IT201800003486A1 - Cinghia provvista di trasponditore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“CINGHIA PROVVISTA DI TRASPONDITORE”

La presente invenzione è relativa ad una cinghia provvista di un trasponditore, o “transponder” in lingua inglese, definito da un dispositivo elettronico ricetrasmettitore che è in grado di generare un segnale in risposta ad una specifica interrogazione a distanza. La ricetrasmissione a distanza dei segnali contenenti le informazioni trasmesse avviene generalmente tramite tecnologie a radiofrequenza, indicate ad esempio con gli acronimi RFID o NFC.

Com’è noto, le cinghie sono ampiamente utilizzate nei settori tecnici delle trasmissioni, del convogliamento di prodotti, del trascinamento e supporto di ascensori e cabine, ecc… Alcune cinghie di tipo noto sono già provviste di transponditori, in particolare per segnalare eventuali condizioni di usura della cinghia stessa (come ad esempio in US6356201).

I trasponditori, più in generale, possono essere utilizzati come etichette elettroniche di identificazione, ad esempio al posto di etichette con codici a barre o codici QR, applicate sui prodotti. Al contrario di questo tipo di etichette, quelle elettroniche non necessitano di una scansione ottica per essere lette. Per di più, possono contenere una quantità maggiore di informazioni e sono estremamente flessibili da utilizzare, in quanto sono programmabili. In particolare, i trasponditori sono dotati di un circuito elettronico integrato avente una memoria di tipo riscrivibile, in cui possono essere memorizzate informazioni relative al prodotto da identificare (data di produzione, data di installazione, caratteristiche tecniche, ecc…).

È sentita l’esigenza di applicare i trasponditori alle cinghie tramite un sistema che sia relativamente semplice da attuare, senza compromettere l’affidabilità nella trasmissione a distanza dei segnali, e garantendo una elevata stabilità nell’accoppiamento e un elevato grado di protezione nei confronti di eventuali agenti esterni.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una cinghia provvista di trasponditore, la quale consenta di assolvere in maniera semplice ed economica alle esigenze sopra esposte.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una cinghia provvista di trasponditore, come definita nella rivendicazione 1.

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica parziale di una prima preferita forma di attuazione della cinghia provvista di trasponditore, secondo la presente invenzione;

- la figura 2 illustra, in modo schematico ed in sezione trasversale secondo la linea II-II di figura 1, una fase operativa per ottenere la cinghia di figura 1; - la figura 3 mostra, in scala ingrandita, un dettaglio della cinghia delle figure 1 e 2;

- le figure da 4 a 7 sono analoghe alla figura 3 e mostrano rispettive varianti di figura 3;

- la figura 8 è una prospettiva che mostra, in modo schematico, un procedimento per realizzare una seconda forma di attuazione della cinghia provvista di trasponditore, secondo la presente invenzione; e

- la figura 9 è analoga alla figura 8 e mostra una variante del procedimento di figura 8.

In figura 1, il numero di riferimento 1 indica, nel suo complesso, una cinghia (parzialmente illustrata) che può essere utilizzata per la trasmissione di potenza, per il convogliamento di prodotti, ecc… In particolare, la cinghia 1 può formare un anello continuo e, in uso, viene accoppiata a ruote di trasmissione, ossia ad una puleggia motrice ed almeno una puleggia condotta.

La cinghia 1 si estende lungo un asse 4 longitudinale, è flessibile in modo da poter seguire percorsi curvi ed è delimitata da una faccia di dorso 7, da due facce laterali 8, opposte tra loro e trasversali alla faccia 7, e da una superficie frontale di trascinamento 9, la quale è opposta alla faccia 7 ed è atta ad impegnare una superficie esterna delle ruote di trasmissione. Nello specifico esempio illustrato, la cinghia 1 è definita da una cinghia dentata, per cui la superficie 9 definisce una pluralità di denti 10 paralleli tra loro e trasversali all’asse 4. Secondo varianti non illustrate, la cinghia 1 è una cinghia piatta, per cui la superficie 9 non presenta alcun dente o sporgenza; oppure è una cinghia a denti trapezoidali paralleli all’asse 4; oppure una cinghia poli-V; oppure la superficie 9 definisce una o più file di protuberanze.

Come visibile in figura 2, la cinghia 1 comprende un corpo 12, preferibilmente costituito da un unico pezzo di materiale polimerico o elastomerico, ad esempio poliuretano o un elastomero termoplastico. Il corpo 12 comprende una porzione a nastro 13, che ha una sezione trasversale sostanzialmente rettangolare, ed una porzione sagomata 14 definente i denti 10.

La cinghia 1 comprende, inoltre, una pluralità di inserti filiformi di rinforzo 16, i quali sono denominati generalmente “cord”, sono annegati nella porzione 13, sono longitudinali, e sono realizzati in materiale resistente alla trazione, ad esempio in acciaio, aramide, carbonio, fibra di vetro o altre fibre sintetiche.

La porzione 13 ha una superficie posteriore costituita da una area scoperta 18, definente parte della faccia 7, e da un’area coperta 19, su cui è disposta una pelle o foglio 20. La pelle 20 ha uno spessore relativamente contenuto, tipicamente inferiore a 1 mm. Preferibilmente, la pelle 20 è definita da un elemento mono-strato costituito da tessuto, finta pelle, materiale polimerico, elastomero termoplastico, ecc… In alternativa, la pelle 20 può essere definita da un elemento multi-strato.

La pelle 20 ha due facce 21,22 opposte tra loro: la faccia 21 è rivolta verso l’esterno e, quindi, costituisce parte della faccia 7; la faccia 22 è rivolta verso l’area coperta 19 e, insieme a quest’ultima, definisce una tasca o alloggiamento 23 che ospita un trasponditore 24, o “transponder” in lingua inglese, ossia un dispositivo elettronico ricetrasmettitore che è in grado di generare un segnale in risposta ad una specifica interrogazione a distanza. L’interrogazione viene eseguita tramite appositi apparati fissi o portatili (non illustrati) chiamati interrogatori o lettori, o “reader” in lingua inglese, e la comunicazione a distanza tra tali apparati interrogatori ed il trasponditore 24 avviene tramite tecnologia RFID. In particolare, il trasponditore 24 è configurato in modo da comunicare a distanza tramite lo standard NFC (Near Field Communication). In questo modo, è possibile utilizzare anche comuni telefoni cellulari, smartphone o tablet come apparati interrogatori, in quanto sono già dotati generalmente di sistemi di comunicazione NFC.

Il trasponditore 24 comprende una antenna, per la comunicazione a radiofrequenza, ed un circuito elettronico integrato che è collegato all’antenna e comprende una memoria di tipo riscrivibile, in modo da essere programmabile. In altre parole, l’apparato interrogatore può aggiornare le informazioni contenute nella memoria del trasponditore 24.

Preferibilmente, il trasponditore 24 è di tipo passivo, ossia è privo di batteria e non necessita di alcuna alimentazione elettrica diretta, perché viene attivato/alimentato direttamente dal campo magnetico generato dall’apparato interrogatore.

In particolare, il trasponditore 24 è definito da una cosiddetta etichetta elettronica di identificazione, indicata comunemente con il termine inglese “tag”, di spessore relativamente contenuto, ad esempio uno spessore di 0,15-0,30 mm. Secondo una particolare forma di attuazione, il trasponditore 24 è definito da una particolare etichetta elettronica di identificazione, denominata “smart label” o “smart tag”, che ha dimensioni particolarmente contenute. La forma più comune di Tag NFC reperibile attualmente in commercio è quella dello “sticker”, ovvero una specie di etichetta adesiva che supporta il circuito elettronico e l'antenna. Con riferimento alla figura 3, l’adesivo dell’etichetta è mostrato in modo schematico ed esemplificativo sotto forma di strato, indicato dal numero di riferimento 26. Grazie alle dimensioni contenute, però, i Tag NFC possono essere integrati facilmente su supporti di tipo diverso.

Secondo varianti non illustrate, il trasponditore 24 è privo dell’adesivo 26.

Nelle figure da 1 a 3, la pelle 20 è definita da una pezza o toppa 20a avente dimensioni più contenute rispetto all’intera lunghezza e all’intera larghezza della cinghia 1. Nell’esempio illustrato il perimetro della toppa 20a è quadrangolare, ma altre forme potrebbero essere previste, ad esempio la toppa20a potrebbe essere circolare.

La toppa 20a è costituita da una porzione intermedia 28 e da una porzione perimetrale 30 che circonda il trasponditore 24 ed è fissata all’area coperta 19. Il trasponditore 24 è direttamente a contatto con la porzione intermedia 28, mentre l’adesivo 26 accoppia il trasponditore 24 all’area coperta 19. Nella variante di figura 7, invece, la configurazione è opposta: il trasponditore 24 è direttamente a contatto con l’area coperta 19, mentre l’adesivo 26 accoppia il trasponditore 24 alla porzione 28.

In particolare, la porzione 28 è in rilievo rispetto alla porzione 30. Nella variante di figura 6, invece, almeno una parte del trasponditore 24 è alloggiato in un recesso 31 ricavato nel corpo 12 in corrispondenza dell’area coperta 19. Secondo una variante non illustrata, il recesso 31 è almeno in parte ricavato nella faccia 22. In questi casi, la porzione 28 può apparire a filo con la porzione 30.

Preferibilmente, il fissaggio tra la porzione 30 ed il corpo 12 è definito da saldatura di materiale polimerico o elastomerico tra l’area coperta 19 e la porzione 30. In particolare, dopo la formatura del corpo 12, per installare il trasponditore 24, quest’ultimo dapprima viene disposto sul corpo 12 o sulla faccia 22, dove rimane fissato tramite l’adesivo 26, se previsto. Poi, tramite un’apparecchiatura 32 di tipo di per sé noto, schematizzata in figura 2, il materiale polimerico o elastomerico in corrispondenza dell’area coperta 19 e/o della faccia 22 viene parzialmente fuso o rammollito, per cui si salda, aggrappandosi, all’elemento che viene appoggiato. Preferibilmente, l’operazione di saldatura viene eseguita mantenendo in compressione la toppa 20a sul corpo 12. Ad esempio, l’apparecchiatura 32 ottiene il rammollimento/fusione tramite riscaldamento, e/o tramite ultrasuoni, e/o tramite attrito.

L’apparecchiatura 32 di figura 2 agisce solo sulla porzione 30, e non sulla porzione 28. Tuttavia, si può portare a fusione/rammollimento l’intera faccia 22 della toppa 20a (nel caso in cui quest’ultima sia di materiale polimerico o elastomerico): in questo modo, anche il materiale della porzione 28 tende ad saldarsi o aggrapparsi al trasponditore 24.

Nella variante di figura 4, la faccia 22 e l’area coperta 19 sono costituite dal medesimo materiale elastomerico o polimerico (ad esempio poliuretano), per cui dopo la saldatura si nota una perfetta continuità tra il corpo 12 e la toppa 20a.

La figura 5 mostra schematicamente una alternativa alla saldatura per fissare la toppa 20a al corpo 12, in quanto la faccia 22 è definita da uno strato di materiale collante 33 che è supportato da uno strato 34 e fissa la porzione 30 all’area coperta 19. Anche in questo caso, l’operazione di fissaggio può richiedere un riscaldamento e/o una compressione della pelle 20 sul corpo 12. Ovviamente, il materiale collante 33 può essere disposto solo in corrispondenza della porzione 30, senza interessare la porzione 28.

Secondo varianti non illustrate, la superficie posteriore del corpo 12 è definita da un rivestimento (ad esempio in tessuto) applicato sulla porzione 13, e/o la superficie 9 è definita da un rivestimento (ad esempio in tessuto) applicato sulla porzione 14.

Le figure 8 e 9 sono relative ad una diversa forma di attuazione, in cui la pelle 20 è definita da un nastro di rivestimento 20b che si estende per l’intera lunghezza della cinghia 1 e, preferibilmente ha la medesima larghezza della cinghia 1. Le parti del nastro 20b sono indicate, ove possibile, dai medesimi numeri di riferimento utilizzati per la toppa 20a.

Il nastro 20b viene accoppiato durante il procedimento di produzione del corpo 12. Tale procedimento viene eseguito tramite tecniche di tipo noto e non descritto in dettaglio, in particolare tramite una operazione di estrusione (in corrispondenza di un estrusore 39), per ottenere una banda continua 40 di materiale polimerico o elastomerico, in cui sono annegati gli inserti 16, e tramite una successiva operazione di formatura per sagomare la superficie 9 (tramite un dispositivo 42 definito ad esempio da una o più ruote di formatura). Prima o durante l’operazione di formatura, il nastro 20b viene alimentato in modo da adagiarsi su una superficie 44 della banda 40 (che andrà a definire la superficie posteriore del corpo 12, opposta alla superficie 9). Subito dopo l’estrusione, il materiale della superficie 44 è ancora parzialmente fuso o rammollito, per cui tale materiale si salda o aggrappa automaticamente alla faccia 22 del nastro 20b, anche grazie ad una compressione tra il nastro 20b e la superficie 44 provocata durante la formatura. Le figure 8 e 9 sono schematiche, per cui non sono rappresentazioni in scala: in particolare, la distanza tra l’estrusore 39 ed il dispositivo di formatura 42 è relativamente contenuta rispetto a quanto illustrato.

Prima di appoggiare il nastro 20b sulla superficie 44, il trasponditore 24 viene disposto sulla stessa superficie 44, come mostrato in figura 9, oppure sulla faccia 22 del nastro 20b, come mostrato in figura 8. Dopo aver applicato il nastro 20b, il trasponditore 24 rimane coperto dal nastro 20b. Il trasponditore 24 tende ad affondare, almeno parzialmente nel materiale rammollito o parzialmente fuso della banda 40, specialmente nel caso di figura 9, per cui al termine della produzione il trasponditore 24 potrà risultare incassato almeno parzialmente nel corpo 12, tra il nastro 20b e gli inserti 16, similmente a quanto mostrato in figura 6.

Nelle figure 8 e 9, la cinghia 1 esce dal dispositivo di formatura 42 in senso parallelo e concorde rispetto alla direzione di avanzamento con cui entra la banda 40, ma la configurazione potrebbe essere diversa: in particolare, secondo una variante non illustrata, la cinghia 1 esce in senso parallelo e discorde rispetto a tale direzione di avanzamento.

Da quanto precede appare evidente come la pelle 20, definita dalla toppa 20a oppure dal nastro 20b, copre il trasponditore 24, per cui mantiene fissato il trasponditore 24 sul corpo 12 in modo stabile e permanente, e protegge il trasponditore 24 stesso da agenti esterni. Inoltre, la pelle 20 è relativamente semplice da applicare e, nel contempo, non altera la comunicazione a distanza tra il trasponditore 24 e l’apparato interrogatore.

Inoltre, l’adesivo 26 migliora il fissaggio e facilita l’installazione del trasponditore 24, in quanto permette di mantenere fermo il trasponditore 24 sulla faccia 22, o sul corpo 12, prima di fissare la pelle 20.

Inoltre, le soluzioni proposte sono relativamente semplici in quanto richiedono tempi di installazione contenuti, ed un numero relativamente limitato di componenti. In particolare, nella forma di attuazione delle figure 8 e 9, il trasponditore 24 può essere disposto al di sotto di un rivestimento (nastro 20b) già previsto in alcune tipologie di cinghie di normale produzione: in questo caso, è necessario modificare il procedimento normalmente utilizzato per predisporre il trasponditore 24 tra tale rivestimento e la banda 40 prima della formatura, senza dover prevedere elementi aggiuntivi di fissaggio o di protezione sulla cinghia 1.

Da quanto precede appare, infine, evidente che alla cinghia 1, ed al procedimento per ottenerla, possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

In particolare, la cinghia 1 potrebbe essere strutturata e conformata in modo tale da essere utilizzata in settori diversi da quelli indicati, ad esempio nel settore degli ascensori; e/o possono essere previsti più di un trasponditore 24 per ciascuna cinghia 1; e/o la forma della toppa 20a potrebbe essere diversa da quella di figura 1; e/o il trasponditore 24 potrebbe già essere pre-montato o pre-confezionato sulla toppa 20a.

Inoltre, il trasponditore 24 potrebbe essere di tipo attivo, ossia potrebbe essere dotato di batteria.

Claims (1)

1.- Cinghia (1) delimitata da due fianchi (8) opposti tra loro, da una superficie frontale (9), atta a cooperare a contatto con una ruota di trasmissione, e da una superficie di dorso (7) che è opposta a detta superficie frontale (9); la cinghia comprendendo: - un corpo di trascinamento (12); - una pluralità di inserti filiformi di rinforzo (16) annegati nel detto corpo di trascinamento (12); - un trasponditore (24); caratterizzata dal fatto di comprendere una pelle (20) definente almeno una parte di detta superficie di dorso (7) e fissata ad una superficie posteriore di detto corpo di trascinamento (12); detto trasponditore (24) essendo disposto tra detta pelle (20) e detti inserti (16). 2.- Cinghia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto trasponditore (24) è disposto tra detta pelle (20) e detto corpo di trascinamento (12). 3.- Cinghia secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto trasponditore (24) è disposto tra detta pelle (20) e detta superficie posteriore. 4.- Cinghia secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto trasponditore (24) è almeno parzialmente alloggiato in detto corpo di trascinamento (12). 5.- Cinghia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto trasponditore (24) è disposto a contatto di detta pelle (20). 6.- Cinghia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzata dal fatto di comprendere un adesivo (26) che fissa detto trasponditore (24) a detta pelle (20). 7.- Cinghia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un adesivo (26) che fissa detto trasponditore (24) a detto corpo di trascinamento (12). 8.- Cinghia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta pelle è definita da un nastro (20b) che si estende per l’intera lunghezza della cinghia (1). 9.- Cinghia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzata dal fatto che detta pelle è definita da una pezza (20a); una parte della detta superficie di dorso (7) essendo definita da un’area scoperta (18) di detta superficie posteriore. 10.- Procedimento per ottenere una cinghia secondo la rivendicazione 9; il procedimento comprendendo le fasi di: - prevedere detto corpo di trascinamento (12); - disporre detta pezza (20a) sulla superficie posteriore di detto corpo di trascinamento (12) ed in modo tale da racchiudere detto trasponditore (24) tra detta pezza (20a) e detto corpo di trascinamento (12), - fissare detta pezza (20a) a detta superficie posteriore tramite almeno una delle seguenti modalità: a) incollaggio, b) saldatura ad ultrasuoni, c) saldatura a caldo, d) saldatura a vibrazione. 11.- Procedimento per ottenere una cinghia secondo la rivendicazione 8; il procedimento comprendendo le fasi di: - estrudere una banda (40) di materiale polimerico o elastomerico, in modo da inglobare detti inserti (16) in detto materiale polimerico o elastomerico; detta banda avendo una superficie di appoggio (44) in cui detto materiale polimerico o elastomerico è ancora in uno stato rammollito a seguito dell’estrusione, - disporre detto nastro (20b) su detta superficie di appoggio (44), in modo tale da racchiudere detto trasponditore (24) tra detto nastro (20b) e detta banda (40) ed in modo tale che il materiale rammollito di detta superficie di appoggio si aggrappi a detto nastro (22b).