IT202100020414A1 - Metodo per il monitoraggio della deformazione meccanica di una superficie e fascetta comprendente un elemento per monitorare la deformazione meccanica di detta fascetta - Google Patents
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Description
TITOLO
Metodo per il monitoraggio della deformazione meccanica di una superficie e fascetta comprendente un elemento per monitorare la deformazione meccanica di detta fascetta
DESCRIZIONE
Settore di applicazione dell?invenzione
La presente invenzione riguarda in generale il monitoraggio della deformazione meccanica di corpi solidi. In particolare, la presente invenzione riguarda un metodo per monitorare la deformazione elastica e/o plastica di una superficie, per esempio, tale superficie pu? essere la superficie di una banda metallica o la superficie di strutture realizzate in materiali composti.
Stato della tecnica
Oggigiorno sono disponibili numerosi dispositivi adatti a stimare la deformazione elastica o plastica di un corpo. Per esempio, sono noti sensori di deformazione, anche detti ?Strain Gauge?, in grado di monitorare la deformazione di una superficie di un oggetto.
Per esempio, i sensori di deformazione noti comprendono un elemento resistivo che permette di rilevare una variazione della lunghezza del corpo iniziale in funzione della variazione della sua resistenza.
Inoltre, sono noti sensori meccanocromatici basati su un film di materiale polimerico comprendente materiali meccano/piezo-cromici. Tale film di materiale polimerico fornisce un mezzo adatto a misurare quantitativamente la deformazione locale di un'interfaccia attraverso un cambiamento di colore.
Altra categoria di prodotti con funzionalit? analoghe sono i fessurimetri utilizzati ad esempio per misurare l?andamento di crepe e fessure nei muri.
La Richiedente ha notato che i metodi ed i dispositivi noti per monitorare la deformazione di superfici presentano alcuni svantaggi.
In particolare, la Richiedente ha notato che i metodi ed i dispositivi per monitorare la deformazione di superfici noti non permettono un monitoraggio ad occhio nudo e possono richiedere sistemi di acquisizione dedicati come estensimetri o MEMs. Ancora pi? svantaggiosamente, tali sistemi di acquisizione dedicati necessitano, per il loro corretto funzionamento, di un sistema di alimentazione che causa un aumento dell?ingombro.
Inoltre, svantaggiosamente, i dispositivi noti come, ad esempio, i fissumometri non presentano una sensibilit? adeguata alle piccole deformazioni.
Sommario dell?invenzione
La Richiedente ha affrontato il problema di fornire un metodo alternativo per monitorare e/o valutare la deformazione di superfici che superi i suddetti problemi. Secondo un ulteriore aspetto la Richiedente ha affrontato il problema di fornire una fascetta metallica dotata di un elemento che permette di monitorare eventuali deformazioni elastiche e/o plastiche della fascetta stessa.
In particolare, la presente invenzione fornisce un metodo per monitorare la deformazione di una superficie comprendente:
- applicare uno strato di materiale elastico su detta superficie coprendola almeno parzialmente,
in cui detto strato di materiale elastico presenta una forma sostanzialmente allungata ed ? impegnato su detta superficie in corrispondenza di due estremit? opposte coprendo almeno una porzione di detta superficie; in cui detto strato di materiale elastico presenta una zona attiva comprendente una pluralit? di aperture passanti, ciascuna apertura avendo una conformazione sostanzialmente allungata,
in cui ciascuna apertura ? adatta a deformarsi, in funzione della deformazione elastica o plastica di detta superficie, tra:
- una prima configurazione, sostanzialmente chiusa, dove detta pluralit? di aperture passanti impedisce la vista di detta superficie coperta; e - una seconda configurazione, sostanzialmente aperta, dove detta pluralit? di aperture passanti permette di vedere, almeno parzialmente, detta superficie coperta.
Preferibilmente, detto strato di materiale elastico presenta un primo colore e detto metodo comprende, prima di applicare detto strato di materiale elastico su detta superficie, colorare detta superficie con almeno un secondo colore.
Preferibilmente, detto secondo colore ? in contrasto cromatico con detto primo colore.
Preferibilmente, detta pluralit? di aperture passanti comprende una pluralit? di prime aperture ed una pluralit? di seconde aperture, dette prime aperture e dette seconde aperture essendo perpendicolari tra loro.
Preferibilmente, ciascuna apertura di detta pluralit? di aperture presenta in detta prima configurazione una lunghezza pari ad almeno la met? dello spessore della zona attiva.
Preferibilmente, ciascuna apertura di detta pluralit? di aperture presenta in detta prima configurazione una lunghezza pari ad almeno a 0.5 mm.
Preferibilmente, almeno una parte di dette prime aperture giacciono su una retta disposta parallelamente ad una direzione di sviluppo longitudinale di detto strato di materiale elastico;
in cui una seconda apertura ? interposta tra due prime aperture successive di detta almeno una parte di dette prime aperture.
Preferibilmente, la distanza minima tra una rispettiva prima apertura ed una seconda apertura adiacente ? compresa tra 0.1 e 0,8 mm e la zona attiva presenta uno spessore compreso tra 0,7 e 1 mm.
Preferibilmente, detto strato di materiale elastico presenta almeno due sezioni rinforzate in corrispondenza di dette estremit? opposte fissate a detta superficie. In particolare, dette almeno due sezioni rinforzate corrispondono ad una rispettiva porzione di detto strato di materiale elastico priva di aperture.
Preferibilmente, detto strato di materiale elastico presenta una pluralit? di zone attive. In particolare, zone attive adiacenti sono separate da una porzione di detto strato di materiale elastico priva di aperture.
Preferibilmente detto strato di materiale elastico comprende un perimetro laterale privo di aperture in corrispondenza di almeno un lato di detta zona attiva.
Secondo un ulteriore aspetto la presente invenzione fornisce una fascetta comprendente un corpo principale avente una conformazione sostanzialmente anulare;
in cui detto corpo principale presenta, in corrispondenza di una porzione di superficie esterna, uno strato di materiale elastico;
in cui detto strato di materiale elastico comprende una zona attiva comprendente una pluralit? di aperture passanti; ciascuna apertura passate avendo una conformazione sostanzialmente allungata ed essendo adatta a deformarsi, in funzione della deformazione elastica e/o plastica di detta porzione di superficie esterna, tra:
- una prima configurazione, sostanzialmente chiusa, dove detta pluralit? di aperture passanti impedisce la vista di detta porzione di superficie esterna; e - una seconda configurazione, sostanzialmente aperta, dove detta pluralit? di aperture passanti permette di vedere, almeno parzialmente, detta porzione di superficie esterna.
Breve descrizione delle figure
La presente invenzione risulter? pi? chiara dalla seguente descrizione dettagliata, da leggersi con riferimento ai disegni allegati, forniti a titolo di esempio e non di limitazione, in cui:
- la Figura 1 ? uno schema a blocchi del metodo secondo la presente invenzione;
- la Figura 2 mostra uno strato di materiale elastico secondo la presente invenzione applicato su una superficie generica;
- la Figura 3 mostra un dettaglio di lavorazione di uno strato di materiale elastico secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;?
- la Figura 4 mostra un dettaglio di lavorazione di uno strato di materiale elastico secondo una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;? - la Figura 5 mostra uno strato di materiale elastico dotato di una zona deformabile;
- la Figura 6 mostra uno strato di materiale elastico dotato di due zone deformabili;
- le Figure 7 mostra uno strato di materiale elastico dotato di tre zone deformabili;
- la Figura 8 mostra il passaggio di uno strato di materiale elastico da una prima configurazione sostanzialmente chiusa ad una seconda configurazione sostanzialmente aperta;
- la Figura 9 mostra una fascetta dotata di uno strato di materiale elastico secondo la presente invenzione.
Nelle Figure, elementi che svolgono sostanzialmente la stessa funzione sono indicati con gli stessi numeri di riferimento.
Le Figure non sono in scala.
Descrizione di dettaglio di esempi di realizzazione
Come mostrato in Figura 2, il metodo di monitoraggio secondo la presente invenzione si basa su uno strato di materiale elastico 10.
Preferibilmente, lo strato di materiale elastico 10 ? realizzato in un materiale elastomerico. In particolare, lo strato di materiale elastico 10 ? preferibilmente realizzato in un materiale scelto tra: copolimero stirene-butadiene (Styrene Butadiene Rubber, SBR), silicone, lattice o gomma naturale, polivinilcloruro (PVC), poliuretano (PU) e gomma butilica (Butyl Rubber). Ancora pi? preferibilmente, lo strato di materiale elastico 10 ? realizzato in poliuretano (PU) o gomma butilica (Butyl Rubber).
Lo strato di materiale elastico 10 presenta una forma sostanzialmente allungata e presenta una prima estremit? 11 ed una seconda estremit? 12. La prima estremit? 11 e la seconda estremit? 12 sono opposte tra loro.
Per esempio, come mostrato in Figura 2, lo strato di materiale elastico 10 presenta una forma sostanzialmente rettangolare, in cui la prima estremit? 11 e la seconda estremit? 12 corrispondono sostanzialmente ai lati minori dello strato di materiale elastico 10.
Secondo la presente invenzione, lo strato di materiale elastico 10 presenta una zona attiva 20.
Come mostrato in Figura 3 e 4, la zona attiva 20 comprende una pluralit? di aperture passanti 21. Ciascuna apertura 21 presenta una conformazione sostanzialmente allungata. Preferibilmente, ciascuna apertura 21 presenta una lunghezza tra una e tre volte lo spessore dello strato di materiale elastico 10, ancora pi? preferibilmente, maggiore ad almeno il 150% dello spessore dello strato di materiale elastico 10.
Si noti che la zona attiva 20 corrisponde ad una porzione dello strato di materiale elastico 10 dove sono realizzati una pluralit? di tagli passanti formando cos? la pluralit? di aperture 21. Tali tagli passanti possono essere realizzati per esempio per mezzo di un taglio ad acqua.
Preferibilmente, la zona attiva 20 presenta una forma sostanzialmente rettangolare.
Preferibilmente, ciascuna apertura 21 presente nella zona attiva 20 ? adatta a deformarsi, almeno perpendicolarmente, rispetto al suo asse longitudinale. In particolare, ciascuna apertura 21, quando lo strato di materiale elastico 10 ? posto in trazione lungo un generico asse, si deforma allargandosi.
Preferibilmente, lo strato di materiale elastico 10, quando non ? posto in trazione, presenta uno spessore compreso tra 0,5 mm e 2 mm, ancora pi? preferibilmente tra 0,7 mm e 1 mm.
Preferibilmente, lo strato di materiale elastico 10 quando non ? posto in trazione presenta uno spessore costante. In altre parole, quando lo strato di materiale elastico 10 non ? posto in trazione, la prima estremit? 11, la seconda estremit? 12 e la zona attiva 20 presentano sostanzialmente lo stesso spessore.
Come mostrato in Figura 2, per esempio, lo strato di materiale elastico 10 presenta una forma sostanzialmente rettangolare ed ? impegnato su una superficie 100 coprendola almeno parzialmente, ossia, coprendo una porzione di superficie 100?.
Lo strato di materiale elastico 10 ? impegnato sulla superficie 100 in corrispondenza delle sue estremit? opposte 11, 12. In altre parole, la prima estremit? 11 e la seconda estremit? 12 sono impegnate sulla superficie 100 in modo tale che una porzione centrale dello strato di materiale elastico 10 sia libera. Tale porzione centrale comprende la zona attiva 20.
In particolare, la prima estremit? 11 e la seconda estremit? 12 dello strato di materiale elastico 10 sono incollate sulla superficie 100, preferibilmente, la colla ? applicata - esternamente alla zona attiva 20 - su una rispettiva porzione 11?, 12? dello strato di materiale elastico 10.
La Richiedente osserva che deformando elasticamente e/o plasticamente la superficie 100 si deforma anche lo strato di materiale elastico 10. In particolare, lo strato di materiale elastico 10 si deforma almeno in corrispondenza della zona attiva 20.
In funzione della deformazione elastica o plastica della superficie 100, la pluralit? di aperture 21 - realizzate nella zona attiva 20 - si deforma tra:
- una prima configurazione, sostanzialmente chiusa, dove le aperture passanti 21 sono sostanzialmente chiuse ed impediscono la vista della superficie 100? coperta dalla zona attiva 20; e
- una seconda configurazione, sostanzialmente aperta, dove le aperture passanti 21 permettono di vedere, almeno parzialmente, la superficie 100? coperta dalla zona attiva 20.
La Richiedente osserva che uno spessore della zona attiva 20 compreso tra 0,7 mm e 1 mm permette una buona resistenza alla rottura e permette contemporaneamente una buona visualizzazione della superficie 100? coperta dalla zona attiva 20 anche a diversi angoli.
Preferibilmente, ciascuna apertura della pluralit? di aperture 21 presenta una lunghezza a riposo pari o superiore a 0.5 mm. Si noti che con il termine ?lunghezza a riposo? si intente la lunghezza di una generica apertura 21 quando lo strato di materiale elastico 10 non ? posto in trazione o deformato.
Inoltre, vantaggiosamente, considerando aperture 21 aventi una lunghezza a riposo (ossia, in assenza di deformazione elastica) superiore a 0.5 mm, la variazione tra la prima configurazione e la seconda configurazione della zona attiva 20 ? apprezzabile anche ad occhio nudo.
La Richiedente osserva che, vantaggiosamente, un rapporto tra lo spessore della zona attiva 20 e la lunghezza a riposo delle aperture 21 compreso tra 1 e 3, preferibilmente pari a 2, permette di garantire una deformazione dello strato di materiale elastico 10 senza rotture in corrispondenza della zona attiva 20 garantendo inoltre il corretto funzionamento della zona attiva 20, ossia, il passaggio di tale zona attiva 20 tra una prima configurazione sostanzialmente chiusa ed una seconda configurazione sostanzialmente aperta.
Secondo una forma di realizzazione particolarmente preferita, lo strato di materiale elastico 10 presenta un primo colore. Preferibilmente, la superficie 100 presenta un secondo colore. Tale secondo colore ? preferibilmente in contrasto con il primo colore dello strato di materiale elastico 10.
Se la superficie 100 non presenta un colore in contrasto con il primo colore dello strato di materiale elastico 10, prima di applicare lo strato di materiale elastico 10 coprendo almeno una porzione della superficie 100, ? preferibile colorare la porzione di superficie 100 con almeno un secondo colore in contrasto con il colore dello strato di materiale elastico 10.
La Richiedente osserva che in questo modo il contrasto cromatico tra il primo ed il secondo colore permette di apprezzare ancora pi? facilmente una deformazione della zona attiva 20 e, di conseguenza, una deformazione plastica e/o elastica della superficie 100? coperta da essa.
Facendo riferimento alle Figure 3 e 4, si pu? notare come le aperture 21 possono essere poste secondo diverse configurazioni geometriche.
Per esempio, facendo riferimento a Figura 3, si pu? vedere una configurazione sostanzialmente a ?triangolo?; facendo riferimento a Figura 4 si pu? vedere una configurazione delle aperture 21 sostanzialmente a ?rettangolo?.
Si noti che la Figura 3 e la Figura 4 non sono in scala, in particolare, la zona attiva 20 ? opportunamente ingrandita per meglio mostrare la disposizione delle aperture 21.
In particolare, secondo la forma di realizzazione mostrata in Figura 3, le aperture 21 sono raggruppate in gruppi da tre aperture 21a, 21b, 21c. Preferibilmente, le tre aperture 21a, 21b, 21c sono realizzate in modo tale da formare un angolo di 120? tra loro. Preferibilmente, le tre aperture 21a, 21b, 21c sono realizzate in modo tale da formare un angolo di 120? tra loro e presentare un estremo comune nel punto di simmetria C centrale.
Preferibilmente, sulla zona attiva 21 sono realizzate una pluralit? di gruppi di tre aperture 21a, 21b, 21c come sopra descritto. Preferibilmente, tale pluralit? di gruppi di tre aperture 21a, 21b, 21c ? realizzata in modo tale da ottenere la massima deformazione dovuto al giro delle strutture triangolari compresi tra le aperture. Per esempio, considerando quattro punti di simmetria C1, C2, C3, C4 di rispettivi gruppi di tre aperture, tali punti di simmetria C1, C2, C3, C4 sono disposti in corrispondenza dei vertici di un rombo. Preferibilmente, considerando uno spessore della zona attiva 20 compreso tra 0,7 mm e 2 mm, i lati di tale rombo presentano una lunghezza pari o maggiore della lunghezza di una singola apertura 21 pi? almeno il 10% della lunghezza di detta apertura 21, preferibilmente il 20% della lunghezza di detta apertura 21.
Alternativamente, secondo la forma di realizzazione mostrata in Figura 4, la pluralit? di aperture 21 comprende prime aperture 21? sostanzialmente orizzontali, e seconde aperture 21?? sostanzialmente verticali. Con il termine aperture sostanzialmente orizzontali si intendono aperture 21 realizzate effettuando un taglio parallelo all?asse di sviluppo longitudinale Y-Y dello strato di materiale elastico 10; con il termine ?aperture sostanzialmente verticali? si intendono aperture 21 realizzate effettuando un taglio perpendicolare all?asse di sviluppo longitudinale Y-Y dello strato di materiale elastico 10.
In altre parole, la pluralit? di aperture passanti 21 comprende una pluralit? di prime aperture 21? ed una pluralit? di seconde aperture 21??, in cui le prime aperture 21? e le seconde aperture 21?? sono perpendicolari tra loro.
Preferibilmente, come mostrato in Figura 4, almeno una parte di dette prime aperture 21? giacciono su una retta A-A disposta parallelamente all?asse di sviluppo longitudinale Y-Y dello strato di materiale elastico 10. Preferibilmente, una rispettiva seconda apertura 21?? ? interposta tra due prime aperture 21? successive.
Secondo la forma di realizzazione a ?rettangolo? sopra descritta e considerando uno spessore dello strato di materiale elastico 10 compreso tra 0,7 mm e 2 mm, la distanza minima X1 tra una prima apertura 21? ed una seconda apertura 21?? adiacente ? compresa tra 0,1 e 0,8 mm, preferibilmente, tra 0,15 e 0,2 mm.
Preferibilmente, la retta A-A passa attraverso un numero di seconde aperture 21??, preferibilmente, attraversandole in corrispondenza del punto medio di ciascuna seconda apertura 21??.
La Richiedente osserva che realizzando le aperture 21 in modo tale da ottenere i pattern a ?triangolo? o a ?rettangolo? sopra descritti si ottiene una zona attiva 20 avente un comportamento di tipo auxetico. In altre parole, deformando tale zona attiva 20, per esempio longitudinalmente, le aperture 21 si spostano e/o allargano e/o deformano provocando una dilatazione della zona attiva 20 in una direzione sostanzialmente trasversale alla direzione di deformazione.
Facendo riferimento a Figura 5, preferibilmente lo strato di materiale elastico 10 presenta almeno due sezioni rinforzate 15, 16.
Con il termine ?sezione rinforzata? si intende una zona dello strato di materiale elastico 10 priva di aperture passanti 21 dove viene applicata la colla utilizzata per fissare lo strato di materiale elastico 10 alla superficie 100.
Le sezioni rinforzate 15, 16 sono realizzate almeno in corrispondenza delle estremit? opposte 11,12 dello strato di materiale elastico 10.
Preferibilmente, come mostrato in Figura 5, la zona attiva 20 non si estende in corrispondenza del perimetro laterale 18 dello strato di materiale elastico 10. In particolare, preferibilmente, considerando uno spessore della zona attiva 20 compreso tra 0,7 mm e 2 mm, le aperture 21 sono realizzate ad una distanza minima dal perimetro laterale 18 pari a 0,5 mm, preferibilmente, ad una distanza minima dal perimetro laterale 18 pari a 1 mm.
Si noti che, quando lo strato di materiale elastico 10 presenta una forma sostanzialmente rettangolare, con l?espressione ?perimetro laterale 18? si intendono i lati maggiori dello strato di materiale elastico 10.
La Richiedente osserva che evitando di realizzare dei tagli (ossia, delle aperture 21) in corrispondenza di una regione perimetrale dello strato di materiale elastico 10 si ottiene una resistenza a rottura migliorata, senza ridurre maggiormente l?effetto visivo quando lo strato di materiale elastico 10 ? deformato longitudinalmente o lungo altre direzioni. In particolare, la zona perimetrale 18 priva di aperture 21 evita l?insorgenza di fratture o rotture non volute dalla zona perimetrale 18 verso la zona attiva 20, ossia, evita rotture dall?esterno verso l?interno dello strato di materiale elastico 10 quando sottoposto ad una deformazione.
Facendo riferimento a Figura 6 e 7, lo strato di materiale elastico 10 preferibilmente presenta una pluralit? di zone attive 20a, 20b, 20c.
Preferibilmente, zone attive 20a, 20b, 20c adiacenti sono separate da una porzione di divisione 28a, 28b, ossia, sono separate da una porzione dello strato di materiale elastico 10 priva di aperture 21.
Preferibilmente le zone attive 20a, 20b, 20c presentano lo stesso pattern di lavorazione. In altre parole, ciascuna zona attiva 20a, 20b, 20c presenta una disposizione geometrica delle rispettive aperture 21 sostanzialmente uguale tra loro.
Per esempio, ciascuna zona attiva 20a, 20b, 20c presenta una lavorazione della rispettiva pluralit? di aperture 21 a ?rettangolo? e presentano una superficie di lavorata avente area uguale
Alternativamente, le zone attive 20a, 20b, 20c presentano pattern di lavorazione diversi tra loro. Per esempio, le zone attive 20a, 20b, 20c realizzate su uno stesso strato di materiale elastico 10 possono presentare rispettive aperture 21 realizzate a configurazione a ?rettangolo? o a ?triangolo?. Inoltre, nel caso in cui sia necessario avere zone attive 20a, 20b, 20c aventi sensibilit? diverse, le zone attive 20a, 20b, 20c possono presentare lunghezza di aperture 21 adiacenti diverse tra loro, e distanze tra aperture 21 adiacenti diverse tra loro.
Preferibilmente, le zone attive 20a, 20b, 20c sono disposte lungo l?asse di sviluppo longitudinale Y-Y dello strato di materiale elastico 10.
Secondo una forma di realizzazione, le porzioni della superficie 100 coperta da diverse zone attive 20 presentano un colore diverso.
Per esempio, considerando la forma di realizzazione mostrata in Figura 7, la superficie 100 coperta dalle zone attive esterne 20a, 20c ? colorata con un colore diverso rispetto al colore utilizzato per colorare la superficie coperta dalla zona attiva centrale 20b. In particolare, per esempio, lo strato di materiale elastico 10 presenta un colore sostanzialmente nero; la superficie sottesa dalla prima zona attiva esterna 20a ? colorata di verde, la superficie sottesa dalla zona attiva centrale 20b ? colorata di rosso; la superficie sottesa dalla seconda zona attiva esterna 20c ? colorata di verde.
La Richiedente osserva che, a parit? di pattern di lavorazione, la zona attiva centrale 20b richiede una deformazione maggiore della superficie 100 per passare dalla prima configurazione sostanzialmente chiusa alla seconda configurazione sostanzialmente aperta, pertanto la visualizzazione di un colore diverso permette all?utente di accorgersi immediatamente di una deformazione della superficie 100 non voluta.
La Richiedente osserva che lo strato di materiale elastico 10 permette di ottenere un risultato visivo anche in caso di una deformazione lieve della superficie 100. Per esempio, in Figura 8 ? mostrato lo stato di una zona attiva 20 in diverse condizioni di trazione, in particolare, ? possibile vedere:
- una prima configurazione D1, in cui la zona attiva 20 ? sostanzialmente chiusa, ossia, ciascuna apertura 21 non ? deformata longitudinalmente o perpendicolarmente;
- una seconda configurazione D2, in cui la superficie 100 (e di conseguenza lo strato di materiale elastico 10) ? deformata dello 2% tramite una trazione lungo l?asse longitudinale Y-Y; la seconda configurazione D2 mostra che ciascuna apertura 21 presenta una deformazione longitudinale e/o perpendicolare al rispettivo asse di sviluppo;
- una terza configurazione D3, in cui la superficie 100 (e di conseguenza lo strato di materiale elastico 10) ? deformata dello 4% tramite una trazione lungo l?asse longitudinale Y-Y; la terza configurazione D2 mostra una deformazione longitudinale e/o perpendicolare di ciascuna apertura 21 maggiore rispetto alla deformazione della seconda configurazione D2.
La Richiedente osserva che il passaggio dalla prima configurazione D1 (ossia, da una condizione di deformazione sostanzialmente nulla) ad una configurazione deformata D2, D3 (ossa, ad una condizione in cui la superficie 100 e di conseguenza lo strato di materiale elastico 10 subisce una deformazione lungo almeno una direzione) causa una deformazione di una pluralit? di aperture 21 della zona attiva 20 ed uno spostamento angolare delle strutture compresi tra le aperture 21 della zona attiva 20. In particolare, all?aumentare della deformazione di ciascuna apertura 21 aumenta la superficie 100 mostrata attraverso la zona attiva 20, permettendo un rapido riscontro visivo della deformazione elastica e/o plastica della superficie 100. La Richiedente osserva inoltre che ? possibile ottenere zone attive 20 aventi diversa sensibilit? realizzando le aperture 21 adiacenti a distanze diverse. Per esempio, una zona attiva 20 in cui le aperture 21 adiacenti presentano una distanza maggiore tra loro presenta una minore sensibilit? alla deformazione della superficie 100; una zona attiva 20 in cui le aperture 21 adiacenti presentano una distanza tra loro minore presenta una maggiore sensibilit? alla deformazione della superficie 100.
La Richiedente osserva che il metodo di monitoraggio della deformazione meccanica di una superficie sopra descritto pu? essere vantaggiosamente impiegato su diversi dispositivi in quanto:
- presenta un costo di produzione ridotto;
- ? di semplice attuazione;
- restituisce un risultato visivo immediato e di facile comprensione;
- pu? essere utilizzato in sistemi elettronici/ottici senza alcuna modifica;
- non presenta dipendenze dalle condizioni ambientali di utilizzo (come, ad esempio, temperatura e pressione);
- ? possibile calibrare le zone attive 20 in modo semplice;
- permette di rivelare una deformazione compresa tra il 2% ed il 10% di una superficie.
Facendo riferimento a Figura 9, secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, il metodo di monitoraggio sopra descritto pu? essere applicato ad una fascetta 200.
Per esempio, la fascetta 200 pu? essere una fascetta utilizzata nel settore dell?automotive, navale, elettrodomestici, macchinari di produzione, ecc.
In particolare, la fascetta 200 comprende un corpo principale 210, e preferibilmente un elemento di tensionamento 220.
Il corpo principale 210 presenta una conformazione sostanzialmente anulare. Per esempio, il corpo principale 210 ? realizzato in materiale metallico.
L?elemento di tensionamento 220 ? adatto a ridurre il diametro del corpo principale 210. Per esempio, l?elemento di tensionamento 220 pu? essere un meccanismo a vite adatto a stringere la fascetta 200, avvicinando tra loro le estremit? del corpo principale 210 riducendone il diametro.
Secondo la forma di realizzazione di figura 9, il corpo principale 210 presenta, in corrispondenza di una porzione di superficie esterna 100, uno strato di materiale elastico 10.
Lo strato di materiale elastico 10 presenta una zona attiva 20 comprendente una pluralit? di aperture passanti 21 realizzate come sopra descritto e presenta una prima estremit? 11 ed una seconda estremit? 12.
Si noti che la lunghezza dello strato di materiale elastico 10, ossia la distanza tra la prima estremit? 11 e la seconda estremit? 12 a riposo, pu? essere scelta in funzione della porzione di superficie 100 da monitorare e pu? ricoprire anche tutta la superficie esterna del corpo principale 210 della fascetta 200.
Ciascuna apertura passante 21 presenta una conformazione sostanzialmente allungata ed ? adatta a deformarsi, in funzione della deformazione elastica e/o plastica della porzione di superficie esterna 100, tra:
- una prima configurazione, sostanzialmente chiusa, dove detta pluralit? di aperture passanti 21 impedisce la vista di detta porzione di superficie esterna 100; e
- una seconda configurazione, sostanzialmente aperta, dove detta pluralit? di aperture passanti 21 permette di vedere detta porzione di superficie esterna 100.
Preferibilmente, lo strato di materiale elastico 10 ? fissato sulla porzione di superficie 100 per mezzo di una colla applicata in corrispondenza della prima e della seconda estremit? 11, 12 dello strato di materiale elastico 10.
Preferibilmente, la porzione della superficie 100 coperta almeno dalla zona attiva 21 presenta un colore in contrasto con il colore del materiale elastico che forma la zona attiva 20.
Al fine di preparare la fascetta 200 come sopra descritto, si procede seguendo le seguenti fasi (Figura 1):
- predisporre uno strato di materiale elastico 10 come sopra descritto, preferibilmente avente un colore a contrasto con la superficie 100 del corpo principale della fascetta 200;
- opzionalmente, applicare un secondo colore a contrasto con il colore dello strato di materiale elastico 10 in corrispondenza della superficie 100 da monitorare;
- applicare una colla in corrispondenza delle estremit? 11, 12 dello strato di materiale elastico 10 evitando di applicare colla in corrispondenza della zona attiva 20;
- posizionare lo strato di materiale elastico 10 in corrispondenza della superficie 100 da monitorare.
La Richiedente osserva che il comportamento della zona attiva 20, ossia, la capacit? di mostrare una porzione della superficie che essa ricopre in funzione della deformazione della zona attiva 20 e/o della porzione di superficie ricoperta, ? analogo ad un effetto quasi-piezocromatico. Tale propriet?, ? basata sul cambiamento percepito di colore a contrasto tramite deformazione planare (in una o pi? direzioni) della zona attiva 20.
La Richiedente osserva che l'effetto quasi-piezocromatico ? fondato sulla disposizione delle aperture 21 nella zona attiva 20 e sulla deformazione di due superfici:
- quella esterna, ossia, la superficie esterna della zona attiva 20 con un pattern di aperture 21 non visibile a riposo; e
- quella interna di colore diverso rispetto al materiale che compone la zona attiva 20.
Una volta deformate tali superfici, le aperture 21 si spostano e/o allargano e/o deformano rivelando ci? che ? presente al di sotto della zona attiva 20, ossia la superficie 100 ricoperta e un colore a contrasto con il colore della zona attiva 20 se presente.
Come anticipato sopra, preferibilmente, le aperture 21 sono realizzate in modo tale che l?area attiva 20 presenti un comportamento di tipo auxetico, in particolare, durante la deformazione della zona attiva 20 le aperture 21 si allargano e/o deformano, mentre la superficie interposta tra aperture 21 adiacenti (per esempio, visibile in figura 6 dove presenta una forma geometrica simile ad un piccolo rettangolo 22) si spostano e ruotano mostrando la superficie 100 sottostante.
L'uso di metamateriali aventi le caratteristiche sopra descritte per realizzare lo strato di materiale elastico 10 permette una risposta accurata come sensore di deformazione in una regione avente anche un?area ridotta ed una ridotta deformazione della superficie da monitorare.
Come descritto sopra, vantaggiosamente, il colore sotteso dalla zona attiva 20 ? mostrato gradualmente durante una deformazione della superficie 100, e permette una interpretazione immediata da parte di un osservatore.
Infine, la Richiedente osserva che la fascetta 200 sopra descritta presenta i seguenti vantaggi:
? la fascetta 200 ? dotata di un dispositivo per il monitoraggio della deformazione senza presentare un incremento elevato del costo;
? ? possibile installare la fascetta 200 senza utilizzare utensili elettromeccanici specifici;
? l?installazione della fascetta 200 non richiede un operaio specializzato;
? la fascetta 200 permette il monitoraggio senza interferire con il sistema comprendente la fascetta 200 stessa;
? la fascetta 200 permette un monitoraggio continuo nel tempo;
? la fascetta 200 ? adatta a persone con problemi di daltonismo quando la superficie 100 presenta una colorazione a contrasto con lo strato di materiale elastico 10.
Claims (11)
1. Un metodo per monitorare la deformazione di una superficie (100) comprendente:
- applicare uno strato di materiale elastico (10) su detta superficie (100) coprendola almeno parzialmente,
in cui detto strato di materiale elastico (10) presenta una forma sostanzialmente allungata ed ? impegnato, su detta superficie (100), in corrispondenza di due estremit? opposte (11, 12) coprendo almeno una porzione (100?) di detta superficie (100);
in cui detto strato di materiale elastico (10) presenta una zona attiva (20) comprendente una pluralit? di aperture passanti (21); ciascuna apertura (21) avendo una conformazione sostanzialmente allungata, in cui ciascuna apertura (21) ? adatta a deformarsi, in funzione della deformazione elastica o plastica di detta superficie (100), tra:
- una prima configurazione, sostanzialmente chiusa, dove detta pluralit? di aperture passanti (21) impedisce la vista di detta superficie coperta (100); e
- una seconda configurazione, sostanzialmente aperta, dove detta pluralit? di aperture passanti (21) permette di vedere, almeno parzialmente, detta superficie coperta (100).
2. Il metodo secondo la rivendicazione precedente in cui detto strato di materiale elastico (10) presenta un primo colore e detto metodo comprende, prima di applicare detto strato di materiale elastico (10) su detta superficie (100), colorare detta superficie (100) con almeno un secondo colore.
3. Il metodo secondo la rivendicazione precedente in cui detto secondo colore ? in contrasto cromatico con detto primo colore.
4. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta pluralit? di aperture passanti (21) comprende una pluralit? di prime aperture (21?) ed una pluralit? di seconde aperture (21??), dette prime aperture (21?) e dette seconde aperture (21??) essendo perpendicolari tra loro.
5. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui ciascuna apertura di detta pluralit? di aperture (21) presenta in detta prima configurazione una lunghezza pari ad almeno la met? dello spessore di detta zona attiva (20).
6. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 5 in cui almeno una parte di dette prime aperture (21?) giacciono su una retta (A-A) disposta parallelamente ad una direzione di sviluppo longitudinale (Y-Y) di detto strato di materiale elastico (10);
in cui una seconda apertura (21??) ? interposta tra due prime aperture (21?) successive di detta almeno una parte di dette prime aperture (21?).
7. Il metodo secondo la rivendicazione precedente in cui, in detta prima configurazione, la distanza minima tra una rispettiva prima apertura (21?) ed una seconda apertura (21??) adiacente ? compresa tra 0.1 e 0,8 mm e la zona attiva (20) presenta uno spessore compreso tra 0,7 e 1 mm.
8. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto strato di materiale elastico (10) presenta almeno due sezioni rinforzate (15, 16) in corrispondenza di dette estremit? opposte (11,12) fissate a detta superficie (100);
in cui dette almeno due sezioni rinforzate (15, 16) corrispondono ad una rispettiva porzione di detto strato di materiale elastico (10) priva di aperture (21).
9. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto strato di materiale elastico (10) presenta una pluralit? di zone attive (20a, 20b, 20c); in cui zone attive adiacenti (20a, 20b) sono separate da una porzione di divisione rinforzata (28a);
in cui detta porzione di divisione rinforzata (28a) corrisponde ad una porzione di detto strato di materiale elastico (10) priva di aperture (21).
10. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto? strato di materiale elastico (10) comprende un perimetro laterale (18) privo di aperture (21) in corrispondenza di almeno un lato di detta zona attiva (21).
11. Una fascetta (200) comprendente un corpo principale (210) avente una conformazione sostanzialmente anulare ed un elemento di tensionamento (220) adatto a ridurre il diametro di detto corpo principale (210);
in cui detto corpo principale (210) presenta, in corrispondenza di una porzione di superficie esterna (100), uno strato di materiale elastico (10); in cui detto strato di materiale elastico (10) presenta una zona attiva (20) comprendente una pluralit? di aperture passanti (21);
ciascuna apertura passate (21) avendo una conformazione sostanzialmente allungata ed essendo adatta a deformarsi, in funzione della deformazione elastica e/o plastica di detta porzione di superficie esterna (100), tra:
- una prima configurazione, sostanzialmente chiusa, dove detta pluralit? di aperture passanti (21) impedisce la vista di detta porzione di superficie esterna (100); e
- una seconda configurazione, sostanzialmente aperta, dove detta pluralit? di aperture passanti (21) permette di vedere, almeno parzialmente, detta porzione di superficie esterna (100).
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