IT9020324A1

IT9020324A1 - PROCEDURE FOR EQUIPMENT FOR THE CREATION OF CABLE BODIES IN THERMOPLASTIC MATERIAL, AND PRODUCTS SO OBTAINED

Info

Publication number: IT9020324A1
Application number: IT020324A
Authority: IT
Inventors: Sergio Parisi
Original assignee: Commer Spa
Priority date: 1990-05-16
Filing date: 1990-05-16
Publication date: 1991-11-16
Also published as: IT1239920B; IT9020324A0

Description

La presente invenzione concerne un procedimento per io stampaggio di corpi cavi o altri particolari contenenti cavità, realizzati in materiale termoplastico tramite il metodo cosidetto a compressione. The present invention relates to a process for the molding of hollow bodies or other details containing cavities, made of thermoplastic material by means of the so-called compression method.

Elementi o particolari cavi in materiale termoplastico sono presenti da lungo tempo sul mercato e vengono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni che vanno dai pallets alle valigie, agli interni per autoveicoli, eccetera. Tali elementi vengono attualmente realizzati stampando separatamente, ad esempio a compressione, due metà o semigusci, che sono poi unite tra loro in una successiva fase di assemblaggio. Elements or particular cables in thermoplastic material have been on the market for a long time and are used in a wide range of applications ranging from pallets to suitcases, automotive interiors, etc. These elements are currently made by separately molding, for example by compression, two halves or half-shells, which are then joined together in a subsequent assembly step.

Com'è facilmente intuibile, una simile tecnica produttiva presenta numerosi svantaggi, principalmente di tipo economico, in quanto sono necessarie almeno tre fasi di lavorazione: stampaggio della prima metà del pezzo; stampaggio della seconda metà del pezzo; e loro assemblaggio. Se inoltre si considera che molto spesso le due metà sono sagomate in maniera differente, e che quindi occorrono due diversi stampi per un solo pezzo finale, si comprenderà come sia attuale la necessità di un procedimento per lo stampaggio a compressione di elementi o particolari cavi, termoplastici, in maniera più veloce e più economica. As can be easily understood, such a production technique has numerous disadvantages, mainly of an economic nature, since at least three processing steps are required: molding of the first half of the piece; molding of the second half of the piece; and their assembly. Furthermore, if we consider that very often the two halves are shaped differently, and that therefore two different molds are needed for a single final piece, it will be understood that there is a need for a procedure for the compression molding of elements or particular cables, thermoplastics, faster and cheaper.

Scopo della presente invenzione è di risolvere i sopra citati problemi permettendo di produrre corpi o particolari cavi in materiale termoplastico con una tecnica di stampaggio a compressione estremamente veloce ed economica-lale scopo viene ottenuto grazie all'invenzione, che concerne un procedimento di stampaggio mediante il quale è possibile realizzare un corpo cavo in materiale termoplastico utilizzando la tecnica a compressione e con una sola operazione di stampaggio-assemblaggio. The object of the present invention is to solve the aforementioned problems by allowing the production of bodies or particular hollows in thermoplastic material with an extremely fast and economical compression molding technique. which it is possible to make a hollow body in thermoplastic material using the compression technique and with a single molding-assembly operation.

Più in particolare, la presente invenzione concerne un procedimento per la realizzazione di corpi cavi in materia termoplastica, del tipo utilizzante almeno in parte la tecnica cosiddetta "a compressione'', caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: depositare una prima lastra di materiale termoplastico riscaldato sulla parte inferiore di uno stampo presentante almeno una rientranza o cavità, rispetto al piano di congiunzione dei semistampi, in almeno uno dei detti semistampi; posizionare almeno un condotto per l'alimentazione di fluido in uno o più punti prestabiliti al di sopra della detta prima lastra; depositare una seconda lastra di materiale termoplastico riscaldato sulla detta prima lastra e sul o sui detti condotti di alimentazione, erogando un fluido di separazione dal o dai detti condotti ad una pressione e con una portata di erogazione predeterminate, sufficienti ad evitare l'adesione delle lastre; chiudere la parte superiore dello stampo sulla parte inferiore, comprimendo e solidarizzando insieme porzioni prescelte delle lastre superiore ed inferiore; erogare un fluido di stampaggio attraverso il od i detti condotti., ad una seconda pressione sufficiente a modellare la detta prima e/o la detta seconda lastra nella o nelle cavità dello stampo, posizionate in zone diverse da quelle di solidarizzazione; interrompere l'erogazione del detto fluido di stampaggio; estrarre il o i condotti di alimentazione del fluido dal pezzo stampato ed il pezzo o corpo cavo stampato dallo stampo. More specifically, the present invention relates to a process for manufacturing hollow bodies in thermoplastic material, of the type using at least in part the so-called "compression" technique, characterized in that it comprises the steps of: depositing a first sheet of material thermoplastic heated on the lower part of a mold having at least one recess or cavity, with respect to the junction plane of the half-molds, in at least one of said half-molds; position at least one duct for the supply of fluid in one or more predetermined points above the said first plate; deposit a second plate of heated thermoplastic material on said first plate and on said supply ducts, delivering a separation fluid from said ducts at a predetermined pressure and delivery rate, sufficient to avoid the adhesion of the plates; close the upper part of the mold on the lower part, comp returning and integrating together selected portions of the upper and lower plates; delivering a molding fluid through the said ducts, at a second pressure sufficient to shape the said first and / or the said second plate into the mold cavity or cavities, positioned in areas other than those of solidification; interrupting the delivery of said molding fluid; extract the fluid supply duct (s) from the molded piece and the hollow molded body or piece from the mold.

L'invenzione concerne anche un<'>apparecchiatura per la realizzazione del procedimento citato, nonché i prodotti industriali cosi ottenuti. L'apparecchiatura si distingue essenzialmente per il fatto che almeno uno dei semistampi presenta una o più rientranze o cavità rispetto al piano di chiusura dei semistampi, e dal fatto che almeno un condotto per l'erogazione di fluido a pressione controllata è disponibile fra i semistampi. The invention also relates to an apparatus for carrying out the aforementioned process, as well as the industrial products thus obtained. The apparatus is essentially distinguished by the fact that at least one of the half-molds has one or more recesses or cavities with respect to the closing plane of the half-molds, and by the fact that at least one duct for the delivery of fluid under controlled pressure is available between the half-molds .

L'invenzione sarà ora descritta più dettagliatamente con riferimento ai disegni acclusi a titolo illustrativo e non limitativo, in cui: The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings for illustrative and non-limiting purposes, in which:

- la figura .1 è una vista prospettica in sezione di un pezzo finito ottenuto secondo la presente invenzione; e - le figure da 2 a 5 sono viste laterali in sezione che mostrano fasi successive del procedimento secondo l'invenzione. Figure 1 is a perspective view in section of a finished piece obtained according to the present invention; and - Figures 2 to 5 are lateral cross-sectional views showing successive steps of the process according to the invention.

Con riferimento alla figura 1. il pezzo finito rappresentato è formato da due lastre di materiale terrnoplastico, 1 e 2, diversamente sagomate ed unite tra loro ad esempio lungo una porzione periferica 4. Nella lastra inferiore 2 può essere alloggiato un elemento di rinforzo 3. Fra le lastre sono previste una o piò cavità 15, che possono essere in comunicazione fra di loro, oppure essere separate da zone di congiunzione (non mostrate) come quelle periferiche 4. With reference to figure 1. the finished piece shown is formed by two plates of plastic material, 1 and 2, differently shaped and joined together for example along a peripheral portion 4. A reinforcing element 3 can be housed in the lower plate 2. One or more cavities 15 are provided between the plates, which can be in communication with each other, or be separated by joining areas (not shown) such as the peripheral ones 4.

In figura 2 viene mostrata la prima fase per la realizzazione di un pezzo cavo, del tipo illustrato in figura i, mediante il procedimento secondo l'invenzione. Come mostrato, la prima fase del procedimento secondo l'invenzione prevede di depositare sulla parte inferiore o semistampo inferiore 5 di uno stampo di speciale conformazione, come verrà esaminato in seguito, una lastra superiore 2 in materiale terrnoplastico, riscaldato e reso duttile. In figura 2 sono stati,rappresentati anche dei rivestimenti estetici 7 e 7'che possono essere posti nella immediata adiacenza della parte di stampo inferiore 5 e di quella superiore ó, rispettivamente. Tali rivestimenti estetici sono montati su appositi telai 3 o analoghi mezzi di posizionamento e vengono solidari.zzati alle lastre di materiale termoplastico durante lo stampaggio a compressione secondo modalità note nella tecnica. Figure 2 shows the first step for making a hollow piece, of the type illustrated in Figure 1, by means of the method according to the invention. As shown, the first step of the process according to the invention provides for depositing on the lower part or lower half-mold 5 of a mold with a special conformation, as will be examined later, an upper plate 2 of thermoplastic material, heated and made ductile. Figure 2 also shows aesthetic coatings 7 and 7 'which can be placed in the immediate vicinity of the lower part of the mold 5 and of the upper one ó, respectively. These aesthetic coatings are mounted on suitable frames 3 or similar positioning means and are solidified to the sheets of thermoplastic material during compression molding according to methods known in the art.

Dopo aver posizionato la lastra 2 sul semistampo inferiore 5 si posiziona superiormente alla lastra 2, e in corrispondenza di una rientranza o cava con funzione di alloggiamento di passaggio ricavato nella parte di stampo inferiore 5 ed indicata'in'figura 3 con il riferimento 9, un condotto 10. Detto condotto 10 è un condotto di alimentazione di un fluido, generalmente costituito da aria, che, come mostrato con riferimento alle figure 4 e successive, serve inizialmente per tenere distaccate la lastra inferiore da quella superiore durante le prime fasi di stampaggio. After having positioned the plate 2 on the lower half-mold 5 it is positioned above the plate 2, and in correspondence with a recess or hollow with the function of housing for passage obtained in the lower mold part 5 and indicated in figure 3 with the reference 9, a duct 10. Said duct 10 is a fluid supply duct, generally consisting of air, which, as shown with reference to Figures 4 and following, initially serves to keep the lower plate detached from the upper one during the first molding steps .

In figura 3 viene anche mostrato l'inserimento di un riporto o inserto metallico 3 in una sede 12 ricavata su una estremità del semistampo inferiore 5. Figure 3 also shows the insertion of a metal overlay or insert 3 in a seat 12 obtained on one end of the lower half-mold 5.

Dopo aver posizionato il condotto di alimentazione del fluido 10, una seconda lastra o lastra superiore 1 (figura 4) anch'essa di materiale termoplastico reso duttile per riscaldamento, viene deposta sulla lastra inferiore 2 e sopra al condotto di alimentazione del fluido 10. Contemporaneamente o in rapida successione viene attivata l'erogazione di detto fluido, 'generalmente aria, dal condotto 10, in modo da tenere distaccate le lastre 1 e 2, che in caso contrario potrebbero aderire l'una all'altra in quanto si trovano nel citato stato plastico o duttile. Immediatamente dopo la deposizione della lastra superiore 1 sulla lastra inferiore 2 e sul condotto di alimentazione 10, lo stampo viene chiuso abbassando la parte superiore 6 sulla parte inferiore 5 (figura 5) e comprimendo insieme delle porzioni prescelte della lastra 1 e della lastra 2. Durante questa fase, grazie alla condizione di plasticità delle lastre 1 e 2, si ottiene la mutua solidarizzazione delle parti di dette lastre che sono compresse l'una con l'altra, la solidarizsezione delle lastre con i rivestimenti estetici 7 e 7' e l'intrappolamento dell'inserto 3 tra le due lastre vincolate insieme. Contemporaneamente o in rapida successione rispetto alle operazioni sopra descritte, dal condotto 10 viene erogato un fluido ad una pressione superiore a quella alla quale veniva erogato il precedente fluido di distacco delle lastre 1 e 2. Questo secondo fluido, che generalmente è costituito anch'esso da aria compressa, ha una pressione sufficiente ad allontanare l'una dall'altra le posizioni delle lastre 1 e 2 che corrispondono alle cavità del pezzo finito ed a modellarle nelle cavità 13 e 14 presenti nel semistampo inferiore 5 e nel semistampo superiore 6, rispettivamente. After positioning the fluid supply duct 10, a second plate or upper plate 1 (figure 4) also made of thermoplastic material made ductile by heating, is placed on the lower plate 2 and above the fluid supply duct 10. Simultaneously or in rapid succession the delivery of said fluid, generally air, is activated from the duct 10, so as to keep the plates 1 and 2 detached, which otherwise could adhere to each other as they are in the aforementioned plastic or ductile state. Immediately after the deposition of the upper plate 1 on the lower plate 2 and on the supply duct 10, the mold is closed by lowering the upper part 6 onto the lower part 5 (figure 5) and compressing together the selected portions of the plate 1 and of the plate 2. During this phase, thanks to the plasticity condition of the plates 1 and 2, the mutual solidarity of the parts of said plates which are compressed with each other is obtained, the solidarization of the plates with the aesthetic coatings 7 and 7 'and the entrapment of the insert 3 between the two plates bound together. Simultaneously or in rapid succession with respect to the operations described above, a fluid is delivered from the duct 10 at a pressure higher than that at which the previous fluid for detaching the plates 1 and 2 was delivered. This second fluid, which generally also consists of from compressed air, it has a pressure sufficient to move the positions of the plates 1 and 2 away from each other that correspond to the cavities of the finished piece and to model them in the cavities 13 and 14 present in the lower half-mold 5 and in the upper half-mold 6, respectively .

L'aria compressa, o un equivalente fluido di stampaggio, deve potersi distribuire lungo tutte le parti cave dello stampo. In figura 5 tali parti sono in comunicazione reciproca; nel caso ciò non si verificasse e non fosse possibile realizzare dei passaggi nello stampo per mettere in comunicazione dette cavità, verranno utilizzati più condotti di alimentazione 10, uno per ogni singola cavità. E' evidente che la costruzione dello stampo dovrà prevedere che tutto il perimetro delle cavità da realizzare venga compresso per evitare che il fluido immesso ad alta pressione all'interno dello stampo fuoriesca, vanificando quindi il suo effetto di stampaggio. Compressed air, or an equivalent molding fluid, must be able to distribute itself along all the hollow parts of the mold. In figure 5 these parts are in mutual communication; if this does not occur and it is not possible to make passages in the mold to put said cavities in communication, several supply ducts 10 will be used, one for each single cavity. It is evident that the construction of the mold must provide that the entire perimeter of the cavities to be made is compressed to prevent the fluid introduced at high pressure inside the mold from escaping, thus nullifying its molding effect.

Come avviene normalmente nella tecnologia di stampaggio a compressione, le lastre 1 e 2 a contatto con le parti 5 e 6 dello stampo si raffreddano e passano da una fase plastica ad uno stato di rigidità che corrisponde a quello definitivo dei pezzi. Come sopra accennato, il fluido erogato ad alta pressione,.o fluido di stampaggio, può essere costituito dallo stesso fluido utilizzato per tenere separate le due lastre nella fase mostrata in figura 4, o può essere costituito da un altro fluido, per esempio un liquido o addirittura una schiuma poliuretanica iniettata (allo stato fluido) ad alta pressione, cosi da modellare le lastre sulle pareti dello stampo e formare contemporeneamente un inserto isolante con funzioni coibenti, insonorizzanti o simili. As normally occurs in compression molding technology, the plates 1 and 2 in contact with the parts 5 and 6 of the mold cool and pass from a plastic phase to a state of rigidity which corresponds to the definitive one of the pieces. As mentioned above, the fluid dispensed at high pressure, or molding fluid, can be constituted by the same fluid used to keep the two plates separate in the phase shown in figure 4, or it can be constituted by another fluid, for example a liquid. or even a polyurethane foam injected (in the fluid state) at high pressure, so as to shape the plates on the walls of the mold and simultaneously form an insulating insert with insulating, soundproofing or similar functions.

Naturalmente, nel caso si utilizzi come fluido dell'aria sia nella fase mostrata in figura 4 che in quella mostrata in figura 5, vale a dire sia durante la separazione delle lastre che durante il loro stampaggio, il riempimento del pezzo stampato con schiume poliuretaniche o analoghi riempitivi potrà essere effettuato in un secondo tempo, per mezzo dello stesso o di un ulteriore condotto di alimentazione. Naturally, if air is used as a fluid both in the phase shown in figure 4 and in that shown in figure 5, i.e. both during the separation of the plates and during their molding, the filling of the molded piece with polyurethane foams or similar fillers can be carried out at a later time, by means of the same or a further supply duct.

Tale ulteriore condotto può essere inserito nel pezzo attraverso lo spazio vuoto, indicato con 15 in figura 1, lasciato dal condotto 10 dopo averlo estratto, oppure può essere posizionato nella prima fase del procedimento, contemporaneamente al condotto 10 e in altro alloppiamento. This further duct can be inserted into the piece through the empty space, indicated with 15 in Figure 1, left by the duct 10 after having extracted it, or it can be positioned in the first step of the process, simultaneously with the duct 10 and in another coupling.

Dopo aver aspettato che il pezzo si sia raffreddato e dopo la sua eventuale schiumatura con poliuretani o composti analoghi, il pezzo viene estratto dallo stampo e rifinito tramite tranciatura secondo le tecniche correnti, tipiche della tecnologia a compressione. After waiting for the piece to cool and after its eventual foaming with polyurethanes or similar compounds, the piece is extracted from the mold and finished by blanking according to current techniques, typical of compression technology.

Oltre a dare la possibilità di iniettare all'interno del pezzo stampato, contemporaneamente o successivamente alla fase di pressatura-stampaggio-raffreddamento, delle schiume poliuretaniche o analoghi composti in grado di impartire al pezzo così formato migliori caratteristiche meccaniche, insonorizzanti, coibenti e simili, il procedimento secondo l'invenzione presenta anche il vantaggio fondamentale di ottenere, con una sola operazione, pezzi con forme diverse su entrambi i lati della struttura. Inoltre, il procedimento dell'invenzione permette di migliorare ulteriormente le caratterietiche meccaniche o strutturali dei pezzi inserendo all'interno della struttura elementi di rinforzo o di ancoraggio, come precedentemente descritto. In addition to giving the possibility of injecting into the molded piece, simultaneously or after the pressing-molding-cooling phase, polyurethane foams or similar compounds capable of imparting to the piece thus formed better mechanical, soundproofing, insulating and similar characteristics, the method according to the invention also has the fundamental advantage of obtaining, with a single operation, pieces with different shapes on both sides of the structure. Furthermore, the process of the invention allows to further improve the mechanical or structural characteristics of the pieces by inserting reinforcing or anchoring elements inside the structure, as previously described.

Per quanto riguarda il tipo di lastre termoplastiche utilizzabili, il presente procedimento permette l'utilizzazione di lastre termoplastiche caricate con svariati tipi di cariche minerali od organiche per ridurne il costo o migliorarne le caratteristiche e le prestazioni; ad esempio sono utilizzabili lastre caricate con fibra di vetro o prodotte con un mat di fibre di vetro per presentare caratteristiche meccaniche particolari. As regards the type of thermoplastic sheets that can be used, the present process allows the use of thermoplastic sheets filled with various types of mineral or organic fillers to reduce their cost or improve their characteristics and performance; for example, sheets loaded with glass fiber or produced with a glass fiber mat can be used to have particular mechanical characteristics.

Da quanto sopra descritto risulta evidente come il procedimento secondo la presente invenzione permetta di realizzare corpi cavi in materiale termoplastico, eventualmente riempiti con schiume o provvisti di inserti, in una sola operazione e con evidenti e notevoli vantaggi produttivi sia da un punto di vista tecnico che da un punto di vista economico. From what has been described above it is evident that the process according to the present invention allows to produce hollow bodies in thermoplastic material, possibly filled with foams or provided with inserts, in a single operation and with evident and considerable production advantages both from a technical and a technical point of view. from an economic point of view.

Claims

CLAIMS the. Process for the production of hollow bodies in thermoplastic material, of the type using at least in part the so-called "compression '' technique, characterized in that it comprises the steps of depositing a first plate of heated thermoplastic material on the lower part of a mold having at least one recess or cavity, with respect to the junction plane of the half-molds, in at least one of the said half-molds; positioning at least one duct for the supply of fluid in one or more predetermined points above the said first plate; thermoplastic material heated on said first plate and on said supply ducts, delivering a separation fluid from said ducts at a predetermined pressure and delivery rate, sufficient to avoid adhesion of the plates; close the upper part of the mold on the lower part, compressing and integrating together selected portions of the the upper and lower plates; delivering a molding fluid through the said ducts at a second pressure sufficient to mold the said first and / or said second plate into the mold cavity or cavities, positioned in areas other than those of solidification; interrupting the delivery of said molding fluid; remove the fluid supply line (s) from the molded part and the hollow molded part or body from the mold.

2. Process according to claim 1, characterized in that it further comprises the steps of placing aesthetic coatings between the mold and said upper and lower plates and / or inserts between said plates, before molding.

3. Process according to claim 1 or claim 2, characterized in that said separation fluid and said molding fluid are gases and that the hollow parts of the molded piece are filled simultaneously and / or subsequently to the forming-pressing steps, with polyurethane foams or other materials designed to improve their mechanical properties, insulation and the like.

4. Process according to claim 1 or claim 2, characterized in that said separation fluid is a gas and that said molding fluid is an expandable and solidifiable product such as a polyurethane foam or the like, the sheets of thermoplastic material being molded into the cavities of the mold by means of the pressure exerted by said product during its expansion.

5. Apparatus for molding hollow bodies in thermoplastic material, in carrying out the process as per one of the preceding claims, of the type comprising a vertical molding press with two half-molds, characterized in that at least one of the half-molds has one or more recesses or hollows with respect to the closing plane of the half-molds, and by the fact that at least one duct for the delivery of fluid at controlled pressure is available between the half-molds in correspondence with said or said recesses, h.

Apparatus according to claim 5, characterized in that at least one duct is provided for delivering fluid in correspondence with each cavity of the half-mold or molds which is isolated from the other cavities.

7. Element in thermoplastic material comprising hollow parts, such as pallet, suitcase, structural wall, interior for motor vehicles and the like, characterized in that it is made with a method according to one of claims 1 to 4 and / or with an apparatus according to a of claims 5 or 6.