IT201800009403A1 - Procedimento e apparecchiatura per la decorazione di manufatti mediante polveri termoindurenti. - Google Patents

Description

"Procedimento e apparecchiatura per la decorazione di manufatti mediante polveri termoindurenti"

La presente invenzione si riferisce ad una apparecchiatura per la decorazione di manufatti metallici o non metallici, resistenti alle alte temperature, mediante vernici in polvere termoindurenti. In particolare, ma non esclusivamente, tali manufatti possono essere profilati in alluminio.

L'invenzione si riferisce altresì al procedimento per la decorazione di manufatti mediante tale apparecchiatura.

Nel settore dei profilati metallici, alcuni manufatti vengono solamente verniciati (o trattati superficialmente con appropriati procedimenti elettrochimici atti a garantire adeguata protezione contro la corrosione, oltre che a fornire il desiderato aspetto estetico). Altri manufatti vengono invece sottoposti anche ad un processo di decorazione delle superfici precedentemente trattate: molto richiesta è, ad esempio, la decorazione di profilati metallici con una finitura superficiale ad "effetto legno", tipicamente per la produzione di serramenti.

Queste due operazioni (verniciatura, o altro trattamento di base, e successiva decorazione delle superfici così trattate) vengono in genere effettuate in due fasi successive, in due differenti impianti: in una prima fase la superficie del manufatto subisce un trattamento di base, che come detto può essere l'applicazione di una verniciatura di base mediante polveri termoindurenti, oppure un trattamento elettrochimico per esempio mediante ossidazione anodica; in una seconda fase, sulla superficie del manufatto così pre-trattato viene applicata la decorazione desiderata.

Per quanto riguarda la fase di decorazione, le tecniche oggi maggiormente in uso possono sostanzialmente essere raggruppate in due tipologie.

Una prima tecnologia è quella della decorazione mediante sublimazione, dove i profilati metallici vengono verniciati con vernici in polvere termoindurente atte alla sublimazione e sottoposti a polimerizzazione delle polveri.

Successivamente, a polimerizzazione completata, i profilati passano all'impianto di sublimazione, dove vengono ricoperti con speciali film inchiostrati recanti il disegno che si vuole riprodurre. Il film, mantenuto a contatto con la superficie del profilato, viene sottoposto a riscaldamento ad una temperatura (solitamente fra i 180°C e i 210°C) alla quale gli inchiostri sublimano, trasferendo così il disegno dal film all'interno dello strato di vernice in polvere precedentemente applicata sulla superficie del profilato.

Questo sistema è in grado di generare disegni di alta qualità, ma comporta costi elevati perché il processo richiede molta manodopera e materie prime costose.

La seconda tecnologia considerata è la cosiddetta decorazione "polvere su polvere". In base a questa tecnica, i profilati vengono verniciati con vernici in polvere termoindurente come nel caso precedente, tuttavia la polvere non è sottoposta a polimerizzazione completa: il forno viene infatti mantenuto ad una temperatura più bassa (circa 120°C) al fine di ottenere solo una parziale polimerizzazione della polvere di base.

Poi i profilati, posizionati su un apposito bancale, vengono trasferiti sotto alla macchina di decorazione, usualmente montata su un carro mobile.

Per realizzare la decorazione sono utilizzabili varie tecniche.

Può ad esempio essere utilizzata una matrice serigrafica piana, costituita da un telaio con rete traforata sulla base del disegno da creare. Secondo i principi della stampa serigrafica, una racla è fatta scorrere lungo il telaio in modo da far passare la vernice in polvere attraverso la rete traforata, affinché si depositi sulla superficie del profilato sottostante. Si tratta peraltro di un sistema che necessita di importante intervento manuale.

Un altro procedimento adottato per realizzare la decorazione sulla superficie del profilato prevede l'utilizzo di un nastro continuo che riporta, inciso sulla propria superficie, il disegno da riprodurre. Gli incavi dell'incisione vengono riempiti, in una stazione di caricamento, con la vernice in polvere. Nella parte inferiore dell'impianto, in prossimità del profilato da decorare, il nastro è fatto girare attorno ad un rullo di piccolo diametro che provoca l'apertura degli incavi dell'incisione, facendo cadere la polvere per gravità sul sottostante profilato. Questo sistema non consente però di ottenere disegni ben definiti e un eventuale cambio del disegno da riprodurre implicherebbe la necessità di sostituire l'intero nastro. Inoltre, devono essere utilizzate polveri speciali, caratterizzate da elevata scorrevolezza e da una granulometria specifica, compatibile con le dimensioni degli incavi, per consentire un efficace trattenimento della polvere durante il movimento del nastro ed un suo corretto rilascio in corrispondenza del punto di caduta sul profilato.

Un ulteriore procedimento utilizzato per realizzare la decorazione sulla superficie del profilato è quello, descritto per esempio nella domanda internazionale WO 2007/009489, che prevede una matrice serigrafica costituita da un cilindro rotante, realizzato in lamiera traforata secondo il disegno da riprodurre, che viene fatto avanzare lungo il profilato. Il cilindro è alimentato internamente con la vernice in polvere termoindurente e una racla posizionata all'interno di esso costringe la polvere, durante la rotazione del cilindro (e corrispondente avanzamento lungo il profilato), a passare attraverso i fori della sua parete traforata, cadendo sulla superficie del profilato. Anche in questo caso, il cambio del disegno rende necessaria la sostituzione dell'intero rullo traforato e la polvere deve essere di elevata scorrevolezza e di granulometria specifica per poter passare attraverso i fori della matrice cilindrica senza otturarli. Inoltre, la manutenzione e la pulizia della parte interna del rullo possono essere difficoltose e, in generale, la rete forata, necessariamente di basso spessore, può essere facilmente soggetta ad usura e danneggiamenti.

Scopo generale della presente invenzione è ovviare agli inconvenienti sopra menzionati fornendo un'apparecchiatura per la decorazione di manufatti mediante polveri termoindurenti, che consenta di realizzare decorazioni di elevata qualità e definizione del disegno, con minima necessità di manodopera e basso consumo energetico, con conseguente riduzione complessiva dei costi.

Ulteriore scopo della presente invenzione è permettere di regolare e modificare facilmente la quantità di polvere erogata per adattarsi, ad esempio, a specifiche caratteristiche del disegno da riprodurre o alle caratteristiche chimico-fisiche delle polveri stesse.

Ulteriore scopo della presente invenzione è consentire di cambiare facilmente il disegno da riprodurre, nonché la polvere utilizzata.

Ulteriore scopo della presente invenzione è rendere possibile l'utilizzo di una medesima formulazione della vernice in polvere sia per la verniciatura di base che per la decorazione.

In vista di tale scopo si è pensato di realizzare, secondo l'invenzione, un'apparecchiatura per la decorazione di manufatti, secondo un disegno prestabilito, mediante vernici in polvere termoindurenti, comprendente una stazione di decorazione dotata di un piano destinato al supporto dei manufatti da decorare, a cui i manufatti da decorare sono convogliati agganciati alle proprie estremità a convogliatori, e di un gruppo di decorazione provvisto di almeno un cilindro rotante di decorazione, disposto ad una quota superiore rispetto ai manufatti presenti sul piano, e di un sistema per l'applicazione della vernice in polvere al cilindro di decorazione e per il suo trasferimento su una superficie esposta del manufatto, detto cilindro rotante avendo asse perpendicolare all'estensione longitudinale dei manufatti da decorare ed essendo supportato da un carrello mobile lungo l'estensione longitudinale dei manufatti per traslare orizzontalmente il cilindro, durante la sua rotazione, in avanzamento sopra alla superficie esposta dei manufatti da decorare, caratterizzata dal fatto che sulla superficie esterna del cilindro rotante sono presenti cavità incise, rappresentanti il disegno destinato ad essere riprodotto sulla superficie del manufatto e che sono destinate ad essere riempite con la vernice in polvere da trasferire sul manufatto, e dal fatto che il sistema per l'applicazione e il trasferimento della vernice in polvere comprende una riserva atta a contenere una quantità di vernice in polvere portata a contatto con la superficie esterna del cilindro per essere introdotta e mantenuta temporaneamente nelle sue cavità, detta riserva essendo delimitata inferiormente da un fondo, fissato al carrello e dotato di un'estremità libera accostata alla superficie esterna incisa del cilindro per individuare un punto di caduta progressiva della vernice in polvere dalle cavità alla superficie esposta del manufatto durante la rotazione del cilindro, secondo il disegno prestabilito da riprodurre.

Secondo l'invenzione, si è inoltre realizzato un procedimento per la decorazione di manufatti secondo un disegno prestabilito, mediante vernici in polvere termoindurenti, utilizzando tale apparecchiatura di decorazione, comprendente le fasi di:

- portare uno o più manufatti da decorare in corrispondenza della stazione di decorazione, agganciati alle proprie estremità a convogliatori;

- posizionare detto uno o più manufatti su un piano di supporto in detta stazione di decorazione, al di sotto di un gruppo di decorazione provvisto di almeno un cilindro rotante di decorazione recante su una sua superficie esterna una pluralità di cavità incise che riproducono il prestabilito disegno da trasferire sulla superficie dei manufatti, detto cilindro essendo supportato da un carrello mobile lungo l'estensione longitudinale dei manufatti per traslare orizzontalmente il cilindro, durante la sua rotazione, in avanzamento sopra alla superficie esposta di detto uno o più manufatti da decorare;

- fornire vernice in polvere termoindurente ad una riserva disposta nel gruppo di decorazione e delimitata inferiormente da un fondo, fissato al carrello e dotato di un'estremità libera accostata a detta superficie esterna del cilindro di decorazione;

- muovere il carrello in avanzamento lungo l'estensione longitudinale di detto uno o più manufatti da decorare, partendo da una prima estremità di essi, mentre il cilindro di decorazione è azionato in rotazione, durante la rotazione la superficie esterna del cilindro di decorazione venendo in contatto con la vernice in polvere contenuta nella riserva in modo che la vernice in polvere penetri in dette cavità e che il fondo della riserva di vernice in polvere, con la sua estremità libera, eserciti una pressione contro la superficie esterna del cilindro atta a mantenere i granuli di vernice all'interno di dette cavità finché, in seguito alla rotazione del cilindro, le cavità contenenti la vernice in polvere raggiungono e superano detta estremità libera, fuoriuscendo dalle cavità e cadendo per gravità sulla superficie esposta dei manufatti secondo il disegno prestabilito da riprodurre;

- dopo che il carrello ha raggiunto l'estremità opposta di detto uno o più manufatti da decorare, arretrare il carrello riportandolo ad inizio corsa in corrispondenza della prima estremità di detto uno o più manufatti, durante l'arretramento del carrello attivando un dispositivo per la generazione e l'applicazione di una carica elettrostatica alla vernice in polvere depositata sui manufatti;

- avviare detto uno o più manufatti ad un forno per la polimerizzazione della vernice in polvere termoindurente applicata sulla loro superficie.

Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione e i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriverà di seguito, con l'aiuto dei disegni allegati, una possibile realizzazione esemplificativa applicante tali principi. Nei disegni:

La Fig.1 rappresenta una vista generale di un impianto per la decorazione di manufatti mediante vernici in polvere termoindurenti secondo la presente invenzione. La Fig.2 rappresenta una vista complessiva del cilindro rotante per la decorazione dei manufatti, montato sul carrello mobile per il suo avanzamento lungo il manufatto.

La Fig.3a rappresenta una vista laterale, schematica, del gruppo di decorazione con il cilindro rotante in posizione operativa per la decorazione del manufatto. La Fig.3b rappresenta, schematicamente, un particolare ingrandito della porzione superficiale del cilindro di decorazione.

La Fig.4 illustra in modo schematico una possibile variante realizzativa del gruppo di decorazione, in vista laterale analoga a quella di Fig.3a.

La Fig.5 rappresenta una vista in sezione longitudinale del cilindro di decorazione.

Le Figure 6a-6d rappresentano schematicamente successive fasi di decorazione delle varie facce del manufatto da parte del cilindro rotante.

La presente invenzione si riferisce specificamente alla decorazione superficiale di manufatti (ad esempio profilati metallici) la cui superficie è stata precedentemente sottoposta ad un trattamento di base, che può consistere tipicamente nell'applicazione di una verniciatura di base mediante polveri termoindurenti, oppure in un trattamento elettrochimico per esempio mediante ossidazione anodica.

Con riferimento alle figure, un impianto 10 per la verniciatura e la decorazione di manufatti comprende in particolare un'apparecchiatura 11 per la decorazione dei manufatti mediante vernici in polvere termoindurenti ed un forno 12 per la polimerizzazione della decorazione e della eventuale verniciatura di base del manufatto nel caso in cui il suddetto pre-trattamento superficiale consista in una verniciatura di base anch'essa mediante polveri termoindurenti.

In particolare, l'apparecchiatura 11 comprende una zona di carico 13 dove i manufatti provenienti da una stazione di pre-trattamento (non mostrata nelle figure), in cui le loro superfici sono state sottoposte al suddetto pre-trattamento di base mediante verniciatura con polveri termoindurenti oppure mediante trattamento elettrochimico o altro idoneo trattamento di base, vengono agganciati alle proprie estremità, manualmente o automaticamente, a convogliatori 14 (vantaggiosamente una coppia di convogliatori continui disposti in corrispondenza delle rispettive estremità dei profilati metallici) atti ad essere operati in avanzamento passopasso.

Qualora i manufatti, nella stazione di pre-trattamento, siano stati sottoposti a verniciatura di base con polveri termoindurenti, la polimerizzazione della vernice di base in tale stazione sarà stata effettuata solo parzialmente (a temperature comprese fra i 120°C e i 150°C) al fine di consentire un'efficace applicazione delle ulteriori polveri termoindurenti nell'apparecchiatura di decorazione 11, secondo i concetti della tecnologia "polvere su polvere".

L'apparecchiatura 11 comprende inoltre una stazione di decorazione 15, disposta lungo il percorso dei suddetti convogliatori 14, in cui sono presenti un piano mobile verticalmente 16, destinato al supporto dei profilati da decorare, e un gruppo di decorazione 17 provvisto di un cilindro rotante di decorazione 18 avente asse perpendicolare all'estensione longitudinale dei profilati da decorare. Il cilindro rotante 18 è disposto ad una quota superiore rispetto ai profilati presenti sul piano 16 ed è supportato da un carrello 19 mobile lungo l'estensione longitudinale dei profilati per traslare orizzontalmente il cilindro 18 durante la sua rotazione in avanzamento sopra alla faccia esposta dei manufatti da decorare.

Il carrello 19 è atto a scorrere, mosso da un motore 20, lungo una coppia di guide orizzontali 21 disposte longitudinalmente sopra al piano 16 di supporto dei manufatti.

In Fig.2 è mostrato con maggiore dettaglio il carrello 19 con il cilindro rotante 18. In particolare, un motore 22, con relativa trasmissione (vantaggiosamente a cinghia) 23, è previsto per la rotazione del cilindro alla velocità desiderata.

In Fig.3a è mostrata schematicamente, in vista laterale, una porzione longitudinale del piano mobile verticalmente 16 e di un profilato 24 appoggiato su di esso tramite una pluralità di elementi di supporto 25, con al di sopra il cilindro di decorazione 18 con i relativi dispositivi atti al trasferimento della vernice in polvere sulla superficie del manufatto secondo il disegno prestabilito.

Gli elementi di supporto 25 sono naturalmente realizzati, come facilmente immaginabile dal tecnico, in configurazione tale da mantenere stabilmente il manufatto in posizione orizzontale alla distanza voluta al di sotto del cilindro 18, senza tuttavia danneggiare o asportare la vernice in polvere già applicata (e non ancora polimerizzata) sulla rispettiva faccia del manufatto mentre si sta applicando la vernice sulla faccia opposta, affacciata al cilindro 18.

Come visibile nel particolare ingrandito di Fig.3b, sulla superficie esterna del cilindro rotante 18 sono presenti cavità incise 26 che rappresentano il disegno destinato ad essere riprodotto sulla superficie del manufatto e che sono destinate ad essere riempite con la vernice in polvere da trasferire sul manufatto 24 come sarà spiegato più in dettaglio nel seguito.

In Fig.5 è illustrato, in sezione longitudinale, il cilindro di decorazione 18, che comprende un corpo 27 ruotabilmente supportato, con le sue estremità 28, in rispettive sedi 29 sul carrello mobile 19.

Le cavità incise 26, destinate ad essere riempite con la vernice in polvere da trasferire sul manufatto 24 per riprodurre il disegno desiderato, possono essere ricavate direttamente sulla superficie esterna del corpo 27 del cilindro 18 oppure, più vantaggiosamente, possono essere presenti sulla superficie di una camicia 30 applicata coassialmente all'esterno del corpo 27 del cilindro 18, come rappresentato nel dettaglio di Fig.3b.

In ogni caso, l'insieme delle cavità 26 si estende vantaggiosamente in direzione assiale lungo il cilindro 18 per un'estensione pari almeno al massimo ingombro dei profilati sul piano di supporto 16 in direzione trasversale all'estensione longitudinale dei profilati stessi, così da permettere di depositare la vernice in polvere sulla faccia esposta di tutti i profilati 24 eventualmente presenti sul piano con un'unica corsa del carrello 19. Per faccia esposta (o superficie esposta) del profilato si intende qui la superficie del manufatto direttamente affacciata al cilindro di decorazione 18, destinata quindi a ricevere la vernice in polvere contenuta nelle sue cavità incise 26.

Lo sviluppo circonferenziale del cilindro 18 (specificamente della superficie esterna del suo corpo 27 o, nel caso, della camicia esterna 30) determina invece il passo del disegno da trasferire sulla superficie esposta dei manufatti in modo ripetitivo ad ogni rotazione completa del cilindro.

Il gruppo di decorazione 17 comprende inoltre un sistema 31 per l'applicazione della vernice in polvere al cilindro di decorazione 18 e per il suo trasferimento sulla superficie esposta del profilato 24.

Il sistema di applicazione e trasferimento 31 comprende sostanzialmente una riserva 32, atta a contenere una quantità di vernice in polvere destinata ad essere introdotta nelle cavità 26 del cilindro, e un dispositivo 33 di adduzione della vernice in polvere alla riserva 32, costituito ad esempio da una tramoggia a scarico continuo o intermittente, come facilmente immaginabile dal tecnico a seconda delle specifiche necessità di funzionamento.

La riserva 32 è delimitata inferiormente da un fondo 34, fissato al carrello 19 e dotato di un'estremità libera 35 accostata alla superficie esterna del cilindro 18 incisa con le cavità 26.

Nel funzionamento dell'apparecchiatura di decorazione, il cilindro 18, ruotando nel verso della freccia 36 rappresentata in Fig.3a, porta la sua superficie incisa ad "immergersi" nella riserva 32, consentendo alla vernice in polvere di penetrare nelle cavità 26 che rappresentano il disegno da riprodurre. Detto fondo 34, con la sua estremità libera 35, costituisce di fatto una racla che coopera con il cilindro rotante 18 per ottimizzare il caricamento delle polveri nelle cavità 26 premendo le polveri stesse contro la superficie del cilindro e trattenendole temporaneamente all'interno delle cavità. Man mano che le cavità 26, a seguito della rotazione del cilindro nella direzione della freccia 36, superano il bordo della racla (estremità libera del fondo 34), le polveri in esse contenute possono progressivamente cadere per gravità sulla superficie esposta del manufatto 24 secondo il disegno prestabilito da riprodurre.

Il punto 37 di caduta delle polveri dal cilindro di decorazione 18 sulla superficie del profilato si muove lungo l'estensione longitudinale del manufatto grazie al movimento di traslazione del carrello 19 lungo le guide orizzontali 21 nella direzione della freccia 38 rappresentata in Fig.3a. Vantaggiosamente, la velocità di avanzamento del carrello 19 è sincronizzata con la velocità di rotazione del cilindro 18 in modo che la velocità periferica del cilindro stesso in corrispondenza del punto di caduta 37 delle polveri sul manufatto sia uguale e contraria alla velocità del carrello. Nell'apparecchiatura di decorazione secondo l'invenzione si è trovato particolarmente vantaggioso dotare il cilindro rotante 18 di supporti vibranti, atti a mettere in vibrazione il cilindro stesso durante la fase operativa (ossia durante il caricamento della vernice in polvere nelle cavità 26 e lo scarico di essa sulla superficie del profilato).

A questo scopo, come visibile in Fig.5, le estremità 28 del cilindro rotante 18, in corrispondenza delle sedi 29 sul carrello mobile 19, sono provviste di trasduttori piezoelettrici ad ultrasuoni 39, alimentati da un apposito contatto rotante 40, per generare la vibrazione del cilindro stesso rispetto al carrello 19. Grazie alla vibrazione indotta nel cilindro 18, infatti, viene facilitata sia l'introduzione della vernice in polvere nelle cavità 26 in corrispondenza della riserva 32, sia la fuoriuscita delle polveri stesse da dette cavità ed il loro distacco dal cilindro in corrispondenza del punto di caduta 37 sulla superficie del manufatto da decorare.

Il gruppo di decorazione 17 comprende inoltre un dispositivo 41 per la generazione e l'applicazione di una carica elettrostatica alla vernice in polvere depositata sul manufatto, atta a favorire l'adesione temporanea della vernice alla superficie del manufatto secondo il disegno prestabilito in attesa della polimerizzazione definitiva in forno. Vantaggiosamente, il dispositivo 41 per la generazione e l'applicazione della carica elettrostatica è anch'esso fissato al carrello mobile 19.

Operativamente, una volta posizionati uno o più profilati 24 sul piano di supporto 16, agganciati alle proprie estremità ai convogliatori 14 ed appoggiati sugli elementi di supporto 25, il carrello mobile 19 viene fatto avanzare, partendo da una prima estremità dei profilati, con il cilindro di decorazione 18 disposto al di sopra di essi ad una distanza sufficientemente piccola per garantire la migliore definizione possibile nella riproduzione del disegno. Contemporaneamente, il cilindro di decorazione 18 viene posto in rotazione, in sincrono con l'avanzamento del carrello 19.

Durante la rotazione, la superficie esterna incisa del cilindro, o della sua camicia 30, si immerge nella riserva 32 di vernice in polvere dove, con l'ausilio della vibrazione indotta dai trasduttori piezoelettrici ad ultrasuoni 39, la polvere termoindurente penetra nelle cavità 26 che riproducono il prestabilito disegno da trasferire sulla superficie dei profilati.

La racla, costituita dal fondo 34 della riserva di polvere 32 con la sua estremità libera 35 accostata alla superficie esterna del cilindro, esercita contro di essa una pressione che contribuisce a mantenere i granuli di vernice all'interno delle suddette cavità 26.

Man mano che le cavità 26, a seguito della rotazione del cilindro, superano il bordo della racla raggiungendo il punto di caduta 37, i granuli di vernice fuoriescono da esse (grazie, anche in questo caso, alla vibrazione indotta dai trasduttori piezoelettrici ad ultrasuoni) e cadono per gravità sulla superficie esposta dei profilati 24 secondo il disegno prestabilito da riprodurre.

Una volta che il carrello 19 ha raggiunto il punto di massimo avanzamento all'estremità opposta dei profilati, viene fatto arretrare per essere riportato ad inizio corsa. Durante la corsa di ritorno, viene attivato il dispositivo 41 per la generazione e l'applicazione della carica elettrostatica alla vernice in polvere depositata sui profilati.

A questo punto, se solo una faccia del profilato necessita di essere decorata, il manufatto 24 può essere avviato, tramite i convogliatori 14, al forno 12 per la polimerizzazione definitiva della vernice termoindurente.

Se invece devono essere decorate anche le altre facce, i profilati vengono ruotati di 90° (o di altra angolazione che dovesse essere necessaria) attorno al proprio asse longitudinale per ripetere sulla nuova faccia esposta il ciclo sopra descritto. A questo scopo, i mezzi di aggancio delle estremità dei profilati ai convogliatori 14 possono vantaggiosamente essere configurati, come il tecnico può essere facilmente in grado di immaginare, in modo da consentire una rotazione automatica dei manufatti, senza intervento manuale di sgancio e riaggancio. Eventuali differenze dimensionali nello spessore dei manufatti a seconda dell'angolo di rotazione secondo cui essi sono appoggiati sul piano 16 possono essere compensate grazie alla mobilità verticale del piano stesso, così da mantenere la faccia esposta dei manufatti sempre alla desiderata distanza ottimale rispetto al cilindro di decorazione 18.

Il ciclo sopra descritto può quindi essere ripetuto fino a che tutte le facce dei profilati sono state ricoperte con la vernice in polvere termoindurente secondo il disegno prestabilito (v. Figure 6a-6d). A questo punto, i profilati possono essere finalmente trasferiti al forno 12 per la polimerizzazione della vernice.

In Fig.4 è mostrata schematicamente una possibile variante realizzativa del gruppo di decorazione 17, in cui sono previsti più cilindri rotanti 18, 18', 18", supportati dal carrello 19 e disposti sequenzialmente nella direzione 38 di avanzamento del carrello stesso. In questo caso, vantaggiosamente, a ciascun cilindro rotante 18, 18', 18" è associato un proprio sistema 31, 31', 31" per l'applicazione della vernice in polvere al rispettivo cilindro di decorazione e per il suo trasferimento sulla superficie esposta del profilato 24. In particolare, per ciascun cilindro 18, 18', 18" è prevista una rispettiva tramoggia 33, 33', 33" di alimentazione della vernice in polvere e una corrispondente riserva 32, 32', 32" atta a contenere una quantità di vernice in polvere destinata ad essere introdotta nelle cavità superficiali 26 del rispettivo cilindro. Ciascuna riserva 32, 32', 32" è delimitata inferiormente da un rispettivo fondo 34, 34', 34" dotato di estremità libera 35, 35', 35" accostata alla superficie esterna del proprio cilindro.

Grazie a questa soluzione, è possibile trasferire sul manufatto due o più disegni contemporaneamente: in particolare, possono essere utilizzati colori differenti per ciascun cilindro per ottenere, ad esempio, un effetto "anticato", oppure realizzare una decorazione particolarmente elaborata mediante sovrapposizione di più disegni a trama relativamente semplice, ciascuno trasferito da un rispettivo cilindro del gruppo.

Secondo una forma di realizzazione preferita, tutti i cilindri 18, 18', 18" sono supportati dal medesimo carrello 19 e le loro rispettive velocità di rotazione sono collegate meccanicamente o elettronicamente (come rappresentato schematicamente in Fig.4 mediante le linea di collegamento 42), come facilmente immaginabile dal tecnico, in modo da sincronizzare la caduta della vernice in polvere da ciascun cilindro sulla superficie del manufatto nel pieno rispetto del disegno della decorazione finale da realizzare.

Naturalmente, il numero di cilindri 18, 18', 18" può essere differente da quanto illustrato nella Fig.4, in funzione delle effettive esigenze del processo di decorazione.

E' a questo punto chiaro come, grazie alla presente invenzione, si siano potuti raggiungere gli scopi prefissati.

Infatti, rispetto all'arte nota in cui le vernici in polvere erano fatte passare attraverso una parete traforata, l'utilizzo di un cilindro come qui descritto permette di realizzare in modo molto preciso sulla sua superficie esterna (ad esempio mediante tecnologia laser) l'incisione corrispondente al disegno da riprodurre, ottenendo così una riproduzione estremamente definita.

Inoltre, la vibrazione applicata al cilindro mediante i trasduttori piezometrici facilita grandemente l'introduzione delle polveri nelle cavità dell'incisione, con un completo riempimento di esse, e la loro successiva fuoriuscita in corrispondenza del bordo della racla, contribuendo anche con ciò all'ottenimento di una elevata definizione della riproduzione del disegno. L'utilizzo di trasduttori piezometrici ad ultrasuoni rende poi estremamente basso il consumo di energia e consente una fine regolazione della quantità di polvere utilizzata.

Una particolarmente elevata definizione della decorazione si può inoltre ottenere, nel caso della variante realizzativa con più cilindri rotanti mostrata in Fig.4, grazie alla possibilità di applicare contemporaneamente sul manufatto due o più disegni aventi ciascuno una trama relativamente semplice, oppure differenti effetti di colore.

Realizzando l'incisione del disegno sulla superficie di una camicia esterna applicata sul corpo del cilindro, il disegno da riprodurre può essere cambiato facilmente e in modo economico, semplicemente sostituendo la camicia con un'altra che reca inciso il nuovo disegno.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione è riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato. Ad esempio, l'alimentazione della vernice in polvere alla riserva 32 può avvenire mediante noti sistemi di pompaggio (airless, Venturi, ecc.). Un apposito sensore può essere previsto per rilevare il livello della polvere nella riserva 32 e controllare conseguentemente l'alimentazione della polvere stessa.

In corrispondenza del piano 16 di supporto dei profilati, al di sotto di questi, può essere previsto un sistema di aspirazione delle polveri in eccesso.

La superficie esterna incisa del cilindro 18 (ossia la camicia 30 oppure la superficie esterna del corpo 27) può essere realizzata in idoneo materiale (per esempio acciaio, rame, gomma o anche mediante adatto rivestimento antiabrasivo o antiadesivo) atto ad accogliere, trattenere e rilasciare in modo ottimale la vernice in polvere in un ampio range di granulometrie.

Dopo la fase di applicazione della decorazione sul profilato, e prima della polimerizzazione della vernice in polvere nel forno, sul manufatto può anche essere applicata una mano di vernice in polvere trasparente, a protezione della decorazione effettuata.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per la decorazione di manufatti, secondo un disegno prestabilito, mediante vernici in polvere termoindurenti, comprendente una stazione di decorazione (15) dotata di un piano (16) destinato al supporto dei manufatti da decorare, a cui i manufatti (24) da decorare sono convogliati agganciati alle proprie estremità a convogliatori (14), e di un gruppo di decorazione (17) provvisto di almeno un cilindro rotante di decorazione (18), disposto ad una quota superiore rispetto ai manufatti presenti sul piano (16), e di un sistema (31) per l'applicazione della vernice in polvere al cilindro di decorazione (18) e per il suo trasferimento su una superficie esposta del manufatto (24), detto cilindro rotante (18) avendo asse perpendicolare all'estensione longitudinale dei manufatti (24) da decorare ed essendo supportato da un carrello (19) mobile lungo l'estensione longitudinale dei manufatti (24) per traslare orizzontalmente il cilindro (18), durante la sua rotazione, in avanzamento sopra alla superficie esposta dei manufatti da decorare, caratterizzata dal fatto che sulla superficie esterna del cilindro rotante (18) sono presenti cavità incise (26), rappresentanti il disegno destinato ad essere riprodotto sulla superficie del manufatto e che sono destinate ad essere riempite con la vernice in polvere da trasferire sul manufatto (24), e dal fatto che il sistema (31) per l'applicazione e il trasferimento della vernice in polvere comprende una riserva (32) atta a contenere una quantità di vernice in polvere portata a contatto con la superficie esterna del cilindro (18) per essere introdotta e mantenuta temporaneamente nelle sue cavità (26), detta riserva (32) essendo delimitata inferiormente da un fondo (34), fissato al carrello (19) e dotato di un'estremità libera (35) accostata alla superficie esterna incisa del cilindro (18) per individuare un punto (37) di caduta progressiva della vernice in polvere dalle cavità (26) alla superficie esposta del manufatto (24) durante la rotazione del cilindro (18), secondo il disegno prestabilito da riprodurre.
2. 2. Apparecchiatura per la decorazione di manufatti secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che dette cavità incise (26) sono ricavate sulla superficie di una camicia (30) applicata coassialmente all'esterno del corpo del cilindro (18).
3. 3. Apparecchiatura per la decorazione di manufatti secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la velocità di traslazione in avanzamento del carrello (19) è sincronizzata con la velocità di rotazione del cilindro (18) in modo che la velocità periferica del cilindro (18) in corrispondenza del punto di caduta (37) delle polveri sul manufatto (24) sia uguale e contraria alla velocità del carrello (19).
4. 4. Apparecchiatura per la decorazione di manufatti secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il cilindro rotante (18) è supportato dal carrello (19) per mezzo di supporti vibranti, atti a mettere in vibrazione il cilindro stesso almeno durante il caricamento della vernice in polvere nelle cavità (26) e lo scarico di essa sulla superficie del manufatto.
5. 5. Apparecchiatura per la decorazione di manufatti secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che il cilindro rotante (18) è dotato di estremità (28), ruotabilmente alloggiate in sedi (29) sul carrello mobile (19), provviste di trasduttori piezoelettrici ad ultrasuoni (39) per generare la vibrazione del cilindro rispetto al carrello.
6. 6. Apparecchiatura per la decorazione di manufatti secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il gruppo di decorazione (17) comprende inoltre, su detto carrello mobile (19), un dispositivo (41) per la generazione e l'applicazione di una carica elettrostatica alla vernice in polvere depositata sul manufatto, atta a favorire l'adesione della vernice alla superficie del manufatto secondo il disegno prestabilito.
7. 7. Apparecchiatura per la decorazione di manufatti secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'aggancio delle estremità dei manufatti (24) ai convogliatori (14) è realizzato ruotabile per consentire la rotazione dei manufatti attorno al proprio asse longitudinale.
8. 8. Apparecchiatura per la decorazione di manufatti secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il piano (16) di supporto dei manufatti da decorare è mobile verticalmente rispetto al cilindro di decorazione (18).
9. 9. Apparecchiatura per la decorazione di manufatti secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il piano (16) di supporto dei manufatti da decorare è dotato di elementi di supporto (25) per il mantenimento dei manufatti (24) stabilmente in posizione orizzontale al di sotto del cilindro di decorazione (18).
10. 10. Apparecchiatura per la decorazione di manufatti secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il gruppo di decorazione (17) comprende due o più cilindri rotanti (18, 18', 18"), supportati da detto carrello (19) e disposti sequenzialmente nella direzione di avanzamento del carrello stesso, con le rispettive rotazioni dei cilindri (18, 18', 18") collegate fra loro meccanicamente o elettronicamente, a ciascuno di detti due o più cilindri rotanti (18, 18', 18") essendo associato un proprio sistema (31, 31', 31") per l'applicazione della vernice in polvere al rispettivo cilindro di decorazione e per il suo trasferimento sulla superficie esposta del profilato (24).
11. 11. Procedimento per la decorazione di manufatti secondo un disegno prestabilito, mediante vernici in polvere termoindurenti, utilizzando l'apparecchiatura di decorazione secondo la rivendicazione 1, comprendente le fasi di: - portare uno o più manufatti da decorare (24) in corrispondenza della stazione di decorazione (15), agganciati alle proprie estremità a convogliatori (14); - posizionare detto uno o più manufatti (24) su un piano di supporto (16) in detta stazione di decorazione (15), al di sotto di un gruppo di decorazione (17) provvisto di almeno un cilindro rotante di decorazione (18) recante su una sua superficie esterna una pluralità di cavità incise (26) che riproducono il prestabilito disegno da trasferire sulla superficie dei manufatti, detto cilindro (18) essendo supportato da un carrello (19) mobile lungo l'estensione longitudinale dei manufatti (24) per traslare orizzontalmente il cilindro (18), durante la sua rotazione, in avanzamento sopra alla superficie esposta di detto uno o più manufatti da decorare; - fornire vernice in polvere termoindurente ad una riserva (32) disposta nel gruppo di decorazione (17) e delimitata inferiormente da un fondo (34), fissato al carrello (19) e dotato di un'estremità libera (35) accostata a detta superficie esterna del cilindro di decorazione (18); - muovere il carrello (19) in avanzamento lungo l'estensione longitudinale di detto uno o più manufatti da decorare (24), partendo da una prima estremità di essi, mentre il cilindro di decorazione (18) è azionato in rotazione, durante la rotazione la superficie esterna del cilindro di decorazione (18) venendo in contatto con la vernice in polvere contenuta nella riserva (32) in modo che la vernice in polvere penetri in dette cavità (26) e che il fondo (34) della riserva (32) di vernice in polvere, con la sua estremità libera (35), eserciti una pressione contro la superficie esterna del cilindro (18) atta a mantenere i granuli di vernice all'interno di dette cavità (26) finché, in seguito alla rotazione del cilindro (18), le cavità (26) contenenti la vernice in polvere raggiungono e superano detta estremità libera (35), fuoriuscendo dalle cavità (26) e cadendo per gravità sulla superficie esposta dei manufatti (24) secondo il disegno prestabilito da riprodurre; - dopo che il carrello (19) ha raggiunto l'estremità opposta di detto uno o più manufatti da decorare (24), arretrare il carrello (19) riportandolo ad inizio corsa in corrispondenza della prima estremità di detto uno o più manufatti, durante l'arretramento del carrello (19) attivando un dispositivo (41) per la generazione e l'applicazione di una carica elettrostatica alla vernice in polvere depositata sui manufatti; - avviare detto uno o più manufatti (24) ad un forno per la polimerizzazione della vernice in polvere termoindurente applicata sulla loro superficie.
12. 12. Procedimento per la decorazione di manufatti secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che, al termine della corsa di avanzamento e si successivo arretramento del carrello (19), detto uno o più manufatti da decorare (24) viene ruotato attorno al proprio asse longitudinale in corrispondenza delle sue estremità agganciate ai convogliatori (14) per esporre una ulteriore superficie al cilindro di decorazione (18) e ripetere sulla nuova faccia esposta il suddetto ciclo di applicazione della vernice in polvere durante la corsa di avanzamento del carrello(19) e di applicazione della carica elettrostatica durante la corsa di arretramento del carrello (19), ripetendo se necessario questo ciclo fino alla completa applicazione della vernice in polvere su detto uno o più manufatti da decorare (24).
13. 13. Procedimento per la decorazione di manufatti secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che almeno durante la corsa di avanzamento del carrello (19) il cilindro rotante (18) è messo in vibrazione rispetto al carrello (19).
14. 14. Procedimento per la decorazione di manufatti secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che la vibrazione del cilindro rotante (18) rispetto al carrello (19) è ottenuta mediante trasduttori piezoelettrici ad ultrasuoni posti in corrispondenza di sedi (29) di alloggiamento ruotabile delle estremità (28) del cilindro sul carrello.
15. 15. Procedimento per la decorazione di manufatti secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che, prima del suo posizionamento in corrispondenza della stazione di decorazione (15), detto uno o più manufatti da decorare (24) viene sottoposto a un pre-trattamento di base delle sue superfici da decorare.
16. 16. Procedimento per la decorazione di manufatti secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che detto pre-trattamento consiste in una verniciatura di base con polveri termoindurenti, seguita da polimerizzazione parziale della vernice ad una temperatura compresa fra 120°C e i 150°C.