IT201600120278A1

IT201600120278A1 - Elemento conduttivo flessibile e relativo metodo di formatura

Info

Publication number: IT201600120278A1
Application number: IT102016000120278A
Authority: IT
Original assignee: Irca Spa
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2016-11-28
Publication date: 2018-05-28
Also published as: CN110235211A; CA3044505C; US10614934B2; EP3660870A1; JP2022088652A; EP3654352A1; JP7122305B2; CA3044505A1; KR102390899B1; KR20190135465A; ES2966975T3; EP3545535A1; JP7331188B2; JP7331189B2; US20190378637A1; JP2020501300A; CN110235211B; JP2022095824A; EP3654352B1; WO2018096520A1

Description

ELEMENTO CONDUTTIVO FLESSIBILE E RELATIVO METODO DI FORMATURA

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un elemento conduttivo flessibile e ad un relativo metodo di formatura.

Stato della tecnica

Le resistenze piane flessibili sono sempre più utilizzate in diversi campi di applicazione. Tipicamente, queste resistenze, che sono degli elementi conduttivi flessibili, vengono utilizzate come mezzo di riscaldamento oppure come sensori. In genere, le resistenze piane flessibili comprendono due strati di materiale isolante in cui è inglobata una pista metallica. La pista o lamina metallica resistiva, viene tipicamente connessa ad una sorgente di alimentazione elettrica. Lo spessore complessivo delle resistenze piane flessibili è molto ridotto, in genere compreso tra poche decine e poche centinaia di micron. Per questo motivo queste resistenze vengono definite “piane”, avendo una dimensione molto più piccola rispetto alle altre due. Inoltre, in condizioni di riposo, in particolare quando non sono soggette a forze esterne, queste resistenze hanno una conformazione sostanzialmente piana.

Per alcune applicazioni sarebbe interessante rivestire un oggetto con una resistenza piana flessibile. Tuttavia, soprattutto quando l’oggetto da rivestire ha una geometria relativamente complessa, il rivestimento di tale oggetto con una resistenza piana flessibile presenta degli svantaggi. Ad esempio, un oggetto che presenta raggi di curvatura relativamente piccoli non si riesce a rivestire in modo ottimale con una resistenza piana flessibile. In particolare, quando la resistenza avvolge l’oggetto si formano numerose grinze o increspature. Inoltre, durante l’operazione di rivestimento la pista metallica è soggetta a rottura. Inoltre, sarebbe vantaggioso avere delle resistenze piane flessibili più performanti rispetto allo stato dell’arte.

E' quindi sentita l'esigenza di superare tali inconvenienti.

Sommario dell’invenzione

Uno scopo della presente invenzione è di fornire un metodo per deformare un elemento conduttivo flessibile, come ad esempio una resistenza flessibile, in modo da poter rivestire un oggetto, anche di forma complessa, minimizzando o eliminando la formazione di grinze o increspature dell’elemento conduttivo flessibile.

Un altro scopo della presente invenzione è di fornire un metodo per deformare un elemento conduttivo flessibile, come ad esempio una resistenza flessibile, che non provochi rotture della pista metallica.

Un altro scopo della presente invenzione è di fornire un metodo per deformare una resistenza flessibile adeguato alle logiche di produzione di massa.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di fornire un elemento conduttivo flessibile, come ad esempio una resistenza flessibile, migliore rispetto allo stato dell’arte.

La presente invenzione raggiunge questi ed altri scopi che saranno evidenti alla luce della presente descrizione, fornendo un metodo di formatura per deformare plasticamente un elemento conduttivo flessibile comprendente almeno uno strato isolante e almeno una pista conduttiva fissata all’almeno uno strato isolante, in cui è previsto un dispositivo avente una superficie esterna destinata ad andare a contatto con l’elemento conduttivo flessibile, e configurato per espandere il proprio volume, preferibilmente almeno radialmente verso l’esterno,

in cui il metodo comprende le fasi di

a) disporre l’elemento conduttivo flessibile almeno parzialmente intorno a detto dispositivo,

b) espandere il volume del dispositivo fino ad un valore predeterminato, per cui almeno una porzione dell’elemento conduttivo flessibile che è a contatto con il dispositivo durante l’espansione del dispositivo viene deformata plasticamente, c) separare l’elemento conduttivo flessibile dal dispositivo.

Secondo un aspetto, l’invenzione fornisce anche un elemento conduttivo flessibile adatto ad essere deformato plasticamente con il metodo dell’invenzione, comprendente almeno uno strato isolante e almeno una pista conduttiva fissata all’almeno uno strato isolante, in cui la pista conduttiva presenta una pluralità di tratti, e in cui i tratti adiacenti di detta pluralità di tratti hanno un’orientazione diversa fra loro.

Secondo un altro aspetto, l’invenzione fornisce anche un volante rivestito con tale elemento conduttivo flessibile, ad esempio con una resistenza flessibile, che funge da elemento riscaldante e/o da sensore.

Vantaggiosamente, grazie all’invenzione è possibile rivestire con un elemento conduttivo flessibile un oggetto in modo ottimale. Viene infatti fornita una resistenza flessibile opportunamente deformata, in modo che quando la resistenza flessibile avvolge l’oggetto, il rivestimento che si ottiene è ottimale, minimizzando o eliminando la formazione di increspature della resistenza flessibile. Con il metodo dell’invenzione è possibile conferire alla resistenza flessibile una forma tale da renderla particolarmente adatta anche per rivestire oggetti di forma complessa. Ad esempio, deformando la resistenza flessibile in modo da avere una conformazione almeno parzialmente toroidale, è possibile rivestire in modo ottimale il volante di un veicolo, ad esempio il volante di un’automobile.

Inoltre, il metodo dell’invenzione è perfettamente compatibile con le logiche di produzione di massa. Infatti, fornisce risultati ottimali in particolare in termini di riproducibilità, affidabilità, rapidità di esecuzione e automatismo. La resistenza piana flessibile viene infatti stirata in modo controllato lungo lo sviluppo longitudinale, preferibilmente lungo tutto tale sviluppo, della resistenza flessibile, garantendo una deformazione omogenea e/o localizzata in una o più zone specifiche.

Altro aspetto vantaggioso è dato dal fatto che si ottiene una resistenza flessibile di forma complessa senza che durante la deformazione si verifichi la rottura della pista metallica, o delle piste metalliche se ne è previsto un numero maggiore.

Sono stati condotti internamente dei test in cui si è tentato di deformare una resistenza piana flessibile in modi diversi rispetto a quanto previsto dalla presente invenzione. Tuttavia, i risultati di tali test non sono stati soddisfacenti. Infatti, lo stiramento della resistenza flessibile non era né omogeneo né veloce, ed introduceva una notevole difettosità sia per la rottura involontaria delle piste resistive sia per la presenza di increspature, soprattutto quando la resistenza è stata applicata ad un volante.

L’invenzione fornisce anche una resistenza flessibile che non solo è migliore rispetto allo stato dell’arte, ma è anche particolarmente adatta ad essere deformata con il metodo dell’invenzione. Infatti, a tal fine, si preferisce selezionare disegni, o conformazioni, della pista resistiva che consentano deformazioni della resistenza flessibile nelle tre dimensioni senza che le piste metalliche subiscano delle interruzioni o delle rotture meccaniche, neanche parziali. Al tal fine, si preferisce che la percentuale complessiva di tratti di pista resistiva paralleli all’asse principale di deformazione della resistenza flessibile sia minore del 50% rispetto alla totalità dei tratti di pista metallica.

In alternativa, si preferisce che la sommatoria delle componenti parallele all’asse principale di deformazione dei tratti 3 della pista sia minore del 50% rispetto alla sommatoria delle componenti perpendicolari all’asse principale di deformazione di tali tratti.

In aggiunta o in alternativa a tale caratteristica, si preferisce che i tratti di pista resistiva adiacenti aventi diverso orientamento siano tra loro raccordati con raggi di curvatura maggiori di 0,5 mm, preferibilmente maggiori di 1 mm più preferibilmente maggiori di 2 mm.

Tipicamente, l’invenzione prevede che la pista metallica, o le piste metalliche, abbiano una conformazione relativamente complessa. Ad esempio ciascuna pista metallica può avere una conformazione sostanzialmente a forma di serpentina. E’ inoltre preferibile che ciascuna pista metallica sia provvista di una pluralità di diramazioni o estensioni laterali, preferibilmente diramazioni radiali, che tipicamente non sono attraversate da corrente elettrica, e che servono a trasmettere il calore generato dalla pista metallica a zone dello strato isolante prive di pista metallica.

In altri termini, la funzione di tali diramazioni è di agire come delle alette di dissipazione che contribuiscono ad uniformare e disperdere meglio sulla superficie della resistenza flessibile il flusso termico generato dalla corrente elettrica che percorre le piste resistive. Preferibilmente, le diramazioni sono realizzate nello stesso materiale con cui è realizzata la relativa pista resistiva, le diramazioni essendo preferibilmente integrali alla relativa pista resistiva.

Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione preferite dell’invenzione.

Breve descrizione delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di un metodo di formatura di un elemento conduttivo flessibile. Viene anche descritto un esempio di dispositivo con cui è possibile mettere in opera il metodo dell’invenzione, nonché almeno un esempio di elemento conduttivo flessibile particolarmente adatto ad essere deformato con tale metodo. La descrizione viene fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, facendo riferimento alle tavole di disegno allegate, anch’esse fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, in cui:

la Fig.1 illustra schematicamente una fase del metodo dell’invenzione;

la Fig. 2 illustra un’immagine di parte dell’elemento conduttivo flessibile nella fase di fig.1;

la Fig.3 illustra schematicamente un’altra fase del metodo dell’invenzione;

la Fig. 4 illustra un’immagine di parte dell’elemento conduttivo flessibile nella fase di fig.3;

la Fig.5 illustra schematicamente un elemento deformato secondo l’invenzione; la Fig.6 illustra un’immagine di parte dell’elemento di Fig.5;

la Fig. 7 illustra una vista in pianta di un elemento da deformare secondo l’invenzione;

la Fig.8 illustra un particolare ingrandito della fig.7;

la Fig. 9 illustra una vista di un lato di un esempio di dispositivo secondo l’invenzione;

la Fig.10 illustra una vista prospettica del dispositivo di fig.9;

la Fig.11 illustra una vista di un lato del dispositivo di fig.9;

la Fig.12 illustra una sezione del dispositivo di fig.11.

Gli stessi riferimenti nelle figure identificano stessi o analoghi elementi o componenti.

Descrizione in dettaglio di una forma di realizzazione preferita dell’invenzione Con riferimento alle Figure, viene illustrato un metodo di formatura per deformare plasticamente un elemento conduttivo flessibile 1. L’elemento conduttivo flessibile 1 può essere anche detto elemento resistivo flessibile oppure resistenza flessibile oppure resistenza piana flessibile.

In breve, è previsto un dispositivo 11 avente una superficie esterna 12 destinata ad andare a contatto con l’elemento conduttivo flessibile 1. L’elemento conduttivo flessibile 1 comprende almeno uno strato isolante 2 e almeno una pista conduttiva 4 fissata allo strato isolante 2. Il dispositivo 11 è configurato per espandere il proprio volume almeno radialmente verso l’esterno.

Il metodo comprende le fasi di:

a) disporre l’elemento conduttivo flessibile 1 almeno parzialmente intorno a detto dispositivo 11, in particolare almeno parzialmente intorno e a contatto con la superficie esterna 12;

b) espandere il volume del dispositivo 11 fino ad un valore predeterminato, per cui almeno una porzione 8 dell’elemento conduttivo flessibile 1 che è a contatto con il dispositivo 11 durante l’espansione del dispositivo 11 viene deformata plasticamente;

c) separare l’elemento conduttivo flessibile 1 deformato dal dispositivo 11.

A titolo esemplificativo, l’elemento conduttivo flessibile 1 è una resistenza piana flessibile 1.

Lo spessore complessivo della resistenza piana flessibile 1 è tipicamente compreso tra 0,1 e 0,8 mm, ad esempio tra 0,1 e 0,4 mm. Tipicamente, lo spessore è molto inferiore alla lunghezza e alla larghezza della resistenza piana flessibile 1. Ad esempio, la lunghezza può essere compresa tra 900 e 1200 mm, e la larghezza può essere compresa tra 80 e 160 mm, o tra 80 e 100 mm. La resistenza piana flessibile 1 comprende almeno uno strato di materiale isolante 2 provvisto, ad esempio al di sopra dello strato isolante 2, di almeno una pista o lamina metallica 4, anche detta pista o lamina resistiva, oppure pista conduttiva. Preferibilmente la resistenza piana flessibile 1 comprende un solo strato di materiale isolante 2 a cui è accoppiata la pista metallica 4. In alternativa, la resistenza piana flessibile 1 può essere multistrato, nel senso che comprende due o più strati di materiale isolante tra cui è inglobata la pista metallica. In generale, la resistenza piana flessibile può essere singola, oppure può essere formata dalla sovrapposizione di due o più strati isolanti, ciascuno provvisto di almeno una rispettiva pista metallica. Ad esempio, una resistenza piana flessibile singola è formata da uno strato isolante sul quale è fissata almeno una pista resistiva.

Secondo un esempio di resistenza piana flessibile multistrato, è previsto un primo strato isolante su cui è disposta almeno una prima pista metallica; sulla almeno una prima pista metallica e sul primo strato isolante, è previsto un secondo strato isolante, su cui è prevista almeno una seconda pista metallica; la almeno una seconda pista metallica può essere sulla faccia del secondo strato isolante che è prossimale oppure distale rispetto alla almeno una prima pista metallica. A solo titolo esemplificativo, la prima pista metallica può essere utilizzata come mezzo di riscaldamento, e la seconda pista metallica può essere utilizzata come mezzo sensore capacitivo o resistivo.

Tipicamente, ciascuna pista metallica ha un’estensione superficiale inferiore al rispettivo, o ai rispettivi, strati isolanti a cui è accoppiata.

Il materiale isolante di supporto, vale a dire il materiale dello strato isolante 2, è tipicamente un materiale polimerico. A solo titolo esemplificativo e non limitativo, materiali isolanti sono PVC, PTFE, PS, PP, PE, PC, ABS, PET, PA, PU (anche espanso), PUR, NBR, Silicone, EPDM e simili, opzionalmente con additivi. In generale, possono essere utilizzati i materiali termoplastici ed elastomerici che hanno capacità di allungamento adeguate.

La almeno una pista metallica 4, che può avere una geometria complessa, è atta ad essere connessa ad una sorgente di alimentazione elettrica, tipicamente mediante uno o più connettori 7a, 7b. A solo titolo esemplificativo e non limitativo, materiali con cui può essere realizzata la pista metallica sono Alluminio, Costantana, Rame, German Silver, Acciaio, Inconel, Ottone e simili. Preferibilmente la pista metallica 4 è realizzata in alluminio. Preferibilmente, la pista metallica 4 ha uno spessore compreso tra 10 e 200 µm.

La resistenza piana è flessibile 1, nel senso che quando su di essa vengono esercitate forze esterne la resistenza piana 1 si può deformare elasticamente. Inoltre, quando soggetta ad un’opportuna forza, la resistenza piana flessibile 1 si può deformare per deformazione plastica, venendo soggetta ad esempio ad uno stiramento.

Il metodo dell’invenzione prevede di utilizzare il dispositivo 11, anche detto dispositivo di formatura, avente una superficie esterna 12 destinata ad andare a contatto con l’elemento conduttivo 1, o resistenza flessibile, per ottenerne la suddetta deformazione plastica. Tale dispositivo 11 è configurato per espandere il proprio volume, in particolare radialmente verso l’esterno.

A solo titolo esemplificativo, un dispositivo 11 adatto al metodo di formatura comprende una camera 14 per un fluido. La camera 14 è espansibile, in particolare radialmente verso l’esterno. La suddetta superficie esterna 12 della camera 14, almeno quando la camera è espansa, ha una forma predeterminata, che è sostanzialmente uguale alla forma che si vuole conferire alla resistenza flessibile 1.

Preferibilmente, la forma di tale superficie 12 è toroidale, o almeno parzialmente toroidale, restando inteso che si possono prevedere anche forme diverse da questa. In particolare, nel caso della superficie toroidale, la superficie esterna 12 della camera 14 espansa è curva, più precisamente è conformata come la superficie esterna di un toroide. Preferibilmente, il raggio di curvatura è compreso tra 10 e 20 mm, più preferibilmente tra 12,5 e 17,5 mm. E’ facoltativamente previsto anche che la forma del toroide sia ellittica.

Inoltre è preferibile che la camera 14 sia realizzata in un materiale adatto a deformarsi elasticamente, ad esempio in materiale elastomerico. Per espandere la camera 14 viene immesso un fluido all’interno della camera 14, ad esempio un gas, come l’aria, oppure un liquido. A tal fine la camera è provvista di un apposito ingresso per il fluido, ad esempio una valvola. Quando il fluido viene fatto fuoriuscire dalla camera 14 del dispositivo 11, la camera 14 riduce il proprio volume, e pertanto il volume del dispositivo 11 viene ridotto.

Il metodo comprende una fase in cui la resistenza flessibile 1 viene disposta almeno parzialmente intorno al dispositivo di formatura. La disposizione può essere tale che le due estremità della resistenza flessibile non siano a contatto fra loro (formando sostanzialmente un anello aperto) oppure tale che le due estremità della resistenza siano a contatto fra loro (formando sostanzialmente un anello chiuso). In quest’ultimo caso tali estremità possono essere fissate fra loro. Ad esempio, la resistenza flessibile viene avvolta attorno al dispositivo di formatura e poi i due lembi di estremità opposti vengono sovrapposti e fermati tra di loro, ad esempio mediante mezzi adesivi, oppure mediante termosaldatura, oppure mediante mezzi di serraggio come delle pinze, per cui viene definita una zona di giunzione 6 (Fig.5).

Inoltre, la disposizione è preferibilmente tale che la superficie interna, prossimale al dispositivo 11, della resistenza flessibile 1 sia a contatto con la superficie esterna 12 del dispositivo 11. In alternativa, la superficie interna della resistenza flessibile 1 può essere inizialmente separata dalla superficie esterna 12 del dispositivo 11, e la resistenza flessibile 1 va a contatto con il dispositivo 11 quando quest’ultimo raggiunge un predeterminato grado di espansione.

Preferibilmente, ma non esclusivamente, il dispositivo di formatura 11 ha dimensioni tali per cui solo una porzione 8 (Fig.4) della larghezza della resistenza flessibile 1 venga deformata. Ad esempio con tale dimensionamento viene deformata solo una porzione centrale 8 della resistenza flessibile 1, mentre due porzioni laterali 9 rimangono sostanzialmente invariate. Oppure si può ottenere un allungamento differenziato tra la zona centrale e le zone laterali. La larghezza della resistenza indica tipicamente la dimensione che è inferiore rispetto alla lunghezza.

Successivamente si fa espandere, in modo controllato, il volume del dispositivo, in particolare della camera espansibile. L’espansione del dispositivo 11 viene preferibilmente condotta finché non si raggiunge un valore predeterminato di deformazione, per cui la resistenza flessibile 1 viene deformata come da progetto. Durante l’espansione del dispositivo 11, la porzione 8 di resistenza flessibile 1 che è a contatto col dispositivo 11 viene deformata, in particolare stirata, plasticamente.

Facoltativamente, è preferibile prevedere mezzi di controllo della deformazione per impedire l’espansione di volume del dispositivo oltre il valore predeterminato. Secondo una forma di realizzazione, i mezzi di controllo della deformazione comprendono un corpo di battuta 21, preferibilmente di forma sostanzialmente circolare, disposto intorno all’elemento conduttivo flessibile 1. In particolare, è previsto che l’elemento conduttivo flessibile 1 sia tra il dispositivo 11 e il corpo di battuta 21. Durante l’espansione del dispositivo 11, quando l’elemento conduttivo flessibile 1 va in battuta con il corpo di battuta 21, l’espansione del dispositivo 11 viene arrestata. L’arresto può essere manuale oppure automatico. Il dispositivo di formatura 11 può avere un telaio a cui è fissato il corpo di battuta 21.

Un altro esempio di mezzi di controllo della deformazione, è fornito da un puntatore laser con raggio laser opportunamente direzionato. Sulla resistenza flessibile possono essere applicati opportuni segni di riferimento da utilizzare in combinazione con il puntatore laser.

Preferibilmente, l’invenzione prevede anche dei mezzi di allineamento per posizionare e/o centrare opportunamente la resistenza flessibile rispetto al dispositivo. Tali mezzi di allineamento possono essere di tipo meccanico, ad esempio, possono essere previste una o più piastre. In alternativa si può prevedere un puntatore laser con raggio laser opportunamente direzionato, preferibilmente collimato sull’asse mediano del dispositivo, che funge da giuda ottica per il corretto posizionamento e la centratura della resistenza flessibile. Anche in questo caso sulla resistenza flessibile possono essere applicati opportuni segni di riferimento da utilizzare in combinazione con il puntatore laser.

Altri esempi di mezzi di controllo della deformazione e/o di mezzi di allineamento per il posizionamento e centratura della resistenza flessibile possono essere ottici, magnetici e/o elettrici e/o capacitivi.

Preferibilmente, durante l’espansione del dispositivo o immediatamente prima o dopo, viene somministrato calore all’elemento conduttivo flessibile 1 al fine di migliorare la sua deformazione ed il mantenimento della deformazione stessa. Ad esempio, la deformazione può essere migliorata quando l’elemento conduttivo flessibile 1 viene riscaldato ad una temperatura maggiore di 20 o 25 °C, ad esempio tra 60 e 130 °C.

Il calore può essere somministrato mediante mezzi di termoregolazione. Ad esempio il calore può essere somministrato mediante forni, mezzi che producono un flusso di aria calda, oppure mediante contatto diretto con superfici calde riscaldate ad esempio mediante mezzi resistivi, o loro combinazioni.

In alternativa, o in aggiunta, il fluido può essere immesso nella camera 14 espansibile del dispositivo 11 ad una temperatura maggiore di 20 o 25 °C, ad esempio tra 60 e 130 °C.

In generale possono essere previsti mezzi di regolazione che possono sia aumentare che abbassare la temperatura rispetto ad esempio a 25 °C.

In alcuni casi può essere vantaggioso che una volta che il dispositivo 11 ha raggiunto il volume predeterminato per ottenere la deformazione desiderata, l’elemento conduttivo 1 deformato viene mantenuto a contatto con il dispositivo 11 espanso per un tempo di mantenimento predeterminato. In questo modo viene stabilizzata la conformazione finale dell’elemento conduttivo 1.

Inoltre, dopo la deformazione, può essere vantaggioso raffreddare l’elemento conduttivo 1 deformato. A tal fine possono essere previsti mezzi di raffreddamento ad aria con convezione naturale o forzata oppure celle frigorifere. La temperatura di raffreddamento è preferibilmente tale da riportare l’elemento conduttivo a temperatura ambiente in un tempo preferibilmente inferiore ai 5 minuti.

A solo titolo esemplificativo e non limitativo, la tabella seguente contiene possibili combinazioni di parametri di processo, valide ad esempio quando il materiale isolante è PVC o un materiale simile.

Durata Temperatura Durata Temperatura Esempio del di del del Riscaldamento Riscaldamento Raffreddamento Raffreddamento [minuti] [ °C] [minuti] [ °C]

1 2 60 1 - 30

2 1 60 2 25 (ambiente)

3 2 90 1 - 30

4 1 90 2 25 (ambiente)

5 2 120 1 - 30

6 1 120 2 25 (ambiente)

L’elemento conduttivo flessibile 1, una volta deformato, viene separato dal dispositivo 11. Per facilitare il distacco la camera 14 del dispositivo 11 viene preferibilmente svuotata, almeno parzialmente, del fluido contenuto al suo interno. Le Figure da 9 a 12 illustrano un esempio di dispositivo 11 secondo l’invenzione. Il dispositivo 11 è illustrato nella sua configurazione espansa. Attorno al dispositivo è disposta la resistenza flessibile 1. E’ previsto un controstampo 31, che funge da corpo di battuta per controllare la deformazione della resistenza 1. Il controstampo 31 può essere formato da due parti in modo da essere apribile. Sebbene nella forma di realizzazione illustrata sia previso un controstampo 31 disposto solo da un lato del piano di mezzeria del dispositivo 11, è possibile prevedere anche un ulteriore controstampo complementare, disposto dall’altro lato del piano di mezzeria. Al dispositivo 11 e al controstampo 31 sono connessi rispettivi mezzi di termoregolazione 33, 35 che consentono di regolarne la temperatura, in modo da riscaldare e/o un raffreddare la resistenza flessibile 1.

Il metodo dell’invenzione è stato studiato per ottenere una deformazione plastica della resistenza piana flessibile 1. Vantaggiosamente, il metodo consente di ottenere una deformazione plastica sostanzialmente uniforme.

Grazie alla deformazione plastica, la resistenza flessibile 1 è specificamente adatta ad aderire ad un oggetto complesso, in particolare al volante di un autoveicolo (non illustrato). La porzione deformata 8 di resistenza flessibile 1 infatti viene a tal fine conformata in modo da essere curva, così da avere una curvatura sostanzialmente simile o uguale a quella del volante, in particolare alla corona torica del volante. Preferibilmente, il raggio del toro della superficie deformata è compreso tra 10 e 20 mm, più preferibilmente tra 12,5 e 17,5 mm.

La resistenza flessibile 1 deformata può rivestire in modo ottimale la corona torica del volante, senza formazione di grinze o increspature.

Secondo un aspetto, l’invenzione fornisce anche un volante rivestito con la resistenza deformata con il metodo dell’invenzione.

Secondo una forma di realizzazione, viene prodotta una resistenza flessibile con uno strato isolante 2 di PVC al di sopra del quale è fissata almeno una pista metallica 4. La faccia dello strato isolante 2 provvista della pista metallica 4 viene disposta a contatto con la superficie esterna del volante. La faccia opposta dello strato isolante viene preferibilmente rivestita con un materiale di rivestimento del volante, ad esempio pelle naturale o sintetica, su cui una persona può poggiare le mani. La almeno una pista metallica viene utilizzata per riscaldare il volante. La pista metallica può anche essere utilizzata come sensore. Una forma di realizzazione non illustrata prevede uno strato isolante con una pista resistiva per il riscaldamento e una pista che funge da sensore capacitivo o resistivo.

L’invenzione fornisce anche una resistenza flessibile 1 che non solo è migliore rispetto allo stato dell’arte, ma è anche particolarmente adatta ad essere deformata con il metodo dell’invenzione. Infatti, a tal fine, si preferisce selezionare disegni, o conformazioni, della pista metallica 4 che consentano deformazioni della resistenza flessibile nelle tre dimensioni senza che la pista metallica subisca delle interruzioni o delle rotture meccaniche, neanche parziali. Al tal fine, si preferisce che la percentuale complessiva di tratti di pista metallica paralleli all’asse principale di deformazione della resistenza flessibile 1 sia minore del 50% rispetto alla totalità dei tratti di pista metallica. L’asse principale di deformazione è preferibilmente l’asse longitudinale X della resistenza piana flessibile. Ad esempio, alcuni tratti paralleli all’asse principale di deformazione X sono indicati con il riferimento 3’ in Fig.8.

In aggiunta o in alternativa a tale caratteristica relativa all’orientazione dei tratti 3, si preferisce che i tratti 3 di pista resistiva tra loro adiacenti, aventi diverse direzioni tra loro, siano tra loro raccordati con raggi di curvatura maggiori di 0,5 mm, preferibilmente maggiori di 1 mm, più preferibilmente maggiori di 2 mm.

Tipicamente, l’invenzione prevede che la pista metallica 4, o le piste metalliche, abbiano una conformazione relativamente complessa. Ad esempio ciascuna pista metallica 4 può avere una conformazione sostanzialmente a forma di serpentina. La serpentina è formata da una pluralità di tratti 3, o porzioni, orientati e raccordati come descritto precedentemente.

E’ inoltre preferibile che ciascuna pista metallica 4 sia provvista di una pluralità di diramazioni 5 o estensioni laterali, tipicamente progettate in modo che non siano attraversate da corrente elettrica. Siccome in tali diramazioni 5 non circola corrente, le diramazioni non scaldano, in quanto la corrente tende a passare dove incontra meno resistenza, ossia nella pista resistiva. La loro funzione è di agire come delle alette di dissipazione che contribuiscono ad uniformare e disperdere meglio sulla superficie della resistenza flessibile il flusso termico generato dalla corrente elettrica che percorre la pista resistiva 4. Le diramazioni 5 sono realizzate preferibilmente nello stesso materiale con cui è realizzata la pista resistiva 4 e, preferibilmente, le diramazioni 5 sono integrali alla relativa pista resistiva 4. Preferibilmente, ciascuna diramazione 5 è sostanzialmente rettilinea.

Preferibilmente, il materiale dello strato isolante 2 consente una deformazione allo stiro (stretching) di almeno il 15%, preferibilmente almeno il 30%. E’ preferibile inoltre che lo spessore della resistenza piana flessibile 1 sia compreso tra 0,1 e 0,8 mm, ad esempio tra 0,1 e 0,4 mm.

Un materiale particolarmente adatto come strato isolante è il PVC, preferibilmente contenente additivi e/o i plastificanti.

In generale, a solo titolo esemplificativo, per produrre resistenze piane flessibili 1 si può seguire il procedimento descritto di seguito.

Uno o più fogli di materiale isolante vengono fatti passare insieme ad un foglio di materiale conduttore attraverso due rulli. I fogli vengono così accoppiati fra loro. Sul foglio conduttore viene disegnata almeno una pista metallica ed eventuali diramazioni, ad esempio mediante fotoimpressione. Si procede poi ad eliminare, ad esempio mediante etching chimico, le parti del foglio conduttore che non fanno parte della pista.

In alternativa, la pista conduttiva viene realizzata mediante serigrafia o stampa o deposizione di uno o più inchiostri conduttivi sullo strato isolante, per cui la pista conduttiva comprende o è formata da inchiostro conduttivo.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo di formatura per deformare plasticamente un elemento conduttivo flessibile (1) comprendente almeno uno strato isolante (2) e almeno una pista conduttiva (4) fissata all’almeno uno strato isolante (2), in cui è previsto un dispositivo (11) avente una superficie esterna (12) destinata ad andare a contatto con l’elemento conduttivo flessibile (1), e configurato per espandere il proprio volume, in cui il metodo comprende le fasi di a) disporre l’elemento conduttivo flessibile (1) almeno parzialmente intorno a detto dispositivo (11), b) espandere il volume del dispositivo (11) fino ad un valore predeterminato, per cui almeno una porzione (8) dell’elemento conduttivo flessibile (1) che è a contatto con il dispositivo (11) durante l’espansione del dispositivo (11) viene deformata plasticamente, c) separare l’elemento conduttivo flessibile (1) dal dispositivo (11).
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detta superficie esterna (12) del dispositivo (11) è curva, per cui detta porzione (8) dell’elemento conduttivo flessibile (1) viene deformata in modo da avere una superficie almeno parzialmente curva.
3. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui detta superficie esterna (12) del dispositivo (11) è conformata come la superficie esterna di un toroide, per cui detta porzione (8) dell’elemento conduttivo flessibile (1) viene deformata in modo da avere una superficie almeno parzialmente toroidale.
4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui prima oppure durante oppure dopo la fase c) viene somministrato calore all’elemento conduttivo flessibile (1) mediante mezzi di termoregolazione.
5. Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui l’elemento conduttivo flessibile (1) viene riscaldato ad una temperatura maggiore di 25 °C.
6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui quando il volume del dispositivo (11) raggiunge detto valore predeterminato, l’elemento conduttivo flessibile (1) deformato viene mantenuto a contatto con il dispositivo (11) per un tempo di mantenimento predeterminato.
7. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo (11) comprende una camera (14) per un fluido, e in cui l’espansione del dispositivo (11) viene condotta immettendo del fluido in detta camera (14) del dispositivo.
8. Metodo secondo la rivendicazione 7, in cui detto fluido viene immesso nella camera (14) ad una temperatura superiore a 25 °C.
9. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui sono previsti mezzi di controllo della deformazione per impedire l’espansione di volume del dispositivo (11) oltre detto valore predeterminato, per cui durante la fase c), viene controllata la deformazione.
10. Metodo secondo la rivendicazione 9, in cui detti mezzi di controllo della deformazione sono un corpo (21) disposto intorno all’elemento conduttivo flessibile (1), per cui durante la fase b), l’espansione del dispositivo (11) viene impedita quando l’elemento conduttivo flessibile (1) va a contatto con detto corpo (21).
11. Elemento conduttivo flessibile (1) adatto ad essere deformato plasticamente con il metodo di una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno uno strato isolante (2) e almeno una pista conduttiva (4) fissata all’almeno uno strato isolante (2), in cui la pista conduttiva (4) presenta una pluralità di tratti (3), e in cui i tratti adiacenti di detta pluralità di tratti (3) hanno un’orientazione diversa fra loro.
12. Elemento conduttivo flessibile (1) secondo la rivendicazione 11, in cui detti tratti (3) adiacenti sono raccordati con un raggio di curvatura maggiore di 0,5 mm, preferibilmente maggiori di 1 mm.
13. Elemento conduttivo flessibile (1) secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui la percentuale complessiva di tratti di detta almeno una pista conduttiva (4) che sono paralleli all’asse longitudinale X dell’elemento conduttivo flessibile (1) è minore del 50% rispetto alla totalità dei tratti della almeno una pista conduttiva (4).
14. Elemento conduttivo flessibile (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 11, 12 o 13, in cui sono previste una pluralità diramazioni (5) in materiale termicamente conduttivo, che si estendono dalla pista conduttiva (4).
15. Elemento conduttivo flessibile (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 11, 12, 13 o 14, in cui la pista conduttiva è formata da una lamina metallica oppure in cui la pista conduttiva è formata da un inchiostro conduttivo.
16. Volante per veicolo rivestito di un elemento conduttivo flessibile (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 14.