ITMO20070064A1 - Apparecchiatura per la satinatura e finitura di manufatti preferibilmente in alluminio. - Google Patents

Description

Descrizione di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:

“APPARECCHIATURA PER LA SATINATURA E FINITURA DI MANUFATTI PREFERIBILMENTE IN ALLUMINIO”.

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un'apparecchiatura per la satinatura e la finitura di manufatti preferibilmente in alluminio, in particolare manufatti profilati o estrusi in alluminio.

La produzione di profili e vari manufatti in alluminio prevede generalmente, come fase terminale del processo, la satinatura. Per satinatura si intende un particolare trattamento superficiale, atto ad eliminare eventuali difetti derivanti del ciclo produttivo dei manufatti stessi, in particolare le linee d'estrusione, oltre che a finire esteticamente i manufatti donando ad essi il grado di “mattizzazione” desiderato.

Nel settore specifico dei trattamenti dei manufatti in alluminio si è infatti introdotto un apposito parametro di riferimento indicatore del grado di satinatura raggiunto. Questo parametro è detto, secondo le convenzioni intemazionali, appunto indice di “matt”.

Per la satinatura di manufatti di alluminio è noto l'impiego di bagni in soluzione chimica, in cui i manufatti vengono ad essere immersi, e che dopo un determinato tempo ad esempio compreso tra i 15 e i 20 minuti conferisce al manufatto stesso il livello di “matt” desiderato. La soluzione chimica è generalmente composta da una base di soda caustica libera, in ragione 70-100 g/l, e di una quantità di alluminio disciolto in quantità compresa tra i 100 e i 150 g/l, a cui si aggiungono da 10 a 20 g/l di additivi stabilizzanti. La soluzione chimica è poi mantenuta ad una temperatura di circa 55 °C. Durante rimmersione dei manufatti avviene la seguente reazione tra ralluminio e la soda caustica:

Mediante questa reazione sulla superficie dei manufatti si ha un'asportazione di alluminio che per i parametri sopraelencati è pari a circa 160 g al m<2>trattato.

L'impiego di bagni di questo tipo, oltre ad essere economicamente oneroso è anche ad alto impatto ambientale, in quanto da questi bagni derivanti dal processo di satinatura derivano prodotti di scarto di difficile recupero e/o smaltimento.

Il problemi derivanti da queste prime tipologie note di apparecchiature per la satinatura sono parzialmente risolte da una seconda tipologia nota di apparecchiature per la satinatura e finitura di manufatti preferibilmente in alluminio, che comprende un corpo scatolare comprendente una camera di satinatura chiusa entro la quale transitano i manufatti da satinare.

I manufatti, in particolare, vengono satinati/fmiti mediante trattamento meccanico e non più chimico della superficie.

L'apparecchiatura è dotata di almeno quattro turbine per il getto di materiale granulare generalmente del tipo di polvere di ferro con dimensioni variabili secondo necessità tra i 30 e i 500 gm. Ciascuna turbina comprende un ugello erogatore del materiale granulare, il quale è disposto aH'intemo della camera di satinatura.

I manufatti in transito entro la camera di satinatura vengono investiti dal getto di polvere di ferro e la superficie viene così ad essere abrasa meccanicamente per una piccola profondità, prendendo il grado di satinatura e uniformità desiderato.

Sul fondo della camera di satinatura è previsto un vaglio e mezzi per il recupero del materiale granulare.

Queste apparecchiature per la satinatura e la finitura di manufatti in alluminio di tipo noto non sono, comunque, scevre di inconvenienti tra i quali va annoverato il fatto che l'utilizzo di turbine per l'erogazione di materiale granulare presenta notevoli costi di impianto e considerevoli ingombri spaziali.

Inoltre, ulteriore inconveniente delle apparecchiature note per la satinatura e finitura di manufatti in alluminio è quello di presentare una breve vita del materiale granulare, come le polveri di ferro, utilizzato per la satinatura meccanica dei manufatti, esso, infatti, dopo l'urto con il manufatto presenta deformazioni della propria conformazione originale che ne diminuisce l'efficenza all'aumentare dei cicli di riutilizzo e per cui deve essere necessariamente prevista una fase di ripristino del materiale granulare stesso nel ciclo di lavorazione del manufatto.

Si ha, inoltre, che l'efficenza del recupero del materiale granulare utilizzato non è elevata, in quanto si ha formazione di polvere che si deposita alle pareti della camera di satinatura e diviene dunque inutilizzabile. Anche il processo di vagliatura presenta inconvenienti legati alla natura secca delle polveri dovuti al conseguente intasamento delle maglie dei vagli.

Compito precipuo del presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopralamentati della tecnica nota escogitando un'apparecchiatura per la satinatura e la finitura di manufatti preferibilmente in alluminio che consenta di mantenere costi di impianto contenuti e presenti ingombri spaziali ridotti.

Altro scopo del presente trovato è quello di migliorare l'efficenza di satinatura e finitura dei manufatti, permettendo l'eliminazione dei difetti di formazione come le imperfezioni derivanti dalla trafilatura o dall'estrusione dei manufatti stessi siano esse eccedenze, sbavature o rigature e garantendo uniformità nel grado di “mattizzazione” sull'intero manufatto.

Ulteriore scopo dell'apparecchiatura secondo il trovato è di consentire un ciclo continuo di trattamento di satinatura e finitura con caratteristiche ripetibili ed elevata efficienza ad ogni ciclo di trattamento stesso.

Altro scopo è quello di utilizzare un materiale in grado di abradere i manufatti e che presenti al contempo elevata efficienza tecnica e facile recupero.

Nell’ambito di tale compito tecnico, altro scopo del presente trovato è quello di assolvere i compiti precedenti con una struttura semplice, di relativamente facile attuazione pratica, di sicuro impiego ed efficace funzionamento, nonché di costo relativamente contenuto.

Questo compito e questi scopi vengono tutti raggiunti dalla presente apparecchiatura per la satinatura e finitura di manufatti preferibilmente in alluminio che comprende almeno una camera di satinatura dotata di almeno un ingresso di un manufatto da satinare ed almeno un'uscita del manufatto satinato/finito, mezzi di trasporto di detto manufatto da detto ingresso a detta uscita, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di erogazione di almeno un liquido abrasivo in pressione per la satinatura di detto manufatto in avanzamento da detto ingresso a detta uscita internamente a detta camera. Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di dettaglio di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un'apparecchiatura per la satinatura e la finitura di manufatti preferibilmente in alluminio, illustrato a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui: la figura 1 è una rappresentazione schematica dell'apparecchiatura secondo il trovato.

Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato globalmente con 1 una apparecchiatura per la satinatura e finitura di manufatti preferibilmente in alluminio, indicati nel complesso dalla lettera M.

L'apparecchiatura 1 comprende almeno una camera 2 di satinatura dotata di almeno un ingresso 3 di un manufatto M da satinare ed almeno un'uscita 4 del manufatto M satinato e finito. Nella preferita, ma non esclusiva forma di realizzazione l'ingresso 3 e l'uscita 4 sono tra loro allineate a definire una direzione D di avanzamento del manufatto stesso.

Il manufatto M è preferibilmente, ma non limitatamente, disposto con il proprio asse longitudinale sostanzialmente parallelo rispetto alla direzione D di avanzamento definita dall'ingresso 3 all'uscita 4.

Vantaggiosamente i mezzi di trasporto comprendono un trasportatore 5 ad esempio continuo, del tipo di un trasportatore a rulli o altro tecnicamente equivalente, il quale è supportato da un telaio 6 dotato di appoggi al suolo, non mostrati in figura.

L'apparecchiatura 1 comprende mezzi di erogazione 7 di almeno un liquido abrasivo in pressione per la satinatura del manufatto M in avanzamento lungo la direzione D dall'ingresso 3 all'uscita 4 internamente alla camera 2. I mezzi di erogazione comprendono mezzi di prelievo 8 del liquido da almeno un serbatoio 9 ad almeno un ugello 10 per l'erogazione del liquido abrasivo in pressione.

In particolare, l'ugello 10 è disposto affacciato al manufatto M internamente alla camera 2 e fissato alle pareti interne della camera stessa.

I mezzi di prelievo 8, ad esempio, sono del tipo di una convenzionale pompa ad elevata pressione, in particolare erogano il liquido ad una pressione compresa tra i 400 bar e i 2000 bar.

L'ugello 10 comprende, inoltre, mezzi di regolazione della portata, della pressione e della direzione del getto di liquido in pressione.

Particolarmente il liquido abrasivo per la satinatura del manufatto M è del tipo compreso nel gruppo tra sospensione acquosa di pomice in granuli, sospensione acquosa di allumina in granuli o altro tecnicamente equivalente, ad esempio, l'allumina e la pomice presentando grani di dimensioni variabili tra i 30 e 500 μm. Alternativamente il liquido per la satinatura/finitura del manufatto M può essere costituito semplicemente da un getto d'acqua in pressione.

L'apparecchiatura 1, vantaggiosamente, comprende una pluralità di ugelli 10 affacciati a detto manufatto M, e disposti radialmente ad esso.

In una preferita, ma non esclusiva forma di realizzazione l'apparecchiatura 1 comprende quattro ugelli 10 disposti a 90° l'uno rispetto all'altro per erogazione del liquido sulla totalità delle facce del manufatto M in avanzamento lungo la direzione D all'interno della camera 2, non si esclude tuttavia una diversa disposizione degli ugelli 10.

Inoltre, l'apparecchiatura 1 comprende una pluralità di mezzi di prelievo 8 del liquido ciascuno dei quali in comunicazione con almeno uno degli ugelli 10.

Infine l'apparecchiatura 1 comprende una vasca 11 per il recupero del liquido di satinatura, la quale è posta inferiormente alla camera 2.

La vasca 11 comprende una bocca di scarico 12 posizionata sul fondo della vasca stessa, la quale serve il serbatoio 9 per la raccolta del liquido di satinatura stesso.

Vantaggiosamente i mezzi di erogazione sono del tipo di un circuito chiuso per il recupero del liquido di satinatura.

In una preferita forma di realizzazione l'apparecchiatura 1 comprende mezzi per la separazione del liquido dalla parte solida in sospensione come i granuli di pomice/allumina, in comunicazione con il serbatoio 9.

I mezzi di separazione comprendono un decantatore 13, ad esempio provvisto di mezzi per la vibrazione, entro il quale si verifica la separazione tra l'acqua e le particelle in sospensione e la separazione per gravimetria tra la pomice/allumina usata per la satinatura e lalluminio abraso dalla superficie del manufatto.

L'apparecchiatura 1 prevede primi mezzi di estrazione 14 dellalluminio abraso e depositato sul fondo del decantatore 13, il quale viene conferito per il recupero/smaltimento.

L'apparecchiatura 1 prevede poi secondi mezzi di estrazione 15 della pomice/allumina in granuli e mezzi di polverizzazione 16 della pomice/allumina stessa, ad esempio una convenzionale centrifuga, mostrata solo schematicamente in figura. I mezzi di polverizzazione 16, vantaggiosamente sono interposti tra i secondi mezzi di estrazione 15 e gli ugelli 10, l'iniezione di detta pomice/allumina in granuli essendo effettuata, preferibilmente, ma non limitatamente a valle dei mezzi di prelievo 8 e a monte degli ugelli 10.

Il decantatore 13 prevede, infine, terzi mezzi di estrazione 17 del liquido chiarificato di servizio al serbatoio 9.

All'interno della vasca 11 possono essere presenti dei mescolatori, non mostrati, in quanto di tipo noto per il mantenimento delle caratteristiche reologiche del liquido di satinatura.

Il funzionamento del presente trovato è il seguente.

Il trasportatore 5 porta il manufatto M all'interno della camera 2. Una volta che il manufatto arriva in corrispondenza degli ugelli 10 i mezzi di prelievo 8 mandano agli ugelli stessi, affacciati al manufatto M, il liquido di satinatura in pressione.

Gli ugelli 10 erogano il liquido ad alta pressione per cui i granuli, di pomice o allumina o altro tecnicamente equivalente in polvere o in sospensione acquosa, iniettata a monte degli ugelli stessi o alternativamente già in sospensione all'intemo del serbatoio 9, investono la superficie del manufatto M abradendola meccanicamente fino al grado di satinatura e finitura desiderato.

Il manufatto M finito esce poi dall'uscita 4 ed è pronto per la successiva lavorazione.

Si è in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che l'apparecchiatura così come è stata concepita sostituendo l'utilizzo delle turbine con diversi mezzi di pompaggio consente di mantenere costi di impianto contenuti e presenta, inoltre, ingombri spaziali ridotti.

Si è riscontrato, inoltre, come l'apparecchiatura per la satinatura e la finitura di manufatti preferibilmente in alluminio, secondo il trovato, consente di migliorare l'efficenza di satinatura e finitura dei manufatti, permettendo l'eliminazione dei difetti di formazione come le imperfezioni derivanti dalla trafilatura o dall'estrusione dei manufatti stessi siano esse eccedenze, sbavature o rigature e garantendo uniformità nel grado di “mattizzazione” sull'intero manufatto.

Inoltre l'apparecchiatura, così come descritta, consente di ottenere un ciclo continuo di trattamento di satinatura e finitura con caratteristiche ripetibili ed elevata efficienza ad ogni ciclo di trattamento stesso.

Inoltre si sottolinea il fatto l'apparecchiatura, così come è stata concepita, utilizzando come materiale granulare la pomice in sospensione presenta elevata efficienza di recupero della pomice stessa e minori perdite per usura del materiale granulare diminuendo i costi complessivi di utilizzo dell'apparecchio stesso.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall’ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1)Apparecchiatura per la satinatura e finitura di manufatti preferibilmente in alluminio che comprende almeno una camera di satinatura dotata di almeno un ingresso di un manufatto da satinare ed almeno un'uscita del manufatto satinato/fmito, mezzi di trasporto di detto manufatto da detto ingresso a detta uscita, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di erogazione di almeno un liquido abrasivo in pressione per la satinatura di detto manufatto in avanzamento da detto ingresso a detta uscita internamente a detta camera. 2)Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di erogazione comprendono mezzi di prelievo di detto liquido da almeno un serbatoio ad almeno un ugello per l'erogazione di detto liquido abrasivo in pressione, detto ugello essendo affacciato a detto manufatto. 3) Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di prelievo sono del tipo di una pompa ad elevata pressione. 4)Apparecchiatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto ugello comprende mezzi di regolazione della portata, della pressione e della direzione del getto di liquido in pressione. 5)Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto liquido comprende almeno un liquido compreso nel gruppo tra sospensione acquosa di pomice in granuli, sospensione acquosa di allumina e acqua. 6)Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una pluralità di ugelli affacciati a detto manufatto. 7)Apparecchiatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una pluralità di detti mezzi di prelievo di detto liquido ciascuno dei quali in comunicazione con almeno uno di detti ugelli. 8)Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende una vasca di recupero di detto liquido posta inferiormente a detta camera e comprendente una bocca di scarico posizionata sul fondo di detta vasca, di servizio a detto serbatoio per la raccolta di detto liquido. 9)Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende mezzi per la separazione del liquido dalla parte solida in sospensione in comunicazione con detto serbatoio, i mezzi di separazione comprendendo almeno un decantatore almeno per la separazione tra l'acqua e detta parte solida. 10)Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende primi mezzi di estrazione deH'alluminio abraso e separato e depositato sul fondo del decantatore, secondi mezzi di estrazione della pomice/allumina in granuli e mezzi di polverizzazione della pomice/allumina stessa 1 l)Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 10 e secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di polverizzazione sono interposti tra detti secondi mezzi di estrazione e detti ugelli per l'iniezione di detta pomice/allumina in granuli a valle di detti mezzi di prelievo e a monte di detti ugelli. 12)Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che comprende terzi mezzi di estrazione del liquido chiarificato dalla superficie di detto decantatore di servizio a detto serbatoio. 13)Uso di una soluzione acquosa di pomice in granuli per il trattamento di satinatura e finitura di manufatti preferibilmente in alluminio. 14)Uso di una sospensione acquosa di pomice in granuli, secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che detti granuli hanno dimensioni comprese tra i 30 e i 500 μm.