IT202000008485A1

IT202000008485A1 - Apparecchio per la lavorazione di metalli tramite LASER

Info

Publication number: IT202000008485A1
Application number: IT102020000008485A
Authority: IT
Inventors: Alberto Renon; Alberto Gagliano
Original assignee: Orotig S P A
Priority date: 2020-04-21
Filing date: 2020-04-21
Publication date: 2021-10-21
Also published as: EP4139081A1; US20230084341A1; WO2021214621A1; CA3176343A1

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce ad un apparecchio laser, ad es. da tavolo o con supporto dedicato, per laboratori orafi e/o odontotecnici; in particolare una saldatrice e/o marcatrice e/o tagliatrice per la lavorazione di bigiotteria metallica o protesi dentali o manufatti di oreficeria tramite LASER. L'invenzione si riferisce anche ad un metodo per decontaminare aria ambientale tramite l?apparecchio in uso.

Noti apparecchi di saldatura laser del tipo suddetto sono mostrati ad es. in PCT/IB2011/051990.

L?anno 2020 sar? ricordato senza dubbio solo per il coronavirus e le sue vittime. Il derivante caos sanitario a livello mondiale ha imposto alle popolazioni l?uso prolungato di mascherine facciali e l?adozione di misure di sicurezza per prevenire il contagio, soprattutto nei posti di lavoro. Ci? ? vero in particolare dove ci sono molte apparecchiature laser collocate in batteria e/o in ambienti contigui dove il volume d?aria limitato ? condiviso da molti operatori. Di fronte a questo nuovo scenario di convivenza sociale, ? necessario risolvere il problema di coniugare la necessit? di mantenere vivo il sistema economico produttivo con l?incolumit? personale.

Risolvere o mitigare il suddetto problema ? lo scopo principale dell'invenzione, la quale ? definita nelle allegate rivendicazioni, in cui quelle dipendenti definiscono varianti vantaggiose.

Si propone un apparecchio laser per la lavorazione di bigiotteria/oreficeria metallica dotato di un generatore di raggio LASER per lavorare l?oggetto. L?apparecchio comprende un involucro esterno che delimita una camera di lavorazione dentro cui agisce il laser sul pezzo da lavorare. La camera di lavorazione pu? essere chiusa, o parzialmente chiusa, ed ? configurata per consentire l?accesso delle mani in modo da caricare il pezzo da lavorare. La lavorazione sotto il laser pu? avvenire manualmente o tramite un dispositivo di spostamento automatico del pezzo dentro la camera; il caricamento del pezzo dentro la camera di lavorazione ? sempre manuale. L?apparecchio comprende preferibilmente

- un microscopio con cui un operatore pu? disporre e saldare oggetti dentro la camera osservando dove agisce il laser, detta ?zona di lavoro?; e/o

- una telecamera per riprendere la zona di lavoro e un display per visualizzare ingrandita la zona di lavoro; e/o

- una finestra o apertura trasparente di ispezione nell?involucro. Attraverso la finestra o apertura l?operatore pu? vedere direttamente la zona di lavoro, sicch? essa facilita il posizionamento sotto il laser degli oggetti da lavorare.

Se la camera di lavorazione ? parzialmente chiusa l?involucro preferibilmente ha un?apertura per l?accesso alla camera di lavorazione che si estende, in uso, su un lato dell?apparecchio. e la finestra trasparente ? posta adiacente al margine superiore dell?apertura. Cos? la linea di osservazione ? diretta verso la zona di lavoro stando in posizione comoda per l?operatore.

L?apparecchio comprende anche

una ventola o mezzi per creare un flusso forzato di aria uscente dall?involucro,

una sorgente di radiazione UV e/o UV-C (UV germicida) preferibilmente coadiuvata anche da un filtro (anche di tipo EPA) per irradiare il flusso d?aria prima che esca dall?involucro.

Per il posizionamento della sorgente di radiazione si possono ad es. sfruttare i pre-esistenti percorsi o flussi d?aria che attraversano l?apparecchio. Laser, con basso impatto sulla ri-progettazione. Si possono integrare nell?involucro una o pi? sorgenti di radiazione.

Una o ciascuna sorgente di radiazione pu? essere una lampada UV e/o UV-C o un diodo led con luce emessa a frequenza UV e/o UV-C preferibilmente coadiuvata anche da un filtro (anche di tipo HEPA).

La una o ciascuna sorgente di radiazione pu? essere montata dentro l?involucro o sulla superficie esterna dell?involucro.

Il vantaggio ? sfruttare l?apparecchio come sistema di decontaminazione dell?aria presente nel posto di lavoro, in particolare sfruttando i mezzi di movimentazione dell?aria gi? presenti nell?apparecchio. Infatti, l?apparecchio comprende ordinariamente un sistema di ventole che servono ad esempio per aspirare aria sia dalla camera di saldatura, o aspirare o spingere aria da o verso schede o componenti elettronici presenti all?interno dell?apparecchio. Il sistema di raffreddamento del LASER ? ad acqua circolante. Una o pi? ventole creano un flusso d?aria che viene fatto passare attraverso un radiatore per raffreddare l?acqua di raffreddamento e/o anche solo un ventilatore per aspirazione d?aria.

Una Lampada o diodo laser UV, in particolare UV-C, determinano un deciso abbattimento (anche oltre il 90%) di virus (H1N1), virus A influenza, compreso il Covid 19.

? preferibile e vantaggioso ottimizzare l?apparecchio tramite la logica di funzionamento, ad es. eseguita per mezzo di un processore elettronico, illustrata qui di seguito.

Siccome il flusso d?aria sterilizzato ? lo stesso che raffredda i componenti interni, quando l?apparecchio sta lavorando e dissipa calore serve un flusso d?aria di portata maggiore. A parit? di numero di sorgenti UV e/o UV-C installati nell?apparecchio, con portate elevate d?aria l?efficienza di decontaminazione cala perch? l?aria sosta meno tempo davanti alla sorgente UV e/o UV-C. In questa circostanza si pu? allora parzializzare una o pi? sorgenti UV e/o UV-C per risparmiare energia o accendere sorgenti UV e/o UV-C addizionali per mantenere un?efficienza desiderata di sterilizzazione.

Quando l?apparecchio viene acceso ma la sorgente LASER non ? attiva, si fa circolare aria attraverso l?apparecchio in quantit? sufficiente per un raffreddamento delle parti elettriche ed elettroniche e per ottenere una sanificazione continua dell?aria presa dall?ambiente di lavoro e restituita filtrata e sanificata all?ambiente stesso. Un?altra modalit? ? quella durante l?inattivit? prolungata dell?apparecchio (ad es. in pausa pranzo o durante la notte), che comunque resta sempre acceso. In questa modalit? si possono ridurre i consumi energetici e ottimizzare i volumi d?aria da riciclare nell?ambiente di lavoro. In particolare, si pu? emettere ciclicamente dall?apparecchio una serie di pacchetti d?aria aventi portata o volume determinato. Sottoponendo per pi? tempo aria immobile all?irraggiamento della sorgente di sanificazione, l?aria viene decontaminata con maggiore efficacia.

Preferibilmente il processore controlla la portata del flusso forzato d?aria attraverso la lettura di un segnale emesso da un flussimetro o un debimetro, in modo da misurare la portata del flusso forzato di aria e regolare un generatore del flusso forzato di aria affinch? la portata misurata si uguale ad un valore prestabilito.

Un altro aspetto dell?invenzione riguarda un metodo per decontaminare aria ambientale tramite un apparecchio suddetto, in particolare da tavolo o con supporto dedicato, per la lavorazione di bigiotteria/oreficeria metallica o protesi dentali tramite un raggio LASER, in cui una sorgente di radiazione UV e/o UV-C irradia un flusso forzato di aria ambientale prima che esca da un involucro dell?apparecchio.

Il flusso forzato di aria ambientale entra nell?apparecchio, risucchiato da detta ventola o mezzi per creare il flusso, ? potenzialmente portatore di particella virali. Il flusso forzato di aria ambientale che esce dall?apparecchio risucchiato spinto da detta ventola o mezzi per creare il flusso ? sanificato dalla sorgente di radiazione UV e/o UV-C montata a bordo dell?apparecchio. In particolare, il flusso forzato di aria costituisce l?aria di un circuito di raffreddamento per componenti interni dell?apparecchio.

Come varianti del metodo:

durante il funzionamento della sorgente LASER (e in particolare: solo in questa circostanza) la sorgente di radiazione UV e/o UV-C viene parzializzata; e/o

durante il funzionamento della sorgente LASER (e in particolare: solo in questa circostanza) si attiva - o incrementa l?effetto di - una addizionale sorgente di radiazione UV e/o UV-C, che ad es. prima era parzializzata; e/o

durante l?inattivit? della sorgente LASER (e in particolare: solo in questa circostanza) il flusso forzato di aria viene interrotto ciclicamente per un tempo prefissato; e/o

si misura la portata del flusso forzato di aria e si regola un generatore del flusso forzato di aria affinch? la portata misurata si uguale ad un valore prestabilito.

I vantaggi dell?invenzione saranno pi? chiari dalla seguente descrizione di una preferita forma realizzativa di apparecchio, riferimento facendo all?allegato disegno in cui

? Fig.1 mostra una vista tridimensionale di una saldatrice LASER;

? Fig.2 mostra una sezione secondo il piano mediano verticale II-II di fig.1;

? Fig.3 mostra parte di un circuito di raffreddamento come assemblato,

? Fig.4 mostra la parte di fig.3 disassemblata.

Nelle figure numeri uguali indicano parti uguali o concettualmente simili, e la saldatrice ? descritta come in uso. Una saldatrice 10 ? qui illustrata come esempio di apparecchio secondo l?invenzione. La saldatrice 10 comprende un involucro esterno cavo 12 che delimita internamente una cavit? 20 in cui si pu? lavorare un oggetto tramite un laser 18 in una zona W. La cavit? 20 ? accessibile alle mani di un operatore tramite un?apertura frontale 16 (chiusa opzionalmente da una tendina) e osservabile tramite un microscopio 14 montato sull?involucro 12.

Sopra l?apertura 16, integrata nell?involucro 12, c?? una opzionale finestra trasparente 40 di ispezione (v. fig.2) per la zona W. La finestra 40 comprende preferibilmente, dall?esterno verso l?interno, la successione di una lente di ingrandimento 46, un filtro di protezione per schermare dalla radiazione laser, e un altro opzionale filtro di schermatura. Una linea retta L di osservazione indica il percorso ottico diretto e rettilineo che consente di osservare la zona W dalla finestra 40.

Fig. 3 e 4 mostrano un dispositivo decontaminante applicabile alla saldatrice 10, o in generale ad un apparecchio portatile per la lavorazione di bigiotteria metallica tramite un LASER.

Una ventola 50 induce un flusso d?aria forzato F (indicato da frecce) che attraversa una griglia e/o un filtro (anche tipo HEPA) 52, entra in un vano 54 ed esce dalla saldatrice 10 spinto dalla ventola 50.

Il vano 54 ? ad es. delimitato dalle pareti di componenti interni della saldatrice 10. La griglia e/o pre-filtro 52 pu? appartenere ad un (opzionale) assieme radiatore 99 per raffreddare acqua di raffreddamento circolante per componenti interni della saldatrice 10. Nel vano 54 ? installata una sorgente 56 di radiazione UV e/o UV-C, ad es. una lampada, per irradiare il flusso d?aria F prima che esca dall?involucro della saldatrice 10.

L?aria F viene prelevata in modo noto dall?ambiente, e durante l?ordinaria circolazione di aria F dentro l?involucro 12 per raffreddare la saldatrice 10, l?aria F viene anche decontaminata dalla sorgente 56 e preferibilmente filtrata prima dell?immissione in ambiente. Quindi le persone che lavorano attorno alla saldatrice 10 godono di un ambiente pi? sicuro. Le sorgenti 56 dentro la saldatrice 10 possono anche essere pi? di una.

Preferibilmente la portata del flusso d?aria F viene regolato controllando il regime della ventola 50 tramite un processore (non mostrato). Il processore ? ad es. programmato per

parzializzare la sorgente 56 durante il funzionamento della sorgente LASER, per risparmiare energia, oppure

attivare una addizionale sorgente di radiazione UV e/o UV-C, prima spenta, per aumentare l?efficienza di decontaminazione.

Il processore ? ad es. programmato in modo che durante l?inattivit? della sorgente LASER il flusso forzato di aria F venga interrotto ciclicamente per un tempo prefissato, onde far permanere l?aria F pi? a lungo davanti alla sorgente 56 (all?interno vano 54).

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparecchio (10) per la lavorazione manuale di bigiotteria metallica e/o protesi odontotecniche tramite un LASER, comprendente un involucro (12) che delimita una camera (20) di lavorazione chiusa, o parzialmente chiusa, che ? configurata per consentire l?accesso alle mani di un operatore per caricare un pezzo da lavorare, una sorgente LASER (18) configurata per inviare un raggio LASER nella camera di lavorazione, una ventola o mezzi (50) per creare un flusso forzato d?aria (F) uscente dall?involucro, una sorgente (56) di radiazione UV e/o UV-C per irradiare il flusso d?aria prima che esca dall?involucro.
2. Apparecchio secondo la rivendicazione 1, comprendente un filtro, ad es. HEPA, per filtrare detto flusso d?aria prima che esca dall?involucro.
3. Apparecchio secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente un processore elettronico programmato per parzializzare una o pi? sorgenti UV e/o UV-C montate dentro l?involucro per risparmiare energia o accendere sorgenti UV e/o UV-C addizionali montate dentro l?involucro per mantenere un?efficienza desiderata di decontaminazione.
4. Apparecchio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un flussimetro o un debimetro per misurare la portata del flusso forzato di aria, e un processore elettronico programmato per controllare la portata del flusso forzato d?aria attraverso la lettura di un segnale emesso dal flussimetro o un debimetro affinch? la portata misurata sia uguale ad un valore prestabilito.
5. Metodo per decontaminare aria ambientale tramite un apparecchio (10) per la lavorazione manuale di bigiotteria/oreficeria metallica o protesi dentali tramite un raggio LASER, in cui una sorgente (56) di radiazione UV e/o UV-C irradia un flusso forzato (F) di aria ambientale prima che esca da un involucro dell?apparecchio.
6. Metodo secondo la rivendicazione 5, in cui il flusso forzato di aria costituisce l?aria di un circuito di raffreddamento per componenti interni dell?apparecchio.
7. Metodo secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui la sorgente (56) di radiazione UV e/o UV-C viene parzializzata durante il funzionamento della sorgente LASER.
8. Metodo secondo la rivendicazione 5 o 6 o 7, in cui durante il funzionamento della sorgente LASER si attiva - o incrementa l?effetto di - una addizionale sorgente di radiazione UV e/o UV-C.
9. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui durante l?inattivit? della sorgente LASER il flusso forzato di aria (F) viene interrotto ciclicamente per un tempo prefissato.
10. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui si misura la portata del flusso forzato di aria e si regola un generatore del flusso forzato di aria affinch? la portata misurata si uguale ad un valore prestabilito.