ITMI951104A1 - Procedimento e apparecchiatura per la realizzazione di corpi cilindrici di grande diametro in resine termoindurenti rinforzate - Google Patents

Abstract

Il procedimento per la realizzazione di corpi cilindrici di grande diametro in resine termoindurenti rinforzate con fibre di vetro consiste nel realizzare progressivamente in continuo senza giunzioni il corpo cilindrico a grande diametro disponendolo orizzontalmente e facendolo ruotare attorno al proprio asse e contemporaneamente traslare lungo lo stesso.

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato riguarda un procedimento ed una apparecchiatura per la realizzazione di corpi cilindrici di grande diametro in resine termoindurenti rinforzate con fibre di vetro.

Attualmente per realizzare corpi cilindrici di grande diametro, quali ad esempio tubi o serbatoi con diametri che vanno da un metro e mezzo a dieci metri, vengono utilizzati stampi sui quali si depositano i materiali di rinforzo e la resina che costituiranno poi il corpo cilindrico voluto.

Gli stampi attualmente impiegati in tali processi di realizzazione, in funzione delle esigenze, possono essere in un corpo unico che viene portato in rotazione attorno al suo asse oppure essere stazionario .

Questi stampi normalmente sono realizzati in lamiera d'acciaio o in altro materiale idoneo allo scopo oppure essere definiti da un supporto in vetroresina che costituirà parte dello spessore di parere del corpo cilindrico.

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In altri casi., per contenere i costi degli stampi, i corpi cilindrici sono realizzati in virole di lunghezza limitata, ad esempio di due, tre metri, le quali vengono poi assemblate una all'altra per formare l'intero corpo cilindrico.

In quest'ultimo caso però, come facilmente comprensibile, il corpo cilindrico presenterà una pluralità di giunzioni costituite dal riporto di fibre di vetro e resina tra una virola e l'altra. Inoltre, chiaramente, poiché tali giunzioni vengono eseguite manualmente, si può comprendere come i costi di realizzazione in questo caso diventino molto elevati.

Da quanto sopra detto è facilmente comprensibile come la realizzazione di corpi cilindrici quali possono essere tubi o serbatoi di grande diametro implichi il fatto di dover approntare degli stampi aventi un elevato costo di realizzazione che non viene ammortizzato con la bassa produzione dei pezzi da costruire.

Il compito che si propone il presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati della tecnica nota.

Nell'ambito di questo compito uno scopo importante del trovato è realizzare un procedimento e un'apparecchiatura per la realizzazione di corpi cilindrici di grande diametro in resine termoindurenti rinforzate con fibre di vetro che utilizzino allo scopo uno stesso stampo per costruire corpi cilindrici con diametri differenti .

Un ulteriore scopo del presente trovato è realizzare un procedimento e un'apparecchiatura per la realizzazione di corpi cilindrici di grande diametro che consentano la costruzione degli stessi per diametri che vanno da circa 1,5 a 10 metri utilizzando allo scopo sempre il medesimo stampo .

Non ultimo scopo del trovato è realizzare un procedimento e un'apparecchiatura per la realizzazione di corpi cilindrici di grande diametro nei quali lo stampo che viene impiegato presenta uno sviluppo longitudinale contenuto in modo da risultare economico pur permettendo la realizzazione di corpi cilindrici di notevole lunghezza in spazi contenuti.

Questo compito nonché questi ed altri scopi vengono raggiunti da un procedimento per la realizzazione di corpi cilindrici di grande diametro in resine termoindurenti rinforzate con fibre di vetro, caratterizzato dal fatto di consistere nel realizzare progressivamente in continuo senza giunzioni il corpo cilindrico di grande diametro disponendolo orizzontalmente e facendolo ruotare attorno al proprio asse e contemporaneamente traslare lungo lo stesso.

L’attuazione di detto procedimento è ottenuta con un'apparecchiatura per la realizzazione di corpi cilindrici di grande diametro in resine termoindurenti rinforzate con fibre di vetro caratterizzata dal fatto di comprendere uno stampo presentante primi e secondi mezzi per la variazione del suo diametro in relazione al diametro del corpo cilindrico che si vuole realizzare, mezzi per il rivestimento di detto stampo con più strati di materiale per realizzare detto corpo cilindrico, mezzi per la rotazione di detto stampo attorno al proprio asse e mezzi per la traslazione della porzione già formata di detto corpo cilindrico coassialmente all'asse di detto stampo per la realizzazione orizzontale in continuo senza giunzioni di detto corpo cilindrico di grande diametro.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente comprensibili con la descrizione di una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva di un procedimento e di un'apparecchiatura per la realizzazione di corpi cilindrici di grande diametro, secondo il trovato, illustrati a titolo di esempio indicativo e non limitativo negli uniti disegni nei quali:

- la figura 1 è una vista in alzato laterale, parzialmente sezionata, dell'apparecchiatura secondo il trovato;

- la figura 2 è una vista frontale dello stampo dell'apparecchiatura rappresentato in figura 1 secondo il trovato;

- le figure 3 e 4 mostrano in alzato laterale, schematicamente, come avviene la realizzazione di un corpo cilindrico di grande diametro secondo il trovato;

- la figura 5 è una vista in alzato frontale dell'apparecchiatura rappresentata in figura 1; e - la figura 6 mostra in alzato laterale un pattino secondo il trovato.

Con riferimento alle figure sopra descritte, il procedimento secondo l'invenzione viene realizzato inizialmente predisponendo uno stampo, con un diametro uguale al diametro del corpo cilindrico che si vuole realizzare, facendo variare, in funzione delle esigenze, il suo diametro tramite dei mezzi idonei.

Successivamente, si realizza progressivamente in continuo, senza giunzioni, il corpo cilindrico a grande diametro sullo stampo disposto orizzontalmente facendolo ruotare attorno al proprio asse e contemporaneamente traslare lungo lo stesso come meglio verrà precisato qui di seguito .

In particolare verrà deposto sullo stampo, mediante almeno una stazione di lavoro, ad esempio, come rappresentato in figura 5, tre stazioni di lavoro, un primo strato di materiale distaccante .

Il materiale distaccante verrà deposto progressivamente su porzioni cilindriche contigue dello stampo che ruota attorno al proprio asse. Più precisamente quando la prima porzione dello stampo è stata rivestita con il materiale distaccante sulla stessa verrà depositato in continuo un secondo strato di resina e/o di materiale di rinforzo mentre si esegue la copertura con il materiale distaccante della seconda porzione di stampo contigua alia prima. Quando si deposita su una terza porzione dello stampo (contigua alla seconda e prima porzione dello stesso) il materiale distaccante contemporaneamente si ha un rivestimento della seconda porzione con un secondo strato di resine e/o materiale di rinforzo e un rivestimento della prima porzione sempre con un terzo strato di resine e/o materiale di rinforzo e così via fino a rivestire totalmente lo stampo con più strati di resina e/o materiali di rinforzo prestabiliti fino al raggiungimento dello spessore di parete richiesto .

Man mano che viene completata una porzione del corpo cilindrico sullo stampo quest'ultima viene sfilata dallo stesso progressivamente per permettere così la realizzazione in continuo del corpo cilindrico fino ad una lunghezza prestabilita che può essere multipla della lunghezza dello stampo oppure di qualsiasi lunghezza .

Chiaramente la velocità di sfilamento delle porzioni del corpo cilindrico già formate sullo stampo avviene coassialmente in continuo e progressivamente con una velocità che risulta direttamente proporzionale alla velocità con cui vengono deposti i vari strati di resina e/o materiale di rinforzo superiormente alla superficie dello stampo.

Opportunamente, per poter realizzare in continuo gli strati di rivestimento delle diverse porzioni contingue dello stampo detti strati di materiale vengono depositati elicoidalmente sullo stesso. Il procedimento sopra descritto viene realizzato con un 'apparacchiatura formante anch'essa l'oggetto del presente brevetto per invenzione. L'apparecchiatura, globalmente indicata con il numero di riferimento 1, è illustrata in modo schematico in alzato laterale in figura 1.

In particolare l'apparecchiatura è munita di uno stampo 2 presentante primi e secondi mezzi 3 e 4 per la variazione del suo diametro in relazione al diametro del corpo cilindrico che si deve realizzare ed una "pelle" costituita da una lamiera metallica di lunghezza variabile,

come visibile in figura 5, in prossimità dello stampo 2, sono previsti i mezzi che consentono il rivestimento dello stampo con più strati di materiale quali ad esempio tre stazioni di lavoro che sono indicate con 5.

Opportunamente, lo stampo viene fatto ruotare attorno al suo asse di rotazione tramite dei mezzi di rotazione 6.

L’apparecchiatura è inoltre provvista di mezzi per la traslazione della porzione già formata del corpo cilindrico, coassialmente all'asse dello stampo, in modo da poter realizzare orizzontalmente, con uno stampo di piccola lunghezza, in continuo e senza giunzioni, un corpo cilindrico di grande diametro e di lunghezza qualsivoglia .

in particolare i primi mezzi di variazione del diametro dello stampo 2 comprendono degli elementi a pantografo, ciascuno indicato con 10, tra loro incernierati centralmente in 11 e incernierati rispettivamente con le loro estremità ad una superficie cilindrica 9 che definisce l'anima interna dello stampo e con un’asta di comando 8. L'attivazione degli elementi a pantografo 10 consente una prima regolazione grossolana del diametro dello stampo 2.

I primi mezzi di variazione 3 sono con l'estremità opposta associati ai secondi mezzi di variazione 4 del diametro dello stampo e comprendono delle aste 12 tra loro incernierate a compasso e che consentono, quando attivate. la regolazione fine del diametro delio stampo.

in tal modo, come facilmente comprensibile, si può realizzare uno stampo con diametro che può essere variato a piacere entro una vasta gamma di dimensioni .

Come visibile nella figura 1 lo stampo è supportato da una testata fissa 13 internamente alla quale sono alloggiati i mezzi di rotazione 6 dello stesso e i controlli per l'avanzamento della testata mobile 14.

I movimenti di rotazione dello stampo e di spostamento della testata mobile 14 sono tra loro coordinati al fine di garantire la perfetta omogeneità del corpo cilindrico da realizzare. Si precisa inoltre che la rotazione dello stampo è possibile grazie al fatto che quest'ultimo è montato a sbalzo sulla testata fìssa 13.

Le stazioni di lavoro 5 possono muoversi parallelamente all'asse di rotazione dello stampo in modo da formare progressivamente il corpo cilindrico che si vuole realizzare sullo stesso depositando resina e rinforzi sullo stampo stesso. L'estrazione delle porzioni del corpo cilindrico formate avvengono tramite dei mezzi di traslazione che comprendono più pattini 15 alloggiati nello spessore della parete di estremità dello stampo 2.

Inoltre, è presente, inferiormente al corpo cilindrico, un carrello di supporto 16 mobile contemporaneamente alla testata mobile 14.

In particolare ciascuno dei pattini 15 comprende un elemento ruotante 18 supportante sulla sua superficie una pluralità di organi di presa ad esempio una pluralità di ventose 20 atte ad impegnarsi ciclicamente, durante la rotazione dell'elemento ruotante con la superficie interna del corpo cilindrico.

Per corpi di grande diametro e di peso elevato il sistema di avanzamento è costituito da cilindri idraulici che spingono elementi a ventosa impegnati sul cilindro di grande diametro.

La testata mobile 14 scorre lungo dei binari 32 e fornisce il supporto al corpo cilindrico di grande diametro .

Il carrello di supporto invece svolge la funzione di cooperazione al mantenimento in asse del corpo cilindrico man mano che viene sfilato dallo stampo 2 mentre le costolature 20, che sono

realizzate a distanza predeterminata sul corpo cilindrico, impediscono uno schiacciamento radiale dello stesso.

Chiaramente la velocità di rotazione dello stampo risulta direttemente proporzionale alla velocità di sfilamento della porzione formata del corpo cilindrico .

Nel caso di realizazione di un serbatoio la testata mobile 14 può supportare un elemento 30 definente già il fondo del serbatoio,

si precisa in ultimo che la velocità di avanzamento della testata mobile 14 e la velocità di rotazione dei pattini a ventosa che si impegnano con la superficie interna del corpo cilindrico sono controllati elettronicamente in modo da avere un avanzamento simultaneo.

La regolazione degli spostamenti degli elementi a pantografo e delle aste incernierate a compasso come degli altri elementi mobili è di tipo idraulico con controllo elettronico e dotato di fermi meccanici.

Il funzionamento dell'apparecchiatura secondo la presente invenzione risulta già chiaro da quanto descritto ed illustrato.

in particolare, come già spiegato si realizza la variazione del diametro dello stampo agendo sugli elementi a pantografo 10 e sulle aste incernierate a compasso 12.

A questo punto come facilmente intuibile la lamiera metallica 31 realizzata in più pezzi, sovrapporrà nel caso di configurazioni di diametro inferiore al massimo di una quantità sempre crescente in funzione del valore del diametro o si disporranno tra loro una contigua all'altra (figura 2) nel caso di diametro massimo.

In questo modo è possibile ottenere qualsiasi variazione di circonferenza compresa tra un valore massimo e un valore minimo.

Successivamante si deposita mediante una o più delle stazioni di lavoro uno o più strati di resina e/o di materiale di rinforzo fino al raggiungimento dello spessore di parete prevoluto del corpo cilindrico.

A questo punto, come già spiegato, man mano che si forma una porzione del corpo cilindrico quest'ultimo viene estratto dallo stampo laciando la possibilità di formare un'altra porzione di corpo cilindrico e consentendo di realizzare quest'ultimo con una lunghezza prevoluta indipendentemente dalla lunghezza dello stampo. L'invenzione raggiunge gli scopi proposti consegue importanti e numerosi vantaggi.

Ad esempio è possibile utilizzare uno stampo unico di lunghezza limitata per formare corpi cilindrici di differenti diametri ad un costo contenuto e con estrema rapidità e semplicità.

L'invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del presente concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.

I materiali impiegati, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi a secondo delle esigenze.

Claims (1)

1. RIVENDIC AZIONI 1.- Procedimento per la realizzazione di corpi cilindrici di grande diametro in resine termoindurenti rinforzate con fibre di vetro, caratterizzato dal fatto di consistere nel realizzare progressivamente in continuo senza giunzioni il corpo cilindrico a grande diametro disponendolo orizzontalmente e facendolo ruotare attorno al proprio asse e contemporaneamente traslare lungo lo stesso. 2.- Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la formazione progressiva di detto corpo cilindrico avviene depositando inizialmente, mediante almeno una stazione di lavoro, un primo strato di materiale distaccante su di uno stampo ruotante attorno al proprio asse e, contemporaneamente alla deposizione di detto primo strato, depositando progressivamente gli ulteriori strati che definiscono la parete di detto corpo cilindrico fino allo spessore prevoluto della stessa. 3.- Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che man mano viene completata una porzione di detto corpo cilindrico detta porzione di detto corpo cilindrico già formata viene sfilata da detto stampo progressivamente per permettere in continuo la realizzazione di detto corpo cilindrico su detto stampo fino ad una lunghezza prestabilita. 4.- Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che durante detto progressivo sfilamento di detta porzione formata di detto corpo cilindrico quest'ultima viene supportata coassialmente a detto stampo. 5.- Procedimento secondo una o più . delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la velocità di rotazione di detto stampo è direttamente proporzionale alla velocità di sfilamento di detta porzione formata di detto cilindro da detto stampo. 6.- Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo strato di materiale distaccante e detti ulteriori strati di materiale sono depositati elicoidalmente su detto stampo. 7.→ Apparecchiatura per la realizzazione di cilindri di grande diametro in resine termoindurenti rinforzate con fibre di vetro, caratterizzata dal fatto di comprendere uno stampo presentante primi e secondi mezzi per la variazione del suo diametro in relazione al diametro del corpo cilindrico che si vuole realizzare, mezzi per il rivestimento di detto stampo con più strati di materiale per realizzare detto corpo cilindrico, mezzi per la rotazione di detto stampo attorno al proprio asse e mezzi per la traslazione della porzione già formata di detto corpo cilindrico coassialmente all'asse di detto stampo per la realizzazione orizzontale in continuo senza giunzioni di detto corpo cilindrico a grande diametro. 8.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi comprendono degli elementi a pantografo disposti lungo una superficie cilindrica interna di detto stampo e atti alla regolazione grossolana del diametro di detto stampo. 9.- Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti secondi mezzi comprendono delle aste tra loro incernierate a compasso per la regolazione fine del diametro di detto stampo. 10.- Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di rivestimento comprendono almeno una stazione di lavoro mobile lungo l’asse di rotazione di detto stampo per la formazione progressiva di detto corpo cilindrico sullo stesso . 11.- Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi per la traslazione della porzione già formata di detto corpo cilindrico comprendono più pattini alloggiati nello spessore di estremità di detto stampo e almeno un carrello di supporto di detta porzione di detto cilindro. 12.- Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti pattini comprende un elemento ruotante supportante sulla sua superficie una pluralità di organi di presa della superficie interna di detto cilindro. 13.- Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti organi di presa comprendono delle ventose impegnantisi ciclicamente con detta superficie interna durante la traslazione di detto cilindro. 14.- Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la velocità di rotazione di detto stampo è direttamente proporzionale alla velocità di sfilamento di detta porzione formata di detto cilindro da detto stampo. Il tutto come sostanzialmente descritto , illustato , rivendicato e per gli scopi ivi specificati .