ITMI20100367A1 - Metodo per garantire la tenuta stagna tra una parte in vetro ed una parte metallica - Google Patents

Description

Descrizione di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

“Metodo per garantire la tenuta stagna tra una parte in vetro ed una parte metallica”

DESCRIZIONE

La presente domanda si riferisce ad un metodo per garantire la tenuta stagna tra una parte in vetro ed una parte metallica, in cui detto metodo comprende la fase di riempire con un sigillante un’intercapedine tra detta parte in vetro e detta parte metallica.

Il metodo della presente invenzione trova una applicazione nelle vetrina espositive che alloggiano al loro interno un oggetto di interesse culturale, artistico od archeologico, dove deve essere garantita una buona tenuta stagna per mantenere in modo inalterato al proprio interno per un lungo periodo di tempo detto oggetto.

In particolare, il metodo della presente invenzione trova una applicazione nelle vetrina espositive in grado di mantenere al proprio interno un corpo mummificato anche in particolari condizioni ambientali, come ad esempio in ambienti ad alta umidità, ambienti dove vi sia una carenza nel sistema di climatizzazione, od in ambienti soggetti a notevoli differenze di temperatura fra l’interno e l’esterno di detta vetrina espositiva. Spesso i corpi mummificati sono conservati in luoghi umidi, come ad esempio catacombe, che sono luoghi spesso soggetti ad infiltrazioni d’acqua ed a contaminazioni di funghi di muffa, particolarmente aggressivi su materiali organici in ambienti umidi. In tali luoghi, i corpi mummificati sono destinati ad una lenta ma continua decomposizione.

Inoltre, i corpi mummificati possono anche essere conservati in vetrine in ambienti museali dove spesso, a causa ad esempio della mancanza di un sistema di climatizzazione idoneo, può verificarsi un aumento della concentrazione di CO2, O3, NO/NO2o di SO2all’interno delle vetrine stesse con la conseguenza, anche in questo caso, di un continuo deterioramento nel tempo del corpo mummificato ivi posizionato per la conservazione e l’esposizione al pubblico.

Sono note nell’arte vetrine espositive in cui la parte superiore è realizzata in vetro e la base è realizzata in legno, metallo od altro materiale che faccia da supporto alla parte in vetro.

Tuttavia, generalmente, in tali vetrine espositive la tenuta tra la parte in vetro e la base realizzata in altro materiale non è tale da garantire col tempo l’integrità dell’oggetto contenuto al loro interno. Di conseguenza, tali vetrine espositive richiedono spesso interventi di manutenzione per poter ristabilire le condizioni climatiche all’interno della vetrina stessa come, ad esempio, la reintegrazione di quantità opportune di azoto. Ogni intervento di manutenzione comporta delle operazioni, come trasporto della vetrina, eventuale apertura della stessa, ristabilizzazione delle idonee condizioni climatiche all’interno della stessa con ovvi problemi relativi alle eventuali rotture dei componenti delle vetrine, in particolare della parte realizzata in vetro, notoriamente particolarmente fragile.

È quindi fortemente sentito il problema di realizzare una tenuta stagna tra una parte in vetro ed una parte metallica.

Lo scopo della presente domanda è pertanto quello di realizzare detta tenuta stagna in modo che si mantenga sostanzialmente inalterata nel tempo.

Questi ed altri scopi, che saranno resi più evidenti dalla descrizione seguente, sono stati perseguiti dai titolari della presente domanda che hanno infatti riscontrato che un metodo come quello indicato nella rivendicazione 1 è in grado di risolvere i problemi sopra evidenziati.

In particolare, la presente domanda si riferisce ad un metodo per garantire la tenuta stagna tra una parte in vetro ed una parte metallica, in cui detto metodo comprende la fase di riempire un’intercapedine tra detta parte in vetro e detta parte metallica applicandovi un sigillante avente un valore di permeabilità inferiore a 50 x 10<-5>grammi di vapor acqueo per centimetro quadrato al giorno.

Preferibilmente, detto sigillante ha un valore di permeabilità al vapore acqueo inferiore a 50 x 10<-6>grammi di vapor acqueo per centimetro quadrato al giorno, più preferibilmente inferiore a 5 x 10<-7>grammi di vapor acqueo per centimetro quadrato al giorno, dove tali valori di permeabilità sono misurati per mezzo di un rilevatore di Gas Freon R404A con sensibilità compresa tra 3 e 14 grammi all’anno.

In questo modo, detta intercapedine viene riempita con detto sigillante che, grazie a detto suo basso valore di permeabilità al vapore acqueo, è in grado di occupare tutti gli spazi tra la parte trasparente e la parte metallica, sigillando l’unione tra le due parti per lungo tempo.

Più preferibilmente, detto sigillante è una cera sigillante; ancora più preferibilmente, è una cera sigillante a base di idrocarburi, come ad esempio una cera della serie Apiezon<R>, Wax W disponibile per mezzo della società M&I Materials Ltd., Manchester, Gran Bretagna.

Il vantaggio fornito è che detta cera offre una migliorata maneggevolezza nella fase di applicazione e può essere applicata mediante convenzionali dispositivi come pistole industriali per la dispersione a caldo del materiale.

Preferibilmente, detta cera viene applicata ad una temperatura che varia nell’intervallo fra 80°C e 130°C, più preferibilmente fra 100°C e 120°C, ancora più preferibilmente fra 105°C e 115°C .

In questo modo, applicando quindi la cera ad una temperatura compresa in detto intervallo preferito, nonostante detta cera sia un derivato degli idrocarburi, la cera mostra una spiccata caratteristica di non volatilità, garantendo quindi la sua non disperdibilità al di fuori di detta intercapedine.

Inoltre, detta cera può essere applicata anche in due momenti diversi applicando uno strato sopra l’altro, dove il primo strato applicato, per contatto col calore del secondo strato, si fonde creando un unico strato omogeneo di cera sigillante.

Preferibilmente, detta cera viene successivamente raffreddata ad una temperatura che varia nell’intervallo fra 5°C e 35°C in modo da diventare un solido che unisce e sigilla i materiali ai quali viene applicato.

Vantaggiosamente, detta cera sigillante ha anche la caratteristica che può agire come agente di pulizia, liberando così da impurità le superfici su cui viene applicata.

Vantaggiosamente, detta cera sigillante può anche essere facilmente rimossa da detta intercapedine in quanto ha la caratteristica di essere reversibile, in quanto termo fusibile. La rimozione può essere effettuata, ad esempio, utilizzando il calore stesso od un solvente, come ad esempio un solvente di tipo organico, permettendo quindi un allentamento momentaneo della tenuta tra la parte in vetro e la parte metallica, nel caso si rendessero necessarie operazioni di manutenzione straordinarie o sostituzioni della parte in vetro. In questo modo vengono ridotte al minimo le possibilità di rotture o scheggiature della parte in vetro.

Preferibilmente, il metodo della presente invenzione comprende inoltre la fase di coprire detta intercapedine, dopo che è stata riempita con detto sigillante, con un profilo in acciaio inox e relativa guarnizione.

In questo modo viene garantita ulteriormente la tenuta, in quanto detto sigillante viene a trovarsi in un’intercapedine chiusa da tutti i lati.

Preferibilmente, la larghezza di detta intercapedine varia nell’intervallo compreso tra 0,10 e 5,00 millimetri, più preferibilmente tra 0,25 e 4,50 millimetri.

Preferibilmente, sulla base di detta intercapedine viene posizionata una frizione su cui viene poi fatta appoggiare detta parte in vetro; in questo modo si ottiene una specie di cuscinetto tra la parte in vetro e la parte metallica per evitare il contatto diretto che risulterebbe dannoso per detta parte trasparente. Detta frizione ha uno spessore di circa 1 millimetro.

Preferibilmente, detta parte metallica costituisce la base di una vetrina espositiva e detta parte in vetro costituisce la parte superiore trasparente di detta vetrina espositiva.

Con il termine “vetrina espositiva” si intende una vetrina o teca in grado di alloggiare al proprio interno almeno un oggetto di interesse archeologico e di renderlo visibile al pubblico.

Con il termine “oggetto di interesse archeologico”, si intende, ad esempio, un reperto archeologico, un cadavere di corpo umano od animale, un corpo mummificato, un corpo imbalsamato, ma anche altri oggetti di interesse culturale, artistico o simili come, ad esempio, dipinti, tele, pergamene e sculture.

Preferibilmente, detta base metallica della vetrina espositiva è di forma sostanzialmente parallelepipeda.

Preferibilmente, detta intercapedine è posta lungo il bordo perimetrale superiore di detta parte metallica su cui si impegna detta parte in vetro.

Il metodo della presente invenzione permette pertanto di realizzare un’ottima tenuta stagna tra la parte in vetro e la parte metallica di detta vetrina espositiva, mantenendo quindi nel tempo un’ottima saturazione dell’atmosfera all’interno della vetrina espositiva. In questo modo infatti vengono ridotti al minimo gli scambi di elementi chimici, come azoto ed ossigeno, tra la zona all’interno e quella all’esterno della vetrina espositiva, mantenendo quindi all’interno della vetrina espositiva l’opportuna percentuale di ossigeno necessaria affinché il reperto archeologico ivi contenuto possa mantenersi integro nel tempo.

Inoltre, il metodo della presente invenzione è tale da mantenere la tenuta stagna anche in seguito ad eventuali tensioni di allungamento e torsioni a cui la vetrina stessa può essere sottoposta nel tempo a causa di movimenti dovuti, ad esempio, a trasporti o manutenzione.

Preferibilmente, detta parte in vetro è realizzata in vetro stratificato; più preferibilmente è realizzata con almeno un doppio strato in vetro, in cui all’interno di tali due strati è compreso uno strato di film protettivo; ancora più preferibilmente, detto film protettivo è realizzato in polipropilene.

In questo modo l’oggetto di interesse archeologico posizionato all’interno della vetrina espositiva della presente invenzione viene protetto contro i raggi ultravioletti.

Preferibilmente, detta parte metallica è realizzata in acciaio inox, ad esempio un acciaio inox del tipo AISI 316, con uno spessore di almeno 3 millimetri, preferibilmente di almeno 4 millimetri.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno meglio evidenziati dall’esame della seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, col supporto del disegno allegato in figura 1 in cui è mostrata una vista in assonometria di una vetrina espositiva che utilizza il metodo per garantire al suo interno la desiderata tenuta stagna, secondo la presente domanda.

Descrizione dettagliata dell’invenzione.

La descrizione dettagliata seguente si riferisce ad una particolare forma di realizzazione del metodo secondo la presente domanda, senza limitarne il contenuto.

Facendo riferimento alla figura 1, viene mostrata una vetrina espositiva 1 comprende una parte superiore 2 in vetro di forma semicilindrica, realizzata con un doppio strato in vetro, in cui all’interno dei due strati è compreso uno strato di film realizzato in polipropilene, protettivo per la luce ultravioletta, ed una parte inferiore 3 in acciaio inox del tipo AISI 316, con uno spessore di circa 5 millimetri.

La parte inferiore 3 metallica ha una base di sostegno 10 di forma sostanzialmente parallelepipeda, sulla parte superiore 11 del quale si impegna in appoggio la parte 2 in vetro.

Inoltre, la vetrina espositiva 1 comprende anche un’intercapedine 4 tra detta parte i vetro 2 e detta parte metallica 3, detta intercapedine 4 essendo atta ad essere riempita con un sigillante. L’intercapedine 4 è posta lungo il bordo perimetrale superiore 11 della base di sostegno 10.

La larghezza della base dell’intercapedine 4 è di circa 0,75 millimetri, su cui è stata posizionata una guarnizione su cui è stata fatta appoggiare la parte in vetro 2.

La tenuta stagna di una vetrina espositiva 1 come quella sopra descritta in dettaglio è stata valutata riempiendo di volta in volta con materiali diversi l’intercapedine 4 tra la parte in vetro 2 e la parte metallica 3, chiudendo poi la parte superiore di tale intercapedine con un profilo in acciaio inox.

Esempio 1 (confronto).

L’intercapedine 4 è stata riempita con una corda fatta a forma di tondino con un diametro di circa 4,5 millimetri di Viton<R>, una guarnizione del tipo fluoroelastomero, disponibile da DuPont Performance Elastomers L.L.C., Wilmington, USA, prodotto noto per avere buone caratteristiche di tenuta ai gas in condizioni dinamiche, ovvero con variazioni della forma di tenuta, ad esempio guarnizioni per cilindri idraulici o ad aria. Tuttavia, una volta posizionata la guarnizione in Viton<R>all’interno dell’intercapedine 4 ed appoggiata la parte in vetro 2 sulla guarnizione, l’adesione del vetro alla guarnizione stessa non risulta uniforme lungo tutto il perimetro dell’intercapedine, in quanto il vetro ha delle tolleranze di misura che variano da un lato all’altro, con la conseguenza di avere punti di dispersione indesiderati della tenuta dell’atmosfera. Inoltre, la tenuta si ottiene per compressione del vetro sull’acciaio, comprimendo quindi anche la guarnizione in Viton<R>. Data la staticità della condizione, col passare del tempo la forza di contrapposizione della guarnizione si rilascia facendo venire meno l’adesione tra vetro ed acciaio. Questo imporrebbe interventi di manutenzione periodici non desiderati per verificare lo stato della guarnizione e la sua eventuale sostituzione.

Esempio 2 (confronto).

L’intercapedine 4 è stata riempita questa volta con un collante a base siliconica, con un silicone generico disponibile in commercio. Tuttavia, è stata riscontrata una forte perdita nel tempo di atmosfera saturata all’interno della vetrina espositiva; infatti, utilizzando un rilevatore di Gas Freon R404A, tarato con una sensibilità minima tale di registrare perdite a partire dai 3 grammi all’anno, è stata riscontrata una perdita di vapore acqueo da parte del collante siliconico di circa 20 grammi di vapor acqueo per metro quadrato al giorno, valore troppo alto che causerebbe la necessità di reintegrare la saturazione con frequente periodicità. Oltre a ciò, nel caso di dover compiere opere di manutenzione straordinaria alla vetrina espositiva, la rimozione del prodotto siliconico dall’intercapedine pone serie problematiche di lavorazione e rischi di rottura o torsione del vetro.

Esempio 3 (confronto).

L’intercapedine 4 è stata riempita con una resina incollante mono-componente derivata da polimeri modificati del tipo SMP (Silyl Modified Polymer), genericamente disponibile in commercio da società come Bostik, Henkel, Loctite, Simson. Tuttavia, analogamente al prodotto sperimentato nel precedente esempio 2, anche in questo caso è stata riscontrata una rilevante perdita di vapore acqueo da parte del collante polimerico, pari a circa 16,5 grammi di vapor acqueo per metro quadrato al giorno, valore comunque ancora troppo alto per ridurre sensibilmente la periodicità di interventi di reintegrazione di saturazione.

Esempio 4 (confronto).

L’intercapedine 4 è stata riempita con la resina incollante bi-componente del tipo epossidico Torr-Seal<R>, disponibile da Varian Vacuum Technologies Inc., Cary - USA. In questo caso sono state ottenute tenute nel tempo accettabili, ma si è mostrata la controindicazione del “bite”, secondo il quale, durante l’applicazione e la successiva asciugatura, si ha il “morso” del materiale, ovvero, il prodotto per fare tenuta si aggrappa al materiale sul quale viene applicato. Questo crea grossi rischi per il vetro che, una volta aggredito in questo modo, nel caso di movimentazioni potrebbe risultare fragile e a rischio di rottura, o comunque potrebbe presentarsi il problema della microfessurazione per mancanza di elasticità del prodotto incollante nella reazione tra vetro ed acciaio.

Esempio 5 (invenzione)

L’intercapedine 4 è stata riempita con la cera sigillante a base di idrocarburi dal nome Apiezon<R>Wax W 40, disponibile per mezzo della società M&I Materials Ltd., Manchester, Gran Bretagna. La cera è stata applicata utilizzando pistole industriali atte allo scopo, ad una temperatura di 110°C. L’intercapedine è stata poi chiusa con un profilo in acciaio inox e relativa guarnizione.

Utilizzando un rilevatore di Gas Freon R404A, tarato con una sensibilità minima tale di registrare perdite a partire dai 3 grammi all’anno, dopo circa 1 mese non è stata rilevata alcuna perdita di gas.

Pertanto non è stato necessario dover intervenire sulla vetrina espositiva per dover ripristinare la saturazione d’atmosfera al suo interno.

Il metodo della presente domanda presenta pertanto i vantaggi di avere una buona tenuta stagna nel tempo tra la parte in vetro e la parte metallica.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per garantire la tenuta stagna tra una parte in vetro (2) ed una parte metallica (3), in cui detto metodo comprende la fase di riempire un’intercapedine (4) tra detta parte in vetro (2) e detta parte metallica (3) applicandovi un sigillante avente un valore di permeabilità inferiore a 50 x 10<-5>grammi di vapor acqueo per centimetro quadrato al giorno.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detto sigillante ha un valore di permeabilità inferiore a 50 x 10<-6>grammi di vapor acqueo per centimetro quadrato al giorno.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detto sigillante ha un valore di permeabilità inferiore a 5 x 10<-7>grammi di vapor acqueo per centimetro quadrato al giorno.
4. 4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto sigillante è una cera.
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui detta cera è a base di idrocarburi.
6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detta cera viene applicata ad una temperatura che varia nell’intervallo fra 100°C e 120°C.
7. 7. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente inoltre la fase di coprire con un profilo in acciaio inox detta intercapedine dopo che è stata riempita con detto sigillante.
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui detta cera viene successivamente raffreddata ad una temperatura che varia nell’intervallo fra 5°C e 35°C.
9. 9. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta parte metallica (3) costituisce la base di sostegno (10) di una vetrina espositiva (1) e detta parte in vetro (2) costituisce la parte superiore trasparente di detta vetrina espositiva (1).
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9 in cui detta intercapedine (4) è posta lungo il bordo perimetrale superiore (11) di detta base di sostegno (10) metallica su cui si impegna in appoggio detta parte in vetro (2) di detta vetrina espositiva (1).