ITMI20100635A1 - "dispositivo per la filtrazione a secco dell'over spray" - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto d'invenzione a nome:

La presente invenzione riguarda i mezzi di filtrazione dell 'over spray in ambienti in cui avviene la verniciatura a spruzzo o più in generale la spruzzatura di pezzi con liquidi, e più in particolare i mezzi filtranti del tipo a secco utilizzati a tale scopo.

E' noto agli esperti del settore che negli ambienti in cui si applicano a dei pezzi, a spruzzo, vernici o altre sostanze liquide, al fine di salvaguardare sia l'ambiente interno che l'ambiente esterno è necessario prevedere un'adeguata aspirazione e filtrazione dell'over spray, cioè di quella parte di vernice o liquido spruzzato, sotto forma di goccioline, che resta in sospensione nell'aria dell'ambiente in cui avviene una tale operazione, in particolare in una cabina di verniciatura/spruzzatura.

Nel caso si utilizzino macchine automatiche di spruzzatura, dotate di più pistole per spruzzare la vernice o il liquido, che producono parecchi kg/h di over spray, la scelta di mezzi di filtrazione efficaci è particolarmente importante, in quanto una loro errata progettazione può causare fermi macchina che possono ripetersi anche più volte al giorno, con pesanti perdite di produzione e di ore di manodopera, tutto ciò incidendo in modo significativo sui costi.

Come sanno gli esperti del settore, la filtrazione utilizzata allo scopo è di due tipi:

Filtrazione ad umido

Si ottiene facendo passare l'aria che contiene 1'over spray attraverso delle cascate d'acqua. L'efficacia della filtrazione dipende dal tempo di contatto tra acqua e il flusso d'aria. Questa soluzione ha il vantaggio che l'efficacia della filtrazione è costante nel tempo, ma lo svantaggio dell'alto costo del dispositivo di filtrazione, oltre al fatto di dover poi filtrare l'acqua inquinata risultante, con i successivi problemi di smaltimento dell'acqua filtrata e dei fanghi di vernice o di altre sostanze. Inoltre è necessario utilizzare coagulanti chimici di elevato costo, specie se si usano vernici di natura diversa. Un ulteriore inconveniente è che si ha un effetto di trascinamento dell'acqua nei canali di aspirazione.

Filtrazione a secco

Si ottiene disponendo su delle bocche di aspirazione, presenti nell'ambiente in cui avviene la spruzzatura, mezzi filtranti in materiale acrilico o cartaceo. Questi mezzi di filtrazione vanno dimensionati in modo che il flusso d'aria contenente 1'over spray abbia in corrispondenza dei filtri una velocità di attraversamento il più possibile costante nel tempo, evitando pertanto che un'eccessiva concentrazione di over spray nei filtri causi perdite di carico che possono penalizzare sensibilmente la velocità di aspirazione.

La filtrazione a secco ha il vantaggio che si devono smaltire solo materiali solidi (i filtri intasati dall'over spray), ma lo svantaggio che l'efficacia dell'aspirazione varia nel tempo in funzione della capacità (decrescente nel tempo) di trattenimento dei filtri. Inoltre, per la manutenzione e il cambio dei filtri si hanno costi di manodopera più elevati che nel caso della filtrazione ad umido, e comunque per la sostituzione dei filtri è necessario interrompere periodicamente la produzione.

Va ancora tenuto presente che per sostituire i filtri è necessario che gli operatori addetti entrino nell'ambiente in cui avviene la spruzzatura e manipolino filtri sporchi e maleodoranti. Inoltre, per il fatto di dover entrare nell'ambiente suddetto, inevitabilmente al suo interno si dà luogo ad una contaminazione da polvere che può influire negativamente sulla qualità del prodotto.

La conclusione è che sia la filtrazione ad umido che quella a secco comportano sia vantaggi che inconvenienti.

Più recentemente, a causa di crescenti problemi di smaltimento dei fanghi generati dalla filtrazione ad umido e della difficoltà di riuscire a far coagulare contemporaneamente morchie di vernici all'acqua e di vernici a solvente, il mercato si è sempre più orientato verso la filtrazione a secco, nonostante la maggior incidenza di manodopera. Si è già accennato che nella filtrazione a secco, se non si cambiano i filtri quando eccessivamente intasati, si verifica una perdita di aspirazione che provoca una sovrappressione all'interno dell'ambiente e che incide negativamente sulla qualità dei pezzi spruzzati, oltre a creare problemi di salubrità nelle aree circostanti dove si trovano gli operatori.

Scopo della presente invenzione è di ovviare ad almeno parte degli inconvenienti sopra specificati, ed in particolare di realizzare un dispositivo filtrante che eviti l'interruzione della produzione dovuta alla sostituzione dei mezzi filtranti e che preferibilmente, per effettuare tale sostituzione, non richieda l'ingresso di operatori nell'ambiente in cui avviene la spruzzatura.

Tale scopo viene raggiunto grazie al dispositivo di filtrazione a secco secondo la presente invenzione, comprend ente mezzi filtranti che coprono ciascuna bocca di aspirazione prevista nell'ambiente in cui avviene la spruzzatura dei pezzi, caratterizzato dal fatto che i mezzi filtranti sono sotto forma di nas tro, e che sono previsti mezzi per far scorrere ciascun nastro filtrante sulla relativa bocca di un tratto che consente di portare una nuova parte di nastro in corrispondenza della stessa bocca. Pertanto, una volta raggiunto l'intasamento massimo consentito della parte di nastro filtrante che si trova in corrispondenza di una bocca di aspirazione, e che non va superato per evitare il manifestarsi degli inconvenienti sopra specificati, basterà far scorrere il nastro di un tratto che consente di portare in corrispondenza di tale bocca una parte pulita di nastro, senza che si debba sospendere la produzione.

Per sapere quando va effettuato l'avanzamento del nastro in modo da ripristinare la situazione di filtro pulito, ci si può servire di un adatto strumento (per esempio un convenzionale pressostato differenziale) che permette di rivelare quando la quantità di over spray raccolta dal filtro inizia a causare perdite di carico tali da ridurre in modo eccessivo la velocità di passaggio dell'aria aspirata attraverso il filtro.

Pure convenientemente il dispositivo di filtrazione può prevedere che ciascun nastro filtrante (preferibilmente arrotolato) entri nel suddetto ambiente attraverso una fessura di dimensioni appena maggiori di quelle della sezione trasversale del nastro. Analogamente il nastro sporco può essere fatto uscire dallo stesso ambiente attraverso un'analoga fessura. In questo modo sia l'operatore addetto a caricare un nuovo nastro filtrante quando il precedente nastro sta per finire, sia l'operatore che deve asportare il nastro filtrante sporco (che ad esempio si raccoglie in una vaschetta disposta sotto la fessura di uscita) non hanno più la necessità di accedere all'ambiente in cui avviene la spruzzatura.

I suddetti mezzi per far scorrere il nastro possono essere convenientemente disposti all'esterno dell'ambiente in cui avviene la spruzzatura dei pezzi e comandati dall'esterno. In particolare questi mezzi possono convenientemente comprendere un mezzo di trascinamento del nastro filtrante, posto a valle, appunto all'esterno dell'ambiente suddetto.

Preferibilmente il nastro filtrante viene alimentato in rotolo, che si svolge a seguito del trascinamento da parte del suddetto mezzo di trascinamento.

L'invenzione risulterà più facilmente comprensibile dalla seguente descrizione di una sua forma di realizzazione esemplificativa. In tale descrizione si farà riferimento ai disegni allegati, in cui:

la fig. 1 è una vista in pianta, dall'alto, di una cabina di spruzzatura che è stata privata del suo tetto;

la fig. 2 ne è una sezione trasversale verticale secondo la traccia 2-2 di fig. 1;

la fig. 3 è un ingrandimento del particolare 3 di fig. 2, relativo al mezzo di trascinamento del nastro filtrante;

la fig. 4 mostra una vista in pianta di una prima variante del mezzo di trascinamento, come pure una parte di mezzo di sostegno per il nastro filtrante, ma senza tale nastro;

la fig. 5 mostra, pure in pianta, una seconda variante del mezzo di trascinamento, come pure una parte di mezzo di sostegno per il nastro filtrante, ma senza tale nastro;

la fig. 6 è un ingrandimento del particolare 6 di fig. 2, che mostra come viene alimentato il nastro filtrante in rotolo;

la fig. 7 mostra un'altra parte del mezzo di sostegno del nastro, di cui una parte è mostrata in fig. 4;

la fig. 8 mostra un'altra parte del mezzo di sostegno del nastro, di cui una parte è mostrata in fig. 5.

Nella cabina di spruzzatura 10 visibile nelle figg. 1 e 2 sono contenuti, oltre ad una macchina 12 di spruzzatura automatica di vernici o altri liquidi, dotata di una molteplicità di pistole di spruzzatura 14, anche due bocche di aspirazione disposte simmetricamente, ciascuna costituita in sostanza dall'apertura superiore di una vaschetta 16 a base rettangolare allungata. Per meglio intercettare il flusso d'aria da aspirare, le vaschette 16, collegate con una sorgente di depressione (non mostrata), sono leggermente inclinata verso l'interno in modo che la relativa bocca di aspirazione risulti pure inclinato verso l'interno. Si fa notare che le suddette bocche di aspirazione non sono visibili nelle figure perché coperte da un relativo nastro di filtrazione 20. Quest'ultimo viene alimentato a monte sotto forma di rotolo 21, essendo stato arrotolato su un albero 22 (fig. 6) montato folle su supporti 24 fissati esternamente alla cabina 10. In conseguenza del fatto che la bocca di aspirazione delle vaschette 16 non è orizzontale, anche il relativo tratto di nastro 20 dovrà avere trasversalmente la stessa inclinazione, che sarà anche l'inclinazione dell'albero folle 22 che porta il rotolo di nastro 21. Il nastro 20 svolto dal rotolo 21 e deviato da un convenzionale elemento deviatore 23 (rappresentato molto schematicamente in fig. 6) passa in una fessura 26 di entrata (fig. 2) prevista nella parete della cabina 10, per poi ricoprire completamente la bocca di aspirazione della relativa vaschetta 16 e uscire infine da un'analoga fessura 30 prevista sulla parete opposta dalla cabina 10, a valle della quale fessura è disposto un mezzo di trascinamento (indicato nel suo complesso con 27) per il nastro 20. Il mezzo di trascinamento comprende un albero motorizzato 28, nel caso specifico inclinato rispetto all'orizzontale della stessa inclinazione dell'albero folle 22. Sull'albero 28 è calettata una serie di spazzole metalliche circolari 32, distanziate fra loro, che insinuano le proprie punte tra le fibre del nastro filtrante 20 così da trascinarlo verso l'esterno quando l'albero motorizzato 28 viene fatto ruotare in senso antiorario con riferimento alla fig. 3. Si fa notare che le spazzole circolari 32 vengono a contatto con il lato del nastro 20 opposto a quello dal quale entra la corrente d'aria con 1'over spray.

A seguito dell'azionamento periodico del mezzo di trascinamento 27, si può fare in modo che il nastro 20, sporco , si accumuli man mano a valle entro un contenitore 34 (figg. le 2) posto sotto al dispositivo di trascinamento 27. Quando il contenitore 34 è pieno, verrà asportato e sostituito con un altro contenitore 34 vuoto.

Quando il nastro filtrante del rotolo 21 sta per finire, un operatore provvederà a sostituirlo con un nuovo rotolo la cui l'estremità iniziale viene collegata dall'operatore all'estremità finale del nastro precedente in modo da ripristinare la continuità. Ciò può essere fatto in modo semplice ad esempio mediante graffatura o utilizzando un adatto nastro adesivo.

Nella variante del dispositivo di trascinamento 27A di fig. 4, sull'albero motorizzato 28A, oltre alle spazzole circolari 32 identiche a quelle del dispositivo di trascinamento 27, è calettata una serie di pulegge 36 inframmezzate alle spazzole 32 e dotate di gola periferica. Corrispondenti pulegge 36 sono calettate su un albero folle 25 disposto sul lato d'alimentazione del nastro filtrante, all'esterno della cabina 10, sotto il relativo rotolo 21, per cui sulle pulegge 36 dei due alberi 25 e 28A possono essere montati, tesi, relativi fili anulari 40, che hanno il compito di supportare il peso del filtro 20 carico di vernice (specie se la lunghezza della bocca di aspirazione nella direzione del nastro 20 è notevole) e di accompagnarlo sino all'uscita dalla cabina 10.

Nella fig. 5 è rappresentata una ancora diversa forma di realizzazione del mezzo di trascinamento, indicata con 27B, nella quale alle spazzole circolari 32 è stato sostituito un rullo 42. Corrispondentemente, su un albero folle 25A (fig. 8), simile all'albero 25 di fig. 7, è stato calettato un relativo rullo 44, sui due rulli 42 e 44, opportunamente dotati di corrispondenti scanalature anulari equidistanti tra loro, venendo montati, tesi, fili anulari analoghi a quelli delle figg. 4 e 7, aventi la stessa funzione e indicati pertanto con lo stesso numero di riferimento 40.

Si fa notare che se le bocche di aspirazione all'interno della cabina 10 sono inclinate, rispetto all'orizzontale, come quelle delle vaschette 16 delle figg. 1 e 2, gli alberi motorizzati 28A e 28B delle figg. 4 e 5, come pure gli alberi folli 25 e 25A delle figg. 7 e 8, avranno anch'essi la stessa inclinazione.

Gli alberi 28, 28A e 28B dei mezzi di trascinamento 27, 27A e 27B possono essere azionati mediante motore elettrico o pneumatico, comandato manualmente da un operatore che si trova all'esterno della cabina di spruzzatura 10. L'operatore può pertanto intervenire in modo che la porzione di nastro filtrante 20 che si trova in corrispondenza di una bocca di aspirazione e che ha raggiunto il massimo intasamento accettabile venga sostituita con una nuova porzione dello stesso nastro. L'operatore può a tal fine essere aiutato da uno strumento che gli segnala quando è stato raggiunto il massimo intasamento accettabile, e in particolare da un pressostato differenziale che rileva quando la quantità di over spray raccolta sulla porzione di filtro interessata causa perdite di carico nel flusso d'aria che la attraversa tali da influenzare la qualità della produzione.

E' anche possibile fare a meno dell'intervento dell'operatore e automatizzare l'avanzamento dei nastri filtranti 20 se il segnale emesso dal suddetto strumento viene inviato ad un'unità di controllo e comando (preferibilmente del tipo a microprocessore) che, al ricevimento del segnale, provvede ad azionare il suddetto motore per un tempo sufficiente a far avanzare il nastro filtrante 20 del tratto necessario.

semplicemente, per produzioni in cui i pezzi da spruzzare sono sempre uguali, e si è potuto rilevare qual è il tempo impiegato per arrivare al massimo intasamento ammissibile del filtro, è possibile automatizzarne la sostituzione temporizzando opportunamente l'avanzamento del nastro filtrante.

Per concludere, da quanto precede si comprende che, grazie alla presente invenzione, non vi è più la necessità di interrompere la produzione per procedere al cambio dei filtri a secco, e che nessun operatore deve più entrare nella cabina di spruzzatura per effettuare tale sostituzione, con gli evidenti e significativi vantaggi che ne conseguono .

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la filtrazione a secco dell'over spray in ambienti (10) in cui viene effettuata la spruzzatura di pezzi con vernici o altri liquidi e in cui sono presenti bocche di aspirazione per l'aria contenente 1'over spray, comprendente mezzi filtranti (20) che coprono ciascuna bocca di aspirazione, caratterizzato dal fatto che i mezzi filtranti (20) sono sotto forma di nastro, e che sono previsti mezzi (27; 27A; 27B) per far scorrere ciascun nastro filtrante (20) sulla relativa bocca di un tratto che consente di portare una nuova parte di nastro (20) in corrispondenza della stessa bocca.
2. 2. Dispositivo di filtrazione secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi (27; 27A; 27B) per far scorrere ciascun nastro filtrante (20) sono disposti all'esterno dell'ambiente (10) in cui viene effettuata la spruzzatura.
3. 3. Dispositivo di filtrazione secondo la rivendicazione 2, in cui i mezzi per far scorrere ciascun nastro filtrante (20) comprendono un mezzo di trascinamento (27; 27A; 27B) del nastro filtrante (20).
4. 4. Dispositivo di filtrazione secondo la rivendicazione 3, in cui il mezzo di trascinamento (27; 27A) comprende un albero motorizzato (28; 28A) sul quale è calettata una serie di spazzole metalliche circolari (32) destinate a venire in contatto col nastro filtrante (20) per cui, disponendo il mezzo di trascinamento (27; 27A) all'esterno dell'ambiente (10) in cui avviene la spruzzatura e predisponendo nella parete dell'ambiente una fessura (30) che consente l'uscita del nastro filtrante (20), a seguito dell'azionamento l'albero (28; 28A) nell'opportuno senso di rotazione, si ha un effetto di estrazione del nastro (20) dall'ambiente (10).
5. 5. Dispositivo di filtrazione secondo la rivendicazione 4, in cui spazzole metalliche circolari (32) vengono a contatto del lato del nastro filtrante (20) opposto a quello da cui entra la corrente d'aria contenente 1'over spray.
6. 6. Dispositivo di filtrazione secondo la rivendicazione 4, in cui il nastro filtrante (20) viene alimentato sotto forma di rotolo (21) avvolto su un albero folle (22) supportato all'esterno dell'ambiente (10) in cui avviene la spruzzatura, nella parete di tale ambiente (10) essendo prevista una fessura (26) per l'entrata del nastro (20) che si svolge dal rotolo (21).
7. 7. Dispositivo di filtrazione secondo le rivendicazioni 4 e 6, in cui su un albero folle (25) e sull'albero motorizzato (28A) sono calettate corrispondenti pulegge (36) dotate di gola periferica e sulle quali sono montati, tesi, relativi fili anulari (40) sui quali appoggia il nastro filtrante (20) .
8. 8. Dispositivo di filtrazione secondo la rivendicazione 3, in cui il mezzo di trascinamento (27B) comprendente un rullo (42) calettato su un albero motorizzato (28B) per cui, disponendo il mezzo di trascinamento (27; 27A) all'esterno dell'ambiente (10) in cui avviene la spruzzatura e predisponendo nella parete dell'ambiente una fessura (30) che consente l'uscita del nastro filtrante (20), a seguito dell'azionamento dell'albero (28B) nell'opportuno senso di rotazione, si ha un effetto di estrazione del nastro (20) dall'ambiente (10).
9. 9. Dispositivo di filtrazione secondo la rivendicazioni 8, in cui sul rullo motorizzato (42) e su un rullo folle (44) sono montati, tesi, relativi fili anulari (40) sui quali appoggia il nastro filtrante (20) .
10. 10. Dispositivo di filtrazione secondo la rivendicazione 1, in cui il nastro filtrante (20) viene alimentato sotto forma di rotolo (21) avvolto su un rullo folle (22) supportato all'esterno dell'ambiente (10) in cui avviene la spruzzatura. Riferimento archivio mandatario: A27977