ITMI20071571A1 - Macchinario e metodo di compattazione di nastri - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce ad un macchinario ed al relativo metodo di compattazione di nastri di materiali flessibili a base fibrosa o filamentosa .

In particolare l'invenzione concerne un macchinario ed il relativo metodo di compattazione di materiali flessibili a base fibrosa o filamentosa e più particolarmente tessuti realizzati in forma di nastro continuo.

Il settore tecnologico di applicazione elettiva del macchinario secondo l'invenzione è quello dei tessuti di protezione, tuttavia qualsiasi materiale flessibile a base fibrosa necessiti, durante la sua produzione, di compattazione delle fibre può essere sottoposto al trattamento di compattazione nel macchinario secondo la presente invenzione.

I tessuti di protezione sono disponibili sul mercato da più di 30 anni.

Essi sfruttano la capacità delle fibre ad elevata tenacità di deformare la minaccia incidente e assorbirne l'energia eccedente attraverso fenomeni di propagazione di onde di sollecitazione.

Le prime varianti erano composte da tessuti trama-ordito, ottenuti su telai di tipo tradizionale.

Questi tessuti, sebbene siano tuttora utilizzati per la produzione di protezioni personali, hanno dei limiti tecnici dovuti alla presenza di incroci fra le fibre della trama e quelle dell'ordito.

In questi "nodi" la sollecitazione dovuta all'impatto sulla protezione (onda di sollecitazione) viene riflessa con ampiezza uguale a quella dell'ampiezza dell'onda incidente stressando le fibre con una sollecitazione doppia; questo fenomeno ne limita fortemente la resistenza.

Un miglioramento si è ottenuto impregnando i tessuti trama-ordito con opportune resine oppure producendo strutture tessili unidirezionali stabilizzate da matrici.

La resina o la matrice migliora l'assorbimento di energia delle strutture in quanto aumenta l'attrito di scorrimento fra fibra e fibra aumentando il lavoro a rottura.

Affinché queste strutture resinate siano performanti è necessario fare seguire all'impregnazione un processo di compattazione in pressione e temperatura affinché tutte le fibre siano ricoperte in modo uniforme ed intimo e si dispongano in modo tale che le singole fibrille giacciano sostanzialmente in un piano particolarmente sottile realizzando un elevato effetto di copertura.

Senza questo processo di compattazione il prodotto risulta qualitativamente inadeguato.

Generalizzando si può stimare un aumento di protezione dei 35% passando da tessuti trama-ordito non resinati a tessuti unidirezionali impregnati compattati. Tutti i tessuti sopra descritti sono avvolti in modo continuo su rulli di varie dimensioni .

Per la produzione dei suddetti tessuti di protezione sono note diverse tecniche.

Tra le tecniche e i macchinari di tessitura si citano alcune tecniche di produzione tramite:

- telai trama-ordito;

macchinari per la produzione di tessuti unidirezionali o semiunidirezionali;

macchinari per la produzione di tessuti multiassiali .

Tra le tecniche e i macchinari di impregnazione rientrano alcune tecniche di produzione tramite:

- impregnatrici in immersione

- impregnatrici tramite trattamento spray;

- impregnatrici tramite processi hot-melt.

La compattazione viene eseguita mediante numerose tecniche che vengono utilizzate in funzione dell'articolo che deve essere trattato e con apparecchiature che possono essere classificate nei seguenti gruppi.

Calandre a rulli cilindrici (processo continuo)

Presse a piastre caldi (processo discontinuo).

Autoclavi

Le calandre a rulli cilindrici sono composte da due o più rulli cilindrici paralleli contrapposti in materiale acciaioso o polimerico eventualmente riscaldati tramite olio o vapore.

Il tessuto passa attraverso i due o più rulli per essere sottoposto a compressione ed a riscaldamento .

Queste macchine hanno l'indubbio vantaggio di realizzare una produzione in continuo ma hanno dei limiti.

La pressione che si può applicare è infatti, limitata in quanto forze troppo elevate deformerebbero i cilindri lungo l'asse; questa deformazione porterebbe ad un tessuto compattato in modo non uniforme con conseguente variazione delle proprietà di protezione.

Se, inoltre, la resina impregnante è di tipo polimerizzabile o reticolabile il tempo di applicazione della temperatura e della pressione risulta limitato per avere una reazione completa; occorre quindi disporre di più cilindri o di più passaggi fra gli stessi cilindri con la conseguente possibilità di polimerizzazione in parte in pressione e in parte senza, con la conseguenza di ottenere zone disomogenee con differenti proprietà di protezione.

Conseguentemente il costo dell'apparecchiatura è elevato in quanto occorre disporre più cilindri rettificati e riscaldati.

Le presse a piastre caldi sono macchinari composti da un telaio all'interno del quale sono disposti due o più piastre riscaldanti.

Queste macchine hanno gli indubbi vantaggi di poter lavorare anche a pressioni elevate (le deformazioni dei piastre, a differenza di quelle dei rulli della calandra sono più facilmente controllabili) e di permettere la polimerizzazione delle resine impregnanti i tessuti, in quanto il tessuto può rimanere fra i piastre del macchinario per il tempo necessario.

Tuttavia questi macchinari presentano il limite di non consentire la produzione continua.

Non è infatti possibile compattare il tessuto così come è avvolto sul rullo ma occorre srotolarlo, tagliarlo a dimensione del vano del macchinario, disporlo manualmente all'interno del macchinario, pressarlo, estrarlo dalla pressa manualmente, immagazzinarlo in lastre con conseguente difficoltà di movimentazione.

Nel caso dei tessuti per la protezione personale la pressione gioca un ruolo fondamentale: tanto più è elevata per la compattazione delle strutture unidirezionali, tanto migliore sarà il risultato di protezione del tessuto.

La compattazione è infatti generalmente accompagnata da una riduzione dello spessore del tessuto che a sua volta comporta un aumento della flessibilità dello stesso.

Tipici valori di compattazione sono compresi fra 6 e 280 kg/cm<2>.

Nel caso in cui si vogliano produrre fogli di tessuto di dimensione 1280X2150 mm (valori tipici di parti di tessuto compattate disponibili sul mercato) occorre disporre di una pressa con spinta totale compresa fra circa 165 e 7700 tonnellate.

Questa necessità implica un dimensionamento imponente del macchinario che porta ad un costo dello stesso pari a circa il doppio del costo dell'apparecchiatura a calandre.

La lunghezza limitata del piano del macchinario obbliga, inoltre, i produttori di tessuti a tagliare il rotolo a dimensione prestabilita con conseguente scarto di materia prima in testa e coda del rotolo.

Queste lastre vengono vendute, per esempio, ad aziende che producono dispositivi di protezione personale.

Per comprendere lo svantaggio che proviene dal vendere e dall'acquistare lastre di dimensione limitata è opportuna una sintetica spiegazione delle tecniche utilizzate per la produzione di dispositivi di protezione personale (GAP).

La produzione dei suddetti dispositivi di protezione personale GAP avviene tagliando il tessuto ad elevata tenacità secondo sagome prestabilite la cui sovrapposizione consente di ottenere, in base al numero di strati, una risposta dinamica adeguata alla minaccia.

Nel caso il produttore di GAP acquisti rotoli di tessuto, provvederà alla stesa di più strati del tessuto su un tavolo di taglio della lunghezza tipica di circa 8-10 m.; dopo avere provveduto alla stesa di più strati uno sovrapposto all'altro, inizierà il taglio della stesa secondo sagome predefinite che ne ottimizzano l'uso riducendo al minimo ritagli e sfridi.

Il produttore di GAP può quindi scegliere la lunghezza della stesa che limita maggiormente gli scarti.

A scopo esemplificativo, in figura 1 è illustrata una stesa S di altezza H pari a 128 cm e di lunghezza L di 790 cm su cui sono riportate le tracce di una dima standard D presentante area di 1700 cm<2>che si ripete 54 volte nella stesa.

Lo scarto risultante è calcolabile come segue: dimensione tessuto: 128cm X 790cm = 101.120cm<2>; dimensione delle sagome: 1700cm<2>X 54sagome = 91.800 cm<2>;

Scarto percentuale = (91.800/101.120)*100 = 9,21% ;Nel caso in cui operi su dei fogli di dimensione limitata anziché rotoli di tessuto, il produttore di GAP procederà con lo stesso criterio ma avrà un incremento degli scarti di tessuto di protezione. ;In particolare, considerando il caso non illustrato di una lastra standard di 128 cm X 215 cm = 27.520 cm<2>su cui possono essere ritagliate 12 sagome, si ottiene: ;dimensione delle sagome: 1700 cm<2>X 12 sagome = 20.400 cm<2>;Scarto = (100-20.400/27.524)*100) = 25,87%

Si passa quindi da uno scarto di poco superiore al 9% ad uno scarto di circa il 26%

Risulta quindi evidente che una produzione a nastro continuo consente una notevole riduzione degli sprechi.

La richiedente ha pertanto sentito l'esigenza di ovviare alle problematiche delle apparecchiature tradizionali per realizzare una compattazione efficace ed omogenea di un nastro continuo.

La richiedente ha potuto risolvere il suddetto problema tecnico mediante un macchinario di compattazione per nastri.

Secondo un primo aspetto della presente invenzione è fornito un macchinario di compattazione di un nastro di materiale flessibile a base fibrosa o filamentosa, comprendente almeno una coppia di piastre sovrapposte le cui superfici affacciate realizzano tra loro almeno un vano di compattazione, il macchinario essendo alimentato dal nastro continuo che viene traslato attraverso detto almeno un vano per essere assoggettato a compattazione mediante chiusura delle piastre attuata da mezzi di spinta.

Secondo un differente aspetto della presente invenzione il macchinario di compattazione di un nastro di materiale flessibile a base fibrosa o filamentosa, comprende una pluralità di piastre di compattazione sovrapposte le cui superfici affacciate realizzano tra loro vani di compattazione, ed una pluralità di rulli disposti a monte ed a valle dei vani per la traslazione del nastro attraverso detti vani.

Questi ed altri scopi secondo la presente invenzione sono raggiunti mediante un macchinario di compattazione di nastri continui, secondo quanto esposto nella rivendicazione 1.

Forma inoltre oggetto della presente invenzione un metodo di compattazione di nastri secondo quanto esposto nella rivendicazione 13.

Ulteriori caratteristiche sono previste nelle rivendicazioni dipendenti.

Le caratteristiche ed i vantaggi di un macchinario e di un metodo di compattazione di nastri continui secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali:

la figura 1 illustra la tracciatura secondo tecnica nota di sagome di elementi di protezione di un tratto di nastro (stesa) di misure standard;

la figura 2 illustra schematicamente un particolare del macchinario di compattazione secondo la presente invenzione;

le figure 3a-3e illustrano schematicamente il funzionamento in altrettante fasi operative di un macchinario di compattazione di nastri continui dotato di più piastre sovrapposte secondo un differente aspetto dell'invenzione;

la figura 4 è una vista schematica, in alzata di un macchinario secondo una forma realizzativa dell'invenzione per la compattazione di nastri resinati;

la figura 5 illustra in alzata schematica il macchinario delle figure 3a-3e per la compattazione di nastri resinati;

In figura 6 è illustrato un macchinario di compattazione realizzato mediante due serie di piastre sovrapposte.

Con riferimento alle figure da 2a a 6, un macchinario 10 per la compattazione di un nastro N continuo di materiale flessibile a base fibrosa o filamentosa, comprende almeno una coppia di piastre 11 sovrapposte le cui superfici affacciate lla,llb realizzano tra loro almeno un vano 12 di compattazione .

Il macchinario è alimentato dal nastro N continuo che viene traslato attraverso detto almeno un vano 12 per essere assoggettato a compattazione mediante chiusura delle piastre attuata da mezzi di spinta 25.

In tal caso, vantaggiosamente il nastro N trasla, con andamento controllato, per consentire la chiusura delle piastre per la compattazione, tra un aspo svolgitore 14 ed un aspo avvolgitore 15.

Tale chiusura viene effettuata mediante mezzi di spinta 25 preferibilmente cilindri idraulici o pneumatici .

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, con riferimento alla figura 2b, volendo aumentare la produttività del macchinario, si prevede una pluralità di piastre 11 di compattazione sovrapposte le cui superfici affacciate lla,llb realizzano tra loro vani 12 di compattazione, ed una pluralità di aspi 14,15 disposte a monte ed a valle dei vani 12 per la traslazione di una pluralità di nastri N in numero pari al numero dei vani, attraverso detti vani 12.

Si ottiene quindi l'indubbio vantaggio di effettuare la compattazione mediante chiusura di tutti i vani sovrapposti con i mezzi di spinta 25 disposti inferiormente o superiormente al gruppo di piastre sovrapposte, e nel contempo si compatta un numero di tratti di nastro pari al numero di vani presenti.

Secondo una differente forma realizzativa dell'invenzione illustrata nelle figure 3a-3e, il macchinario 10 per la compattazione di un nastro N continuo di materiale flessibile a base fibrosa, comprende una pluralità di piastre 11 di compattazione sovrapposte le cui superfici affacciate lla,llb realizzano tra loro vani 12 di compattazione, ed una pluralità di rulli di rinvio 13 disposti a monte ed a valle dei vani 12 per la traslazione del nastro N attraverso detti vani 12 per essere assoggettato a compattazione mediante chiusura di tutti i vani sovrapposti mediante i mezzi di spinta 25.

In tal modo un solo nastro continuo viene fatto transitare all'interno dei vani per essere compattato a tratti giustapposti.

Il macchinario secondo l'invenzione permette di realizzare la compattazione di nastri continui di materiale flessibile a base fibrosa o filamentosa e trova impiego elettivo, anche se non esclusivo, nella produzione di tessuti di protezione per la realizzazione di indumenti e barriere in grado di arrestare minacce e fornire protezione da armi da taglio e corpi appuntiti in generale ad alta velocità, tali tessuti sono il materiale di base per l'ottenimento di giubbotti di protezione personale antischeggia e antitaglio, caschi di protezione e antiurto, blindature, compositi in genere, pannelli di protezione e similari.

Con il termine tessuto è da intendersi qualsiasi struttura a base fibrosa o filamentosa dotata o meno di trama e ordito, ordinata, mono o multiassiale o unidirezionale o semiunidirezionale o caotica.

Il macchinario 10 risulta quindi comprendere una pluralità di piastre sovrapposte in numero tecnologicamente consistente preferibilmente da 2 a 15 sebbene per esigenze produttive particolari possano essere realizzate strutture con un numero superiore di piastre o in alternativa possano essere realizzate serie composte da un certo numero di piastre sovrapposte presentanti mezzi di spinta agenti su tutta la colonna di piastre per compattare differenti nastri in parallelo, un nastro per ciascuna delle serie di piastre sovrapposte.

Il compromesso tecnologico è ovviamente da ricercarsi nella complessità dell'apparecchiatura a fronte di un'elevata produttività.

Nella realizzazione esemplificata nelle figure 3a-3e e 5, si è scelta una pressa a sei piastre 11 sovrapposte realizzanti cinque vani 12 di compattazione 12 tra le reciproche superfici interne affacciate Ila e llb.

Il nastro N scorre quindi srotolandosi da un aspo svolgitore 14 ed attraversa la pressa per essere avvolto su un aspo avvolgitore 15.

Il percorso del nastro N attraverso la pressa è imposto dalla pluralità di rulli di rinvio 13 disposti a monte e a valle dei vani in modo da far avvolgere il nastro N per circa metà della circonferenza del rullo invertendone il verso di traslazione per inviarlo al vano successivo.

Nel presente caso sono quindi presenti quattro rulli di rinvio 12 che in termini generali sono uno in meno dei vani presenti.

Basilarmente il funzionamento della macchinario di compattazione è il seguente.

a) chiusura delle piastre 11 del macchinario per un tempo definito dall'utente per l'esecuzione della compattazione di un tratto di nastro;

b) apertura delle piastre 11 del macchinario; c) traslazione del nastro N per una distanza o passo p sostanzialmente uguale alla lunghezza del vano 12 del macchinario;

d) ripetizione delle fasi 1-3 per un numero di volte correlato al numero di vani 12;

e) chiusura delle piastre 11 del macchinario per un tempo definito dall'utente per l'esecuzione della compattazione di un tratto di nastro;

f) apertura delle piastre 11 del macchinario; g) traslazione del nastro N per un numero P passi p correlato al numero dei vani.

h) ripetizione delle fasi a)-g)

Il metodo permette di compattare ciascun tratto o passo p di nastro di tessuto o altro materiale flessibile a base fibrosa una sola volta in modo da assicurare l'omogeneità di compattazione del nastro per qualsiasi numero di vani e quindi di passaggi del nastro attraverso essi.

Esemplificando per il caso di sei piastre 11 e cinque vani 12 illustrato nelle figure 3a-3e, le fasi operative sono come di seguito descritto:

a) chiusura delle piastre 11 del macchinario per un tempo definito dall'utente per l'esecuzione della compattazione di un tratto di nastro;

b) apertura delle piastre 11 del macchinario; c) traslazione del nastro N per una distanza o passo p sostanzialmente uguale alla lunghezza del vano 12 del macchinario;

d) ripetizione delle fasi 1-3 per un numero di volte n = s/p dove con s è definito lo sviluppo del tessuto dall'uscita di un vano all'ingresso del successivo e p è la lunghezza del vano (affinché ci sia una corretta giustapposizione dei tratti di tessuto è necessario che il numero n sia un intero);

e) chiusura delle piastre 11 del macchinario per un tempo definito dall'utente per l'esecuzione della compattazione di un tratto di nastro;

f) apertura delle piastre 11 del macchinario; g) traslazione del nastro per un numero P di passi p definito da P = V n (V-l) dove con V è indicato il numero dei vani, n è definito precedentemente come rapporto s/p;

h) ripetizione delle fasi a)-g).

Il nastro in svolgimento dal rullo svolgitore 14 transita attraverso i piastre del macchinario secondo il percorso indicato dalla freccia fino al rullo avvolgitore 15.

Nel dimensionamento del macchinario assume inoltre importanza l'ottimizzazione della posizione dei rulli di rinvio 13 rispetto alle piastre del macchinario .

Tale posizione definibile come distanza A tra asse rullo e centro vano è calcolabile mediante la seguente relazione:

dove p è il passo o lunghezza del vano;

d diametro rullo di rinvio;

Nella forma realizzativa esemplificata schematicamente in figura 2 si è scelto un macchinario a sei piastre il e cinque vani 12 con una lunghezza di nastro dall'uscita di un vano all'ingresso nel vano successivo pari a 3 passi p.

Per meglio comprendere il funzionamento del macchinario si definiscono i cinque vani come 12a-12e a partire dal vano inferiore da cui il nastro transita per passare al rullo avvolgitore.

Inoltre il nastro viene idealmente suddiviso in una pluralità di tratti Ti,T2,T3,...,Tn di lunghezza p pari al passo dei vani.

La seguente tabella 1 illustra, per ogni ciclo di compattazione l'avanzamento dei tratti di nastro ed il loro posizionamento nei cinque vani.

Tabella 1

Il metodo operativo del macchinario viene quindi stabilito, nel caso esemplificato, in tre avanzamenti di un passo p e un avanzamento di diciassette passi p, in tal modo ciascun tratto viene pressato una sola volta in uno dei cinque vani.

Nella seconda sequenza si ripetono qli avanzamenti della prima sequenza e così via, come si nota dalla tabella, infatti la seconda sequenza riporta nelle corrispondenti posizioni tratti numerati da T21 a T40 cioè venti in più della prima sequenza pari a tre avanzamenti da un passo sinqolo più un avanzamento da diciassette passi.

Naturalmente variando il numero delle piastre e quindi dei vani e gli altri parametri del macchinario, verrà modificata anche la sequenza di avanzamento.

Ad esempio per un macchinario con n=4 e V=3 si ottiene una sequenza di quattro passi p singoli seguiti di una traslazione di undici passi p, come risulta evidente dalla seguente tabella 2 dalla quale si evince che ciascuno dei tratti viene pressato una sola volta da uno dei tre vani presenti.

Tabella 2

Il metodo operativo del macchinario viene quindi stabilito, nel caso esemplificato, in quattro avanzamenti di un passo p e un avanzamento di undici passi p.

Nella seconda sequenza si ripetono gli avanzamenti della prima sequenza e così via.

Come si nota dalla tabella, infatti la seconda sequenza riporta nelle corrispondenti posizioni tratti numerati da T16 a T30 cioè quindici in più della prima sequenza pari a quattro più undici avanzamenti di un passo.

La temperatura delle piastre è modificabile e controllabile secondo il prodotto da realizzare, ad esempio se si compatta un tessuto impregnato con resina liquida le piastre possono essere anche fredde o calde in funzione della resina utilizzata.

Le piastre sono a tal scopo dotate di intercapedini entro le quali circola il fluido riscaldante o raffreddante o sono inserite apposite resistenze elettriche riscaldanti.

Se il nastro da compattare è di un tessuto impregnato di resina solida o pastosa la temperatura di esercizio è compresa tra 20 °C e 350 °C

La pressione specifica con cui si opera è variabile in un intervallo compreso tra 1 kg/cm2 e 550 kg/cm2

Le piastre possono venire raffreddate e riscaldate ad ogni ciclo di compattazione.

I tempi di compattazione: sono strettamente dipendenti dal tipo di resina impregnante comunque da 3s a 2 ore (tempi elevati nei casi di utilizzo di resine termoindurenti).

La velocità di avvolgimento o svolgimento del nastro è variabile in funzione del prodotto da ottenere, da 0,1 a 100 m/min pari a circa 0,0016-1,6 m/s.

La traslazione del tessuto è realizzata tra l'aspo svolgitore e l'aspo avvolgitore ed è controllata tramite encoder o strumentazione similare disposta su una o su entrambi gli aspi in modo da regolare con precisione il passo p.

Con riferimento alla figura 5 a valle dell'aspo svolgitore è disposto a tal scopo un rullo misuratore 18 e di controllo dello svolgimento con relativi tenditori 19.

Affinché la tensione sia tenuta costante lungo tutto il percorso del tessuto, alcuni o tutti i rulli di rinvio presenti fra i vani del macchinario possono essere motorizzati.

Gli aspi su cui è avvolto il nastro in ingresso o uscita dalla pressa hanno la tensione controllata tramite opportuni freni o motori a tensione costante (tali che mantengono costante la tensione lungo la tangente di avvolgimento o svolgimento al variare del diametro del nastro avvolto).

Se i nastri che vengono compattati sono impregnati è necessario disporre carta siliconata 16 che eviti il contatto del nastro con le piastre calde.

La carta siliconata (o agente di distacco) può seguire il tessuto nel suo movimento o restare ferma per un determinato numero di compattazioni.

Nella realizzazione illustrata in figura 5 la carta siliconata 16 è predisposta in modo da essere mantenuta in posizione tra le piastre per un certo numero di compattazioni e di essere fatta traslare di un passo p quando si esaurisce in modo che il nastro risulti sempre inserito tra due strati di carta siliconata .

A tal scopo sono previste rocche 17 di avvolgimento/svolgimento della carta siliconata a monte e a valle dei vani e rullini 20 di rinvio della carta siliconata in prossimità dei vani interni del macchinario .

Durante una fase di compattazione può essere prevista una temporanea apertura del vano del macchinario per il degasaggio, effettuata senza provvedere alcun avanzamento del nastro, per permettere all'umidità presente nel tessuto di evaporare.

Il tessuto può essere impregnato parzialmente o totalmente con matrici di resina (eventualmente caricata) di qualsiasi natura chimica o fisica o può essere accoppiato con uno o più film adesivi di qualsiasi natura chimica o fisica prima o durante la fase di compattazione.

Le resine o i film possono essere di qualsiasi natura, fisicamente solidi o liquidi viscosi o viscoelastici, con comportamento termoplastico termoindurente o elastomerico o gommoso o miscele degli stessi.

In particolare i termoplastici o termoindurenti possono avere comportamento meccanico di tipo plastomerico o viscoso o viscoelastico o elastomerico o gommoso o un comportamento misto tra detti.

L'eventuale processo di reticolazione delle resine può avvenire durante la compattazione del nastro.

Il macchinario di compattazione secondo la presente invenzione è in grado di compattare un nastro continuo a base fibrosa o filamentosa operando in modo discontinuo con elevate pressioni e dimensioni (e costi) ridotti.

Generalmente il costo delle presse è correlato alla dimensione delle piastre e soprattutto alla pressione massima che si vuole raggiungere.

La pressione è il rapporto fra la forza esercitata dai mezzi di spinta sulle piastre del macchinario e la superficie delle piastre; a parità di mezzi di spinta delle piastre, maggiore è la superficie dei piastre minore sarà la pressione esercitata e viceversa, minore la superficie delle piastre, maggiore la pressione.

Il macchinario secondo la forma esemplificata a cinque vani è dotato di mezzi di spinta delle piastre in grado di esercitare una spinta di 600 tonnellate su una superficie ridotta dei piastre di 1300X500 mm.

Questo equivale potere lavorare ad una pressione specifica sul piano pari a circa 88 kg/cm2.

La presenza di 5 vani permette di compattare per ogni ciclo una superficie pari a 5 volte la dimensione del piano per una superficie pari a circa 3,25 m2 per compattazione. Il prezzo di una pressa a un singolo piano in grado di stampare a 88 kg/cm2 su tutta la superficie si aggira attualmente sui 650.000 Euro, (la pressa dovrebbe avere dei mezzi di spinta delle piastre con spinta totale a 2.860 tonnellate). Il prezzo del macchinario a 5 vani è di circa 145.000 Euro.

Il prezzo della struttura compresi tutti i rinvìi, avvolgitore e svolgitore è di circa 60.000 Euro. Il costo totale del macchinario secondo la presente invenzione è di circa 210.000 Euro.

Come si può notare a fronte di un'elevata produttività e di una notevole riduzione degli scarti i costi dell'impianto sono inferiori ad 1/3 rispetto ai costi del macchinario a piano singolo, con conseguente elevato risparmio produttivo.

Claims (20)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchinario (10) di compattazione di un nastro (N) di materiale flessibile a base fibrosa o filamentosa, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una coppia di piastre (11) sovrapposte le cui superfici affacciate (lla,llb) realizzano tra loro almeno un vano (12) di compattazione, il macchinario essendo alimentato dal nastro (N) continuo che viene traslato attraverso detto almeno un vano (12) per essere assoggettato a compattazione mediante chiusura delle piastre attuata da mezzi di spinta (25).
2. 2. Macchinario (10) secondo la rivendicazione 1, in cui detto nastro trasla, con andamento controllato, per consentire la chiusura delle piastre per la compattazione, tra almeno un aspo svolgitore (14) ed almeno un aspo avvolgitore (15).
3. 3. Macchinario (10) secondo la rivendicazione 2, in cui detto macchinario (10) comprende una pluralità di piastre (11) di compattazione sovrapposte le cui superfici affacciate (lla,llb) realizzano tra loro vani (12) di compattazione, ed una pluralità di aspi (14,15) disposti a monte ed a valle dei vani (12) per la traslazione di una pluralità di nastri (N) in numero pari al numero dei vani, attraverso detti vani
4. 4. Macchinario (10) secondo la rivendicazione 2, in cui detto macchinario (10) comprende una pluralità di piastre (11) di compattazione sovrapposte le cui superfici affacciate (lla,llb) realizzano tra loro vani (12) di compattazione, ed una pluralità di rulli di rinvio (13) disposti a monte ed a valle dei vani (12) per la traslazione del nastro (N) attraverso detti vani (12) per essere assoggettato a compattazione mediante chiusura di tutti i vani sovrapposti mediante i mezzi di spinta (25).
5. 5. Macchinario (10) secondo le rivendicazioni da 1 a 4, in cui detti mezzi di spinta (25) agiscono su tutta la colonna di piastre (11) sovrapposte presenti.
6. 6. Macchinario (10) secondo la rivendicazione 1, in cui la temperatura dei piastre è modificabile e controllabile secondo il prodotto da realizzare e/o in funzione della resina utilizzata.
7. 7. Macchinario (10) secondo la rivendicazione 6, in cui le piastre (11) sono dotate di intercapedini entro le quali circola il fluido riscaldante o raffreddante o all'interno dei quali sono presenti resistenze elettriche riscaldanti.
8. 8. Macchinario (10) secondo la rivendicazione 7, in cui a traslazione del tessuto è realizzata tra l'aspo svolgitore (14) e l'aspo avvolgitore (15) ed è controllata tramite encoder o strumentazione similare disposta su uno o su entrambi gli aspi in modo da regolare con precisione il passo p.
9. 9. Macchinario (10) secondo la rivendicazione 8, in cui a valle dell'aspo svolgitore (14) è disposto un rullo misuratore (18) e di controllo dello svolgimento con relativi tenditori (19).
10. 10. Macchinario (10) secondo la rivendicazione 9, in cui alcuni o tutti i rulli di rinvio (13) presenti fra i vani del macchinario sono motorizzati.
11. 11. Macchinario (10) secondo la rivendicazione 10, in cui detti aspi (14,15) rispettivamente avvolgitori o svolgitori hanno la tensione controllata tramite opportuni freni o motori a tensione costante tali da mantenere costante la tensione lungo la tangente di avvolgimento o svolgimento al variare del diametro del nastro avvolto.
12. 12. Macchinario (10) secondo la rivendicazione 11, in cui e provvisto un agente di distacco del nastro dalle piastre dei vani in forma di carta siliconata o similare (16) che eviti il contatto del nastro con le piastre calde, la carta siliconata potendo seguire il tessuto nel suo movimento o restare ferma per un determinato numero di compattazioni in modo che il nastro risulti sempre inserito tra due strati di carta siliconata.
13. 13. Metodo di compattazione di un nastro (N) di materiale flessibile a base fibrosa in un macchinario (10) comprendente almeno una coppia di piastre (11) sovrapposte le cui superfici affacciate (lla,llb) realizzano tra loro almeno un vano (12) di compattazione, il macchinario essendo alimentato dal nastro (N) continuo che viene traslato attraverso detto almeno un vano (12) per essere assoggettato a compattazione mediante chiusura delle piastre attuata da mezzi di spinta (25) detto metodo essendo caratterizzato dal comprendere le fasi di: a) chiudere delle piastre (11) del macchinario per un tempo definito dall'utente per l'esecuzione della compattazione di un tratto di nastro (N); b) aprire le piastre (11) del macchinario; c) traslare il nastro (N) per una distanza o passo (p) sostanzialmente uguale alla lunghezza del vano (12) del macchinario; d) ripetere le fasi 1-3 per un numero di volte n = s/p dove con (s) è definito lo sviluppo del tessuto dall'uscita di un vano all'ingresso del successivo e (p) è la lunghezza del vano, affinché ci sia una corretta giustapposizione dei tratti di tessuto è necessario che il numero (n) sia un intero; e) chiudere le piastre (il) del macchinario per un tempo definito dall'utente per l'esecuzione della compattazione di un tratto di nastro; f) aprire le piastre (il) del macchinario; g) traslare il nastro per un numero P di passi (p) definito da P = V n (V-l) dove con V è indicato il numero dei vani, n è definito precedentemente come rapporto s/p; h) ripetere delle fasi a)-g).
14. 14. Metodo di compattazione secondo la rivendicazione 13, in cui la temperatura delle piastre è modificabile e controllabile secondo il prodotto da realizzare.
15. 15. Metodo di compattazione secondo la rivendicazione 13, in cui la pressione specifica con cui si opera è variabile in un intervallo compreso tra 1 kg/cm2 e 550 kg/cm2.
16. 16. Metodo di compattazione secondo la rivendicazione 13, in cui la velocità di avvolgimento o svolgimento del nastro (N) è variabile in funzione del prodotto da ottenere, da 0,1 a 100 m/min pari a circa 0,0016-1,6 m/s.
17. 17. Metodo di compattazione secondo la rivendicazione 13, in cui durante una fase di compattazione è prevista una temporanea apertura del vano del macchinario per il degasaggio, effettuata senza provvedere alcun avanzamento del nastro.
18. 18. Metodo di compattazione secondo la rivendicazione 13, in cui il nastro (N) continuo a base fibrosa o filamentosa da compattare può essere impregnato parzialmente o totalmente con matrici di resina eventualmente caricata di qualsiasi natura chimica o fisica, o può essere accoppiato con uno o più film adesivi di qualsiasi natura chimica o fisica prima o durante la fase di compattazione,dette resine o film possono essere fisicamente solidi o liquidi viscosi o viscoelastici, con comportamento termoplastico, termoindurente o elastomerico o miscele degli stessi in particolare i termoplastici o termoindurenti possono avere comportamento meccanico di tipo plastomerico o viscoso o viscoelastico o un comportamento misto tra detti.
19. 19. Metodo di compattazione secondo la rivendicazione 13, in cui il nastro da compattare è di un tessuto impregnato di resina solida o pastosa e la temperatura di esercizio è compresa tra 20 °C e 350 °C.
20. 20. Metodo di compattazione secondo la rivendicazione 13, in cui i tempi di compattazione: sono strettamente dipendenti dal tipo di resina impregnante comunque da 3s a 2 ore.