ITTV20120128A1

ITTV20120128A1 - Struttura di rinforzo.

Info

Publication number: ITTV20120128A1
Application number: IT000128A
Authority: IT
Inventors: Bruno Gasparini
Original assignee: Lacoplast It Srl
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-01-12

Description

Domanda di brevetto di invenzione avente titolo

"STRUTTURA DI RINFORZO"

DESCRIZIONE

Il presente documento sì riferisce ad un sistema di rinforzo alternativo agli attuali sistemi in materiali metallici. Il sistema è costituito da un profilo in materiale plastico o elastomerico con una sede per un'asta rigida che supporta meccanicamente la struttura e che viene inserita nella sede preposta del profilo mediante un sistema a scatto. Dalla sede stessa l’asta non può fuoriuscire grazie al fissaggio ottenuto inserendo due coppie di spine, viti, rivetti, chiodi o inserti rivettati alle estremità del profilo

Per fissare un sistema pesante mediante una cornice, come nel caso dei moduli dei pannelli solari, oppure fissare una struttura perché non collassi aprendosi , come nel caso delle strutture laterali dei mobili, oppure nella costruzione di telai per macchine o strutture antiinfortunistica antisfondamento per la protezione delle macchine stesse si utilizzano dei profili metallici che diano sostegno al sistema e nello stesso tempo abbelliscano il pezzo finito. Questi profili vengono montati in modo rapido mediante saldatura, lì dove possibile, oppure mediante sistemi di fissaggio che possano essere rimossi in caso di necessità come le spine e le viti. Presentano degli indiscutibili vantaggi di facilità di realizzazione e di installazione oltre che a dei vantaggi di stabilità strutturale che ne hanno permesso la rapida e la capillare diffusione nei diversi campi di applicazione. Questi profili hanno altresì delle limitazioni di utilizzo di tipo tecnico, estetico e di costo. Da un punto di vista tecnico presentano un peso elevato a causa dell’elevata densità dei metalli che può essere più ridotto nel caso dei profili in alluminio o in leghe leggere ma che ne limita l’uso per diverse applicazioni dove la leggerezza del prodotto è una delle caratteristiche richieste. Inoltre, a causa della elevata capacità di conduzione termica del metallo stesso, questi profili tendono a scaldarsi in presenza di fonti di calore e a trasmetterlo a tutti gli elementi che lo circondano. La capacità di condurre corrente o di generare corrente indotta ne limita notevolmente l'utilizzo lì dove l'isolamento elettrico è una componente indispensabile per il funzionamento o la sicurezza del sistema. Inoltre, nonostante la disponibilità di profili in metalli diamagnetici, questi non possono essere utilizzati per tutte le applicazioni dove la presenza di un campo magnetico può costituire un problema. In alcuni casi l’impiego di questi profili è previsto in presenza di ambienti molto ossidanti o in presenza di sostanze chimiche che ne possono intaccare la struttura. Un classico esempio sono le strutture che si inseriscono in impianti chimici. Anche in questo caso l'utilizzo ne risulta limitato. Un aspetto limitante dell'uso di questi profili è l’utilizzo di guarnizioni o di inserti in materiale elastomerico. L’adesione delle gomme o di plastiche morbide, devono essere fatte in un secondo momento mediante l’incollaggio della parte flessibile. Questa adesione, inoltre, a volte non risulta soddisfacente e comporta il distacco della parte morbida dopo un periodo più o meno lungo di utilizzo del profilo. Un altro aspetto per nulla secondano è quello legato all'estetica del prodotto finito sul quale questi profili sì vanno a posizionare. L'estetica del metallo, infatti, è legata alle caratteristiche superficiali del metallo stesso che possono essere modificate mediante tecniche quali l'anodizzazione, la spazzolatura o la verniciatura ma che in molti casi non soddisfano le esigenze del cliente. Un caso lampante è l'impatto visivo delle cornici in alluminio dei pannelli fotovoltaici che la maggior parte delle case costruttrici cerca di limitare. Infine un aspetto che non può essere considerato secondario è legato all'impatto economico dei profili stessi sul pezzo finito che ne aumentano il costo fino a renderlo non competitivo per il mercato nel quale si va a posizionare. Scopo del presente trovato è quello di ovviare alle problematiche sopra elencate ovvero individuare un sistema di fissaggio portante che ne permetta l'utilizzo lì dove le caratteristiche del metallo rappresentano un limite ovvero dove la struttura deve essere leggera oppure sia isolante in termini di elettricità e trasmissione del calore oppure sia diamagnetica. Lo scopo del seguente brevetto, inoltre, è quello di individuare una soluzione tecnica lì dove l’ambiente di lavoro sia particolarmente aggressivo per una struttura metallica e che ne possa comportare l’ossidazione o la degradazione. Uno scopo del seguente trovato è quello che ottenere dei profili per i quali l'integrazione di una guarnizione può avvenire in modo molto semplice e che il distacco della guarnizione stessa non possa avvenire nemmeno dopo parecchie ore di utilizzo. Un altro scopo ricercato è quello di individuare una soluzione che sia più versatile da un punto di vista estetico e di design con la possibilità di usare materiali che maggiormente rispecchiano i gusti del mercato sia tal quali sia dopo ulteriore decorazione o verniciatura. Infine uno scopo da non sottovalutare è quello di ovviare all’alto costo di particolari profili in metallo che rendono poco competitivo il prodotto finito al quale vengono applicati.

La presente soluzione viene espressa e caratterizzata nella rivendicazione indipendente elencate alla fine del presente documento. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato. In accordo con gli scopi sopra descritti è stata individuata una soluzione costituita da un profilo in materiale plastico o elastomerico nel quale viene inserito un elemento di rinforzo costituito da una barra. Elemento di novità è rappresentato dalla facilità di inserimento della barra stessa che viene inserita a pressione con un sistema a scatto e che viene obbligata in questa posizione mediante il fissaggio dell’estremità del profilo con delle coppie di spine o di viti o di rivetti. Il profilo, che può essere realizzato in una gamma molto ampia di materiali polimerici, in sezione presenta una cavità nella quale viene ospitata la barra di rinforzo. La scelta del tipo di plastica o gomma è dettata dalle prestazioni che deve avere il pezzo finale. Se le caratteristiche cercate sono semplicemente di tipo estetico, la scelta può ricadere su plastiche con prestazioni non molto elevate ma facilmente decorabilì (es. PVC, ABS, PMMA), Nel caso le prestazioni siano più elevate ci si può spostare verso polimeri più tecnici fino ad arrivare a plastiche di altissime prestazioni meccaniche o termiche (per es. PEEK). Infine, se le caratteristiche richieste riguardano la possibilità di assorbire urti, il profilo può essere realizzato in materiale morbido o semirigido con proprietà elastiche, come un PU, un TPV oppure una gomma vulcanizzata. La forma della cavità è legata alla sezione della barra scelta che può variare dalla semplice barra con sezione circolare a quella a sezione quadrata, triangolare, esagonale, ovale o altre forme a piacere. Sopra la cavità che ospita la barra è presente una gola o restringimento costituito dalla sede dei sistemi di fissaggio che, come già accennato, possono essere ad esempio viti o spine. La barra entra nella cavità a pressione e, una volta posizionati ì sistemi di fissaggio, non ha più lo spazio fisico per poter uscire nuovamente attraverso la gola. Il tipo di barra da utilizzare dipende dalle caratteristiche del prodotto finale. Lì dove la portata e la meccanica richiesti per il sistema sono elevati è necessario usare una barra metallica ma, nel caso sia necessario un isolamento elettrico, magnetico o la semplice resistenza chimica la barra può essere realizzata in materiale plastico, magari rinforzato mediante fibre di natura diversa (vetro, aramidiche, dì carbonio...). Un’altra soluzione attuabile è l'utilizzo di una semplice barra di legno. La parte esterna del profilo può avere delle finiture tali da permettere di inserirlo come parte di design del pezzo finito. La plastica o la gomma può quindi essere presentata tal quale (magari in un’ottica di riduzione costi) o decorata. Le decorazioni possono essere le più varie e possono spaziare dalla cubicatura alla verniciatura a all’applicazione di una decorazione hot-foil all'incisione al laser. Il metodo di realizzazione del profilo polimerico viene scelto in base alle dimensioni del pezzo e al costo finale che il pezzo stesso deve avere. La tecnologia principe è sicuramente l'estrusione che permette la realizzazione di grandi quantità di prodotto con costi di processo abbastanza contenuti. Ma è possibile ottenere il pezzo per stampaggio, soprattutto in presenza di dimensioni limitate, per lavorazione meccanica o per sinterizzazione. Il fissaggio del sistema di rinforzo alla struttura finale può essere fatto mediante fissaggio interno, nel qual caso verranno utilizzate delle spine, oppure fissando il profilo esternamente alla struttura alla quale si va ad agganciare mediante viti o rivetti o inserti rivettati. Infine l’inserimento dì una parte elastomerica o morbida aggiuntiva che funga da guarnizione può avvenire, anche se non necessariamente, nel processo di produzione del pezzo principale. Per esempio questo viene realizzato nell'estrusione mediante la coestrusione della parte morbida e l’attacco tra i due materiali può essere tale che il pezzo finito può lavorare anni senza che si crei distacco tra le parti. E’ altresì possibile aggiungere la guarnizione per semplice incollaggio in un secondo momento.

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento agli annessi disegni:

Fig 1 Sezione di profilo plastico con cavità rotonda (1 A) atta a contenere una barra di sezione circolare. Sono individuabili le due sedi di inserimento delle spine (1B e 1C) che vanno a costituire la gola attraverso la quale l’asta deve passare per andarsi a posizionare nella sede finale. Le due sedi di fissaggio, inoltre, una volta fissate le spine, impediscono l'allargamento della gola e pertanto impediscono la successiva fuoriuscita dell'asta.

Fig. 2 Sezione del profilo plastico con l’asta posizionata nell'apposita cavità (2 A).

Fig, 3 Esploso del sistema di fissaggio del profilo illustrato in fig. 2 alla struttura finale. Nel disegno è possibile notare il pezzo in plastica con l’asta di rinforzo già inserita (3 A), le spine di fissaggio (3B e 3C) e le componenti della struttura da rinforzare (3D e 3E). E’ possibile notare le linee tratteggiate relative alle sedi di fissaggio delle spine presenti sia nel profilo sia nella struttura da rinforzare.

Il fissaggio risulta estremamente semplice e rapido e viene fatto inserendo le spine per pressione nelle apposite sedi.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Struttura di rinforzo costituita da un profilo in plastica o materiale elastomerico caratterizzato dal fatto dì prevedere una cavità longitudinale (particolare 1A di Fig 1) alla lunghezza del profilo atta a contenere un'asta di rinforzo (particolare 2A di Fig 2 ) e due sedi (particolare 1B e 1C di Fig 1 ) preposte a ospitare dei sistemi di fissaggio della struttura di rinforzo alla struttura finale da rinforzare. Suddetta cavità è parzialmente aperta su di un lato longitudinalmente alla lunghezza del profilo per permettere l'inserimento dell’asta di rinforzo e i due estremi dell'apertura sono delimitati dalle sedi dei sistemi di fissaggio della struttura di rinforzo. La larghezza dell’ apertura è compresa tra il 20 e il 80% della larghezza della cavità sottostante e, preferìbilmente compresa in un intervallo tra il 40 e il 60% della larghezza di detta cavità. Le suddette sedi si spostano allargando l'apertura della cavità in presenza di una forza esterna che spinga per l'inserimento o l'estrazione dell’asta di rinforzo e ritornano spontaneamente alla posizione originale in modo elastico dopo il passaggio dell’asta. Lo spostamento delle sedi e l'allargamento dell'apertura della cavità al fine di inserire o rimuovere l’asta dalla cavità stessa viene impedito mediante l’inserimento dei sistemi di fissaggio nelle apposite sedi che blocca lo spostamento delle sedi stesse e pertanto impedisce l’allargamento dell’apertura per la fuoriuscita dell’asta.
2. Struttura di rinforzo come da rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che il materiale usato per il profilo che alloggia l’asta può essere di plastica per es; PVC, poliolefine (PE e PP), polimero acetalico (POM), ABS, polimetilmetacrilato (PMMA), policarbonato (PC), poliammidi (per es. PA 6, PA 6.6), PEEK, WPG. Il materiale può essere altresì di tipo elastomerico ovvero una gomma sia di tipo termoplastico (TPV, TPE, PU...) oppure elastomero vulcanizzato (EPDM, CR, NBR, NR....)·
3. Struttura di rinforzo come da rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che II profilo in plastica o gomma può essere realizzato per estrusione, stampaggio, sinterizzazione o lavorazione meccanica. Nel caso sia necessario il profilo può subire una successiva fase di vulcanizzazione.
4. Struttura di rinforzo come da rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che l'aggiunta di eventuali elementi di morbido che fungano da guarnizione possono essere fatti direttamente nella fase di realizzazione del pezzo principale o aggiunti in un secondo momento.
5. Struttura di rinforzo come da rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che l’asta o elemento di rinforzo può presentare diverse sezioni per es. circolare, triangolare, quadrata esagonale, ovale o altre forme opportune. La scelta della sezione dipende dalla forma della cavità di contenimento devasta.
6. Struttura di rinforzo come da rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che i materiali con i quali può essere costruita l’asta spaziano dal metallo, al semplice legno fino ad aste di plastica o di altri materiali polimerici usati tal quali o rinforzati.
7. Struttura di rinforzo come da rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che il sistema di fissaggio del profilo alla struttura finale può essere di varia natura ovvero viti, spine, rivetti, chiodi o inserti rivettati.