ITMI20081943A1 - Impianto di decorazione per tecnologia polvere su polvere - Google Patents

Description

Domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“Impianto di decorazione per tecnologia polvere su polvere”

DESCRIZIONE

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un impianto di decorazione per tecnologia polvere su polvere.

Stato della tecnica

Sono già noti apparecchi per conferire ad elementi strutturali e non l’effetto di decorazione, tra cui l’effetto più diffuso è la decorazione che imita le venature naturali del legno.

L’applicazione più nota riguarda la decorazione di barre di alluminio per infissi, ma il medesimo procedimento non è limitato ad esse. La tecnica nota prevede che i profilati siano dapprima verniciati con uno strato di fondo a base di una prima polvere depositata elettrostaticamente, a cui segue una fase di parziale cottura della polvere per favorire l’assorbimento di una seconda mano in cui la polvere di colore, generalmente, differente rispetto alla prima viene depositata in modo tale da imitare le venature del legno o altri effetti.

Un metodo proposto dalla tecnica nota prevede la deposizione manuale del secondo strato di polvere; un altro metodo proposto dalla tecnica nota prevede l’impiego di una cinghia rotativa incisa che trasporta la polvere fino a farla cadere sulla faccia da decorare. In questo caso, il dispositivo comprendente la cinghia rotativa è fermo, mentre i pezzi da decorare vengono spostati sotto la cinghia rotativa.

In tutti i casi proposti dalla tecnica nota, il problema principale sta nel fatto che una volta cosparsa di polvere una superficie di un oggetto, se questa superficie viene inclinata o rivolta verso il basso, la polvere si distacca cadendo in terra. Per cui quando si deve realizzare la decorazione di un numero N di facce dell’oggetto, si rende necessario realizzare almeno N-1 cotture intermedie, seppur parziali, della polvere depositata, allo scopo di farla aderire alla faccia dell’oggetto su cui è stata depositata. Questo determina tempi lunghi di lavorazione, costi energetici non indifferenti, ma soprattutto uno scarso grado di automazione del processo.

La tecnica nota propone come rimedio a questo problema quello di irradiare una superficie cosparsa di polvere di vernici con radiazione UV, allo scopo di liquefare la polvere per farla aderire alla superficie su cui è depositata prima di rivoltare l’oggetto per passare a decorare un’altra faccia.

Questa soluzione, seppur basata su una radiazione UV, è sostanzialmente afflitta dai medesimi problemi summenzionati, ovvero, lunghi tempi di lavorazione, costi energetici non indifferenti, ma soprattutto uno scarso grado di automazione del processo.

Dunque, il problema principale nei processi di decorazione polvere su polvere sta nella impossibilità di decorare le diverse facce di un oggetto senza dover effettuare cotture intermedie.

Un altro problema secondario, che incide anch'esso sui tempi di lavorazione riguarda la movimentazione degli oggetti che non deve interferire con la decorazione di tutte le facce di un oggetto e che deve portare in conto la fase di cottura che avviene a temperature molto alte.

Dunque, un problema secondario è che la fase di cottura finale dei pezzi decorati non può essere inserita in una linea automatizzata, ma deve essere eseguita fuori linea, richiedendosi l’intervento umano.

Sommario dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è quella di fornire un dispositivo di decorazione per tecnologia polvere su polvere che consente di risolvere i suddetti problemi. E’ oggetto della presente invenzione un dispositivo di decorazione per tecnologia polvere su polvere che, conformemente alla rivendicazione 1 , comprende:

- un rullo forato atto a rotolare intorno al proprio asse di rotazione e a muoversi orizzontalmente e parallelamente a detto asse per cospargere un oggetto da decorare con polveri di vernice;

- un generatore elettrico atto a caricare elettrostaticamente detto oggetto da decorare in modo che le polveri gli si attacchino su una superficie da decorare. Un altro scopo della presente invenzione è un dispositivo di movimentazione di profilati per un impianto di decorazione per tecnologia polvere su polvere atto a risolvere il suddetto problema della movimentazione di oggetti da decorare su più facce senza interferire con la decorazione.

E’, pure, oggetto della presente invenzione un dispositivo di movimentazione di profilati per un impianto di decorazione per tecnologia polvere su polvere che, conformemente alla rivendicazione 4, comprendente

- un telaio di forma rettangolare comprendente mezzi di aggancio atti a mantenere almeno un pezzo da decorare in posizione orizzontale e perpendicolare rispetto ad una direzione di avanzamento del telaio ed in modo che detto pezzo da decorare risulta girevolmente associato al telaio rispetto ad un proprio asse longitudinale e mezzi di blocco di detta rotazione;

- almeno una coppia di binari paralleli tra loro, su ciascuno dei quali scorre longitudinalmente allo stesso una catena di trascinamento, atta a trascinare un telaio che viene appoggiato sui binari ;

- mezzi di attuazione, solidali in un punto rispetto a detta coppia di binari, e comprendenti mezzi di sblocco della rotazione del pezzo da decorare intorno al proprio asse longitudinale e mezzi di attuazione di una rotazione atti a promuovere una porzione di rotazione del pezzo da decorare intorno al proprio asse longitudinale.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un impianto di decorazione per tecnologia polvere su polvere comprendente detto dispositivo di decorazione e detto dispositivo di movimentazione di profilati, atto a risolve il problema di limitare al minimo l’intervento umano.

Dunque, è pure oggetto del presente trovato un impianto di decorazione conforme alla rivendicazione 10.

Detto impianto trova applicazione sia nella decorazione di barre, sia di profilati estrusi, ma anche di lamiere e pezzi in genere.

Le rivendicazioni dipendenti descrivono realizzazioni preferite dell’invenzione, formando parte integrante della presente descrizione.

Breve descrizione delle Figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, illustrati a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

la Fig. 1 rappresenta una vista longitudinale dell’impianto di decorazione;

La Fig.2 mostra schematicamente una parte dell’impianto in figura 1;

la Fig. 3 mostra lo schema di funzionamento della parte mostrata in figura 2;

la Fig. 4 raffigura una vista frontale A della vista longitudinale di figura 1 ;

le Figg. 5a, 5b, 5c e 5d raffigurano una porzione di un’altra parte deirimpianto in figura 1 con in evidenza una sequenza di funzionamento della stessa porzione; la Fig. 6 rappresenta un particolare della parte in figura 5;

le Figg. 7a e 7b mostrano un ulteriore dettaglio della porzione della parte in figura 5;

la Fig. 8 raffigura il complessivo della parte di figura 5;

la Fig. 9 raffigura una vista B del particolare di figura 6;

la Fig. 10 mostra una vista di una schematizzazione della parte di figura 5.

Gli stessi numeri e le stesse lettere di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti.

Descrizione in dettaglio di una forma di realizzazione preferita dell'invenzione Una impianto di decorazione secondo il presente trovato comprende i seguenti macro elementi: un dispositivo di movimentazione 1 di almeno un telaio 10 di forma rettangolare, atto a portare barre o pezzi 4, almeno una stazione di decorazione 5, comprendente un dispositivo di decorazione 51, atto a distribuire polveri di vernice sulle barre 4 ed un forno 3 di cottura delle polveri.

La stazione di decorazione 5 comprende un carroponte 6 atto a muovere detto dispositivo di decorazione 51 sulle barre 4.

Detto dispositivo di decorazione 51, come mostrato nelle figure 2 e 3, comprende un rullo forato 52 atto a ruotare intorno al proprio asse di rotazione, un dosificatore 53 di polveri di vernice inserito nel rullo in modo da restare fermo rispetto al suo rotolamento ed una tramoggia 54 atta a distribuire sulla superficie interna del rullo le polveri che il dosificatore riversa nella tramoggia.

Detto dispositivo di decorazione comprende ulteriormente un generatore elettrico 55 atto a caricare elettrostaticamente le barre 4 in modo che le polveri si attacchino alla superficie da decorare.

Vantaggiosamente, detto generatore elettrico 55 comprende una coppia di morsetti 56 e 57 collegati direttamente o meno, l’uno al rullo forato, l’altro al pezzo da decorare, per cui la polvere attaccandosi sulla superficie del pezzo 4 da decorare, consente di ruotare il pezzo senza che la polvere cada in terra.

Si preferisce che detti pezzi 4, quando sono barre o comunque elementi allungati, vengano posizionati in modo che la loro dimensione maggiore sia sostanzialmente allineata con la direzione di movimento imposta dal carroponte 6 al dispositivo di decorazione 51 .

Si preferisce, inoltre, come mostrato nelle figure 1 e 4, che detta direzione di movimento imposta dal carroponte 6 al dispositivo di decorazione 51 sia trasversale ad una direzione di avanzamento imposta dal dispositivo di movimentazione 1 ad un pezzo 4 da decorare.

Dunque, il rullo forato cosparge di polvere di vernice un pezzo da decorare, ruotando su se stesso e contemporaneamente avanzando secondo la direzione di movimento imposta dal carroponte.

Durante l’operazione di decorazione i pezzi rimangono fermi e, ad ogni passata, il dispositivo di decorazione 51, muovendosi parallelamente ad essi, grazie ad un carroponte 6 decora una faccia dei pezzi per tutta la loro lunghezza.

Prima di una seconda passata del dispositivo di decorazione i pezzi vengono ruotati su se stessi rispetto al proprio asse longitudinale, finché tutte le facce sono state decorate, senza effettuare alcuna cottura intermedia dei pezzi.

Un impianto di decorazione conforme col presente trovato è atto a movimentare contemporaneamente più telai porta pezzi 10. Questi vengono movimentati nelle varie fasi del processo di decorazione associato all'impianto, per cui risulta che un telaio si trova nella stazione di decorazione 5, altri all’interno del forno 3 per la cottura, altri in fase di raffreddamento e altri nella stazione di scarico e carico 8 dei pezzi.

La movimentazione di detto telaio porta barre 10 inizia a partire da detta stazione di carico e scarico 8. La fase di carico e scarico delle barre o pezzi 4 dal telaio 10 rappresenta l’unico momento di intervento manuale umano.

Detta movimentazione viene realizzata a mezzo di una coppia di binari 7 paralleli tra loro, su ciascuno dei quali scorre longitudinalmente allo stesso una catena 71 di trascinamento, atta a trascinare un telaio 10 che viene appoggiato sulla catena 71.

Le barre o pezzi 4 vengono montate su un telaio 10, vedi figura 10, comprendente mezzi di aggancio A, realizzati in modo tale da eliminare punti di contatto che interferiscono con la decorazione dei pezzi. Nelle figure 7a e 7b viene mostrato l'inserimento di un nottolino 14 all’interno di una barra di 4 telaio per infissi.

Essendo l’accoppiamento nottolino/barra di tipo scorrevole, una rotazione impressa al nottolino comporta una rotazione della barra lungo il proprio asse longitudinale.

Con l’aiuto della figura 9 si descrivono di seguito i mezzi di aggancio A.

Detti mezzi di aggancio A comprendono detto nottolino 14 intercambiabile, preferibilmente in alluminio, in modo da adattarsi alle varie sagome dei profili estrusi che formano le barre o pezzi 4. Detto nottolino è solidale con un estremo 15a di un albero 15 che attraversa una parte del telaio 10 in modo da essere girevolmente associato ad esso; detto albero è solidale concentricamente ad una ruota dentata 12.

Dunque, detti mezzi di aggancio A comprendono almeno uno, ma in generale, una prima molteplicità di alberi 15 comprendenti ciascuno un nottolino 14 e una ruota dentata 12 risultano affiancati parallelamente tra loro, secondo lo schema in figura 10, essendo associati al telaio 10 ed, almeno un secondo, ma in generale, una seconda molteplicità di alberi 15’, comprendenti ciascuno almeno un nottolino 14’, simmetricamente disposti rispetto a detta prima molteplicità in modo da essere a due a due coassiali cioè atti a mantenere le barre o pezzi paralleli tra loro sempre secondo lo schema in figura 10.

Dunque, un telaio 10 di forma rettangolare comprendente mezzi di aggancio A atti a mantenere almeno un pezzo 4 da decorare in posizione orizzontale o con una faccia da decorare rivolta verso l’alto e con una dimensione maggiore parallela rispetto ad una direzione di movimentazione del rullo forato cioè perpendicolarmente alla direzione di avanzamento del telaio ed in modo che detto pezzo 4 da decorare risulta girevolmente associato al telaio rispetto ad un proprio asse longitudinale e relativo a detta dimensione maggiore.

Al fine di mantenere costante la distanza delle ruote dentate 12 rispetto al telaio 10 sono previste apposite boccole distanziatrici 11 in cui l’albero 15 può scorrere telescopicamente rispetto al telaio 10. Inoltre, allo scopo di rendere regolabile il gruppo A di elementi in relazione alla lunghezza dei profili o barre 4 da accoppiare al telaio 10, detto albero 15 comprende un estremo 15b filettato, opposto a quello del nottolino, su cui è avvitato un dado di serraggio 13 per il blocco dello scorrimento telescopico dell’albero 15 rispetto al telaio 10.

Detti mezzi di aggancio A girevolmente associati al telaio 10 vengono bloccati da una cremagliera 20, che ingranando dall’alto su detta prima molteplicità di ruote dentate, funziona come mezzo di blocco atto ad impedire la rotazione delle barre 4 intorno al proprio asse longitudinale, durante la movimentazione del telaio.

Per semplicità vengono rappresentate barre, ma potrebbe trattarsi di un oggetto di forma qualsiasi, agganciato ai mezzi di aggancio A per un asse relativo ad una dimensione maggiore associata a detta dimensione.

In corrispondenza di detta stazione di decorazione 5 detto impianto di movimentazione 1 comprende un gruppo B di elementi funzionali atti a cooperare con detti mezzi di aggancio A compresi dal telaio 10.

Detto gruppo B di elementi funzionali comprendente un secondo gruppo B1 di elementi per attuare una rotazione dei mezzi di aggancio A, evidenziato da un riquadro tratteggiato in figura 5d, comprendente una barra di supporto 22 e una seconda cremagliera 21 , sovrapposta orizzontalmente e parallelamente alla barra di supporto 22 e atta a scorrere longitudinalmente rispetto ad essa a mezzo di un primo attuatore 21 a.

Detto gruppo B comprende una prima coppia di attuatori 22a e 22b atti a sollevare detto gruppo B1 verso l’alto in modo che la seconda cremagliera 21 ingrani con le ruote dentate 12 del gruppo A.

Detto gruppo B comprende, inoltre, una seconda coppia di attuatori 20a e 20b atti a sollevare la cremagliera 20 al fine di sbloccare alla rotazione le barre o profili 4. Di seguito viene mostrato, con l’aiuto delle figure 5, una sequenza di movimenti del dispositivo di movimentazione 1 che abilitano e realizzano la rotazione dei pezzi o barre 4:

5a. la prima cremagliera 20 ingrana sulle ruote dentate bloccando i pezzi 4 alla rotazione in ogni fase del ciclo produttivo fuorché durante la fase di rotazione dei profili 4 presso la stazione 5,

5b, in corrispondenza della stazione di decorazione 5, il gruppo B viene sollevato dagli attuatori 22a e 22b in modo che la cremagliera 21 ingrana sulle ruote dentate 12 dal basso,

5c. la cremagliera 20 viene sollevata dagli attuatori 20a e 20b sbloccando alla rotazione le ruote dentate 12,

5d. la cremagliera 21 viene spinta a scorrere orizzontalmente sulla barra 22 dalFattuatore 21 a, inducendo le ruote dentate 12 a compiere, per esempio, un quarto di giro,

5e. la cremagliera 20 viene abbassata dagli attuatori 20a e 20b bloccando le ruote dentate 11 alla rotazione;

5f, il gruppo B viene abbassato dagli attuatori 22a e 22b consentendo al telaio 10 di essere movimentato sino alla stazione successiva.

Dopo una rotazione completa il processo di decorazione dei pezzi 4 accoppiati al telaio 10 è terminato, per cui i mezzi di blocco della rotazione, cioè la prima cremagliera viene rilasciata fino a bloccare gli alberi 15 e 15’ e tutto il telaio 10 viene condotto in forno 3.

La dimensione del telaio 10 è legata al numero di pezzi che si intende decorare contemporaneamente ed è dipendente dalla capacità produttiva che è richiesta airimpianto.

Nel forno, il sistema di movimentazione 1, consente uno spostamento in verticale di un telaio 10. Per cui supponendo che il telaio 10 sia entrato in forno da un’apertura superiore, esso esce, dopo la cottura da un’apertura in inferiore, o viceversa.

La movimentazione verticale dei telai, nota in sé, consente di mantenere i telai in forno per il tempo necessario alla cottura delle vernici, mentre il numero di piani e quindi di telai contenuti nel forno sono legati alla capacità produttiva dell’impianto. Usciti dal forno i telai avanzano con soste intermedie dall’uscita del forno fino alla zona di scarico. Il numero delle soste, e dunque la lunghezza del sistema di movimentazione è correlato al tempo di raffreddamento in modo tale da ridurre la temperatura dei pezzi 4 e garantire la manipolazione dei pezzi senza pericolo di ustioni.

Sono chiari i vantaggi derivanti dall’applicazione della presente invenzione:

• utilizzo di un sistema di applicazione della decorazione che ha permesso di rendere l’impianto completamente automatico senza l’utilizzo di alcun operatore, • utilizzo di un sistema innovativo di aggancio del pezzi per velocizzare il carico degli stessi,

• utilizzo di un sistema di movimentazione automatica dei pezzi lungo le varie fasi del ciclo produttivo dal carico, al processo di decorazione sulle varie facce, al forno di cottura della polvere fino allo scarico del prodotto decorato,

• sistema fissaggio polvere che mediante il processo elettrostatico ha permesso l’applicazione della polvere su più lati eliminando in questo modo cotture intermedi,

• inserimento del forno di cottura finale in linea con il processo di decorazione eliminando il rischi di possibili danneggiamenti dei pezzi

• realizzazione di un processo produttivo e una tipologia d’impianto che è flessibile ed utilizzabile anche su altri prodotti come lamiera, inserti per pannelli di recinzione o inserti per arredo urbano.

Gli elementi e le caratteristiche illustrate nelle diverse forme di realizzazione preferite possono essere combinate senza peraltro uscire dall’ambito di protezione della presente domanda.

I modi particolari di realizzazione qui descritti non limitano il contenuto di questa domanda che copre tutte le varianti dell'invenzione definite dalle rivendicazioni. (ORF/as)

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di decorazione per tecnologia polvere su polvere, comprendente: - un rullo forato (52) atto a rotolare intorno al proprio asse di rotazione e a muoversi orizzontalmente parallelamente a detto asse per cospargere un oggetto da decorare con polveri di vernice; - un generatore elettrico (55) atto a caricare elettrostaticamente detto oggetto da decorare in modo che le polveri si attaccano su una superficie da decorare.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto rullo forato comprende mezzi di distribuzione di polveri di vernice all’interno del rullo forato; detti mezzi di distribuzione di polveri di vernice essendo fermi rispetto alla rotazione del rullo forato e interni ad esso e comprendendo un dosificatore (53) di polveri di vernice ed una tramoggia (54) atta a distribuire sulla superficie interna del rullo forato (52) le polveri di vernice che il dosificatore riversa nella tramoggia (54).
3. 3. Dispositivo secondo le rivendicazioni precedenti, comprendente un carroponte (6) atto a muovere detto rullo forato (52) orizzontalmente e parallelamente a se stesso, mentre esso rotola intorno al proprio asse di rotazione.
4. 4. Dispositivo di movimentazione comprendente: - un telaio (10) comprendente mezzi di aggancio (A) girevolmente associati al telaio e atti a mantenere almeno un pezzo (4) da decorare in posizione orizzontale con una faccia da decorare rivolta verso l’alto e con una dimensione maggiore del pezzo perpendicolare rispetto ad una direzione di avanzamento del telaio ed in modo che detto pezzo risulta girevolmente associato al telaio rispetto ad un proprio asse longitudinale relativo a detta dimensione maggiore; - mezzi di blocco (20) della rotazione di detti mezzi di aggancio (A); - almeno una coppia di binari (7) paralleli tra loro, su ciascuno dei quali scorre longitudinalmente allo stesso una catena (71) di trascinamento, atta a trascinare un telaio (10); - mezzi di attuazione (B), solidali in un punto rispetto di detta almeno una coppia di binari (7), e comprendenti mezzi di sblocco (20a e 20b) della rotazione dei mezzi di aggancio (A) e mezzi di attuazione di una rotazione (B1) atti a promuovere una rotazione, almeno parziale, dei mezzi di aggancio (A).
5. 5. Dispositivo di movimentazione secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi di aggancio (A) comprendono: - almeno un primo albero (15) girevolmente associato col telaio (10) comprendete: - un nottolino (14), solidale in un primo estremo (15a), atto ad incastrarsi nel profilo di un pezzo (4) da decorare, ed - una ruota dentata (12) solidale concentricamente con l’albero (15) e - una cremagliera (20), atta a ingranare dall’alto su detta ruota dentata (12), funzionando come mezzo di blocco per l’albero (15); - almeno un secondo albero (15’) coassiale con detto primo albero (15’), girevolmente associato con detto telaio, e comprendente in un estremo un ulteriore nottolino (14').
6. 6. Dispositivo di movimentazione secondo la rivendicazione 5, in cui detto primo albero (15) o secondo albero (15’) comprendono una boccola distanziatrice (11) rispetto all’accoppiamento girevole col telaio, in cui ciascun albero (15 o 15’) può scorrere telescopicamente; ciascun albero comprendendo in un secondo estremo (15b) filettato un dado di serraggio (13).
7. 7. Dispositivo di movimentazione secondo la rivendicazione 5, in cui detti mezzi di blocco della rotazione di un albero (15) comprendono una prima cremagliera (20) atta ad ingranare in detta ruota dentata (12) e detti mezzi di sblocco comprendono una prima coppia di attuatori (20a e 20b) atti a sollevare detta prima cremagliera parallelamente a se stessa per liberare detto albero (15) alla rotazione.
8. 8. Dispositivo di movimentazione secondo la rivendicazione 5, in cui detti mezzi di rotazione (B1) comprendono una barra di supporto (22) e una seconda cremagliera (21), sovrapposta orizzontalmente e parallelamente alla barra di supporto (22) e atta a scorrere longitudinalmente rispetto ad essa a mezzo di un primo attuatore (21 a).
9. 9. Dispositivo di movimentazione secondo la rivendicazione 8, in cui detti mezzi di attuazione (B) comprendono una seconda coppia di attuatori (22a e 22b) atti a sollevare detti mezzi di rotazione (B1) fino ad ingranare dal basso detta ruota dentata (12).
10. 10. Impianto di decorazione del tipo polvere su polvere, comprendente un dispositivo di decorazione secondo le rivendicazioni da 1 a 3.
11. 11. Impianto di decorazione secondo la rivendicazione 9, ulteriormente comprendente un sistema di movimentazione secondo le rivendicazioni da 4 a 9.
12. 12. Impianto secondo la rivendicazione 11, in cui detto dispositivo di decorazione (51) è atto a muoversi trasversalmente rispetto ad una direzione di avanzamento di un telaio (10) porta pezzi (4), in cui detti pezzi avanzano avendo detta dimensione maggiore perpendicolare ad una direzione di avanzamento del telaio.
13. 13. Impianto secondo la rivendicazione 12, ulteriormente comprendente un forno di cottura (3) delle polveri di vernice, in cui detti telai (10) vengono movimentatati verticalmente.
14. 14. Impianto secondo la rivendicazione 13, comprendente un primo dispositivo di movimentazione atto a movimentare almeno un telaio (10), da una zona di carico e scarico (8), dapprima sotto il dispositivo di decorazione (51) e successivamente in detto forno di cottura (3) ed un secondo dispositivo di movimentazione atto a movimentare detto almeno un telaio (10) da detto forno a detta zona di carico e scarico (8).