IT202000008521A1 - Metodo e impianto di produzione di materiale lastriforme - Google Patents

Description

Domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:

?METODO E IMPIANTO DI PRODUZIONE DI MATERIALE

LASTRIFORME?

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un impianto di produzione di materiale lastriforme.

In particolare, la presente invenzione concerne un impianto di produzione di materiale lastriforme a partire da un blocco di schiuma di materiale viscoelastico.

La presente invenzione ? inoltre relativa ad un metodo di produzione di materiale lastriforme.

La schiuma di materiale viscoelastico ? un materiale sempre pi? utilizzato in ambito sia di arredamento ed accessori per la casa, soprattutto per materassi e cuscini.

Ad esempio strati di spessore di qualche centimetro sono utilizzate nella composizione di materassi in aggiunta ad altri materiali oppure anche nella produzione di trapunte.

Per questi prodotti sono utilizzate pertanto lastre di schiuma di grande estensione cos? da minimizzare gli inevitabili scarti che si genererebbero con una produzione in fogli.

La produzione di grandi estensioni di lastre in schiuma viscoelastica ? quindi ottenuta mediante la cosiddetta schiumatura in continuo che prevede l?emissione di schiuma da rispettive bocche su un sottostante nastro trasportatore.

Si tratta in sostanza di una sorta di estrusione in continuo che comporta per? alcuni inconvenienti.

Un primo inconveniente ? dovuto al fatto che le bocche emettono il materiale viscoelastico in forma fluida che immediatamente dopo l?erogazione inizia la fase di espansione per arrivare alla dimensione finale desiderata. Poich? la superficie superiore della lastra in formazione (e in espansione) ? libera, la stessa presenter? molte imperfezioni essenzialmente dovute alle bolle di gas che emergono in superficie ed anche al fatto che la stessa espansione, essendo libera, non risulter? esattamente uniforme in tutta la superficie.

Un altro inconveniente connesso alla schiumatura in continuo ? dato dalla necessit? di pulizia degli ugelli che costringe gli operatori ad interrompere l?erogazione dopo una certa quantit? di materiale erogato. Ad oggi la lunghezza massima standard di una lastra ottenuta con schiumatura in continuo ? attorno ai 30 metri lineari. I sistemi di produzione di tipo noto sono nel complesso non soddisfacenti anche per l?elevato spreco di materiale dovuto alla rifinitura delle lastre necessaria per un loro agevole utilizzo.

Scopo della presente invenzione ? pertanto quello di fornire un impianto di produzione di materiale lastriforme in grado di superare gli inconvenienti della tecnica nota e che sia al contempo di semplice ed economica realizzazione e di pratico utilizzo.

Ulteriore scopo ? quello di fornire un impianto di produzione di materiale lastriforme che consenta di minimizzare gli scarti di materiale e garantisca al contempo elevate produzioni.

Un altro scopo ancora dell?invenzione ? quello di fornire un metodo di produzione di materiale lastriforme che sia efficace e di pratica ed economica attuazione.

Secondo l'invenzione, questi scopi ed altri ancora sono raggiunti da un impianto ed un metodo di produzione di materiale lastriforme comprendenti le caratteristiche tecniche descritte nelle allegate rivendicazioni.

Le caratteristiche tecniche dell'invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente descritte nelle rivendicazioni allegate e i suoi vantaggi sono evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, con riferimento ai disegni allegati che ne illustrano una forma di realizzazione esemplificativa e non limitativa, in cui: - la figura 1 illustra, in una vista prospettica schematica una prima porzione particolare dell?impianto di produzione di materiale lastriforme secondo la presente invenzione;

- la figura 2 illustra, in una vista schematica in elevazione frontale, una seconda porzione dell?impianto di produzione di materiale lastriforme secondo la presente invenzione;

- la figura 3 illustra, in una vista schematica in pianta dall?alto, la porzione dell?impianto di produzione di materiale lastriforme di cui alla figura 2;

- la figura 4 illustra, in una vista schematica in elevazione laterale, una terza porzione dell?impianto di produzione di materiale lastriforme secondo la presente invenzione.

Secondo quanto illustrato in figura 1, l?impianto di produzione di materiale lastriforme secondo l?invenzione, comprende un cassone parallelepipedo, indicato con il numero 1 di riferimento, di formatura di un blocco 2 di schiuma di materiale viscoelastico.

Il cassone 1 di formatura ? a conformazione scatolare e presenta un basamento e quattro pareti 3 laterali apribili e/ rimovibili per facilitare l?estrazione del blocco 2 di schiuma di materiale viscoelastico.

Il blocco 2 di schiuma di materiale viscoelastico, nel seguito indicato per brevit? anche solo come blocco 2, ? realizzato a partire da una quantit? determinata di materiale viscoelastico in forma fluida.

Con l?espressione ?quantit? determinata? si intende una quantit?, espressa in volume o in peso, tale da generare, al termine della fase di espansione della schiuma, il completo e preciso riempimento del cassone 1 di formatura.

Le fasi di preparazione della miscela di materiale viscoelastico in forma fluida e di successivo riempimento del cassone non sono ulteriormente descritte nel corso della presente trattazione.

Analogamente, seppur teoricamente facente parte dell?impianto oggetto della presente trattazione, non sar? descritta la stazione di erogazione atta ad erogare il materiale viscoelastico in forma fluida all?interno del cassone 1 di formatura.

Come chiaramente illustrato in figura 1, all?interno del cassone 1 sono disposte, lungo quattro spigoli orizzontali del parallelepipedo da esso definito, rispettive quattro anime 4 di formatura.

Le anime 4 di formatura presentano una forma approssimativamente prismatica a base triangolare, con l?ipotenusa del triangolo che ? per? curva, in modo da definire una superficie curva atta ad arrotondare gli spigoli del blocco di schiuma generato all?interno del cassone 1 stesso.

In altre parole, con riferimento a quanto illustrato in figura 1, la presenza delle anime 4 di formatura all?interno del cassone 1 fa s? che il blocco 2 di schiuma assuma, a seguito della sua espansione all?interno del cassone 1 stesso, una forma non parallelepipeda ma, piuttosto, tale da approssimare un cilindro a base ellittica.

I vantaggi di tale arrotondamento degli spigoli del cassone e del relativo blocco 1 che ne deriva, saranno pi? evidenti nel seguito della presente trattazione. Vantaggiosamente, almeno le due anime 4 di formatura superiori sono amovibili cos? da consentire un agevole estrazione del blocco 2 di schiuma dal cassone 1 di formatura ed una altrettanto agevole preparazione del cassone 1 per una nuova colata di materiale.

Secondo la preferita forma realizzativa illustrata nelle allegate figure, le due anime 4 di formatura superiori sono connesse a due rispettive pareti 3 laterali per essere rimosse contestualmente a queste ultime quando il cassone 1 di formatura viene aperto per liberare il blocco 2 formato.

Secondo quanto illustrato nelle figure 2 e 3, l?impianto di produzione secondo l?invenzione comprende una taglierina 5 a pantografo, atta a tagliare il blocco 1 per ricavarne una lastra 6, quest?ultima visibile in figura 4.

Con riferimento alla figura 2, la taglierina 5 comprende una lama 7 a movimento alternativo, configurata per eseguire un taglio a spirale del blocco 1, in modo da realizzare una lastra 6 continua dal blocco 1 stesso con la lastra 6 stessa disposta avvolta a spirale.

La suddetta spirale, traccia del relativo taglio a spirale, ? raffigurata esemplificativamente nel blocco 2 tagliato, illustrato in figura 4.

Ai fini della presente trattazione si parla di spirale senza con ci? limitarsi alla formazione di spire semicircolari, potendosi altres? comprendere anche spire allungate di forma sostanzialmente semi-ellittica.

Vantaggiosamente, la lama 7 ? del tipo a filo in quanto per eseguire il suddetto percorso a spirale ? ottimale che la sua dimensione trasversale sia la pi? ridotta possibile.

Se la lama fosse altres? del tipo a nastro, potrebbe realizzare tagli imperfetti nei tratti curvi, specialmente quelli a ridotto raggio di curvatura in vicinanza del centro del blocco 2.

Con riferimento a quanto illustrato in figura 2, la lama 7 si estende longitudinalmente secondo una direzione D1 determinata orizzontale.

La lama 7 ? operativamente vincolata, in corrispondenza di proprie estremit? longitudinali, a due teste 8 oscillanti le quali imprimono appunto, alla lama 7 stessa, il movimento alternativo mediante il quale questa esercita la propria azione di taglio del blocco 2 di schiuma.

Le teste 8 oscillanti, opportunamente protette da rispettivi carter, sono mobili tra loro in sincronia, secondo una direzione D2 verticale, ortogonale alla citata direzione D1 determinata orizzontale ed anche secondo una direzione D3 perpendicolare al piano di figura 2, ed anche perpendicolare ad entrambe le citate direzioni D1 e D2.

Mediante opportuni mezzi di movimentazione, di tipo sostanzialmente noto e non ulteriormente descritti, le citate teste 8 oscillanti, durante le fasi di taglio, sono mosse lungo le citate direzioni D2 e D3 in modo da far percorrere alla lama 7 a filo il desiderato percorso a spirale.

I tratti curvi della spirale risultano da una combinazione dei rispettivi moti delle teste 8 oscillanti secondo le due direzioni D2 e D3.

Secondo quanto illustrato nella figura 3, l?impianto secondo l?invenzione comprende, immediatamente all?esterno della taglierina 5, in corrispondenza di un imbocco della stessa, un basamento 9 di supporto del blocco 2 di schiuma.

Il basamento 9 di supporto ? configurato per ruotare il blocco 2 di schiuma attorno ad un asse verticale, non illustrato, perpendicolare al piano di figura 3 e ad avanzare lo stesso blocco 2 di schiuma all?interno della taglierina 5 a pantografo, secondo il verso della freccia F1.

Vantaggiosamente, il basamento 9 di supporto comprende un primo 10 ed un secondo 11 nastro trasportatore avvolti ad anello su rispettivi rulli non illustrati.

I nastri trasportatori 10, 11 primo e secondo sono disposti affiancati e si sviluppano tra loro paralleli. I nastri trasportatori 10, 11 primo e secondo sono motorizzati singolarmente per poter avanzare secondo versi anche tra loro discordi.

Mediante l?avanzamento discorde dei nastri 10, 11 ? infatti possibile far ruotare il blocco 2 di schiuma sostanzialmente su s? stesso, alla stregua dei mezzi cingolati in cui la rotazione discorde dei cingoli determina un percorso curvo per il mezzo stesso con raggio di curvatura anche molto ridotto, tendente a zero. Mediante invece l?andamento concorde dei nastri 10, 11 ? possibile avanzare il blocco 2 di schiuma secondo un percorso rettilineo, nello specifico secondo il verso della freccia F1.

L?impianto secondo l?invenzione comprende inoltre un dispositivo ottico, non illustrato, disposto in corrispondenza della taglierina 5 e configurato per proiettare, sul blocco 2 da tagliare posizionato all?interno della taglierina 5 stessa, l?immagine del percorso a spirale da far seguire alla lama 7 a filo. In altre parole, mediante il citato e non illustrato dispositivo ottico ? proiettata su una parete laterale del blocco 2 di schiuma un?immagine rappresentativa del percorso di taglio (a spirale) che percorrer? la lama 7 a filo.

La proiezione dell?immagine consente vantaggiosamente all?operatore di ottimizzare lo sfruttamento del materiale del blocco 2, limitando conseguentemente gli scarti.

Vantaggiosamente, ? previsto un movimento di aggiustamento reciproco tra l?immagine proiettata ed il blocco 2, cos? da posizionare l?immagine ed il conseguente taglio nella posizione pi? corretta.

Tale movimento di aggiustamento ? vantaggiosamente attuato anche mediante mezzi, non illustrati, atti a variare l?altezza da terra del blocco 2 di schiuma all?interno della taglierina.

Il citato e non illustrato dispositivo ottico ? vantaggiosamente di tipo laser.

Con riferimento a quanto illustrato in figura 4, l?impianto secondo l?invenzione comprende inoltre un?unit? 12 di condizionamento della lastra 6 continua ottenuta dal taglio a spirale del blocco 2 di schiuma. L?unit? 12 di condizionamento comprende una stazione 13 di srotolamento in corrispondenza della quale ? posizionato il blocco 2 di schiuma che ? stato tagliato a spirale nella taglierina 5, la quale stazione 13 di srotolamento ? configurata per svolgere la lastra 6 continua disposta a spirale.

L?unit? 12 di condizionamento comprende poi una stazione 14 di faldatura disposta immediatamente a valle della stazione 13 di srotolamento, la quale stazione 14 di faldatura ? configurata per disporre la lastra 6 continua svolta, in falde sovrapposte.

Sempre con riferimento alla figura 4, la citata stazione 13 di srotolamento comprende due nastri 15, 16 trasportatori tra loro adiacenti e presentanti rispettivi piani di sviluppo tra loro inclinati.

In dettaglio, di tali due nastri 15, 16 trasportatori il nastro 15 ? posizionato fisso, ovverosia con il proprio piano di sviluppo presentante un?inclinazione fissa rispetto al terreno, mentre il nastro 16 presenta il proprio piano di sviluppo ad inclinazione variabile, nel senso che lo stesso pu? variare la propria inclinazione rispetto al terreno e al piano di sviluppo del nastro 15 fisso.

I citati piani di sviluppo dei due nastri 15, 16 traportatori sono entrambi perpendicolari al piano di figura 4 e sulla stessa figura 4 sono indicate le rispettive tracce P15, P16 con relative linee tratteggiate.

Vantaggiosamente, il nastro 16 trasportatore ad inclinazione variabile ? atto ruotare, mediante rispettivi mezzi attuatori non illustrati, attorno ad un fulcro disposto in prossimit? di una sua estremit? 16a inferiore adiacente all?altro nastro 15 fisso.

L?inclinazione del nastro 16 trasportatore ? scelta in base alle dimensioni ed al peso del blocco 2 di schiuma da srotolare, in modo da ottimizzare appunto lo srotolamento dello stesso.

Per provocare ed agevolare lo srotolamento della lastra 6 continua che compone il blocco 2 tagliato a spirale, l?unit? 12 di condizionamento comprende una calandra 17, presentante due rulli dei quali almeno uno motorizzato. La calandra 17, con anche l?interposizione di rulli 18 di rinvio, esercita sulla lastra 6 del blocco 2 un?azione di trascinamento secondo il verso della freccia F2.

La calandra 17 alimenta quindi la lastra 6 svolta, alla stazione 14 di faldatura.

La stazione 14 di faldatura comprende un braccio 19 oscillante, di tipo sostanzialmente noto, configurato per imprimere alla lastra 6 in caduta una spinta alternata atta alla creazione di successive falde sovrapposte.

La lastra 6, disposta in falde sovrapposte, si accumula quindi su un carrello 20 posto inferiormente al braccio 19 oscillante.

Secondo quanto illustrato sempre nella figura 4, l?impianto secondo l?invenzione comprende vantaggiosamente una stazione 21 di confezionamento della lastra 6 continua disposta in falde sovrapposte. La stazione 21 di confezionamento comprende un dispositivo 22 di pressatura configurato per comprimere la lastra 6 continua disposta in falde diminuendone il volume.

La stazione 21 di confezionamento comprende inoltre, non illustrati, mezzi atti ad avvolgere la lastra 6 compattata dal dispositivo di pressatura, in un opportuno materiale avvolgente.

Vantaggiosamente il citato materiale avvolgente comprende una pellicola termoretraibile.

L?invenzione, come detto, ? anche relativa ad un metodo di produzione di materiale lastriforme.

Il metodo comprende le fasi di:

- predisporre un cassone 1 parallelepipedo di formatura di un blocco 2 di schiuma di materiale viscoelastico; - versare nel citato cassone 1 una quantit? determinata di materiale viscoelastico in forma fluida;

- attendere per un tempo determinato il completamento del processo di espansione e la formazione del blocco 2 di schiuma;

- estrarre dal cassone il blocco 2 di schiuma formato; - tagliare il blocco 2 di schiuma con un taglio continuo sviluppantesi secondo un percorso a spirale, configurato per ricavare dal blocco 2 stesso una lastra continua di spessore sostanzialmente costante.

La citata fase di predisporre un cassone 1 parallelepipedo di formatura comprende la fase di disporre all?interno di tale cassone 1 una pluralit? di anime 4 di formatura atte ad arrotondare gli spigoli del citato parallelepipedo.

La citata fase di tagliare il blocco 2 di schiuma ? attuata con una lama 7 a filo a movimento alternativo. La fase di tagliare il blocco 2 di schiuma ? vantaggiosamente attuata mediante una taglierina 5 a pantografo dotata della citata lama 7 a filo.

Inoltre, ? vantaggiosamente prevista la fase di proiettare sul blocco 2 da tagliare, disposto all?interno della taglierina 5 a pantografo, l?immagine del percorso a spirale che seguir? la citata lama 7 a filo.

Il metodo comprende inoltre la fase di svolgere la lastra 6 continua disposta a spirale.

Tale fase di svolgere ? vantaggiosamente attuata mediante una stazione 13 di srotolamento comprendente due nastri trasportatori.

Il metodo secondo l?invenzione comprende inoltre la fase di disporre in falde sovrapposte la lastra 6 continua svolta nella stazione 13 di srotolamento.

L?impianto ed il metodo di produzione di materiale lastriforme secondo l?invenzione risolvono gli inconvenienti citati e conseguono importanti vantaggi. Un primo vantaggio connesso all?invenzione ? dato dal fatto di superare le problematiche connesse alla schiumatura in continuo in quanto la lastra di materiale ? ricavata da un blocco la cui formatura risulta tecnicamente semplice e non richiede lunghe e costose attivit? di manutenzione delle bocche di erogazione. Un ulteriore vantaggio connesso all?invenzione ? dato dalla possibilit? di ricavare lastre di lunghezza anche molto maggiore a quelle ottenute con la schiumatura in continuo.

Un altro vantaggio ancora connesso all?invenzione ? dato dalla limitazione degli scarti di materiale, in particolare grazie alla presenza delle anime di formatura che consentono un arrotondamento degli spigoli del materiale che si avvicina alla curvatura della spirale di taglio, con ci? limitando appunto il materiale perso a causa del taglio curvo.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto di produzione di materiale lastriforme, comprendente: - un cassone (1) parallelepipedo di formatura di un blocco (2) di schiuma di materiale viscoelastico a partire da una quantit? determinata di materiale viscoelastico in forma fluida; - una taglierina (5) a pantografo comprendente una lama (7) a movimento alternativo, configurata per eseguire un taglio a spirale di detto blocco (2) di schiuma in modo da realizzare una lastra (6) continua da detto blocco (2) di schiuma con detta lastra (6) disposta a spirale.
2. 2. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralit? di anime (4) di formatura disposte all?interno di detto cassone (1) e configurate per arrotondare gli spigoli del blocco (2) di schiuma generato all?interno di detto cassone (1).
3. 3. Impianto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che dette anime (4) di detta pluralit? sono almeno in parte amovibili.
4. 4. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un?unit? (12) di condizionamento di detta lastra (6) continua, detta unit? (12) di condizionamento comprendendo una stazione (13) di srotolamento configurata per svolgere detta lastra (6) continua disposta a spirale, ed una stazione (14) di faldatura configurata per disporre detta lastra (6) continua svolta, in falde sovrapposte.
5. 5. Impianto secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta stazione (13) di srotolamento comprende due nastri (15, 16) trasportatori presentanti rispettivi piani (P15, P16) di sviluppo tra loro inclinati.
6. 6. Impianto secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che almeno uno di detti due nastri (15, 16) trasportatori ? mobile per variare l?inclinazione del proprio piano (P15, P16) di sviluppo rispetto al piano (P15, P16) di sviluppo dell?altro di detti nastri (15,16) trasportatori.
7. 7. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un basamento (9) di supporto di detto blocco (2) di schiuma disposto ad un imbocco di detta taglierina (5) a pantografo, detto basamento (9) di supporto essendo configurato per ruotare detto blocco (2) di schiuma attorno ad un asse verticale e per avanzare detto blocco (2) di schiuma all?interno di detta taglierina (5) a pantografo.
8. 8. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo ottico configurato per proiettare su detto blocco (2) da tagliare l?immagine del percorso a spirale da far seguire a detta lama (7).
9. 9. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una stazione (21) di confezionamento di detta lastra (6) continua disposta in falde sovrapposte, detta stazione (21) di confezionamento comprendendo un dispositivo (22) di pressatura configurato per comprimere detta lastra (6) continua disposta in falde, diminuendone il volume.
10. 10. Metodo di produzione di materiale lastriforme, comprendente le fasi di: - predisporre un cassone (1) parallelepipedo di formatura di un blocco (2) di schiuma di materiale viscoelastico; - versare in detto cassone (1) una quantit? determinata di materiale viscoelastico in forma fluida; - attendere per un tempo determinato il completamento del processo di espansione e la formazione del blocco (2) di schiuma; - estrarre dal cassone detto blocco (2) di schiuma formato; - tagliare detto blocco (2) di schiuma con un taglio continuo sviluppantesi secondo un percorso a spirale, configurato per ricavare da detto blocco (2) una lastra (6) continua di spessore sostanzialmente costante.
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detta fase di predisporre un cassone (1) parallelepipedo di formatura comprende la fase di disporre all?interno di detto cassone (1) una pluralit? di anime (4) di formatura atte ad arrotondare gli spigoli di detto parallelepipedo.
12. 12. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 10 e 11, caratterizzato dal fatto che detta fase di tagliare detto blocco (2) di schiuma ? attuata con una lama (7) a filo a movimento alternativo.
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di proiettare su detto blocco (2) da tagliare l?immagine del percorso a spirale che seguir? detta lama (7).
14. 14. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 10 a 13, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di svolgere detta lastra (6) continua disposta a spirale.
15. 15. Metodo secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di disporre in falde sovrapposte detta lastra (6) continua svolta.