ITMI20110455A1 - Procedimento e apparecchiatura per la decorazione di oggetti con inchiostri o vernici liquide - Google Patents
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Description
"Procedimento e apparecchiatura per la decorazione di oggetti con inchiostri o vernici liquide"
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La presente invenzione si riferisce ad un procedimento e ad un'apparecchiatura per la decorazione di oggetti, in particolare profilati metallici, con inchiostri o vernici liquide.
Nel settore dei profilati metallici à ̈ d'uso trattare i profilati stessi mediante processi di verniciatura con polveri termoindurenti.
Un esempio di trattamento di profilati mediante applicazione di successivi strati uniformi di vernice à ̈ descritto nella domanda internazionale WO-A-01/83119. Da alcuni anni, il mercato richiede che tali profilati metallici verniciati siano anche decorati con una finitura superficiale che ne renda la superficie esteticamente simile al legno.
Con il termine "decorazione" nella presente descrizione si intende la realizzazione di un disegno o motivo estetico (pattern) prestabilito sulla superficie (solitamente già verniciata) del profilato per variare come desiderato l'uniformità dello strato di verniciatura di base.
Sostanzialmente le due operazioni, di verniciatura e di decorazione, vengono effettuate in due fasi successive e in due impianti differenti.
Le attuali tecniche di decorazione maggiormente in uso si possono sostanzialmente suddividere in due gruppi: a) decorazione mediante sublimazione;
b) decorazione cosiddetta "polvere su polvere".
Per utilizzare la tecnica della decorazione mediante sublimazione, i profilati metallici devono dapprima essere verniciati, in noti impianti di verniciatura, con polveri termoindurenti adatte a resistere successivamente alla temperatura di sublimazione degli inchiostri usati per la decorazione. La polimerizzazione delle polveri deve essere completa. I profilati verniciati passano quindi all'impianto di sublimazione, dove vengono ricoperti con speciali film inchiostrati recanti il disegno che si vuole riprodurre.
Il film, tenuto a contatto con la superficie verniciata del profilato, viene sottoposto a riscaldamento. Ad una determinata temperatura (solitamente circa 190°C), gli inchiostri presenti sul film sublimano e trasferiscono il disegno all'interno della vernice di base. Questo sistema genera decorazioni di elevata qualità , ma il costo del processo à ̈ elevato poiché richiede molta manodopera e materie prime costose.
Utilizzando la tecnica di decorazione "polvere su polvere", i profilati vengono verniciati in un noto impianto di verniciatura a polveri, tuttavia la polvere non subisce una polimerizzazione completa. Il forno di cottura viene infatti mantenuto a relativamente bassa temperatura (120-130°C) al fine di realizzare una parziale polimerizzazione della polvere di base.
I profilati passano poi in un impianto di decorazione dove, con telai per serigrafia o tappeti incisi, viene depositata sui profilati una seconda polvere che esegue la decorazione voluta. Anche la seconda polvere subisce una parziale polimerizzazione al fine di permettere la manipolazione dei profilati.
I profilati, decorati e con la vernice parzialmente polimerizzata, devono entrare nuovamente in un forno al fine di ottenere la completa polimerizzazione delle due polveri.
Esempi di questi sistemi di decorazione "polvere su polvere" sono descritti nella domanda internazionale WO-A-2004/098786 e nella domanda europea EP-A-1 518 609.
Questo sistema richiede un basso costo di materie prime, ma un elevato costo di manodopera. Inoltre, il processo à ̈ molto lungo perché l'operazione (deposizione della seconda polvere e sua parziale polimerizzazione) deve evidentemente essere ripetuta separatamente per ciascun lato del profilato che si intende decorare.
La qualità estetica della finitura superficiale, comunque, à ̈ mediocre e notevolmente inferiore a quella ottenuta mediante sublimazione.
Un ulteriore, e più complesso, sistema di decorazione à ̈ noto, per esempio, dalla domanda europea EP-A-2 011 660, dove i profilati sono rivestiti con uno strato di base di vernice in polvere che viene indurita mediante riscaldamento a 180°C, quindi viene applicata una decorazione mediante getto d'inchiostro, la quale viene a sua volta ricoperta da uno strato di vernice protettiva, e infine le vernici e la decorazione applicata sono sottoposte insieme ad un trattamento di polimerizzazione "flash U.V." per una frazione di secondo a temperatura ambiente (15-25°C) sotto una lampada U.V.
Con le tecniche di verniciatura e decorazione di profilati finora utilizzate, quindi, i costi relativi a manodopera, energia e materie prime sono molto elevati. Scopo generale della presente invenzione à ̈ quello di ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e di soddisfare le nuove esigenze di mercato che si sono venute a creare.
In particolare, Ã ̈ scopo della presente invenzione quello di ridurre la manodopera necessaria, ridurre il consumo energetico, ridurre l'inquinamento ambientale e i costi complessivi del processo.
In vista di tale scopo si à ̈ pensato di realizzare, secondo l'invenzione, un procedimento per la decorazione di oggetti, che prevede in sequenza le fasi di:
- caricare gli oggetti, preventivamente verniciati con polveri di base, su un trasportatore in una stazione di carico;
- trasportare gli oggetti ad una stazione di decorazione;
- applicare, con un dispositivo plotter dotato di teste a getto controllato, su un lato dell'oggetto rivolto verso il plotter, una decorazione utilizzando vernici liquide o inchiostri;
- eseguire un primo fissaggio della decorazione mediante asciugatura di dette vernici o inchiostri;
- trasportare gli oggetti decorati ad una stazione di polimerizzazione;
- effettuare una polimerizzazione finale a caldo della decorazione, ottenendo oggetti finiti con un legame stabile fra le polveri di base e le vernici o inchiostri utilizzati per la decorazione;
- trasportare gli oggetti finiti ad una stazione di scarico;
- scaricare gli oggetti dal trasportatore.
Secondo l'invenzione si à ̈ inoltre realizzata un'apparecchiatura per la decorazione, mediante vernici liquide o inchiostri, di oggetti preventivamente verniciati con polveri di base, comprendente una stazione di carico degli oggetti da decorare, una stazione di scarico degli oggetti decorati, un trasportatore per il trasporto degli oggetti fra la stazione di carico e la stazione di scarico, una stazione di decorazione disposta a valle della stazione di carico e provvista di un dispositivo plotter dotato di teste a getto controllato per l'applicazione di vernici liquide o inchiostri sulle superfici degli oggetti da decorare e di dispositivi di asciugatura per l'asciugatura delle vernici liquide o inchiostri applicati dal dispositivo plotter, una stazione di polimerizzazione disposta a valle della stazione di decorazione per la polimerizzazione finale a caldo della verniciatura con polveri di base e della decorazione.
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 Figura 1 rappresenta una vista schematica, in alzata laterale parzialmente sezionata, di un impianto atto a realizzare il procedimento di decorazione di profilati secondo l'invenzione;
- la Figura 2 rappresenta una vista schematica in pianta dell'apparecchiatura di Figura 1.
Nelle figure à ̈ indicato genericamente con 10 un impianto o apparecchiatura atta ad eseguire un trattamento di decorazione su una pluralità di oggetti 11, in particolare profilati metallici. L'apparecchiatura 10 comprende una stazione di carico 12 dove i profilati 11, preventivamente verniciati con polveri di base in un impianto di verniciatura secondo note tecniche (ad esempio sottoponendo i profilati verniciati ad un trattamento termico a circa 120-130°C per fissare le polveri in modo da non danneggiare la verniciatura di base durante la successiva manipolazione dei pezzi), vengono caricati su una linea di trasporto 13.
La linea di trasporto qui descritta ed illustrata à ̈ vantaggiosamente costituita da un trasportatore 14 ad anello chiuso, soluzione che consente di ottimizzare lo spazio occupato dall'impianto.
In particolare, il trasportatore 14 Ã ̈ del tipo a catene parallele 15, 16, sulle quali i profilati 11 sono supportati a gruppi per essere fatti avanzare passopasso lungo le varie stazioni di lavorazione presenti lungo la linea di trasporto.
Vantaggiosamente, i profilati 11 sono supportati alle loro estremità alle catene mediante dispositivi di aggancio 17 dotati di sistema di tensionamento e di rotazione. Tali dispositivi sono rappresentati solo schematicamente in Figura 2, dal momento che possono essere di qualsiasi idoneo tipo ben noto al tecnico. Una volta caricato sul trasportatore 14, il gruppo di profilati 11 viene trasportato ad una stazione di decorazione 18 provvista di un dispositivo per posizionare i profilati in piano, rappresentato schematicamente in Figura 1.
La stazione di decorazione 18 comprende un dispositivo plotter 19 dotato di teste a getto controllato per l'applicazione di vernici liquide o inchiostri sulle superfici dei profilati 11 secondo un prestabilito disegno destinato a costituire la decorazione superficiale del profilato, o comunque dell'oggetto sottoposto a trattamento.
Come à ̈ chiaro al tecnico, il plotter permette di riprodurre (su comando di appositi programmi computerizzati) uno specifico disegno o motivo estetico (pattern), che à ̈ ben differente dalla spruzzatura uniforme ottenuta per mezzo di una comune testa di verniciatura.
Il dispositivo plotter 19 à ̈ mobile, rispetto al gruppo di profilati presenti nella stazione di decorazione 18, lungo la direzione rappresentata dalla freccia 20 in Figura 2, trasversalmente alla direzione di movimento del trasportatore 14. In Figura 2 il plotter à ̈ rappresentato a linea continua in una delle due posizioni limite ad un lato del trasportatore nella stazione di decorazione e a linea tratteggiata nell'altra posizione limite sul lato opposto del trasportatore.
Durante la corsa fra le due suddette posizioni limite, il dispositivo plotter 19 si muove sostanzialmente a distanza fissa dalla superficie dei profilati affacciata alle sue teste a getto controllato, in modo che la vernice liquida o l'inchiostro da esse erogato possa essere applicato sul lato dei profilati rivolto verso il plotter.
La stazione di decorazione 18 comprende anche mezzi di asciugatura rapida della vernice liquida o dell'inchiostro applicato dal plotter. Nella realizzazione descritta, i mezzi di asciugatura comprendono dispositivi di asciugatura 21, 22 disposti, come ben visibile in Figura 2, sui due lati opposti del dispositivo plotter 19 rispetto alla direzione di movimento del plotter stesso. Vantaggiosamente, i dispositivi di asciugatura 21, 22 sono disposti sul carrello di supporto e movimentazione del plotter.
I dispositivi di asciugatura 21, 22 sono atti ad effettuare un primo fissaggio della decorazione sostanzialmente a temperatura ambiente, per esempio con azione ad ultravioletti, infrarossi o microonde.
Secondo una preferita modalità operativa, l'asciugatura della vernice liquida o dell'inchiostro avviene durante la medesima corsa del plotter con cui avviene l'applicazione della decorazione. A questo scopo, à ̈ utilizzabile il dispositivo di asciugatura montato dietro al plotter 19 rispetto alla direzione di avanzamento di quest'ultimo, vale a dire il dispositivo di asciugatura 21 durante la corsa del plotter dalla posizione rappresentata a linea continua in Figura 2 verso la posizione rappresentata a linea tratteggiata e il dispositivo di asciugatura 22 durante la corsa inversa.
In alternativa, l'applicazione della vernice liquida o dell'inchiostro potrebbe essere realizzata durante la corsa di andata del dispositivo plotter e l'asciugatura durante la corsa di ritorno.
Nel caso sia richiesto di decorare più lati di ciascun profilato, al termine delle fasi di applicazione ed asciugatura dalla vernice liquida o dell'inchiostro sul lato inizialmente rivolto verso il plotter, i profilati possono essere ruotati nella stazione di decorazione per mezzo del sistema di tensionamento e rotazione di cui sono dotati i dispositivi 17 di aggancio dei profilati alle catene del trasportatore 14.
Dopo la suddetta rotazione, un nuovo lato dei profilati à ̈ rivolto verso il plotter, pronto per essere decorato ripetendo le fasi di applicazione e successiva asciugatura dalla vernice liquida o dell'inchiostro precedentemente descritte per il primo lato. Ciò può essere ripetuto finché tutti i lati dei profilati sono stati decorati.
Naturalmente, se desiderato, su ogni lato dei ciascun profilato può essere applicata una diversa decorazione, dato che l'erogazione della vernice liquida o dell'inchiostro da parte delle teste a getto controllato può essere gestita tramite appositi programmi computerizzati, realizzati e scelti secondo necessità .
Una volta completata la decorazione richiesta nella stazione di decorazione 18, i profilati decorati sono trasportati, per mezzo del trasportatore 14, ad una stazione di polimerizzazione 23. La stazione di polimerizzazione 23 comprende un forno 24, che à ̈ attraversato dalla linea di trasporto 13.
Nel forno 24, vantaggiosamente del tipo ad aria calda, la vernice di base e la decorazione sono sottoposte ad una fase di polimerizzazione finale a caldo (ad una temperatura compresa fra 160°C e 200°C), mediante la quale si ottengono oggetti finiti con un legame stabile fra le polveri di base e le vernici o inchiostri utilizzati per la decorazione.
Grazie alla contemporanea polimerizzazione delle polveri di base e delle vernici liquide o inchiostri utilizzati per la decorazione, Ã ̈ possibile ottenere uno strato uniforme con elevata resistenza agli agenti atmosferici.
Una volta effettuata la polimerizzazione finale, i profilati sono trasportati lungo la linea di trasporto 13 ad una stazione di scarico 25, dove vengono scaricati dal trasportatore 14.
Nella realizzazione illustrata, la stazione di scarico 25 à ̈ disposta nella medesima zona dell'impianto dove à ̈ situata la stazione di carico 12. Vantaggiosamente, le stazioni di carico e scarico possono costituire parte della medesima struttura, illustrata in modo schematico nelle figure.
E' a questo punto chiaro come si siano raggiunti gli scopi prefissati. In particolare, Ã ̈ possibile ridurre il consumo energetico e la manodopera, soprattutto se si utilizzano mezzi automatizzati di carico e scarico dei profilati.
Inoltre, grazie alla possibilità di gestire tramite programmi computerizzati la fase di erogazione delle vernici liquide o inchiostri da parte del plotter, si possono realizzare facilmente decorazioni differenti sulle varie facce dei profilati.
Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione à ̈ 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'impianto per la decorazione di profilati, che à ̈ qui descritto del tipo a catene parallele ad anello chiuso, potrebbe anche essere progettato secondo altre configurazioni in grado di realizzare la sequenza di operazioni secondo la presente invenzione. In particolare, la linea di trasporto dei profilati potrebbe essere di tipo aperto, che si estende fra una stazione di carico e una stazione di scarico disposte in punti distinti dell'impianto.
Inoltre, il carico e lo scarico dei profilati nelle stazioni 12, 25 può essere effettuato manualmente o automaticamente.
Claims (12)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la decorazione di oggetti, che prevede in sequenza le fasi di: - caricare gli oggetti (11), preventivamente verniciati con polveri di base, su un trasportatore (14) in una stazione di carico (12); - trasportare gli oggetti (11) ad una stazione di decorazione (18); - applicare, con un dispositivo plotter (19) dotato di teste a getto controllato, su un lato dell'oggetto (11) rivolto verso il plotter, una decorazione utilizzando vernici liquide o inchiostri; - eseguire un primo fissaggio della decorazione mediante asciugatura di dette vernici o inchiostri; - trasportare gli oggetti decorati (11) ad una stazione di polimerizzazione (23); - effettuare una polimerizzazione finale a caldo della decorazione, ottenendo oggetti finiti (11) con un legame stabile fra le polveri di base e le vernici o inchiostri utilizzati per la decorazione; - trasportare gli oggetti finiti (11) ad una stazione di scarico (25); - scaricare gli oggetti (11) dal trasportatore (14).
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, dopo aver eseguito le fasi di decorazione e di primo fissaggio della decorazione, gli oggetti (11) nella stazione di decorazione (18) vengono ruotati per avere un altro lato rivolto verso il plotter, ripetendo quindi le fasi di decorazione e di primo fissaggio della decorazione su tale altro lato.
- 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che le fasi di rotazione degli oggetti (11) e di decorazione e primo fissaggio della decorazione vengono ripetute finché tutti i lati degli oggetti (11) sono stati decorati.
- 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che viene applicata una decorazione differente su ciascun lato degli oggetti (11).
- 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che per l'applicazione della decorazione il dispositivo plotter (19) viene mosso, rispetto agli oggetti (11) nella stazione di decorazione (18), trasversalmente alla direzione di movimento del trasportatore (14).
- 6. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'asciugatura delle vernici o inchiostri per il primo fissaggio della decorazione viene effettuato a temperatura ambiente.
- 7. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che le fasi di decorazione e di primo fissaggio della decorazione vengono effettuate durante una medesima corsa del dispositivo plotter (19).
- 8. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la polimerizzazione finale nella stazione di polimerizzazione (23) avviene in forno (24) ad una temperatura compresa fra 160°C e 200°C.
- 9. Apparecchiatura per la decorazione, mediante vernici liquide o inchiostri, di oggetti (11) preventivamente verniciati con polveri di base, comprendente una stazione di carico (12) degli oggetti da decorare, una stazione di scarico (25) degli oggetti decorati, un trasportatore (14) per il trasporto degli oggetti (11) fra la stazione di carico e la stazione di scarico, una stazione di decorazione (18) disposta a valle della stazione di carico (12) e provvista di un dispositivo plotter (19) dotato di teste a getto controllato per l'applicazione di vernici liquide o inchiostri sulle superfici degli oggetti da decorare e di dispositivi di asciugatura (21, 22) per l'asciugatura delle vernici liquide o inchiostri applicati dal dispositivo plotter (19), una stazione di polimerizzazione (23) disposta a valle della stazione di decorazione (18) per la polimerizzazione finale a caldo della verniciatura con polveri di base e della decorazione.
- 10. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che il dispositivo plotter (19) Ã ̈ mobile, rispetto agli oggetti (11) presenti nella stazione di decorazione (18), trasversalmente alla direzione di movimento del trasportatore (14).
- 11. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che i dispositivi di asciugatura (21, 22) sono mobili solidalmente con il dispositivo plotter (19).
- 12. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che il trasportatore (14) à ̈ del tipo a catene parallele (15, 16), sulle quali gli oggetti (11) sono supportati alle loro estremità mediante dispositivi di aggancio (17) dotati di sistema di tensionamento e di rotazione degli oggetti.
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