. 18. Metodă conform revendicării 17, în care elementul (33) interior ce definește forma este un material termoplastic expandat, selectat dintr-un grup, constând din polistiren expandat (EPS), polistiren expandat cu densitate ridicată (HDEPS), un amestec de eter polifenilenic (PPE) și polistiren (PS) impregnat cu pentan, un amestec de oxid de polifenilenă și polistiren impregnat cu pentan, polietilenă, și polipropilenă expandată.
19. 19. Metodă conform revendicării 1, în care învelișul (15) exterior este selectat din cel puțin un grup, constând din:

    - butadienă stiren acrilonitrilic (ABS); poliester; stiren; policarbonat;

    - tereftalat de polietilenă (PET); tereftalat de polietilenă amorfă (APET); glicoltereftalat de polietilenă (PETG);clorură de polivinil (PVC);

    - copolimer de poliester/policarbonat și polietilenă de înaltă densitate (HDPE).
20. 20. Metodă conform revendicării 1, incluzând etapa de aplicare a unui adeziv activat de căldură, pe o suprafață a elementului (33) interior ce definește forma, pentru a se cupla cu foaia (15) termoplastică încălzită.
21. 21. Instalație pentru formarea unui articol, având capacitatea de a prelua sarcini, constând din cel puțin un înveliș (15) exterior și un element (33) interior ce definește forma, elementul interior ce definește forma fiind cel puțin parțial permeabil la fluide, instalația menționată cuprinzând:

    A) un dispozitiv (14) de fixare a foii, pentru a fixa o foaie (15) de material plastic, în jurul periferiei unei foi sau adiacent unei perechi de margini opuse ale foii;

    B) un element (12) formator, pentru a susține și sprijini elementul interior ce definește forma;

    C) mijloace (13) de translație, pentru a deplasa elementul formator, în raport cu dispozitivul de fixare a foii, deplasând împreună foaia (15) și elementul (33) interior ce definește forma;

    D) mijloace (16) de încălzire a unei foi (15) termoplastice, fixate în dispozitivul (14) de fixare a foii, până la înmuirea cel puțin parțială a foii;

    E) mijloace (20,21) de creare a unei diferențe de presiune între foia (15) și elementul (33) ce definește forma, în vederea conformării foii la elementul respectiv, astfel încât aerul prins între foaie și elementul interior ce definșete forma să treacă prin respectivul element interior ce definește forma, caracterizat prin aceea că instalația menționată mai cuprinde

    F) un sistem (17) de răcire, poziționat către suprafața foii care nu este angajată cu elementul (33) interior ce definește forma, în care mijlocul (20, 21) al diferenței de presiune menține diferența de presiune, până când foaia (15) se răcește, prin răcire apărând forțe de tensionare în toate direcțiile.
22. 22. Instalație conform revendicării 21, la care sistemul de răcire respectiv cuprinde cel puțin o duză pentru debitarea unui curent (24) de aer.

    RO 119602 Β1
23. 23. Instalație conform revendicării 21, în care mijloacele (16) de încălzire respective 1 sunt deplasabile, în mod reciproc, către și dinspre dispozitivul (14) de fixare a foii.
24. 24. Articol având capacitatea de a prelua sarcini, fabricat conform metodei din 3 revendicarea 1.
25. 25. Articol conform revendicării 24, cuprinzând o barieră de izolare termică.5
26. 26. Articol conform revendicării 25, prezentând un spațiu liber interior.
27. 27. Articol conform revendicării 26, în care spațiul liber respectiv este eliminat.7
28. 28. Articol conform revendicării 27, în care spațiul liber respectiv este eliminat în mod continuu sau intermitent.9