ITBO20130415A1 - Rotaia elettrificata, particolarmente per l'elettrificazione di scaffalature metalliche, e procedimento per la sua produzione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“ROTAIA ELETTRIFICATA, PARTICOLARMENTE PER L’ELETTRIFICAZIONE DI SCAFFALATURE METALLICHE, E PROCEDIMENTO PER LA SUA PRODU-ZIONE â€

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il trovato si classifica nelle classi internazionali H01R e G09F, e tratta una rotaia elettrificata destinata in particolare alle scaffalature metalliche che devono essere provviste sul lato in vista dei piani di supporto delle merci, di etichette elettroniche, display e/o d’altre periferiche; tratta inoltre il procedimento per ottenere tale rotaia elettrificata. Come stato dell’arte nota si citano le seguenti anteriorità.

La domanda di brevetto internazionale WO 1994/22125 “Information display rail system†descrive una rotaia estrusa con profilo a C, da fissare sul lato anteriore dei piani dei pannelli delle scaffalature, dotata internamente di una scanalatura longitudinale e superiore nella quale può essere incastrata una basetta di materiale elettricamente isolante che porta fissati longitudinalmente dei fili elettrici tra loro opportunamente distanziati, fissati con adesivo alla detta basetta per circa 180° della loro sezione, e sporgenti verso il basso con la restante sezione libera, con la quale possono essere portati a contatto i terminali molleggiati di una etichetta elettronica predisposta per poter essere incastrata a scatto nella detta rotaia.

Il brevetto US 5348 485 “Electronic price display system with vertical rail†pubblicato anch’esso nel 1994, descrive un impianto per collegare con dei cavi elettrici e delle spine, delle rotaie elettrificate poste sul fronte anteriore dei piani di supporto delle merci, sulle quali sono montate le etichette elettroniche, con una rotaia elettrificata verticale, fissata sui montanti dello stesso scaffale e formata da un profilato estruso all’interno del quale vengono posizionati con la interposizione di una basetta di materiale isolante, sulla quale sono fissate con adesivo delle piattine metalliche ed elettricamente conduttrici, la cui superficie esposta viene toccata dai contatti elettrici flessibili e molleggiati delle spine d’estremità dei detti cavi di collegamento, essendo tali spine fissate a scatto sulla detta rotaia verticale, i cui conduttori elettrici sono collegati con l’estremità superiore a dei mezzi posti nella parte alta dello scaffale e che provvedono all’alimentazione ed al controllo delle dette etichette elettroniche.

Il brevetto francese FR 2 765 018 “Systeme d’etiquette electronique d’affichage†del 1997 descrive una rotaia elettrificata formata da un profilato estruso di materia plastica, con profilo a C, sul fondo della quale viene incastrata a tutta lunghezza una basetta anch’essa di materiale elettricamente isolante, sulla quale sono fissate longitudinalmente con adesivo delle piattine metalliche collegate con una estremità a dei mezzi elettrici di alimentazione e/o di controllo, e la stessa rotaia à ̈ profilata in modo da potervi montare a scatto una etichetta elettronica dotata posteriormente di contatti molleggiati che toccano le dette piattine metalliche per realizzare il necessario collegamento dell’etichetta elettronica coi mezzi remoti di alimentazione e di controllo.

I documenti anteriori e tutto lo stato dell’arte nota nel settore tecnico di cui trattasi, presentano i seguenti limiti:

I conduttori elettrici di tutte le rotaie, siano essi formati da fili o da piattine, presentano la parte della loro superficie, che non à ̈ fissata al materiale isolante di supporto e che à ̈ in vista, facilmente raggiungibile ad esempio dalle dita di una persona, coi problemi di sicurezza che ne conseguono sia per le persone che per le etichette elettroniche i cui circuiti possono facilmente essere danneggiati da shock elettrostatici derivanti dai contatti accidentali.

Un altro inconveniente che deriva dallo stato dell’arte nota à ̈ costituito dalla scarsa affidabilità del fissaggio dei conduttori elettrici alla rotaia di supporto per mezzo di adesivi, le cui caratteristiche si modificano nel tempo, anche per effetto del riscaldamento al quale possono essere sottoposti i conduttori elettrici per effetto Joule. Per ovviare a questo inconveniente, si potrebbe ricorrere agli insegnamenti del brevetto US 5890 918 che descrive come realizzare una rotaia elettrificata usando un corpo estruso di materiale duro, anche elettricamente conduttore, dotando tale corpo di una canalizzazione longitudinale ed a sezione tonda, aperta verso l’esterno con una parte inferiore a 180° della propria sezione, ed inserendo a pressione nella detta canalizzazione un filo di rame, isolato da una calza di materia plastica con un diametro esterno uguale a quello della detta cava, in modo che lo stesso filo possa essere inserito a pressione e possa rimanere imprigionato a frizione nella detta cava che lo abbraccia per più di 180° della sua calza esterna di isolamento elettrico. Questa soluzione comporta però la necessità di usare sulle spine e sulle periferiche dei pin a punta, in grado di forare l’isolamento del filo e di toccare lo stesso filo di rame per stabilire con questo il necessario collegamento elettrico. Questa soluzione comporta anche delle resistenze di contatto molto elevate, a causa della limitata superficie di contatto tra i pin a punta ed il filo conduttore. La tecnica di perforazione dell’isolante richiede l’applicazione di una forza notevole che consenta alla punta del contatto di perforare l’isolamento del filo e di toccare il filo stesso, deformandolo per assicurare un efficace contatto. In US 5890 918 la detta forza viene ottenuta mediante una spina avvitabile in una corrispondente sede della rotaia elettrificata. Se si considera che ogni contatto deve avere un proprio isolamento elettrico ed un robusto corpo filettato per assicurare un solido avvitamento nella rotaia a più conduttori, ad esempio a tre od a quattro conduttori elettrici, si può ben comprendere come sia difficile miniaturizzare le rotaie elettrificate e le relative spine di contatto secondo US 5 890 918. Altri inconvenienti derivano dal fatto che le spine avvitabili possono essere soggette ad allentamenti causati dalle vibrazioni, con difficoltà di diagnostica e di manutenzione. Altri inconvenienti derivano dal fatto che ogni volta che si sposta la periferica sulla rotaia elettrificata, à ̈ necessario bucare altri tratti di filo e lasciare scoperte le zone forate in precedenza, con le problematiche di isolamento elettrico e di ossidazione che ne conseguono. La stessa anteriorità US 5 890 918, in alternativa alla soluzione prima considerata, prevede di poter realizzare la rotaia con un estruso di materiale elettricamente isolante, con cave longitudinali a sezione tonda ed aperte verso l’esterno con una parte inferiore a 180° della loro sezione ed inserendo in ogni cava un filo di rame privo di isolamento, avente un diametro esterno uguale a quello di ogni cava, in modo che lo stesso filo possa essere inserito a pressione nella cava sfruttando l’elasticità della materia plastica che forma la rotaia, e possa rimanere imprigionato a frizione nella cava stessa che lo abbraccia per più di 180° della propria sezione. Questa soluzione, se da un lato tenta di fissare i fili elettrici alle cave della rotaia elettricamente isolante senza l’uso di adesivi, nella realtà pone il problema derivato della difficoltà di trattenimento del filo nella cava, a causa del limitato sottosquadro col quale la cava stessa trattiene il filo e che per altro à ̈ necessario per poter superare agevolmente tale sottosquadro nella fase di inserimento per spinta del filo elettrico nella relativa cava. A causa della elasticità della materia plastica che compone la rotaia, se la rotaia stessa viene realizzata con una sezione limitata, dei piccoli movimenti di flessione e di torsione della barra stessa portano inevitabilmente i fili elettrici ad uscire dalle rispettive cave. Anche questa forma realizzativa rende difficile la miniaturizzazione di una rotaia elettrificata a più conduttori e porta con sé gli inconvenienti prima detti sull’impiego di spine con contatti avvitabili.

Per questi motivi, questa stessa soluzione à ̈ difficilmente realizzabile a livello industriale, per fornire tratti di rotaia elettrificata della lunghezza di qualche metro, già coi fili elettrici incorporati nel profilato di materia plastica. Questa soluzione presenta poi gli stessi inconvenienti prima citati per il documento WO 1994/22125, in quanto anche in essa i fili elettrici sporgono dalla relativa cava di supporto per un ampio tratto della loro sezione e possono per questo prestarsi alla formazione di cortocircuiti accidentali.

Come documento anteriore si cita infine l’EP 1233 482 con priorità del 2001, dal titolo “High voltage bus bar system†, che descrive la realizzazione di una barra elettrificata per utenze a 220-230V, dotata anche in questo caso di un corpo metallico che le assicura resistenza meccanica, resistenza termica e linearità, nel quale sono ricavati in posizioni contrapposte od affiancate dei canali longitudinali atti ad ospitare degli estrusi di materia plastica, dotati a loro volta di profonde e strette cave longitudinali con recessi intermedi, longitudinali e contrapposti, atti ad ospitare dei rispettivi fili elettrici che in questo modo risultano sufficientemente arretrati nelle rispettive cave e protetti contro contatti accidentali. Questa soluzione non risolve però il problema della miniaturizzazione della rotaia elettrificata e non insegna come poter realizzare una rotaia elettrificata con più conduttori affiancati, con un procedimento industriale di estrusione, in grado di fornire spezzoni di barra di sezione contenuta, della lunghezza desiderata e già pronti per l’uso. Tutte le rotaie elettrificate di tipo noto usano un corpo elettricamente isolante in PVC o materie plastiche analoghe, che offrono una scarsa sicurezza di isolamento elettrico e talvolta non sono autoestinguenti, che comunque hanno scarse attitudini a resistere ai surriscaldamenti che la parte elettrica può manifestare in caso di guasti o sovraccarichi, ed hanno scarsa resistenza alle deformazioni meccaniche già a temperature prossime ai 100°C. Nelle rotaie elettrificate di tipo noto, i fili elettrici vengono inseriti nel corpo in materia plastica dopo che questo à ̈ stato formato, sfruttando la deformabilità e l’elasticità a freddo della stessa materia plastica. Per poter assumere la necessaria forma lineare e per acquisire le necessarie doti di resistenza meccanica, al corpo elettricamente isolante di materia plastica delle rotaie elettrificate di tipo noto viene poi usualmente abbinato un corpo esterno di supporto e di irrigidimento, generalmente in metallo, con ulteriori complessità costruttive e con intuibili difficoltà nella realizzazione di rotaie elettrificate di sezione limitata.

Per l’elettrificazione di etichette elettroniche e/od altre periferiche da montare sulle scaffalature metalliche di propria produzione, la richiedente non ha trovato sul mercato ed ha dovuto quindi progettare una rotaia elettrificata con le seguenti caratteristiche: - La rotaia deve poter essere formata da un corpo monolitico di materia plastica estrudibile, con buone caratteristiche di rigidità e di portanza meccanica, simili a quelle del metallo, per poter essere realizzata con una sezione di ampiezza limitata, per presentare una forma lineare e per poter sostenere direttamente le utenze periferiche, ed avente nel contempo anche un buon isolamento elettrico, per sostenere direttamente più fili elettrici nudi, ma col necessario isolamento elettrico reciproco e verso l’esterno, ed avente infine buone doti di resistenza al fuoco e di autoestinguenza e buone attitudini a resistere alle deformazioni meccaniche anche quando esposto a temperature attorno ai 100°C. Per questo scopo la rotaia viene realizzata di preferenza in Policarbonato (PC) commercialmente noto ad esempio col marchio Makrolon ® or Lexan ® od in Polifenilossido (PPO) commercialmente noto ad esempio col marchio Noryl ® o con materiali equivalenti;

- La rotaia deve presentare un corpo con profilo adatto per poter essere fissata su una superficie di supporto e per potervi fissare amovibilmente, in qualsiasi punto, delle spine di collegamento elettrico, delle utenze elettriche od altre parti accessorie e la sua superficie longitudinale, rivolta verso l’esterno, deve essere piana e dotata di più piccole cave longitudinali e parallele, in ognuna delle quali alloggia un filo elettrico che presenta una parte della propria sezione aperta verso l’esterno, in modo che tale parte dei fili risulti raggiungibile dai pin molleggiati di contatto elettrico di spine o di utenze atte a poter essere montate sulla stessa rotaia;

- La rotaia deve poter essere prodotta in spezzoni di lunghezza prefissata, ad esempio di circa due metri, già coi fili elettrici saldamente incorporati e deve poter essere realizzata su scala industriale, con un procedimento ripetibile e facilmente integrabile coi procedimenti noti di estrusione di profili di materia plastica. Il problema tecnico da risolvere nella realizzazione per estrusione del corpo di una rotaia con le materie plastiche del tipo detto in precedenza, consiste nell’inserimento nell’estruso dei fili elettrici, in quanto la tecnica usuale di inserimento a pressione degli stessi fili nel profilato strutturalmente definito e freddo à ̈ inapplicabile, in quanto porterebbe alla rottura dello stesso profilato e/o deformazioni inaccettabili dei fili elettrici. Il trovato ha risolto questo problema tecnico con una particolare profilatura del corpo della rotaia ed eseguendo l’inserimento in questa dei fili elettrici dopo la fase di estrusione e precisamente nella fase di calibratura, quando il profilato à ̈ ancora molto caldo. In questa fase la rotaia profilata ed estrusa viene sottoposta ad una flessione trasversale, che porta le sue cave di alloggiamento dei fili elettrici a divergere verso l’esterno e ad aprirsi per poter inserire agevolmente in queste i rispettivi fili elettrici, con un procedimento continuo. I fili elettrici sono di preferenza riscaldati ad una temperatura che evita shock termici nel contatto con la materia plastica estrusa nella quale devono essere inglobati. Successivamente, sempre nella fase di calibratura, la rotaia profilata viene ricondotta nel profilo originario e di uso finale, per far si che le sue cave si chiudano e trattengano saldamente nel loro interno i fili elettrici, con un sottosquadro di ampiezza tale da impedire la successiva fuoriuscita accidentale degli stessi fili. Per controllare l’apertura trasversale dianzi detta della rotaia e per evitare la formazione in questa di tensioni indesiderate, à ̈ stato necessario prevedere una idonea profilatura delle cave di alloggiamento dei fili e di altre parti della rotaia stessa;

- I fili elettrici non devono sporgere dalle cave di contenimento con una parte della loro sezione, ma devono poter essere raggiunti dai contatti elettrici delle unità periferiche solo attraverso canali di larghezza limitata e sufficientemente profondi, in modo da evitare il più possibile contatti immediati ed accidentali coi detti fili;

- I fili elettrici devono essere esternamente nichelati o dorati ed anche i contatti elettrici e molleggiati dei pin delle spine e delle periferiche devono essere trattati nello stesso modo, per avere una elevata resistenza all’ossidazione ed una bassa resistenza elettrica di contatto;

- La rotaia deve presentare dimensioni limitate, ad esempio una larghezza di circa 20mm, ed uno spessore contenuto, per poter essere usata con un impatto estetico ridotto, sia per la formazione delle rotaie elettrificate orizzontali, da applicare sul lato anteriore dei piani delle scaffalature, sia delle rotaie elettrificate verticali, con l’applicazione sui montanti degli scaffali, per collegare le dette rotaie orizzontali, attraverso cavi e relative spine, ai mezzi remoti di alimentazione e controllo delle etichette elettroniche e/od altre periferiche montate sulle stesse rotaie elettrificate orizzontali;

- La rotaia deve presentare profilature laterali e/od anteriori tali da consentire il fissaggio alla medesima di una qualsiasi periferica appositamente predisposta, indipendentemente dal fatto che il numero di conduttori del circuito sia due o quattro;

- La rotaia deve presentare profilature posteriori e/o laterali tali da rendere flessibile il fissaggio in opera della stessa ad un supporto, che può essere costituito ad esempio dal montante, da un piano o dallo schienale di uno scaffale o da parti interposte.

Maggiori caratteristiche della rotaia elettrificata secondo il trovato, ed i vantaggi che ne derivano, appariranno meglio evidenti dalla seguente descrizione di una forma preferita di realizzazione della stessa, illustrata a puro titolo d’esempio, non limitativo, nelle figure delle quattro tavole allegate di disegni, in cui:

- La fig. 1 illustra la rotaia elettrificata in una vista prospettica;

- La fig. 2 illustra in elevazione frontale un dettaglio ingrandito del profilo delle cave della stessa rotaia atte al contenimento dei fili elettrici;

- La fig. 3 illustra il profilo frontale di una variante esecutiva della rotaia, avente dimensioni limitate;

- Le figg. 4 e 5 illustrano la rotaia elettrificata sezionata trasversalmente in successive fasi del ciclo di produzione;

- La fig. 6 illustra schematicamente ed in prospettiva l’impiego della rotaia elettrificata secondo il trovato nelle scaffalature metalliche per il supporto delle merci; - La figg. 7 ed 8 illustrano due diversi modi di fissare in opera la rotaia elettrificata o di fissare a questa dei componenti;

- La fig. 9 illustra l’applicazione di una etichetta elettronica od altra periferica alla rotaia elettrificata;

- La fig. 10 illustra l’applicazione alla rotaia elettrificata di una spina con cavi elettrici;

- La fig. 11 illustra altri dettagli del gruppo spina e presa di figura 10, sezionato longitudinalmente secondo la linea XI-XI.

Con riferimento alle figure 1 e 2 si rileva che la rotaia elettrificata 1 secondo il trovato, ricavata con l’estrusione di una resina PC o PPO o d’altro tipo resistente al calore, autoestinguente, di buone caratteristiche meccaniche e con buone caratteristiche di isolamento elettrico, presenta un profilo sostanzialmente ad U od a C (vedi oltre), con un canale longitudinale 10 e con una base 101 dello spessore A di circa 4-4,5 mm, ad esempio di circa 4,2 mm, con una larghezza B di circa 16 mm, con una superficie esterna e di base 2 piana e con una faccia superiore 102, interna al profilato, anch’essa piana, sostanzialmente parallela alla detta faccia esterna 2 e dotata, ad esempio con disposizione simmetrica, di più cave longitudinali 3, ad esempio in numero di quattro, atte ad alloggiare di precisione dei corrispondenti conduttori metallici 4, ad esempio sotto forma di fili o trefoli di rame (vedi oltre). Buoni risultati sono stati ottenuti usando fili 4 di rame della sezione di 1,5-1,8 mm, ad esempio di circa 1,78 mm, protetti da una sottile nichelatura o doratura che li rende altamente resistenti all’ossidazione e che ne assicura una limitata resistenza elettrica di contatto coi pin delle spine e delle utenze (vedi oltre) che verranno collegate a tutti o ad una parte dei fili 4. Come illustrato nel dettaglio di figura 2, le cave 3 presentano una profondità complessiva C di circa 2,18 mm, quindi molto superiore al diametro del filo 4 che risulta alloggiato nel tratto inferiore e di sezione coniugata delle stesse cave che s’aprono verso l’esterno con una bocca 103 con profondità C’ di circa 0,4 mm e con larghezza D di circa 1,3 mm, per cui le due porzioni di sottosquadro con le quali le stesse cave 3 trattengono in esse il filo 4 presentano ciascuna una larghezza E di circa 0,25 mm. Si può quindi apprezzare come i fili 4 risultino in posizione arretrata dalla superficie di fondo 102 del canale 10, e come siano per questo protetti contro contatti accidentali, anche per la limitata larghezza della bocca 103 delle cave 3 (circa 1,3 mm). Le porzioni 201 della base, che separano tra loro le cave 3, presentano delle pareti laterali tra loro sostanzialmente parallele e con zone d’angolo esterne 5 opportunamente arrotondate.

Sul fondo di ogni cava 3 possono essere aperte delle piccole scanalature longitudinali e mediane 6, larghe e profonde circa 0,5 mm ed utili per quanto più avanti detto. Completano la base 101 della rotaia, delle scanalature longitudinali, laterali ed esterne 7, 8, in numero di almeno una per ogni fianco, aventi di preferenza profili e dimensioni diverse, per aumentare le possibilità di collocazione in opera della rotaia 1 e/o poter associare a questa dei componenti esterni ed anche per facilitare il corretto orientamento della stessa rotaia, in relazione alla diversa destinazione d’uso dei fili elettrici interni 4, in quanto una parte di tali fili può essere destinata a fornire alimentazione elettrica, preferibilmente a bassa tensione, mentre gli altri fili possono essere tenuti di riserva o possono essere destinati alla trasmissione di dati (vedi oltre) o ad altri impieghi. A puro titolo d’esempio, non limitativo, la scanalatura laterale 7 ha una larghezza F di circa 0,8 mm ed ha un profilo sostanzialmente rettangolare, mentre la scanalatura 8 ha dimensioni superiori a quelle della scanalatura 7 ed ha un profilo a V ruotata di 90°.

Sulla faccia inferiore 2 della base 101 possono aprirsi delle piccole scanalature o tagli longitudinali 9, utili per quanto più avanti detto, di dimensioni uguali o diverse da quelle delle scanalature di sottofondo 6, rispetto alle quali le stesse scanalature 9 hanno una collocazione sfalsata e simmetrica.

Sempre con riferimento alla figura 1 si rileva che il corpo 1 della rotaia comprende in un sol pezzo le estremità della base 101, delle ali contrapposte 301, 401 con profilo sostanzialmente ad L rovesciata, rivolte l’una verso l’altra con le parti concave per conferire alla rotaia il voluto profilo a C e quindi per formare in questa un canale longitudinale 10 con profilo complessivo a T rovesciata, con canalizzazioni contrapposte e parallele 11, 11’ sui lati longitudinali interni della superficie di fondo 102, aventi di preferenza una altezza G uguale e sull’ordine di circa 1,85 mm, ma aventi profondità e profilo diversi, per rendere obbligato l’orientamento delle spine e delle periferiche che potranno essere agganciate e fissate alla rotaia 1, con conseguente contatto obbligato dei pin delle stesse periferiche con quelli prestabiliti dei fili 4 della stessa rotaia (vedi oltre). Per facilitare il riconoscimento dell’orientamento della rotaia 1, anche in relazione alla diversa destinazione d’uso dei fili 4, una delle dette ali, ad esempio quella 401, à ̈ dotata nella zona d’angolo esterna di un recesso longitudinale 12.

Lo spessore H del corpo 1 della rotaia à ̈ di circa 7-8mm e lo spessore M delle varie zone che compongono le ali e la base della stessa rotaia à ̈ stato tenuto il più possibile costante e prossimo al valore di 1,6 mm, in modo da uniformare i ritiri del materiale che compone la rotaia 1, per evitarne deformazioni e per poterne assicurare una produzione con forma il più possibile rettilinea. La profondità P del canale 10 à ̈ di circa 3,45 mm, mentre la larghezza complessiva N della rotaia elettrificata 1 à ̈ di circa 19-20mm.

Secondo la variante di figura 3, la rotaia elettrificata può essere realizzata con un corpo estruso 100 privo delle ali 301, 401 come dalla versione di figura 1, in modo da presentare uno spessore A di circa 4-4,5 mm ed una larghezza N’ sensibilmente inferiore ai 19 mm. Secondo la variante di figura 3, la rotaia può essere fissata su una superficie di supporto con la propria base 2 o sfruttando in tutto od in parte le canalizzazioni laterali 7, 8 e le spine e le utenze elettriche potrebbero essere fissate al corpo 100 della stessa rotaia, sfruttando le dette canalizzazioni laterali 7, 8 e/o la profilatura laterale dei bordi longitudinali 501, 601 della superficie 102. E’ evidente come la rotaia della variante di figura 1a presenti caratteristiche spinte di miniaturizzazione e come risulti con un impatto estetico limitato, anche se le sue doti di resistenza alla flessione ed alla torsione sono certamente inferiori a quelle della soluzione preferita di figura 1, le cui ali 301, 401 realizzano col loro profilo ad L delle vere e proprie nervature longitudinali di irrigidimento.

La materia plastica prima detta (PC, PPO) impiegata per la formazione del corpo 1 o 100 della rotaia, si presta per poter essere estrusa con caratteristiche trasparenti o traslucide e quindi per produrre una rotaia con ulteriore limitato impatto estetico ed adatta per l’applicazione sulle superfici di scaffalature di qualsiasi colore. Anche il colore grigio della nichelatura o giallo della doratura dei fili elettrici 4 della rotaia contribuirà ad assicurare un abbinamento estetico gradevole della stessa rotaia a scaffalature di qualsiasi colore.

Il procedimento di produzione della rotaia elettrificata precedentemente descritta tramite estrusione si compone delle seguenti fasi:

− alimentazione dell’estrusore con un opportuno materiale plastico (ad esempio, PC oppure PPO) ed estrusione del profilato;

− l’estruso uscito dall’estrusore passa nella stazione di calibratura;

− nella stazione di calibratura l’estruso viene accoppiato ai fili di rame. Per evitare la formazione di tensioni indesiderate nella rotaia formata nella stazione di calibratura e per conferire sufficiente plasticità ai fili 4, prima dell’inserimento nella stazione di calibratura gli stessi fili elettrici 4 vengono riscaldati ad una temperatura prossima a quella della materia plastica estrusa che forma il corpo della rotaia e che usualmente viene calibrata ad una temperatura compresa tra circa 60 e 100° C;

− l’accoppiato estruso-fili elettrici viene tirato longitudinalmente e raffreddato;

− l’accoppiato estruso-fili elettrici viene tagliato in tratti di dimensioni opportune. Nella fase di taglio à ̈ previsto l’uso di mezzi di pressatura e di contropressatura per trattenere i fili elettrici 4 nelle loro cave e le sollecitazioni del taglio saranno tali da spingere gli stessi fili 4 all’interno delle rispettive cave, il tutto in modo intuibile, facilmente realizzabile dai tecnici del ramo.

Nel corso della fase di calibratura si provvede a far si che l’estruso 101, 201, 301, 401 di materia plastica venga sottoposto ad una curvatura trasversale come dall’esempio di figura 4, in modo che il canale 10 dello stesso estruso si apra con un profilo divergente verso l’esterno e che le cave 3 si aprano anch’esse e si allarghino, affinché nelle medesime possano essere inseriti in stretta successione di fase e tangenzialmente i fili elettrici 4, senza sostanziale interferenza con le pareti laterali 201 delle stesse cave 3, come indicato in figura 4 dalle frecce Z. Appositi mezzi, non illustrati ma intuibili dai tecnici del ramo, sono previsti per guidare e per inserire progressivamente i fili 4 nelle cave 3 del profilato estruso, come indicato schematicamente dalle frecce Z.

Dalla figura 4 appare evidente come le scanalature longitudinali 6 sul fondo delle cave 3 e le eventuali piccole scanalature 9 sulla faccia esterna della base 2 del profilato, realizzino delle vere e proprie cerniere di flessione che consentono di portare il profilato estruso dalla condizione di figura 1 a quella di figura 4 in modo elastoplastico e senza pericolose tensioni sia nelle cave 3 che nelle altre parti della sezione dello stesso profilato estruso. Nella figura 4 appare evidente come le stesse scanalature 6, nonostante la piccola deformazione elastica che subiscono, grazie alle loro limitate dimensioni in larghezza ed in profondità, fungano da riferimenti di finecorsa e di centratura per assicurare la corretta disposizione dei fili 4 sul fondo delle cave 3. I fili 4 non potranno mai entrare nelle scanalature 6, come potrebbe per contro avvenire se tali scanalature avessero una larghezza uguale a quella della bocca 103 con la quale le cave 3 si aprono verso l’esterno. In una fase successiva a quella di figura 4, nella zona finale del calibratore, per mezzo di appositi rulli e od altri adatti mezzi di guida sia inferiori che superiori e laterali esterni ed interni, come indicato in parte con 20 nella figura 5, il profilo 1 viene richiuso e portato nelle dimensioni nominali come dalla figura 1, in modo da giungere nella successiva stazione di raffreddamento già definito nella forma, grazie anche alla memoria elastica del profilato estruso di materia plastica che esce dalla matrice di estrusione.

E’ evidente dalla figura 5 come le scanalature 6 assicurino anche un più rapido raffreddamento dei fili elettrici 4. Anche gli eventuali canali 9 e quelli 7, 8, 10, 11, 12 della rotaia 1 contribuiranno ad un rapido ed uniforme smaltimento del calore di produzione della stessa rotaia, a garanzia della correttezza del profilo e della linearità della medesima rotaia.

Nella figura 6, con 21 sono indicati i montanti di una scaffalatura metallica, che sostengono a sbalzo i piani 22 di supporto delle merci e che nella parte superiore possono essere dotati di uno o più piani ausiliari 23 per il supporto di mezzi 24 in grado di fornire una alimentazione elettrica a bassa tensione e di mezzi telemetrici 25 in grado di fornire e di trasmettere dei dati. La rotaia elettrificata secondo il trovato potrà essere fissata lateralmente e sostanzialmente su tutta l’estensione verticale dei montanti 21, come indicato con 1’, e potrà essere fissata su tutta l’estensione dei lati orizzontali ed anteriori dei piani 22 della scaffalatura, come indicato con 1†nella stessa figura 6, ad esempio con adesivo o con bande biadesive 26 come dalla figura 7, applicate sulla faccia posteriore 2 della stessa rotaia o con mezzi di aggancio 27 come dalla figura 8, che impegnano le scanalature laterali 7, 8 della medesima rotaia. La rotaia verticale 1’ potrà essere collegata ai mezzi 24 e 25 con rispettivi cavi elettrici 28, 28’ dotati di spine elettriche 29 del tipo illustrato nelle figure 10 ed 11, aventi un corpo con alette laterali flessibili ed a profilo ganciforme 30, 31, per un inserimento a scatto e con un orientamento obbligato nei canali interni 11, 11’ della rotaia e dotate di pin molleggiati 32, di tipo telescopico e con molleggio assiale, del diametro di circa 1mm, preferibilmente dorati o nichelati e con testa arrotondata.

Dalla figura 11 si rileva che, occorrendo, la spina 29 può essere dotata di più pin 32 a contatto con uno stesso filo 4 della rotaia, ogni volta che occorre creare zone di contatto di ampia superficie e di migliore conducibilità elettrica.

Sempre dalla figura 6 si rileva che mediante analoghe spine 29 e relativi cavi 28†à ̈ possibile collegare elettricamente la rotaia verticale 1 alle rotaie orizzontali 1†, sulle quali potranno essere montate a scatto le etichette elettroniche 33 come dall’esempio di figura 9, dotate anch’esse di pin 32 a molleggio assiale, che contatteranno i fili 4 necessari della stessa rotaia 1†e che saranno anch’esse dotate di appendici 30, 31 per un inserimento a scatto e con orientamento obbligato nei canali interni 11, 11’ della detta rotaia 1†. Resta inteso che le rotaie orizzontali 1†possono essere fissate con bande biadesive 26 come dalla soluzione di figura 7, e che le canalizzazioni laterali 7, 8 possono essere usate per fissare alla stessa rotaia dei qualsiasi componenti accessori, come già detto per la variante di figura 1a. I tratti delle rotaie orizzontali 1†e verticali 1’ non impegnati dalle spine 29 e dalle etichette elettroniche o da altre parti accessorie potranno essere chiusi a scatto e protetti con tratti di coperture flessibili ed elettricamente isolanti, che potranno essere profilate come indicato con 34 nell’esempio di figura 7, o che potranno essere ricavate col frazionamento trasversale di un semplice nastro di materia plastica, come indicato con 35 nell’esempio di figura 8.

Resta inteso che la descrizione si à ̈ riferita ad una forma preferita di realizzazione del trovato, al quale possono essere apportate numerose varianti e modifiche costruttive, il tutto per altro senza abbandonare il principio informatore dell’invenzione, come descritto, illustrato e come a seguito rivendicato. I riferimenti riportati tra parentesi nelle rivendicazioni, sono puramente indicativi e non limitativi dell’ambito di protezione delle stesse rivendicazioni.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Rotaia elettrificata particolarmente adatta per la elettrificazione delle scaffalature metalliche dotate anteriormente di etichette elettroniche, display e/o d’altre periferiche, del tipo che comprende un corpo (1, 100) di materia plastica elettricamente isolante, dotato di cave longitudinali (3) tra loro opportunamente distanziate ed in ognuna delle quali à ̈ collocato un filo o trefolo (4) di metallo elettricamente conduttore che viene abbracciato per più di 180° della propria sezione dalle pareti interne della rispettiva cava (3) per essere trattenuto in questa a frizione ed in modo che per la restante sezione lo stesso filo (4) risulti libero e possa essere raggiunto da un contatto elettrico utile per collegare il medesimo filo ad una spina o ad una utenza elettrica od elettronica, fissata al detto corpo (1, 100) della rotaia, caratterizzata dal fatto che il corpo (1, 100) della stessa rotaia ha forma monolitica ed à ̈ composto da una qualsiasi materia plastica meccanicamente resistente, con un elevato grado di isolamento elettrico e con una grande resistenza al calore e caratterizzata altresì dal fatto che le dette cave (3) d’alloggiamento dei fili (4) sono poste una di fianco all’altra e che dopo l’abbraccio ed il contenimento degli stessi fili (4), le stesse cave (3) s’aprono su una stessa faccia piana ed in vista (102) del corpo (1, 100) della rotaia, con bocche longitudinali (103) di larghezza (D) sempre inferiore al diametro dei fili (4) e la cui profondità à ̈ perpendicolare alla detta faccia (102) ed ha un valore (C’) sufficiente a far si che gli stessi fili (4) risultino affossati e protetti nelle dette cave (3) che li abbracciano per più di 180° della loro sezione e che siano trattenuti in tali cave (3) dalla tenacia e dalla indeformabilità strutturale del materiale che forma il corpo monolitico (1, 100) della stessa rotaia, essendo previsto che attraverso le strette bocche (103) delle dette cave (3), ogni filo elettrico (4) possa essere raggiunto dai contatti molleggiati (32) di spine (29) o di utenze (33) montate sullo stesso corpo monolitico (1, 100) della rotaia.
2. 2. Rotaia elettrificata secondo la rivendicazione 1), in cui il corpo monolitico (1, 100) della stessa rotaia viene realizzato con resine a base di Policarbonato (PC) o di Polifenilossido (PPO) e/o con altre resine con ottime caratteristiche meccaniche, con elevate doti di isolamento elettrico e con elevati doti di resistenza al calore e preferibilmente autoestinguenti.
3. 3. Rotaia elettrificata secondo la rivendicazione 1), in cui le dette cave (3) di contenimento dei fili elettrici (4) sono tali e sono disposte in modo tale per cui, se dopo la fase di estrusione si sottopone la stessa rotaia, ancora calda, ad una flessione in senso trasversale, le stesse cave (3) si aprono verso l’esterno per agevolare l’inserimento in esse dei fili elettrici (4), essendo le medesime cave (3) dotate sul fondo di scanalature longitudinali e mediane (6) di ampiezza e profondità necessarie per consentire una deformazione trasversale elastica della stessa rotaia durante il procedimento di produzione, con la formazione di un fulcro di oscillazione in corrispondenza di tali scanalature (6) e parallelo all’asse longitudinale delle medesime scanalature (6), la cui larghezza à ̈ inferiore alla detta larghezza (D) delle bocche d’apertura verso l’esterno delle cave (3) d’alloggiamento dei fili elettrici (4).
4. 4. Rotaia elettrificata secondo la rivendicazione 1), in cui la base (2) del corpo (1, 100) della stessa rotaia à ̈ dotata sulla faccia inferiore (2) di piccole scanalature longitudinali (9) di dimensioni uguali o diverse da quelle delle scanalature di sottofondo (6) delle cave (3) di alloggiamento dei fili elettrici (4) e che rispetto a tali cave hanno una collocazione sfalsata e simmetrica e che anch’esse sono tali da consentire una deformazione trasversale elastica della stessa rotaia durante il procedimento di produzione.
5. 5. Rotaia elettrificata secondo la rivendicazione 1), caratterizzata dall’impiego di fili elettrici (4) esternamente nichelati o dorati e dall’impiegare nelle periferiche e nelle spine di collegamento, dei pin di contatto (32) di tipo telescopico, internamente molleggiato e con punta di contatto arrotondata ed anch’essa dorata o nichelata.
6. 6. Rotaia elettrificata secondo la rivendicazione 1), caratterizzata dall’avere un corpo (100) con un profilo sostanzialmente piatto, dotato di una faccia piana (102) sulla quale sono aperte le dette cave (3) di contenimento dei fili elettrici (4) e dotato di una faccia opposta alla precedente ed anch’essa piana (2) particolarmente adatta per il fissaggio su una superficie di supporto per mezzo di adesivi o di bande biadesive (26) e dotato sui fianchi di scanalature esterne e longitudinali (7, 8), preferibilmente di differenti profili e/o dimensioni per consentire la messa in opera della stessa rotaia con mezzi di supporto laterale (27) e/o per sostenere con tali scanalature laterali delle parti accessorie quali spine elettriche (29) od utenze periferiche (33).
7. 7. Rotaia elettrificata secondo la rivendicazione 1), caratterizzata dall’avere un corpo (1) con un profilo sostanzialmente ad U od a C, con un canale longitudinale (10) sul fondo piano (102) del quale sono aperte le dette cave (3) di contenimento dei fili elettrici (4) ed in cui i fianchi interni e paralleli di tale canale presentano profili (11, 11’) con forma e/o con dimensioni diverse per potervi agganciare con un orientamento obbligato e corretto le appendici (30, 31) di periferiche (33) e di spine elettriche (29), essendo lo stesso corpo (1) della rotaia dotato di una base piana (2) particolarmente adatta per il fissaggio su una superficie di supporto per mezzo di adesivi o di bande biadesive (26), ed essendo dotato sui fianchi di scanalature esterne e longitudinali (7, 8) preferibilmente di differenti profili e/o dimensioni per consentire la messa in opera della stessa rotaia con eventuali mezzi di supporto laterale (27) e/o per sostenere con tali scanalature laterali delle parti accessorie quali spine elettriche (29) od utenze periferiche (33).
8. 8. Rotaia elettrificata secondo le rivendicazioni 6) e 7), caratterizzata dall’avere una larghezza complessiva (N, N’) rispettivamente di circa 19-20 mm od inferiore a 19 mm, uno spessore (H, A) rispettivamente di circa 7-8 mm o di 4-4,5 mm, dall’avere un canale longitudinale (10) con la profondità (P) di circa 3,45 mm e dal portare quattro cave longitudinali (3) contenenti ognuna un filo elettrico (4) della sezione di circa 1,4-1,8 mm e tra loro distanziate con un passo di circa 2,54 mm, essendo le stesse cave (3) aperte verso l’esterno con una bocca (103) con larghezza (D) di circa 1,3 mm e con profondità (C’) circa 0,4 mm.
9. 9. Rotaia elettrificata secondo la rivendicazione 1), caratterizzata dall’essere dotata di riferimenti esterni, anche anteriori, che ne agevolano il corretto orientamento in conseguenza della diversa destinazione d’uso dei fili elettrici interni (4), essendo tale riferimento costituito da almeno una scanalatura longitudinale (12) posta in una delle zone d’angolo in vista del corpo (1, 100) della stessa rotaia.
10. 10. Rotaia elettrificata secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dall’essere realizzata con materiale trasparente o traslucido, per presentare un impatto estetico limitato e per potersi adattare esteticamente in modo gradevole a piani o ad altre parti di scaffalature di qualsiasi colore.
11. 11. Procedimento per la fabbricazione per estrusione di una rotaia elettrificata come da una o più delle rivendicazioni precedenti, del tipo che dopo la fase di estrusione comprende una fase di calibratura, quindi una fase di raffreddamento, quindi una fase di tiro longitudinale del profilato estruso e raffreddato ed infine una fase finale di taglio trasversale dello stesso profilato, per formarne spezzoni della lunghezza desiderata, caratterizzato dal fatto che nella fase di calibratura à ̈ prevista una fase per far si che il profilato estruso di materia plastica che forma la rotaia (1, 100) venga sottoposto ad una flessione trasversale che rende convessa verso l’esterno la superficie (102) sulla quale sono previste e sono aperte le dette cave longitudinali (3), in modo che tali cave (3) s’aprano ulteriormente ed assumano un profilo trasversale divergente verso l’esterno, con una larghezza che consente di introdurre nelle stesse, tangenzialmente, in continuo e senza sostanziale interferenza con le relative pareti laterali (201), e dal fatto che i rispettivi fili elettrici (4) convenientemente preriscaldati, essendo in successione di fase il corpo ancora caldo (1, 100) della rotaia, ricondotto nel suo profilo originario e di uso finale, per incorporare e trattenere saldamente i fili elettrici (4) nelle rispettive cave (3).