ITRM20100067A1 - Procedimento per la produzione di un cavo elettroluminescente multifilo e mezzi per la sua attuazione - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo: PROCEDIMENTO PER LA PRODUZIONE DI UN CAVO ELETTROLUMINESCENTE MULTIFILO E MEZZI PER LA SUA ATTUAZIONE;

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.

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.

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.

Nei disegni:

la figura 1 mostra schematicamente una sezione del cavo secondo il trovato, nel caso in cui siano presenti quattro fili metallici;

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;

la figura 3 è uno schema di un esempio di impianto per l’attuazione dell’invenzione.

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.

A puro titolo di esempio non limitativo, la polvere elettroluminescente utilizzabile può essere quella prodotta dalla Global Tungsten & Powders Corp.

e commercializzata dalla stessa con la sigla “GG45” (fosfori di colore verde).

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.

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:

- Acrilato Isobornile 5-25%

- Uretano Alifatico 15-30%

- HDODA 20-50%

In particolare, detta miscelazione avviene agitando i componenti in un reattore ad ultrasuoni per 8-15 minuti.

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.

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.

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 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.

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:

- materiale elettroluminescente: 30-50%

- resina polimerica: 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.

Il diametro ed il numero dei fili F utilizzati può variare secondo le esigenze che deve soddisfare il cavo C che viene realizzato.

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.

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.

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.

Nelle sperimentazioni si è raggiunta una velocità di produzione del cavo C di 25 m/min.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

Ciò è ottenuto mantenendo la distanza tra i fili F ad un valore opportuno in funzione della tensione superficiale della resina.

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.

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.

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.

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.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI: 1. Procedimento per la produzione di un cavo elettroluminescente multifilo, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi: A) Affiancare tra loro due o più fili (F) di materiale metallico conduttore, come ad esempio fili di rame smaltato; B) Mantenerli leggermente tesi per garantirne la rettilinearità; C) Immergerli in una vasca (V) contenente una opportuna resina dielettrica (R) liquida del tipo essiccabile tramite raggi UV in cui sono s o s p e s e d e l l e p o l v e r i d i m a t e r i a l e elettroluminescente costituito da una miscela di diversi materiali tra cui: zinco, rame, fosforo e pigmenti metallici; D) Sottoporre i fili (F) uscenti dal bagno nella resina liquida (R) all’azione di lampade UV per essiccare la resina presente su di essi e contenente il materiale in polvere elettroluminescente, formando un sottile strato di copertura attorno ad essi; ottenendosi così un cavo (C) comprendente detti fili (F) paralleli ed affiancati tra loro, i quali sono rivestiti da detto strato di resina (R) essiccata c o n t e n e n t e le particelle di materiale elettroluminescente.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta resina liquida (R) contenente le polveri luminescenti in sospensione viene preparata miscelando una resina polimerica del tipo essiccabile con raggi UV con detto materiale elettroluminescente in polvere; detta miscelazione essendo effettuata agitando i componenti in un reattore ad ultrasuoni per 8-15 minuti.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta essiccazione della resina non avviene tramite riscaldamento ma esclusivamente tramite l’azione dei raggi UV emessi dalle lampade; a tale scopo essendo prevista una ventilazione forzata per evitare innalzamenti della temperatura dei fili (F) durante il periodo in cui vengono sottoposti all’azione delle lampade UV.
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che 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: - materiale elettroluminescente: 30-50% - resina polimerica (R): 70-50%
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che prevede ulteriormente di rivestire il cavo (C) così ottenuto con del materiale plastico, come ad esempio resine EVA, PVC, ecc., utilizzando estrusori di tipo noto nei quali il cavo (C) costituisce l’anima interna del prodotto estruso (P) così ottenuto.
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che prevede di utilizzare dei fili (F) il cui diametro ed il cui numero può variare secondo le esigenze che deve soddisfare il cavo (C) che viene realizzato.
7. 7. Procedimento secondo le rivendicazione 5 e 6, caratterizzato dal fatto che 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 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.
8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che prevedere l’impiego di quattro lampade UV 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.
9. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che prevede di mantenere una distanza tra i fili (F) che sia sufficientemente ridotta, in funzione della viscosità della resina (R), per consentire alla stessa resina di rimanere imprigionata anche nello spazio tra un filo e l’altro per poter essere essiccata rivestendo completamente ciascuno dei fili (F) per realizzare un unico cavo (C) che li contiene tutti e nel quale ciascun filo (F) è elettricamente isolato dagli altri.
10. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 1, c a r a t t e r i z z a t o d a l f a t t o c h e l a p o l v e r e elettroluminescente utilizzata quella prodotta dalla Global Tungsten & Powders Corp. e commercializzata dalla stessa con la sigla GG45, o altro tipo analogo, anche di diversa colorazione.
11. 11. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la resina (R) è costituita da una resina poliuretanica di acrilato di uretano avente la seguente composizione: - Acrilato Isobornile 5-25% - Uretano Alifatico 15-30% - HDODA 20-50%
12. 12. Impianto per la produzione di un cavo elettroluminescente multifilo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende: - una prima stazione di caricamento delle bobine di fili (F) dalle quali detti fili vengono srotolati; - una seconda stazione di posizionamento e tensionamento dei fili (F) provenienti dalle bobine della prima stazione; - mezzi di allineamento dei fili (F), disposti a valle di detta seconda stazione, costituiti da una piastra di lunghezza opportuna che è dotata di apposite scanalature longitudinali e parallele tra loro entro le quali i fili (F) vengono fatti passare per affiancarli tra loro alla distanza desiderata; - una vasca (V) contenente una resina polimerica dielettrica (R) essiccabile con raggi UV contenente in sospensione una miscela di polveri elettroluminescenti; - un treno di pulegge disposto all’uscita da detta piastra di allineamento, costituito da almeno tre pulegge a gole multiple: una puleggia centrale è disposta in detta vasca (V) contenente una miscela di resina polimerica (R) essiccabile con raggi UV e di 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, in cui i fili (F) in uscita dalla piastra di allineamento sono atti a passare sopra la prima puleggia, 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 nella resina (R) contenente le polveri elettroluminescenti; - una stazione di essiccazione dotata di una o più lampade UV, nella quale vengono inviati i fili (F) uscenti dal bagno nella vasca (V), dove la resina (R) viene essiccata per realizzare un rivestimento dei fili (F) stessi e formando un unico cavo (C) contenente detti fili (F) isolati elettricamente tra loro.
13. 13. Impianto secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che le scanalature della stazione di allineamento e le gole delle pulegge sono tali da mantenere la distanza tra i fili (F) ad un valore opportuno in funzione della tensione superficiale della resina (R).
14. 14. Impianto secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detta stazione di essiccazione ad UV è dotata di mezzi a ventilazione forzata per evitare che dette lampade UV riscaldino i fili (F) e la resina (R) contenente il materiale elettroluminescente di cui sono bagnati.
15. 15. Impianto secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che il cavo (C) così ottenuto, in uscita dalla stazione di essiccamento ad UV, viene avvolto su un’apposita bobina di raccolta per l’immagazzinaggio oppure viene inviato direttamente ad un estrusore di tipo noto che provvede a rivestire il cavo (C) con del materiale plastico (P) opportuno.
16. 16. Impianto secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che all’uscita dell’estrusore è prevista una vasca di raffreddamento ad acqua a valle della quale è posta una macchina di traino del cavo rivestito ed infine una bobinatrice sulla quale il prodotto finito viene avvolto per l’immagazzinaggio.