ITRM20100067A1 - PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF A MULTIPURPOSE ELECTROLUMINESCENT CABLE AND MEANS OF ITS IMPLEMENTATION - Google Patents
PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF A MULTIPURPOSE ELECTROLUMINESCENT CABLE AND MEANS OF ITS IMPLEMENTATION Download PDFInfo
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Description
Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo: PROCEDIMENTO PER LA PRODUZIONE DI UN CAVO ELETTROLUMINESCENTE MULTIFILO E MEZZI PER LA SUA ATTUAZIONE; Description of the industrial invention entitled: PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF A MULTI-WIRE ELECTROLUMINESCENT CABLE AND MEANS FOR ITS IMPLEMENTATION;
La presente invenzione riguarda la produzione di un cavo elettro-luminescente, composto da due o più fili paralleli che vengono preferibilmente ricoperti esternamente con del materiale plastico come ad esempio: resine EVA (Etilene Vinil Acetato), note con il nome commerciale di ELVAX<®>, oppure PVC o altro. The present invention relates to the production of an electro-luminescent cable, composed of two or more parallel wires which are preferably covered externally with plastic material such as: EVA resins (Ethylene Vinyl Acetate), known with the trade name of ELVAX <® >, or PVC or other.
Cavi di questo tipo sono già noti, ma la presente invenzione è relativa ad un metodo di produzione particolarmente innovativo, che consente di raggiungere velocità produttive non realizzabili con le tecniche attualmente note. Cables of this type are already known, but the present invention relates to a particularly innovative production method, which makes it possible to reach production speeds that cannot be achieved with currently known techniques.
Una migliore comprensione del trovato si avrà con la seguente descrizione dettagliata e con riferimento alle figure allegate che illustrano, a puro titolo esemplificativo e non già limitativo, una preferita forma di attuazione. A better understanding of the invention will be obtained with the following detailed description and with reference to the attached figures which illustrate, purely by way of non-limiting example, a preferred embodiment.
Nei disegni: In the drawings:
la figura 1 mostra schematicamente una sezione del cavo secondo il trovato, nel caso in cui siano presenti quattro fili metallici; Figure 1 schematically shows a section of the cable according to the invention, in the case in which there are four metal wires;
la figura 2 è una vista in sezione che mostra schematicamente il cavo di fig. 1 opportunamente rivestito di materiale plastico tramite un normale estrusore; figure 2 is a sectional view which schematically shows the cable of fig. 1 suitably coated with plastic material by means of a normal extruder;
la figura 3 è uno schema di un esempio di impianto per l’attuazione dell’invenzione. Figure 3 is a diagram of an example of a system for the implementation of the invention.
Il procedimento che si descrive, prevede di affiancare tra loro due o più fili F di materiale metallico conduttore, come ad esempio fili di rame smaltato, mantenendoli leggermente tesi per garantirne la rettilinearità, e di immergerli in una vasca V contenente una opportuna resina liquida dielettrica R in cui sono sospese delle polveri di materiale elettroluminescente costituito ad esempio da una miscela di diversi materiali tra cui: zinco, rame, fosforo e pigmenti metallici. Detta resina dielettrica R consente anche di aumentare l’isolamento elettrico dei fili F, che sono preferibilmente di rame, i quali sono già isolati tra loro grazie alla loro smaltatura. The described process involves placing two or more wires F of conductive metal material side by side, such as enameled copper wires, keeping them slightly stretched to ensure straightness, and immersing them in a tank V containing a suitable dielectric liquid resin R in which powders of electroluminescent material consisting for example of a mixture of different materials including: zinc, copper, phosphorus and metal pigments are suspended. Said dielectric resin R also allows to increase the electrical insulation of the wires F, which are preferably made of copper, which are already isolated from each other thanks to their enamelling.
A puro titolo di esempio non limitativo, la polvere elettroluminescente utilizzabile può essere quella prodotta dalla Global Tungsten & Powders Corp. By way of non-limiting example, the usable electroluminescent powder can be that produced by Global Tungsten & Powders Corp.
e commercializzata dalla stessa con la sigla “GG45” (fosfori di colore verde). and marketed by the same with the initials "GG45" (green phosphors).
Secondo una prima caratteristica peculiare della presente invenzione, detta resina liquida contenente in sospensione delle polveri di materiale elettroluminescente viene preparata miscelando una resina polimerica del tipo essiccabile con raggi UV con detto materiale elettroluminescente in polvere. According to a first peculiar characteristic of the present invention, said liquid resin containing powders of electroluminescent material in suspension is prepared by mixing a polymeric resin of the UV-curable type with said electroluminescent material in powder form.
A puro titolo di esempio non limitativo, la resina utilizzabile può essere quella prodotta dalla RBC Industries Inc., costituita da una resina poliuretanica di acrilato di uretano e commercializzata dalla stessa con la sigla “UV-2066-4-346”, con la seguente composizione: Purely by way of non-limiting example, the resin that can be used can be that produced by RBC Industries Inc., consisting of a polyurethane resin of urethane acrylate and marketed by the same with the initials "UV-2066-4-346", with the following composition:
- Acrilato Isobornile 5-25% - Isobornile acrylate 5-25%
- Uretano Alifatico 15-30% - Aliphatic urethane 15-30%
- HDODA 20-50% - HDODA 20-50%
In particolare, detta miscelazione avviene agitando i componenti in un reattore ad ultrasuoni per 8-15 minuti. In particular, said mixing takes place by stirring the components in an ultrasonic reactor for 8-15 minutes.
Secondo il trovato, dopo aver immerso i fili F nella miscela liquida ora descritta, essi vengono sottoposti all’azione di lampade UV per essiccare la resina presente su di essi e contenente il materiale elettroluminescente, formando un sottile strato di copertura attorno ad essi. According to the invention, after immersing the wires F in the liquid mixture described above, they are subjected to the action of UV lamps to dry the resin present on them and containing the electroluminescent material, forming a thin covering layer around them.
I n q u e s t o m o d o s i r e a l i z z a u n c a v o elettroluminescente C comprendente detti fili F, paralleli ed affiancati tra loro, i quali sono rivestiti da detto strato di resina R contenente le particelle di materiale elettroluminescente. I n q u e s t o m o d o s i r e a l i z z a u n c a v or electroluminescent C comprising said wires F, parallel and side by side, which are coated by said layer of resin R containing the particles of electroluminescent material.
U n a s e c o n d a c a r a t t e r i s t i c a p e c u l i a r e dell’invenzione, consiste nel fatto che detta essiccazione della resina non avviene tramite riscaldamento ma tramite l’azione dei raggi UV emessi dalle lampade sulla resina stessa, che ne determinano la solidificazione e l’essiccamento. A s e c o n d a c a r a t t e r i s t i c a p e c u l i a r e of the invention, consists in the fact that said drying of the resin does not occur through heating but through the action of the UV rays emitted by the lamps on the resin itself, which determine its solidification and drying.
A tale scopo, sono infatti previsti mezzi di ventilazione forzata per evitare innalzamenti della temperatura dei fili F durante il periodo in cui vengono sottoposti all’azione delle lampade UV. For this purpose, forced ventilation means are in fact provided to avoid temperature rises of the wires F during the period in which they are subjected to the action of UV lamps.
Secondo la presente invenzione, il rapporto in peso tra la quantità di materiale elettroluminescente e la resina R in cui viene miscelato in sospensione varia tra le seguenti percentuali: According to the present invention, the weight ratio between the quantity of electroluminescent material and the resin R in which it is mixed in suspension varies between the following percentages:
- materiale elettroluminescente: 30-50% - electroluminescent material: 30-50%
- resina polimerica: 70-50% - polymer resin: 70-50%
Come si vedrà meglio nel seguito, è preferibile, ma non indispensabile, rivestire il cavo C così ottenuto con del materiale plastico (resine EVA, PVC, ecc.) utilizzando estrusori di tipo noto nei quali il cavo C costituisce l’anima interna del prodotto estruso così ottenuto. As will be seen better below, it is preferable, but not essential, to coat the cable C thus obtained with plastic material (EVA resins, PVC, etc.) using known extruders in which the cable C constitutes the internal core of the product. extruded thus obtained.
Il diametro ed il numero dei fili F utilizzati può variare secondo le esigenze che deve soddisfare il cavo C che viene realizzato. The diameter and number of the wires F used can vary according to the requirements that the cable C that is made must satisfy.
Ad esempio, il diametro dei fili F può variare tra 0,125-0,160 mm o più e il numero dei fili F può variare da quattro fili, per un cavo C il cui rivestimento plastico esterno P sarà di 1 mm di diametro, a dieci fili per un cavo C il cui rivestimento plastico esterno P sarà di 10 mm di diametro. For example, the diameter of the wires F can vary between 0.125-0.160 mm or more and the number of the wires F can vary from four wires, for a cable C whose outer plastic jacket P will be 1 mm in diameter, to ten wires for a cable C whose external plastic coating P will be 10 mm in diameter.
E’ preferibile prevedere quattro lampade uniformemente disposte in una stazione di essiccamento in modo che siano posizionate attorno al cavo C in uscita dalla vaschetta della resina irradiandolo in modo uniforme da tutti i lati per una più rapida ed efficace essiccazione. It is preferable to provide four lamps uniformly arranged in a drying station so that they are positioned around the cable C exiting the resin tray, irradiating it uniformly from all sides for faster and more effective drying.
Come si è detto, detta stazione di essiccazione ad UV è dotata di mezzi a ventilazione forzata per evitare il riscaldamento dei fili F e della resina che li bagna da parte delle lampade UV stesse. As stated, said UV drying station is equipped with forced ventilation means to avoid heating of the threads F and of the resin that wets them by the UV lamps themselves.
Nelle sperimentazioni si è raggiunta una velocità di produzione del cavo C di 25 m/min. In the experiments, a production speed of cable C of 25 m / min was reached.
Secondo una terza caratteristica peculiare del trovato, la distanza tra i fili F è sufficientemente ridotta – in funzione della viscosità della resina R - per consentire alla resina R di rimanere “imprigionata” anche nello spazio tra un filo e l’altro per poter essere essiccata e rivestire i fili F realizzando un unico cavo C che li contiene tutti (fig. 1). According to a third peculiar characteristic of the invention, the distance between the threads F is sufficiently reduced - as a function of the viscosity of the resin R - to allow the resin R to remain "imprisoned" even in the space between one thread and another in order to be dried and coat the wires F making a single cable C which contains them all (fig. 1).
Con riferimento alle figure, l’impianto per l’attuazione del procedimento fin qui descritto prevede una prima stazione di caricamento delle bobine di fili F dalle quali detti fili vengono srotolati per raggiungere una seconda stazione di posizionamento e tensionamento dei fili F. With reference to the figures, the plant for the implementation of the procedure described up to now provides a first station for loading the spools of wires F from which said wires are unrolled to reach a second station for positioning and tensioning the wires F.
E’ appena il caso di osservare che il numero delle bobine presenti nella prima stazione di caricamento è almeno pari al numero di fili F richiesti per il cavo che si vuole realizzare. It is hardly necessary to observe that the number of coils present in the first loading station is at least equal to the number of wires F required for the cable to be made.
A valle di detta seconda stazione sono previsti dei mezzi di allineamento dei fili F costituiti da un canale o piastra di lunghezza opportuna che è dotata di apposite scanalature longitudinali e parallele tra loro entro le quali i fili vengono fatti passare per affiancarli tra loro alla distanza desiderata. Downstream of said second station there are means for aligning the wires F consisting of a channel or plate of suitable length which is equipped with special longitudinal and parallel grooves within which the wires are passed to put them side by side at the desired distance. .
All’uscita da detta piastra o canale di allineamento i fili F vengono inviati ad un treno di pulegge costituito da almeno tre pulegge a gole multiple (una gola per ogni filo): la puleggia centrale è disposta nella vasca contenente la miscela di resina polimerica e polveri elettroluminescenti in modo da essere almeno parzialmente immersa in detto liquido, mentre le altre due pulegge sono disposte a monte e a valle di quella centrale e sono rialzate rispetto ad essa. At the exit from said alignment plate or channel, the wires F are sent to a train of pulleys consisting of at least three pulleys with multiple grooves (one groove for each wire): the central pulley is arranged in the tank containing the polymer resin mixture and electroluminescent powders so as to be at least partially immersed in said liquid, while the other two pulleys are arranged upstream and downstream of the central one and are raised with respect to it.
Secondo l’invenzione, i fili F in uscita dalla piastra di allineamento passano sopra la prima puleggia, poi sotto la puleggia centrale e di nuovo sopra l’ultima puleggia: in questo modo i fili F, pur rimanendo separati grazie alle rispettive gole ad essi riservate in ogni puleggia, vengono immersi n e l l a r e s i n a c o n t e n e n t e l e p o l v e r i elettroluminescenti e poi vengono inviati alla stazione di essiccazione dove la resina si asciuga rivestendo i fili F stessi. According to the invention, the wires F exiting the alignment plate pass over the first pulley, then under the central pulley and again over the last pulley: in this way the wires F, while remaining separated thanks to their respective grooves. reserved in each pulley, electroluminescent n e l l a r e s i n a c o n t e n e n t e l e p o l v e r i are immersed and then sent to the drying station where the resin dries by coating the wires F themselves.
Ciò è ottenuto mantenendo la distanza tra i fili F ad un valore opportuno in funzione della tensione superficiale della resina. This is achieved by keeping the distance between the threads F at a suitable value according to the surface tension of the resin.
Il cavo C così ottenuto, in uscita dalla stazione di essiccamento ad UV, può essere avvolto su un’apposita bobina di raccolta per l’immagazzinaggio oppure, come mostrato nell’esempio di attuazione illustrato nelle figure, inviato direttamente ad un normale estrusore che provvede – in modo noto - a rivestire il cavo C con del materiale plastico opportuno. The cable C thus obtained, leaving the UV drying station, can be wound on a special collection reel for storage or, as shown in the embodiment illustrated in the figures, sent directly to a normal extruder which provides - in a known way - to coat the cable C with a suitable plastic material.
E’ opportuno notare che a seconda della tipologia della testa di estrusione, si può ottenere un prodotto finale P con sezione circolare o con sezione più o meno schiacciata in funzione delle esigenze applicative. It should be noted that depending on the type of extrusion head, a final product P with a circular section or with a more or less flattened section can be obtained depending on the application needs.
Nell’esempio illustrato, a valle dell’estrusore è prevista una vasca di raffreddamento ad acqua a valle della quale è posta la macchina di traino del cavo rivestito e l’impianto termina con una bobinatrice sulla quale il prodotto finito viene avvolto per l’immagazzinaggio. In the example illustrated, downstream of the extruder there is a water cooling tank downstream of which the machine for pulling the coated cable is placed and the plant ends with a winding machine on which the finished product is wound for storage. .
La presente invenzione è stata descritta ed illustrata in una sua preferita forma di attuazione, ma è chiaro che qualunque tecnico esperto del ramo potrà apportarvi modifiche e/o sostituzioni tecnicamente e/o funzionalmente equivalenti, senza peraltro esulare dall’ambito di tutela della presente privativa industriale. The present invention has been described and illustrated in a preferred embodiment thereof, but it is clear that any technician skilled in the art will be able to make changes and / or replacements that are technically and / or functionally equivalent, without however going beyond the scope of protection of this patent. industrial.
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