IT201900011463A1 - Unita' di termofissaggio, in particolare per una stampante tessile - Google Patents

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roller
heat setting
setting unit
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Roberto Maria Martellono
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Atpcolor S R L
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Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:
“Unità di termofissaggio, in particolare per una stampante tessile”
TESTO DELLA DESCRIZIONE
Campo dell'invenzione
La presente invenzione riguarda un’unità di termofissaggio.
L’invenzione è stata sviluppata in particolare in vista della sua applicazione al settore della stampa digitale su tessuti. Nel seguito si farà riferimento a questo specifico settore senza tuttavia perdere di generalità.
Descrizione della tecnica relativa
Nei processi di stampa digitale su tessuti può essere necessario il termofissaggio degli inchiostri sui tessuti. In questi casi è comune l'utilizzo di un’unità di termofissaggio comprendente una pluralità di rulli attraverso i quali viene fatto passare il tessuto a valle dell'unità di stampa. L’unità di termofissaggio può essere parte integrante della stampante tessile (termofissaggio in-linea) oppure può essere separata rispetto alla stampante tessile.
L’unità di termofissaggio è generalmente provvista di almeno un rullo di termofissaggio, avente una superficie esterna riscaldata a temperature che possono arrivare fino a 200°C.
Il riscaldamento del rullo di termofissaggio può essere ottenuto mediante un circuito di riscaldamento utilizzante un fluido diatermico circolante all'interno del rullo.
Sono anche noti rulli di termofissaggio comprendenti elementi riscaldanti formati da lampade ad infrarossi.
Il documento EP-A-3473438 della stessa Richiedente descrive un’unità di termofissaggio, in particolare per una stampante tessile, comprendente:
- una coppia di supporti stazionari,
- un rullo di termofissaggio portato dai supporti stazionari in modo girevole attorno a un asse longitudinale,
- una lampada ad infrarossi stazionaria estendentesi all'interno del rullo di termofissaggio ed avente estremità opposte portate dai supporti stazionari.
Il riscaldamento dei rulli di termofissaggio mediante lampade ad infrarossi offre notevoli vantaggi rispetto ai sistemi di riscaldamento utilizzanti fluidi diatermici, soprattutto per il fatto che non richiede un circuito per il riscaldamento e la circolazione del fluido diatermico all'interno del rullo.
La lampada ad infrarossi generalmente comprende un corpo di cristallo di quarzo avente al suo interno una resistenza elettrica che emette luce nello spettro agli infrarossi (a onde medie, corte, lunghe). La lampada raggiunge sulla superficie del corpo di cristallo di quarzo temperature prossime o superiori a 500-600 °C.
Un limite dei rulli di termofissaggio con riscaldamento mediante lampade ad infrarossi risiede nel fatto che il calore prodotto dalla lampada ad infrarossi non si distribuisce in modo uniforme lungo la direzione longitudinale del rullo. Questo problema è ulteriormente accentuato quando il rullo di termofissaggio ha una lunghezza superiore a 1 metro.
Si è osservato che sulla superficie esterna di un rullo di termofissaggio riscaldato mediante una lampada ad infrarossi si possono avere differenze di temperatura anche superiori a 10°C nella direzione dell’asse longitudinale del rullo.
Questa variazione di temperatura sulla superficie esterna di un rullo di termofissaggio può causare un disuniforme fissaggio dei colori, che potrebbe compromettere la qualità del trattamento di termofissaggio, in particolare nel caso di tessuti molto larghi.
Scopo e sintesi dell'invenzione
La presente invenzione si prefigge lo scopo di fornire un’unità di termofissaggio che superi i problemi della tecnica nota.
Secondo la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto da un’unità di termofissaggio avente le caratteristiche formanti oggetto della rivendicazione 1.
Le rivendicazioni formano parte integrante dell'insegnamento somministrato in relazione all'invenzione.
Breve descrizione dei disegni
La presente invenzione verrà ora descritta dettagliatamente con riferimento ai disegni allegati, dati a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:
- la figura 1 è una vista prospettica parzialmente esplosa di una stampante tessile comprendente un'unità di termofissaggio,
- la figura 2 è una vista prospettica sezionata di una prima forma di attuazione di un rullo di termofissaggio, - la figura 3 è una vista prospettica di un dispositivo di uniformazione della temperatura del rullo di termofissaggio di figura 2,
- le figure 4 e 5 sono viste prospettiche in maggiore scala delle parti indicate dalle frecce IV e V nella figura 2,
- la figura 6 è una vista prospettica sezionata di una seconda forma di attuazione di un rullo di termofissaggio, - la figura 7 è una vista prospettica di un dispositivo di uniformazione della temperatura del rullo di termofissaggio di figura 6,
- la figura 8 è una vista prospettica in maggiore scala della parte indicata dalla freccia VIII nella figura 6,
- la figura 9 è una vista prospettica sezionata di una terza forma di attuazione di un rullo di termofissaggio, - la figura 10 è una vista prospettica parziale del dispositivo di uniformazione della temperatura del rullo di termofissaggio di figura 9, e
- la figura 11 è una vista prospettica in maggiore scala della parte indicata dalla freccia XI nella figura 9.
Descrizione dettagliata
Nella figura 1 è indicata con 10 una stampante tessile per la stampa digitale su tessuti. La stampante tessile 10 comprende un telaio 12 portante una barra orizzontale 14 lungo la quale è mobile una testa di stampa a getto d'inchiostro 16.
La stampante tessile 10 può comprendere un'unità di termofissaggio 18 per il termofissaggio degli inchiostri sul tessuto dopo la stampa. L'unità di termofissaggio 18 comprende un rullo di termofissaggio 20, illustrato in una posizione esplosa nella rappresentazione di figura 1.
Nell'esempio illustrato nella figura 1 l'unità di termofissaggio 18 è integrata nella stampante tessile 10. In una possibile forma di realizzazione, l'unità di termofissaggio 18 può far parte di un apparecchio di termofissaggio separato ed indipendente rispetto alla stampante tessile 10.
L'unità di termofissaggio 18 comprende due supporti stazionari 22 che supportano il rullo di termofissaggio 20 in modo girevole attorno ad un suo asse longitudinale A. Uno dei due supporti stazionari 22 può portare un motore che aziona in rotazione il rullo di termofissaggio 20 attorno all'asse A. I supporti stazionari 22 possono essere costruiti come illustrato nel documento EP-A-3473438 della stessa Richiedente.
Il rullo di termofissaggio 20 ha una parete laterale cilindrica 24 di materiale metallico, ad esempio di alluminio o sue leghe, avente una superficie esterna liscia sulla quale nel funzionamento si avvolge un tessuto in movimento a valle della sezione di stampa.
Il rullo di termofissaggio 20 è cavo e al suo interno è alloggiato un dispositivo di riscaldamento che riscalda la parete cilindrica 24 a temperature dell'ordine di 200°C.
Nel funzionamento il tessuto all'uscita della sezione di stampa si muove a contatto con la superficie esterna del rullo di termofissaggio riscaldato 20. Il calore che viene trasferito dal rullo di termofissaggio 20 al tessuto in movimento effettua il termofissaggio degli inchiostri sulla superficie stampata del tessuto.
Con riferimento alle figure 2, 6 e 9, l'unità di termofissaggio 18 comprende una lampada ad infrarossi 26 che si estende all'interno del rullo di termofissaggio 20. La lampada ad infrarossi 26 è fissa rispetto ai supporti stazionari 22 e si estende lungo l'asse longitudinale A per una lunghezza superiore alla lunghezza del rullo di termofissaggio 20. Le estremità laterali della lampada ad infrarossi 26 sporgono lateralmente all'esterno del rullo di termofissaggio 20 ed appoggiano su rispettive basi facenti parte dei supporti stazionari 22. La lampada ad infrarossi 26 può essere supportata all'interno del rullo di termofissaggio 20 da un dispositivo di supporto che può essere realizzato come descritto nel documento EP-A-3473438. Nel funzionamento la lampada ad infrarossi 26 è stazionaria e il rullo di termofissaggio 20 ruota attorno all'asse longitudinale A attorno alla lampada ad infrarossi 26. La parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20 si riscalda principalmente per l’irraggiamento prodotto dalle radiazioni infrarosse emesse dalla lampada ad infrarossi 26.
L'unità di termofissaggio 18 comprende un dispositivo di uniformazione della temperatura 28 alloggiato all'interno del rullo di termofissaggio 20. Il dispositivo di uniformazione della temperatura 28 ha lo scopo di rendere più uniforme la temperatura della parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20 lungo l'asse longitudinale A.
Con riferimento alle figure 3-5, in una possibile forma di attuazione il dispositivo di uniformazione della temperatura 28 comprende almeno una barra longitudinale 30 fissata al rullo di termofissaggio 20 e sporgente radialmente verso l'interno dalla superficie interna del rullo di termofissaggio 20. Nella forma di attuazione illustrata a titolo di esempio nelle figure, il dispositivo di uniformazione della temperatura 28 comprende due barre longitudinali 30 opposte fra loro e fissate alle loro estremità a pareti frontali 32 del rullo di termofissaggio 20. Le barre longitudinali 30 possono essere di alluminio e possono essere cave per ridurre il peso. Nell'esempio illustrato le barre longitudinali 30 si estendono per l'intera lunghezza del rullo di termofissaggio 20.
Con riferimento alle figure 4 e 5, le barre longitudinali 30 possono essere fissate alle pareti frontali 32 del rullo di termofissaggio 20 mediante perni longitudinali 34. Le barre longitudinali 30 sono fisse rispetto al rullo di termofissaggio 20 e nel funzionamento ruotano insieme al rullo di termofissaggio 20 attorno all'asse longitudinale A. La rotazione delle barre 30 produce un movimento vorticoso dell'aria fra la lampada ad infrarossi 26 e la superficie interna del rullo di termofissaggio 20, favorendo in questo modo la distribuzione di calore in modo uniforme lungo la parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20 nella direzione dell'asse longitudinale A. Nel funzionamento il rullo di termofissaggio 20 viene costantemente mantenuto in rotazione attorno all'asse A, per cui all'interno del rullo di termofissaggio 20 si genera un movimento continuo di aria che ha un'efficace azione di uniformazione della temperatura della parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20 lungo l'asse longitudinale A.
I perni longitudinali 34 che fissano le barre longitudinali 30 alle pareti frontali 32 del rullo di termofissaggio 24 permettono il sostegno delle barre 30 e permettono la deformazione differenziata fra le barre longitudinali 30 e la parete esterna 24 del rullo di termofissaggio 20 causate dalle dilatazioni termiche.
Con riferimento alle figure 6, 7 ed 8, in una possibile forma di attuazione il dispositivo di uniformazione della temperatura 28 comprende un manicotto tubolare 36 che si estende coassialmente alla parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20 a contatto con almeno una parte della superficie interna del rullo di termofissaggio 20. Il manicotto tubolare 36 può essere formato da un foglio metallico perforato piegato in modo da assumere una forma cilindrica. Il foglio metallico formante il manicotto tubolare 36 può avere una conducibilità termica inferiore alla conducibilità termica della parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20. Ad esempio, il manicotto tubolare 36 potrebbe essere formato da un foglio perforato o da una rete di acciaio mentre la parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20 può essere costituita di alluminio. Il manicotto tubolare 36 può estendersi per l'intera lunghezza del rullo di termofissaggio 20 come nella forma di attuazione illustrata nelle figure 6 e 7 oppure soltanto in corrispondenza di zone selezionate della parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20, ad esempio soltanto in corrispondenza delle estremità laterali del rullo 20. Il manicotto tubolare 36 può essere formato da una pluralità di sezioni 38 allineate fra loro lungo l'asse longitudinale A.
Il manicotto tubolare 36 intercetta e cattura il calore irradiato dalla lampada ad infrarossi 26 e trasferisce il calore per conduzione lungo l'asse longitudinale A. Il manicotto tubolare 36 è a contatto diretto con la superficie interna del rullo di termofissaggio 20 per cui il calore raccolto dal manicotto tubolare 36 viene trasferito per conduzione alla parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20. In questo modo il manicotto tubolare 36 permette di uniformare la temperatura della parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20 lungo l'asse longitudinale A. L’effetto di intercettazione e immagazzinamento del calore nel manicotto tubolare 36 può essere incrementato in virtù del fatto che il manicotto tubolare 36 può avere una conducibilità termica inferiore a quella del materiale costituente il rullo di termofissaggio 20. Nell'esempio illustrato, il manicotto tubolare 36 può essere formato da una lamiera, ad esempio di acciaio inox, nella quale sono formate una pluralità di schiere parallele di fori circolari. Il diametro dei fori e, di conseguenza, le dimensioni del materiale compreso fra i fori, sono determinate in modo da fornire un corretto equilibrio termico fra il calore irraggiato che viene intercettato dal manicotto tubolare 36 e trasferito per conduzione alla parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20 e il calore che viene irraggiato direttamente sulla parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20.
Con riferimento alle figure 9-11, in una possibile forma di attuazione, il dispositivo di uniformazione della temperatura 28 può comprendere una pluralità di anelli metallici 40 fissi rispetto al rullo di termofissaggio 20 e ortogonali all'asse longitudinale A. Gli anelli metallici 40 circondano senza contatto la lampada ad infrarossi 26 e hanno rispettive superfici esterne a contatto con la superficie interna della parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20. Gli anelli 40 possono essere cavi e possono essere fissati fra loro mediante perni longitudinali 42. L’anello 40 più vicino ad un'estremità laterale del rullo di termofissaggio 20 può essere fissato alla parete frontale 32 del rullo di termofissaggio 20 mediante perni longitudinali 44. Gli anelli 40 possono essere disposti soltanto in corrispondenza delle estremità laterali del rullo di termofissaggio 20, che sono le zone in cui il calore prodotto dalla lampada ad infrarossi 26 può non essere sufficiente a garantire un'ottimale termofissaggio dei colori. Infatti, il calore prodotto dalla lampada ad infrarossi 26 si concentra maggiormente nella zona centrale del rullo di termofissaggio 20 dove si raggiungono temperature di lavoro corrette dell'ordine di 180-200°C.
Nelle zone laterali del rullo di termofissaggio 20 gli anelli metallici 40 si riscaldano mediante irraggiamento e trasferiscono calore mediante conduzione alla parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20. La maggiore massa in corrispondenza delle estremità laterali del rullo di termofissaggio 20 formata dagli anelli metallici 40 permette di immagazzinare una maggiore quantità del calore irradiato dalla lampada ad infrarossi e di trasferire il calore per conduzione alle porzioni laterali del rullo di termofissaggio 20. Gli anelli metallici 40 costituiscono dunque dei ponti termici capaci di catturare il calore nelle zone interne adiacenti alla lampada ad infrarossi 26 e di trasferire il calore alla parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20 rendendo più uniforme la distribuzione della temperatura della parete laterale 24 del rullo di termofissaggio 20 lungo l'asse longitudinale A. Gli anelli 40 possono essere cavi per ridurre il peso e possono essere costituiti di alluminio per ottimizzare la trasmissione di calore.
Le diverse forme di attuazione del dispositivo di uniformazione della temperatura 28 potrebbero anche essere combinate fra loro in vario modo in uno stesso rullo di termofissaggio 20. Quindi, un rullo di termofissaggio 20 potrebbe comprendere due o più delle diverse forme di attuazione dei dispositivi di uniformazione della temperatura 28 combinati tra loro in vario modo.
Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione così come definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Unità di termofissaggio (20), in particolare per una stampante tessile (10), comprendente: - una coppia di supporti stazionari (22), - un rullo di termofissaggio (20) estendentesi fra detti supporti stazionari (22) e portato in modo girevole da detti supporti stazionari (22) attorno ad un suo asse longitudinale (A), - una lampada ad infrarossi stazionaria (26) estendentesi all'interno di detto rullo di termofissaggio (20) ed avente estremità opposte supportate da detti supporti stazionari (22), e - un dispositivo di uniformazione della temperatura (28) alloggiato all'interno del rullo di termofissaggio (20), in cui il dispositivo di uniformazione della temperatura (28) è scelto nel gruppo comprendente: - almeno una barra longitudinale (30) fissata al rullo di termofissaggio (20) e sporgente radialmente verso l'interno da una superficie interna del rullo di termofissaggio (20), disposta per produrre un movimento vorticoso dell'aria fra la lampada ad infrarossi (26) e la superficie interna del rullo di termofissaggio (20) durante la rotazione del rullo di termofissaggio (20) attorno a detto asse longitudinale (A); - almeno un manicotto tubolare perforato (36) coassiale alla parete laterale (24) del rullo di termofissaggio (20) e avente una superficie esterna a contatto con almeno una parte della superficie interna del rullo di termofissaggio (20); e - una pluralità di anelli metallici (40) fissi rispetto al rullo di termofissaggio (20) e ortogonali a detto asse longitudinale (A), in cui detti anelli metallici (40) circondano senza contatto la lampada ad infrarossi (26) e hanno superfici esterne a contatto con la superficie interna del rullo di termofissaggio (20).
  2. 2. Unità di termofissaggio secondo la rivendicazione 1, in cui detta almeno una barra longitudinale (30) si estende per l'intera lunghezza del rullo di termofissaggio (20).
  3. 3. Unità di termofissaggio secondo la rivendicazione 2, in cui detta almeno una barra longitudinale (30) è fissata a pareti frontali opposte (32) del rullo di termofissaggio (20).
  4. 4. Unità di termofissaggio secondo la rivendicazione 2 o la rivendicazione 3, in cui detto dispositivo di uniformazione della temperatura (28) comprende almeno due barre longitudinali (30) opposte fra loro.
  5. 5. Unità di termofissaggio secondo la rivendicazione 1, in cui detto manicotto tubolare perforato (36) è formato da una lamiera metallica perforata piegata in una forma tubolare.
  6. 6. Unità di termofissaggio secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 5, in cui detto manicotto tubolare perforato (36) è formato di un materiale avente una conducibilità termica inferiore alla conducibilità termica del materiale formante il rullo di termofissaggio (20).
  7. 7. Unità di termofissaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1, 5, 6, in cui detto manicotto tubolare perforato (36) comprende una pluralità di sezioni (38) allineate fra loro lungo detto asse longitudinale (A).
  8. 8. Unità di termofissaggio secondo la rivendicazione 1, in cui detti anelli metallici (40) sono distanziati fra loro lungo l'asse longitudinale (A) e sono fissati fra loro mediante perni longitudinali (42).
  9. 9. Unità di termofissaggio secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 8, in cui almeno uno di detti anelli metallici (40) è fissato a una corrispondente parete frontale (32) del rullo di termofissaggio (20) mediante perni longitudinali (44).
  10. 10. Unità di termofissaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1, 8, 9, in cui detti anelli metallici (40) sono cavi.
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