ITMC20080214A1 - MANUFACTURING SYSTEM OF POLYESTER PRINTED CEILING. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo: accompanying a patent application for an industrial invention entitled:
“SISTEMA DI FABBRICAZIONE DI PLAFONIERE STAMPATE IN POLIESTERE”. “MANUFACTURING SYSTEM OF PRINTED POLYESTER CEILING LIGHTS”.
TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION
La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto un sistema di fabbricazione di plafoniere stampate in poliestere, nonché lo specifico stampo progettato al fine dell’attuazione di tale sistema. This patent application for industrial invention relates to a system for manufacturing polyester printed ceiling lights, as well as the specific mold designed for the purpose of implementing this system.
Va detto innanzitutto che le particolari plafoniere destinate ad essere ottenute sulla base della presente idea inventiva sono del tipo preferibilmente destinate ad uso industriale o civile, ai fini della protezione di fonti luminosi consistenti in lunghi tubi al neon. First of all it must be said that the particular ceiling lights intended to be obtained on the basis of the present inventive idea are of the type preferably intended for industrial or civil use, for the purpose of protecting light sources consisting of long neon tubes.
Come è noto, ciascuna di tali plafoniere adotta una struttura scatolare allungata, sostanzialmente parallelepipeda ed aperta superiormente per tutta la sua lunghezza. As is known, each of these ceiling lights adopts an elongated box-like structure, substantially parallelepiped and open at the top along its entire length.
Si può dire altrimenti che una simile plafoniera rechi una sezione trasversale sostanzialmente ad “U”, per il fatto di essere costituita da una parete rettangolare di fondo, stretta ed allungata, circoscritta perimetralmente da quattro sponde. It can be said otherwise that such a ceiling light has a substantially U-shaped cross section, due to the fact that it consists of a rectangular bottom wall, narrow and elongated, circumscribed perimeter by four sides.
In particolare la sua anzidetta apertura superiore risulta necessaria al fine di consentire l’inserimento al suo interno dei tubi al neon da proteggere. In particular, its aforementioned upper opening is necessary in order to allow the insertion of the neon tubes to be protected inside it.
Ebbene per illustrare debitamente le peculiarità ed i vantaggi della presente invenzione si ritiene opportuno riferirsi brevemente alla tecnica anteriore. Well, in order to duly illustrate the peculiarities and advantages of the present invention, it is considered appropriate to refer briefly to the prior art.
In tal senso va detto che fino ad ora una plafoniera del tipo appena descritto viene ottenuta sottoponendo una sottile bandella (o listello) di poliestere ad un processo di termoformatura capace di conferirle l’anzidetta desiderata forma tridimensionale. In this sense it must be said that until now a ceiling light of the type just described has been obtained by subjecting a thin strip (or strip) of polyester to a thermoforming process capable of giving it the aforementioned desired three-dimensional shape.
La formatura di una simile bandella è destinata infatti a prodursi a caldo nell’ambito di un stampo composto da un’opportuna matrice cooperante con un rispettivo punzone. The forming of such a strip is in fact intended to be produced in the heat of a mold consisting of a suitable matrix cooperating with a respective punch.
All’interno della matrice è prevista un’impronta di pianta sostanzialmente rettangolare, stretta ed allungata, dotata di una sezione trasversale sostanzialmente ad “U” capovolta, entro cui è destinato ad insediarsi esattamente il corrispondente punzone. Inside the matrix there is a substantially rectangular, narrow and elongated footprint, equipped with a substantially inverted "U" cross section, within which the corresponding punch is intended to settle exactly.
In particolare la formatura di una plafoniera richiede che la matrice ed il punzone siano sottoposti ad una fase di riscaldamento che precede quella della vera e propria chiusura dello stampo. In particular, the shaping of a ceiling light requires that the die and the punch are subjected to a heating phase which precedes that of the actual closing of the mold.
In tal modo matrice e punzone sono in grado di trasmettere un calore piuttosto elevato alla bandella che subisce dapprima un rammollimento e poi, all’atto della chiusura dello stampo, un’autentica liquefazione che ne assicura una perfetta modellabilità all’interno dello stampo medesimo. In this way, the die and the punch are able to transmit a fairly high heat to the strip which first undergoes a softening and then, upon closing the mold, an authentic liquefaction that ensures perfect modeling within the mold itself.
Va precisato peraltro che la perfetta modellatura del poliestere si ottiene anche in virtù della notevole pressione di serraggio dello stampo medesimo. It should also be noted that the perfect molding of the polyester is also obtained by virtue of the considerable clamping pressure of the mold itself.
È come dire, insomma, che la desiderata termoformatura di ciascuna delle anzidette bandelle in poliestere si produce per l’effetto combinato della notevole pressione generata dalla chiusura dello stampo e dall’elevato grado di riscaldamento raggiunto preventivamente dalla bandella medesima. In short, it is like saying that the desired thermoforming of each of the aforementioned polyester strips is produced by the combined effect of the considerable pressure generated by the closure of the mold and the high degree of heating previously achieved by the strip itself.
Non appena si abbia la certezza che la fase di termoformatura si sia compiuta, non resta che riaprire lo stampo e provvedere all’estrazione della plafoniera. As soon as you are sure that the thermoforming phase has been completed, all that remains is to reopen the mold and remove the ceiling light.
A questo punto occorre ancora attendere che il manufatto così ottenuto completi il suo raffreddamento e consolidamento. At this point it is still necessary to wait for the manufactured article thus obtained to complete its cooling and consolidation.
Ebbene proprio quest’ultima fase risulta di certo la più critica , in quanto la diminuzione della temperatura tende a produrre, a carico di una simile plafoniera, deformazioni incontrollate, le quali, se non contrastate opportunamente, tendono a renderla inidonea all’uso e condannarla immediatamente allo scarto. Well, this last phase is certainly the most critical, since the decrease in temperature tends to produce uncontrolled deformations on such a light fixture, which, if not appropriately counteracted, tend to make it unsuitable for use and condemn it. immediately to discard.
Più precisamente questo deprecabile effetto deformante si produce in conseguenza del ritiro cui va normalmente soggetto il poliestere, un ritiro che non si genera in maniera omogenea su tutti i punti del manufatto, ma che piuttosto si manifesta con maggiore incidenza nelle zone in cui l’anzidetto materiale di stampaggio presenta uno spessore maggiore. More precisely, this deplorable deforming effect is produced as a consequence of the shrinkage to which polyester is normally subjected, a shrinkage that is not generated homogeneously on all points of the product, but rather manifests itself with greater incidence in the areas where the aforementioned molding material has a greater thickness.
Visto che le quattro sponde perimetrali di una simile plafoniera sono collegate da una sola parete di fondo, è facile comprendere come un simile manufatto presenti una struttura “non equilibrata”, destinata dunque a reagire in maniera non omogenea alla tensioni indotte dal ritiro cui va soggetto il poliestere in fase di raffreddamento. Since the four perimeter sides of such a ceiling light are connected by a single back wall, it is easy to understand how such an artifact has an "unbalanced" structure, therefore destined to react in a non-homogeneous way to the tensions induced by the shrinkage to which it is subject. the polyester in the cooling phase.
È come dire che le notevoli tensioni che si manifestano, in una simile occasione, in seno alla parete longitudinale di fondo della plafoniera non trovano alcuna forza di compensazione, proprio per il fatto che la plafoniera medesima risulta aperta superiormente It is like saying that the considerable tensions that occur, on such an occasion, within the longitudinal back wall of the ceiling light do not find any compensation force, precisely due to the fact that the ceiling light itself is open at the top.
Ebbene un simile squilibrio di forze tende spesso a provocare un vistoso inarcamento, da un’estremità longitudinale all’altra, a carico di una plafoniera ormai consolidata, tanto da renderla immediatamente inservibile. Well, such an imbalance of forces often tends to cause a conspicuous arching, from one longitudinal end to the other, of a well-established ceiling light, so much so as to make it immediately useless.
L’indizio più evidente di un simile inarcamento consiste nel fatto che la parete longitudinale di fondo di una simile plafoniera perde la propria perfetta planarità per assumere invece un profilo convesso (o “spanciato”) verso l’interno. The most obvious indication of such an arching consists in the fact that the longitudinal back wall of such a ceiling light loses its perfect flatness to instead assume a convex (or "bulging") profile towards the inside.
Per meglio illustrare la tecnologia suddetta e la sua principale problematica si ritiene opportuno riferirsi alle allegate figure 1A, 1B, 2A e 2B. To better illustrate the above technology and its main problem, it is considered appropriate to refer to the attached figures 1A, 1B, 2A and 2B.
Ebbene la figura 1A mostra, con un disegno in sezione, un tradizionale stampo (S) utilizzato per la formatura delle anzidette plafoniere e dunque costituito da una matrice (1) con relativa impronta (1a) e da un corrispondente punzone (2); in particolare questi due componenti sono mostrati in posizione aperta. Figure 1A shows, with a sectional drawing, a traditional mold (S) used for forming the aforementioned ceiling lights and therefore constituted by a matrix (1) with relative imprint (1a) and by a corresponding punch (2); in particular these two components are shown in the open position.
Come si può notare, tale impronta (1a) reca un profilo ad “U” capovolta, in cui la faccia longitudinale (1b), così come del resto la faccia longitudinale (2a) del corrispondente punzone (2), risultano perfettamente piane. As can be seen, this imprint (1a) has an inverted "U" profile, in which the longitudinal face (1b), as well as the longitudinal face (2a) of the corresponding punch (2), are perfectly flat.
Nell’ambito di tale stampo (S) viene modellata, previo riscaldamento una bandella in poliestere (B), destinata a dar luogo alla desiderata plafoniera (3); la presenza di tale bandella (B) può essere verificata nella figura 1B che mostra lo stampo medesimo (S) nel suo assetto operativo di chiusura. Within this mold (S) a polyester strip (B) is modeled after heating, destined to give rise to the desired ceiling light (3); the presence of this strip (B) can be verified in figure 1B which shows the mold itself (S) in its closing operating position.
Conformemente ad una simile struttura dello stampo di formatura (S), la plafoniera (3) che ne viene estratta, ancora non completamente raffreddata e consolidata, presenta un profilo perfettamente piano; così come mostrato nella figura 2A. In accordance with a similar structure of the forming mold (S), the ceiling light (3) that is extracted from it, still not completely cooled and consolidated, has a perfectly flat profile; as shown in Figure 2A.
Questa condizione di perfetta planarità si può verificare con particolare riferimento alla parete di fondo (3a) della plafoniera medesima. This condition of perfect flatness can occur with particular reference to the back wall (3a) of the ceiling light itself.
Tuttavia – come anticipato – il successivo raffreddamento del materiale di stampaggio genera, in seno ad un simile manufatto (3), tensioni in grado di provocarne l’incurvatura nel senso mostrato nella figura 2B. However - as anticipated - the subsequent cooling of the molding material generates, within a similar product (3), tensions capable of causing it to bend in the direction shown in Figure 2B.
Proprio al fine di porre rimedio a questo inconveniente, e dunque nella prospettiva di ridurre al minimo gli scarti di lavorazione, già da tempo è invalso l’uso di depositare le plafoniere appena estratte dai rispettivi stampi su particolari supporti, denominati “conformatori” nel gergo del settore. Precisely in order to remedy this inconvenience, and therefore with a view to minimizing processing waste, the use of depositing the ceiling lights as soon as they have been extracted from their respective molds on particular supports, called "conformators" in the jargon of the sector.
Ciascuno di tali conformatori consiste in pratica in una struttura portante verticale dal fronte della quale aggettano a sbalzo coppie di bracci sostanzialmente orizzontali sui quali, per l’appunto, una plafoniera appena estratta dal rispettivo stampo deve essere appoggiata, in prossimità delle sue estremità con la sua apertura rivolta verso l’alto. Each of these conformators consists in practice of a vertical bearing structure from the front of which protruding pairs of substantially horizontal arms on which, precisely, a ceiling light just extracted from the respective mold must be placed, near its ends with the its opening facing up.
In questo senso si può comprendere come una simile plafoniera, sotto il proprio peso (o eventualmente zavorrata), tende a flettersi e ad assumere il profilo curvilineo di una trave appoggiata alle due estremità, dove la freccia della massima flessione si dispone in mezzeria. In this sense it can be understood how such a ceiling light, under its own weight (or possibly ballasted), tends to flex and take on the curvilinear profile of a beam resting at both ends, where the arrow of maximum flexion is placed in the middle.
Nei fatti un simile fenomeno si rivela assai vantaggioso, in quanto capace di contrastare efficacemente l’anzidetta tendenza spontanea all’inarcamento che le plafoniere manifestano nel corso del loro raffreddamento. In fact, such a phenomenon turns out to be very advantageous, as it is capable of effectively counteracting the aforementioned spontaneous tendency to arch that the ceiling lights manifest during their cooling.
Occorre in ogni caso sottolineare che anche questa consolidata tecnologia (fondata sull’impiego degli anzidetti conformatori) non manca di mostrare inconvenienti tutt’altro che irrilevanti. In any case, it should be emphasized that even this consolidated technology (based on the use of the aforementioned conformers) does not fail to show drawbacks that are anything but irrelevant.
Questi risultano legati non soltanto alla macchinosità e alle lungaggini dell’operazione relativa alla deposizione sui rispettivi conformatori delle plafoniere non ancora consolidate, ma anche ai notevoli costi che gravano sui fabbricanti che vogliano dotarsi di un congruo numero di tali conformatori. These are linked not only to the cumbersome and time-consuming operation relating to the deposition on the respective conformers of the ceiling lights not yet consolidated, but also to the considerable costs that affect manufacturers who want to equip themselves with an adequate number of such conformers.
In questo contesto tecnologico consolidato lo scopo specifico della presente invenzione è quello di riuscire ad ottenere plafoniere in poliestere esenti da qualsiasi rischio di deformazione strutturale, pur evitando il ricorso agli anzidetti tradizionali conformatori e dunque all’insegna di un sostanziale risparmio di tempo e di denaro. In this consolidated technological context, the specific purpose of the present invention is to be able to obtain polyester ceiling lights free from any risk of structural deformation, while avoiding the use of the aforementioned traditional conformators and therefore in the pursuit of substantial savings in time and money. .
Per ottenere un simile vantaggioso risultato si è pensato, in particolare, di eseguire lo stampaggio di una plafoniera del tipo anzidetto all’interno di uno stampo in grado di conferire alla stessa un inarcamento, da un’estremità longitudinale all’altra, in una direzione inversa rispetto a quello che tende spontaneamente a manifestarsi a suo carico a causa delle riferite tensioni strutturali, dovute al ritiro non omogeneo del materiale di stampaggio. In order to obtain such an advantageous result, it was thought, in particular, to carry out the molding of a ceiling light of the aforementioned type inside a mold capable of giving it a bow, from one longitudinal end to the other, in one direction. inverse with respect to that which spontaneously tends to manifest itself against it due to the referred structural tensions, due to the non-homogeneous shrinkage of the molding material.
Se è vero allora che una simile plafoniera tende spontaneamente a deformarsi in maniera che la sua parete longitudinale di fondo assuma una sorta di concavità verso l’esterno, lo stampo concepito nell’ambito della presente idea inventiva abbia la capacità di attribuire alla plafoniera che si modella al suo interno una pre-arcuatura nel senso inverso, vale a dire con la propria parete longitudinale di fondo che presenta una bombatura verso l’esterno. If it is true then that such a ceiling light spontaneously tends to deform so that its longitudinal back wall assumes a sort of concavity towards the outside, the mold conceived in the context of the present inventive idea has the ability to attribute to the ceiling light that it inside it molds a pre-arch in the reverse direction, that is to say with its own longitudinal bottom wall which has a camber towards the outside.
In questo contesto la perfetta planarità di questa stessa parete longitudinale di fondo, ma in realtà dell’intera plafoniera, tende poi a ristabilirsi spontaneamente per effetto di quelle anzidette tensioni strutturali non omogenee che si manifestano in seno ad un simile manufatto nel corso del suo successivo raffreddamento. In this context, the perfect flatness of this same longitudinal back wall, but in reality of the entire ceiling light, then tends to spontaneously re-establish itself as a result of those aforementioned non-homogeneous structural tensions that occur within a similar building during its subsequent cooling down.
Si comprende insomma che quelle stesse deformazioni spontanee che tendono a provocare un indebito inarcamento a carico di una plafoniera che sia estratta dal proprio stampo in un assetto di perfetta planarità, in questo caso tendono a condurre in una condizione di perfetta planarità una plafoniera che sia estratta dal rispettivo stampo in un assetto inarcato verso l’esterno. In short, it is understood that those same spontaneous deformations that tend to cause an undue arching of a ceiling light that is extracted from its mold in a perfectly flat setting, in this case tend to bring a ceiling light that is extracted into a condition of perfect flatness. from the respective mold in an outward arching arrangement.
Si può altrimenti affermare che l’autentico nucleo inventivo del sistema secondo il trovato sia stato quello di sfruttare vantaggiosamente, ai fini della realizzazione di una plafoniera in poliestere, quelle stesse tensioni strutturali spontanee (che si manifestano in fase di raffreddamento) che nella tecnica anteriore costituivano, invece, un inconveniente grave e sostanzialmente ineludibile. It can otherwise be said that the authentic inventive core of the system according to the invention was to advantageously exploit, for the purposes of making a polyester ceiling light, those same spontaneous structural tensions (which occur during the cooling phase) as in the prior art instead, they constituted a serious and substantially unavoidable inconvenience.
Per maggiore chiarezza esplicativa la descrizione del trovato prosegue con riferimento alla tavola di disegno allegata, avente solo valore illustrativo e non certo limitativo in cui: For greater clarity of explanation, the description of the invention continues with reference to the attached drawing table, having only illustrative and certainly not limiting value in which:
- la figura 3A mostra, con un disegno in sezione ed in assetto di apertura, il nuovo stampo realizzato ai fini dell’attuazione del sistema in questione; - Figure 3A shows, with a sectional drawing and in the opening position, the new mold made for the purpose of implementing the system in question;
- la figura 3B è analoga alla precedente, ma mostra lo stampo medesimo nel suo assetto operativo di chiusura; Figure 3B is similar to the previous one, but shows the mold itself in its closing operating position;
- la figura 4A mostra, con un disegno schematico, l’assetto assunto da una plafoniera appena estratta dall’anzidetto stampo, dunque prima che sia completato il suo raffreddamento; - Figure 4A shows, with a schematic drawing, the structure assumed by a ceiling light just extracted from the aforementioned mold, therefore before its cooling is completed;
- la figura 4B, sostanzialmente analoga alla precedente, mostra l’assetto assunto dalla medesima plafoniera al termine del suo raffreddamento-consolidamento; - Figure 4B, substantially similar to the previous one, shows the structure assumed by the same ceiling light at the end of its cooling-consolidation;
- la figura 5 è una tabella informativa. - figure 5 is an information table.
Con riferimento alla figura 3A, lo stampo secondo il trovato (S1) risulta usualmente composto da una matrice (10) nell’ambito della quale è ottenuta un’impronta di pianta rettangolare (10a), stretta ed allungata, nonché dotata di una sezione sostanzialmente ad “U” capovolta. With reference to Figure 3A, the mold according to the invention (S1) is usually composed of a matrix (10) within which a rectangular (10a), narrow and elongated footprint is obtained, as well as having a substantially upside down "U".
Con tale matrice (10) è chiamato a cooperare un corrispondente punzone (20) capace di insediarsi esattamente nell’anzidetta impronta (10a), nel momento in cui l’intero stampo sia portato nella sua condizione operativa di chiusura, mostrata in figura 3B. A corresponding punch (20) capable of settling exactly in the aforementioned cavity (10a) is called to cooperate with this die (10), when the entire mold is brought into its closed operating condition, shown in Figure 3B.
Naturalmente, anche in questo caso, prima di chiudere lo stampo medesimo occorre frapporre tra matrice (10) e punzone (20) una bandella in poliestere (B), in maniera tale che la stessa possa subire poi la desiderata formatura a caldo. Naturally, also in this case, before closing the mold itself, a polyester strip (B) must be placed between the die (10) and the punch (20), so that it can then undergo the desired hot forming.
Si ribadisce peraltro che quest’ultima operazione di chiusura deve avvenire gradualmente e contestualmente ad un progressivo innalzamento della temperatura della matrice (10), visto che quest’ultima condizione risulta essenziale per ottenere quella progressiva liquefazione del poliestere necessario per ottenere la modellatura dell’anzidetta bandella (B) tra punzone (20) ed impronta (10). It is also reiterated that this last closing operation must take place gradually and simultaneously with a progressive increase in the temperature of the matrix (10), given that the latter condition is essential to obtain the progressive liquefaction of the polyester necessary to obtain the modeling of the aforementioned strip (B) between punch (20) and impression (10).
Ebbene, nell’ambito di una simile consolidata tecnologia, la vera peculiarità della presente invenzione è quella di aver previsto che l’anzidetto stampo (S1) sia in grado di conferire ad una plafoniera (30) in via di formatura un profilo arcuato verso l’esterno, così come espressamente mostrato in figura 4A. Well, in the context of such a consolidated technology, the real peculiarity of the present invention is that of having provided that the aforementioned mold (S1) is able to give a ceiling light (30) in the process of forming an arched profile towards the 'external, as expressly shown in figure 4A.
Tale effetto è reso possibile grazie ad un’opportuna corrispondente profilatura dell’impronta (10a) della matrice (10) e del punzone (20), tale per cui la parete longitudinale di fondo (10b) dell’impronta medesima (10a) presenti, da un’estremità all’altra, una concavità cui corrisponde, sulla parete longitudinale (20a) del punzone (20) una conforme convessità. This effect is made possible thanks to an appropriate corresponding profiling of the impression (10a) of the die (10) and of the punch (20), such that the longitudinal bottom wall (10b) of the same impression (10a) present, from one end to the other, a concavity to which a corresponding convexity corresponds on the longitudinal wall (20a) of the punch (20).
Partendo da un simile profilo arcuato il differente ritiro che si manifesta, in fase di raffreddamento, nei differenti tratti della plafoniera in questione (30) produce l’effetto automatico di conferire a quest’ultima la perfetta desiderata planarità, secondo quanto mostrato nell’apposita figura 4B. Starting from such an arched profile, the different shrinkage that occurs, during the cooling phase, in the different sections of the ceiling light in question (30) produces the automatic effect of giving it the perfect desired flatness, as shown in the specific Figure 4B.
Tutto ciò, naturalmente, senza bisogno di deporre sugli anzidetti tradizionali conformatori le plafoniere (30) appena stampate e non ancora del tutto consolidate. All this, of course, without the need to place the newly printed and not yet fully consolidated ceiling lights (30) on the aforementioned traditional conformators.
Nella figura 5 viene riprodotta infine una tabella che indica i raggi di curvatura da attribuire ad ogni esemplare dello stampo secondo il trovato, in funzione delle dimensioni (nel senso della lunghezza, della larghezza e dello spessore) dello specifico esemplare di plafoniera (30) da ottenere, prevedendo l’utilizzo di un poliestere del tipo noto in commercio con la sigla UP-GF 23 Menzolit SMC 0150 4668/49P. Finally, Figure 5 reproduces a table indicating the radii of curvature to be attributed to each example of the mold according to the invention, according to the dimensions (in the sense of length, width and thickness) of the specific example of ceiling light (30) to be obtain, providing for the use of a polyester of the type known on the market with the initials UP-GF 23 Menzolit SMC 0150 4668 / 49P.
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| JPS5845921A (en) * | 1981-09-14 | 1983-03-17 | Matsushita Electric Works Ltd | Post forming process |
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