ITMO20110018A1 - DEVICE FOR HOT PRINTING, PARTICULARLY FOR REFRACTORY AND / OR RIGID MATERIALS. - Google Patents
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Description
"DISPOSITIVO PER STAMPA A CALDO, PARTICOLARMENTE PER MATERIALI REFRATTARI E/O RIGIDI". "DEVICE FOR HOT PRINTING, ESPECIALLY FOR REFRACTORY AND / OR RIGID MATERIALS".
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Il presente trovato ha come oggetto un dispositivo per la stampa a caldo, particolarmente per materiali refrattari e/o rigidi. The present invention relates to a hot stamping device, particularly for refractory and / or rigid materials.
Da diversi anni e nei diversi settori merceologici l'attenzione alla cura degli imballi dei prodotti merceologici à ̈ in continua crescita. La presentazione al consumatore di un determinato prodotto con un proprio imballo distinguibile da altri prodotti, oltre ad influenzare la scelta del consumatore stesso, permette al consumatore di individuare il prodotto voluto tra una miriade di articoli simili posti in esposizione in una stessa area. For several years and in the various commodity sectors, attention to the care of the packaging of commodity products has been continuously growing. The presentation to the consumer of a specific product with its own packaging distinguishable from other products, in addition to influencing the choice of the consumer himself, allows the consumer to identify the desired product among a myriad of similar items displayed in the same area.
Il design dell'imballo del prodotto à ̈ ormai riconosciuto come uno tra gli elementi fondamentali del prodotto stesso, in particolar modo si pone sempre più l'accento sulle decorazioni della superficie esterna dell'imballo. The design of the product packaging is now recognized as one of the fundamental elements of the product itself, in particular the accent is increasingly placed on the decorations of the external surface of the packaging.
Particolarmente interessante à ̈ la decorazione dell'imballo di prodotti per la farmaceutica, cosmetica, bevande e simili, dove il prodotto viene esposto all'interno di un flacone o di un contenitore di materia plastica o vetro e ceramica. Particularly interesting is the decoration of the packaging of products for pharmaceuticals, cosmetics, beverages and the like, where the product is displayed inside a bottle or container made of plastic or glass and ceramic.
Nel primo caso, ossia nel caso di decorazioni su materie plastiche, la decorazione avviene attraverso un tampone rigido riscaldato che aderisce alla superficie di plastica da decorare, interponendo tra il tampone e la superficie da decorare la decorazione da trasferire. Nel secondo caso, ossia nel caso di decorazioni su vetro o ceramica e più genericamente su materiali refrattari e/o rigidi, non si riesce ad utilizzare la stessa tecnica, in quanto si presentano principalmente due problemi: il vetro presenta una superficie sulla quale un adesivo per decorazioni non garantisce una adesione costante e duratura nel tempo e, secondariamente, l'utilizzo di un tampone rigido non garantisce una perfetta adesione della decorazione alla superficie. In the first case, i.e. in the case of decorations on plastic materials, the decoration takes place through a heated rigid pad that adheres to the plastic surface to be decorated, placing the decoration to be transferred between the pad and the surface to be decorated. In the second case, that is, in the case of decorations on glass or ceramic and more generally on refractory and / or rigid materials, it is not possible to use the same technique, as there are mainly two problems: the glass has a surface on which an adhesive for decorations it does not guarantee a constant and lasting adhesion over time and, secondly, the use of a rigid pad does not guarantee a perfect adhesion of the decoration to the surface.
Infatti, il vetro presenta una superficie irregolare dovuta a piccole imperfezioni naturali del vetro stesso, sulle quali una superficie rigida difficilmente riesce ad aderire perfettamente. In fact, the glass has an irregular surface due to small natural imperfections of the glass itself, on which a rigid surface is difficult to adhere perfectly.
La prima soluzione, comunemente utilizzata, per ovviare alle problematiche legate all'adesione delle decorazioni su vetro, consiste in una pre-lavorazione della superficie del vetro eseguita da macchine serigrafiche che trasferiscono sulla superficie da decorare uno strato di inchiostro speciale che riproduce il decoro desiderato e reagisce termicamente con uno strato adesivo della decorazione da applicare. Successivamente al processo serigrafico, l'oggetto da decorare viene caricato in un secondo macchinario in cui viene apportata la decorazione finale a mezzo di una pellicola multistrato detta "foil decorativo". The first solution, commonly used, to overcome the problems related to the adhesion of decorations on glass, consists in a pre-processing of the glass surface performed by screen printing machines that transfer on the surface to be decorated a layer of special ink that reproduces the desired decoration. and reacts thermally with an adhesive layer of the decoration to be applied. After the screen printing process, the object to be decorated is loaded into a second machine in which the final decoration is made by means of a multilayer film called "decorative foil".
I macchinari utilizzati per realizzare questa soluzione sono principalmente di tre tipologie che sono di seguito sinteticamente così riassunte: The machines used to create this solution are mainly of three types which are briefly summarized below:
- dispositivo "a punzone caldo"; - "hot punch" device;
- dispositivo "a membrana riscaldata"; - "heated membrane" device;
- dispositivo "a punzone rotativo". - "rotary punch" device.
II dispositivo "a punzone caldo" comprende un punzone in materiale metallico, genericamente alluminio, con una superficie di contatto ricoperta da materiale elasticamente deformabile, quale ad esempio silicone. Il punzone viene riscaldato fino al raggiungimento di circa 190° e poi appoggiato sull'oggetto da decorare a pressione elevata (le pressioni di esercizio possono raggiungere qualche centinaio di bar). The "hot punch" device comprises a punch made of metallic material, generally aluminum, with a contact surface covered with an elastically deformable material, such as for example silicone. The punch is heated until it reaches about 190 ° and then placed on the object to be decorated at high pressure (the operating pressures can reach a few hundred bars).
Tra il punzone e l'oggetto da decorare viene interposto una pellicola decorativa multistrato, principalmente composta da un primo strato di adesivo termo reagente che aderisce all'oggetto, da un secondo strato plastico di supporto alla decorazione ed infine da un ultimo strato decorativo. A multilayer decorative film is interposed between the punch and the object to be decorated, mainly composed of a first layer of thermo-reactive adhesive that adheres to the object, a second plastic layer to support the decoration and finally a last decorative layer.
La combinazione di pressione e temperatura permette la reazione dell'inchiostro speciale con il primo strato della pellicola, per una perfetta aderenza. Inoltre, lo strato di silicone, presente sul punzone, permette di sopperire a tutte le imperfezione naturali presenti sulla superficie del vetro, adattandosi alla superficie stessa . The combination of pressure and temperature allows the reaction of the special ink with the first layer of the film, for a perfect adhesion. Furthermore, the silicone layer, present on the punch, allows to compensate for all the natural imperfections present on the glass surface, adapting to the surface itself.
In questa prima tipologia di dispositivo, il rivestimento di materiale elasticamente deformabile del punzone ed il punzone stesso si deteriorano velocemente. Il costo della sostituzione del punzone risulta essere molto oneroso, dato che il punzone viene specificatamente prodotto secondo caratteristiche definite dalla superficie da decorare e dalla decorazione finale unitamente per la produzione di un unica tipologia di prodotto. In this first type of device, the coating of elastically deformable material of the punch and the punch itself deteriorate quickly. The cost of replacing the punch is very onerous, since the punch is specifically produced according to characteristics defined by the surface to be decorated and the final decoration together for the production of a single type of product.
Nella seconda tipologia di dispositivo, detto "a membrana riscaldata", si sostituisce il punzone precedente, rivestito in silicone, con un tampone in silicone non riscaldato ed una membrana di silicone riscaldata. Il processo di decorazione, simile al precedente, prevede un riscaldamento per contatto in una sede apposita della membrana che, ciclicamente, viene interposta tra il tampone premente e tra la pellicola decorativa multistrato e l'oggetto da decorare . In the second type of device, called "heated membrane", the previous silicone-coated punch is replaced with an unheated silicone pad and a heated silicone membrane. The decoration process, similar to the previous one, involves heating by contact in a special seat of the membrane which, cyclically, is interposed between the pressing pad and between the multilayer decorative film and the object to be decorated.
Il trasferimento della decorazione avviene quando il tampone applica una pressione premendo gli elementi sottostanti ossia, in sequenza, la membrana, la pellicola decorativa e l'oggetto da decorare, dove la membrana garantisce la temperatura prefissata per la reazione termica di adesione. The transfer of the decoration takes place when the pad applies a pressure by pressing the underlying elements that is, in sequence, the membrane, the decorative film and the object to be decorated, where the membrane guarantees the predetermined temperature for the thermal adhesion reaction.
In questa seconda tipologia di dispositivo l'unico elemento soggetto ad usura risulta essere la membrana, il cui costo di sostituzione à ̈ ben inferiore alla sostituzione completa del punzone, come nel primo dispositivo, ma allo stesso tempo i continui shock termici a cui à ̈ soggetta la membrana, tra i successivi riscaldamenti e raffreddamenti, riducono il tempo vita della membrana stessa, richiedendo frequente manutenzione e conseguenti numerosi fermi macchina per la sostituzione della membrana, riducendo la capacità produttiva del dispositivo. In this second type of device the only element subject to wear is the membrane, whose replacement cost is much lower than the complete replacement of the punch, as in the first device, but at the same time the continuous thermal shocks to which it is subject to the membrane, between the subsequent heating and cooling, they reduce the life time of the membrane itself, requiring frequent maintenance and consequent numerous machine stops for the replacement of the membrane, reducing the production capacity of the device.
Inoltre, il tempo ciclo della macchina, che definisce la produttività della macchina, risulta essere definito dal riscaldamento e trasferimento della membrana dal luogo in cui viene riscaldato al luogo in cui avviene la decorazione,dato che il tempo impiegato per il trasferimento della decorazione risulta essere inferiore dei tempi di riscaldamento e trasferimento membrana . Furthermore, the cycle time of the machine, which defines the productivity of the machine, is defined by the heating and transfer of the membrane from the place where it is heated to the place where the decoration takes place, given that the time taken for the transfer of the decoration is shorter heating and membrane transfer times.
La terza tipologia di dispositivo, detto "a punzone rotativo", riesce in parte a risolvere gli inconvenienti precedentemente esposti relativamente alle prime due tipologie di dispositivi precedenti, in quanto tale dispositivo utilizza una ruota con superficie interamente ricoperta di materiale elasticamente deformabile e termoconduttore. The third type of device, called "rotary punch", is able in part to solve the drawbacks previously described in relation to the first two types of previous devices, since this device uses a wheel with a surface entirely covered with elastically deformable and heat-conducting material.
Tale ruota, in continua rotazione, ha un primo settore sottoposto a riscaldamento tramite elementi riscaldanti, quali ad esempio lampade ad infrarosso, ed un successivo settore in cui la ruota, a temperatura ancora elevata, comprimere la pellicola multistrato contro l'oggetto da decorare. This wheel, in continuous rotation, has a first sector subjected to heating by means of heating elements, such as infrared lamps, and a subsequent sector in which the wheel, at still high temperature, compresses the multilayer film against the object to be decorated.
Tale soluzione permette di ottenere tempi ciclo ridotti e pressioni di esercizio considerevolmente più basse rispetto ai dispositivi precedenti. This solution allows to obtain reduced cycle times and considerably lower operating pressures compared to previous devices.
Tali dispositivi di tipo noto non sono scevri da inconvenienti tra i quali va annoverato il fatto che il riscaldamento della superficie posta a contatto con l'elemento decorativo non garantisce un'uniforme e costante distribuzione di calore. Tale difformità potrebbe far aderire perfettamente alcune parti della decorazione, lasciandone staccate altre dove la superficie riscaldata risulta avere una temperatura inferiore a quella richiesta, aumentando conseguentemente gli scarti di produzione. Such known devices are not free from drawbacks, including the fact that the heating of the surface placed in contact with the decorative element does not guarantee a uniform and constant distribution of heat. This difference could make some parts of the decoration adhere perfectly, leaving others detached where the heated surface has a lower temperature than that required, consequently increasing production waste.
Un altro inconveniente riscontrato nei dispositivi attualmente in uso risiede nelle dimensioni dei dispositivi stessi. Infatti, i dispositivi per decorazione a caldo richiedono una struttura di dimensioni notevoli dovute alla presenza di meccanismi oleodinamici per sviluppare alte pressioni ed, in alcuni casi, sedi apposite per il riscaldamento ciclico di parti del macchinario stesso. Another drawback encountered in the devices currently in use lies in the dimensions of the devices themselves. In fact, hot decoration devices require a structure of considerable size due to the presence of hydraulic mechanisms to develop high pressures and, in some cases, suitable seats for the cyclical heating of parts of the machinery itself.
Tali dimensioni impediscono di inserire il dispositivo per il processo finale di decorazioni direttamente in serie a macchine serigrafiche di tipo noto, richiedendo sempre lo spostamento manuale o tramite manipolatori appositi dell'oggetto da decorare da un macchinario al successivo. These dimensions prevent inserting the device for the final decoration process directly in series with known type of silk-screen printing machines, always requiring the manual movement or by means of special manipulators of the object to be decorated from one machine to the next.
Compito precipuo del presente trovato à ̈ quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati, proponendo un dispositivo per la stampa a caldo, particolarmente per materiali refrattari e/o rigidi, che riduca gli scarti di produzione garantendo un'adesione omogenea della decorazione sull'oggetto da decorare. The main aim of the present invention is to eliminate the aforementioned drawbacks, by proposing a device for hot stamping, particularly for refractory and / or rigid materials, which reduces production waste ensuring homogeneous adhesion of the decoration on the object to be to decorate.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un dispositivo per la stampa a caldo che possa essere inserito in serie a macchine serigrafiche per vetro di tipo noto. Within this aim, an object of the invention is to provide a hot stamping device which can be inserted in series with known types of glass screen printing machines.
Altro scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un dispositivo per la stampa a caldo che presenti una struttura semplice, di relativamente facile attuazione pratica, di sicuro impiego e di efficace funzionamento, nonché di costo relativamente contenuto. Another object of the present invention is to provide a hot stamping device which has a simple structure, relatively easy to implement in practice, safe in use and effective in operation, as well as relatively low cost.
Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un dispositivo per stampa a caldo, particolarmente per materiale refrattari e/o rigidi, comprendente una struttura portante alla quale à ̈ associato almeno un elemento premitore mobile lungo una prima direzione di traslazione da una posizione di riposo ad un una posizione di impiego con un oggetto da decorare, tra detto elemento premitore e detto oggetto da decorare essendo interponibili a contatto, dalla parte di detto oggetto da decorare, mezzi decorativi trasferibili a caldo e, dalla parte di detto elemento premitore, uno strato di materiale polimerico elasticamente deformabile, caratterizzato dal fatto che detto strato comprende mezzi generatori di calore atti al riscaldamento di detti mezzi decorativi trasferibili a caldo. This task, as well as these and other purposes which will appear better below, are achieved by a hot stamping device, particularly for refractory and / or rigid materials, comprising a bearing structure to which at least one pressing element is associated which is movable along a first direction of translation from a rest position to a position of use with an object to be decorated, between said pressing element and said object to be decorated being interposable in contact, on the side of said object to be decorated, decorative means that can be transferred by heat and, on the side of said pressing element, a layer of elastically deformable polymeric material, characterized in that said layer comprises heat generating means suitable for heating said heat transferable decorative means.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di due forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, del dispositivo secondo il trovato, illustrato a titolo indicativo e non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui: Further characteristics and advantages will become clearer from the description of two preferred but not exclusive embodiments of the device according to the invention, illustrated by way of non-limiting example, in the accompanying drawings in which:
la figura 1 Ã ̈ una vista schematica in alzato frontale di una prima forma di realizzazione di un dispositivo per stampa a caldo, particolarmente per materiale refrattari e/o rigidi, secondo il trovato, nella sua posizione di riposo; Figure 1 is a schematic front elevation view of a first embodiment of a hot stamping device, particularly for refractory and / or rigid materials, according to the invention, in its rest position;
la figura 2 Ã ̈ una vista schematica in alzato frontale del dispositivo rappresentato in figura 1 nella sua posizione di impiego; figure 2 is a schematic front elevation view of the device shown in figure 1 in its position of use;
la figura 3 Ã ̈ una vista schematica in alzato frontale di una seconda forma di realizzazione di un dispositivo per stampa a caldo, particolarmente per materiale refrattari e/o rigidi, secondo il trovato, nella sua posizione di impiego; Figure 3 is a schematic front elevation view of a second embodiment of a hot stamping device, particularly for refractory and / or rigid materials, according to the invention, in its position of use;
la figura 4 Ã ̈ una sezione in scala ingrandita dello strato polimerico elasticamente deformabile dei dispositivi rappresentati nelle figure precedenti. Figure 4 is a section on an enlarged scale of the elastically deformable polymeric layer of the devices shown in the previous figures.
Con particolare riferimento a tali figure, il dispositivo secondo il trovato, indicato globalmente nelle due forme di realizzazione proposte con i numeri di riferimento la e lb, comprende una struttura portante 2 di supporto a cui à ̈ associato almeno un elemento premitore 4, il quale si muove almeno lungo una prima direzione di traslazione 3, che, in queste particolari forme di realizzazione, risulta essere sostanzialmente perpendicolare al piano di appoggio della struttura portante 2. With particular reference to these figures, the device according to the invention, generally indicated in the two proposed embodiments with the reference numbers la and 1b, comprises a supporting structure 2 to which at least one pressing element 4 is associated, which it moves at least along a first direction of translation 3, which, in these particular embodiments, is substantially perpendicular to the support plane of the supporting structure 2.
Più specificatamente, l'elemento premitore 4, scorrendo lungo detta prima direzione di traslazione 3, passa da una posizione di riposo ad una posizione di impiego . Nella posizione di impiego l'elemento premitore 4 applica una pressione ad un oggetto da decorare 6 attraverso due elementi interposti, ossia mezzi decorativi 5 trasferibili a caldo ed uno strato 7 di materiale polimerico elasticamente deformabile. More specifically, the pressing element 4, sliding along said first translation direction 3, passes from a rest position to a position of use. In the position of use, the pressing element 4 applies pressure to an object to be decorated 6 through two interposed elements, that is to say, decorative means 5 which can be transferred by heat and a layer 7 of elastically deformable polymeric material.
In particolare, tale strato 7 Ã ̈ a diretto contatto con l'elemento premitore 4 ed i mezzi decorativi 5 sono a diretto contatto con l'oggetto da decorare 6. In particular, this layer 7 is in direct contact with the pressing element 4 and the decorative means 5 are in direct contact with the object to be decorated 6.
Secondo il trovato, lo strato 7, il cui spessore à ̈ variabile a seconda delle esigenze costruttive ed applicative, comprende mezzi generatori di calore 10 finalizzati al riscaldamento dei mezzi di decorativi 5 trasferibili a caldo da applicare sull'oggetto da decorare 6. According to the invention, the layer 7, whose thickness is variable according to the construction and application requirements, comprises heat generating means 10 aimed at heating the heat transferable decorative means 5 to be applied on the object to be decorated 6.
Più dettagliatamente, lo strato 7 comprende una membrana 8 sostanzialmente lastriforme e realizzata in un materiale termoconduttore elastico che, in queste particolari forme di realizzazione, risulta essere silicone . More specifically, the layer 7 comprises a membrane 8 which is substantially sheet-like and made of an elastic heat-conducting material which, in these particular embodiments, is silicone.
All'interno di detta membrana 8 sono presenti i mezzi generatori di calore 10 che sono, nello specifico, definiti da un tessuto metallico 11 che, tramite due capi 9 di alimentazione elettrica associati a due tratti d'estremità 13 del tessuto metallico 11, viene attraversato da corrente elettrica. In particolare il tessuto metallico 11 comprende una maglia di fili elettroconduttori 12 con estremità opposte 13. Inside said membrane 8 there are the heat generating means 10 which are, specifically, defined by a metal fabric 11 which, by means of two power supply heads 9 associated with two end portions 13 of the metal fabric 11, is crossed by electric current. In particular, the metallic fabric 11 comprises a mesh of electroconductive wires 12 with opposite ends 13.
La maglia di fili elettrocondutori 12 possono essere costituiti da fili in rame o altro materiale elettroconduttore, in queste particolari forme di realizzazione la maglia di fili elettroconduttori 12 Ã ̈ costituita da fili di acciaio, materiale che offre una buona resistenza meccanica alle sollecitazioni a cui il tessuto metallico 11 Ã ̈ sottoposto durante il ciclo di decorazione . The mesh of electroconductive wires 12 can be made up of copper wires or other electroconductive material, in these particular embodiments the mesh of electroconductive wires 12 is made up of steel wires, a material that offers good mechanical resistance to the stresses to which the metallic fabric 11 is subjected during the decoration cycle.
La membrana 8, inoltre, à ̈ in continua tensione meccanica grazie a mezzi di trattenimento 14 che la trattengono attraverso i due tratti di estremità 13. Furthermore, the membrane 8 is in continuous mechanical tension thanks to retaining means 14 which retain it through the two end sections 13.
Attraverso i mezzi di trattenimento 14 viene inoltre fornita alla membrana 8 la corrente elettrica tramite dei morsetti di alimentazione elettrica. Through the holding means 14, the electric current is also supplied to the membrane 8 by means of electrical power supply terminals.
II circuito di alimentazione comprende mezzi regolatori, non illustrati nelle figure citate, e mezzi rilevatori di temperatura 26 che, operativamente collegati ai mezzi regolatori, permettono di rilevare la temperatura sulla superficie della membrana 8 e di regolare, di conseguenza, la corrente per ottenere una costante temperatura prefissata. The power supply circuit comprises regulating means, not shown in the aforementioned figures, and temperature sensing means 26 which, operatively connected to the regulating means, allow to detect the temperature on the surface of the membrane 8 and consequently to regulate the current to obtain a constant preset temperature.
Per quanto concerne i mezzi premitori 4, che applicano una pressione direttamente sulla membrana 8, questi comprendono un elemento di supporto 16 ed una testa di contatto 15. As regards the pressing means 4, which apply pressure directly on the membrane 8, these comprise a support element 16 and a contact head 15.
La testa di contatto 15 Ã ̈ propriamente associata girevolmente, in modo folle, all'elemento di supporto 16. In particolare la testa di contatto 15 Ã ̈ un rullo 28 di forma sostanzialmente cilindrica con base circolare ad asse di rotazione 21 sostanzialmente trasversale alla prima direzione di traslazione 3. Il rullo 28 risulta essere di dimensioni variabili a seconda della superficie da decorare e di materiale resistente alla temperatura della membrana 8. The contact head 15 is properly associated rotatably, in an idle way, to the support element 16. In particular, the contact head 15 is a substantially cylindrical roller 28 with a circular base with a rotation axis 21 substantially transverse to the first. direction of translation 3. The roller 28 has variable dimensions according to the surface to be decorated and is made of a material resistant to the temperature of the membrane 8.
L'elemento decorativo 5, a diretto contatto con la membrana 8, à ̈ vantaggiosamente posizionato su una pellicola multistrato 22, comunemente chiamata "foil decorativo". La pellicola multistrato 22 comprende principalmente tre strati di cui, in sequenza, un primo strato di adesivo termoreagente che, nella posizione di impiego à ̈ a contatto con l'oggetto da decorare 6, un secondo strato di supporto plastico che funge da base per il terzo strato colorato che definisce la decorazione finale, tale terzo strato nella posizione di impiego à ̈ a contatto diretto con la membrana 8. The decorative element 5, in direct contact with the membrane 8, is advantageously positioned on a multilayer film 22, commonly called "decorative foil". The multilayer film 22 mainly comprises three layers of which, in sequence, a first layer of heat-reactive adhesive which, in the position of use is in contact with the object to be decorated 6, a second plastic support layer which acts as a base for the third colored layer that defines the final decoration, this third layer in the position of use is in direct contact with the membrane 8.
Come la membrana 8, anche la pellicola multistrato 22 Ã ̈ tenuta in tensione meccanica attraverso mezzi di avvolgimento 18. Like the membrane 8, the multilayer film 22 is also held in mechanical tension by winding means 18.
Più specificatamente, i mezzi di avvolgimento 18 comprendono una prima bobina 23, da cui si srotola la pellicola multistrato 22 con l'elemento decorativo 5 intatto, una seconda bobina 24, in cui di arrotola la pellicola multistrato 22 in cui l'elemento decorativo 5 risulta assente per il trasferimento dello stesso sull'oggetto da decorare 6, e da elementi di tensionamento, conosciuti dal tecnico del ramo e quindi non descritti nel dettaglio, tra la prima bobina 23 e la seconda bobina 24 per agevolare lo scorrimento ed il tensionamento della pellicola multistrato 22. More specifically, the winding means 18 comprise a first reel 23, from which the multilayer film 22 with the decorative element 5 intact is unrolled, a second reel 24, in which the multilayer film 22 is rolled into which the decorative element 5 is absent due to its transfer to the object to be decorated 6, and from tensioning elements, known to the person skilled in the art and therefore not described in detail, between the first reel 23 and the second reel 24 to facilitate the sliding and tensioning of the multilayer film 22.
Infine, i dispositivi la e lb comprendono mezzi di supporto 17, associati alla struttura portante 2, atti a sostenere l'oggetto da decorare 6. Finally, the devices la and 1b comprise support means 17, associated with the supporting structure 2, suitable for supporting the object to be decorated 6.
Nella prima forma di realizzazione la, illustrata nelle figure 1 e 2, l'elemento premitore 4 e quindi il rullo 28, dopo esser arrivato a fine corsa della prima direzione di traslazione 3, ossia nella posizione di impiego, risulta mobile lungo una seconda direzione di traslazione 19. In the first embodiment la, illustrated in Figures 1 and 2, the pressing element 4 and therefore the roller 28, after reaching the end of the stroke of the first translation direction 3, i.e. in the position of use, is movable along a second direction translation 19.
Tale seconda direzione di traslazione 19 Ã ̈ sostanzialmente trasversale alla prima direzione di traslazione 3 e parallela alla membrana 8. Inoltre, in tale forma di realizzazione, i mezzi di supporto 17 sono associati saldamente alla struttura portante 2 e comprendono elementi di serraggio per il trattenimento dell'oggetto da decorare 6. This second translation direction 19 is substantially transverse to the first translation direction 3 and parallel to the membrane 8. Furthermore, in this embodiment, the support means 17 are firmly associated with the supporting structure 2 and comprise clamping elements for holding of the object to be decorated 6.
Questa forma di realizzazione à ̈ consigliabile per decorazione su superficie sostanzialmente planari. This embodiment is recommended for decoration on substantially planar surfaces.
Nella seconda forma di realizzazione lb, illustrata in figura 3, i mezzi di trattenimento 14, oltre a mantenere in tensione meccanica la membrana 8, sono associati scorrevolmente alla struttura portante 2 lungo una terza direzione di traslazione 20 sostanzialmente trasversale alla prima direzione di traslazione 3. In the second embodiment 1b, illustrated in Figure 3, the retaining means 14, in addition to keeping the membrane 8 under mechanical tension, are slidingly associated with the supporting structure 2 along a third translation direction 20 substantially transverse to the first translation direction 3 .
Inoltre, in tale forma di realizzazione, i mezzi di supporto 17 sono associati girevolmente alla struttura di supporto. Furthermore, in this embodiment, the support means 17 are rotatably associated with the support structure.
Più particolarmente, essi comprendono elementi di serraggio per il trattenimento dell'oggetto da decorare 6 che possono ruotare attorno ad un asse di rotazione sostanzialmente parallelo all'asse di rotazione 21 del rullo 28. More particularly, they comprise clamping elements for retaining the object to be decorated 6 which can rotate around an axis of rotation substantially parallel to the axis of rotation 21 of the roller 28.
Questa forma di realizzazione del dispositivo lb à ̈ consigliabile per trasferire decorazioni su superfici sostanzialmente ellittiche o cilindriche. This embodiment of the device 1b is advisable for transferring decorations on substantially elliptical or cylindrical surfaces.
L'impiego dei dispositivi la e lb secondo il trovato à ̈ il seguente. The use of the devices 1a and 1b according to the invention is as follows.
I mezzi di alimentazione del circuito elettrico alimentano i due capi 9 della membrana 8 attraverso i morsetti di alimentazione compresi nei mezzi di trattenimento 14. The power supply means for the electric circuit feed the two ends 9 of the membrane 8 through the power supply terminals included in the retaining means 14.
Conseguentemente la maglia di fili elettroconduttori 12 offre una resistenza naturale al passaggio della corrente dovuta alla sezione ridotta dei fili stessi; tale resistenza riscalda i fili secondo l'effetto Joule, infatti la maglia di fili elettroconduttori 12 Ã ̈ composta da fili con sezione dimensionata in modo tale da avere una resistenza in modo da ottenere la temperatura prefissata necessaria per il funzionamento dei dispositivi la e lb. Consequently, the mesh of electroconducting wires 12 offers a natural resistance to the passage of current due to the reduced section of the wires themselves; this resistance heats the wires according to the Joule effect, in fact the mesh of electroconducting wires 12 is composed of wires with a section sized in such a way as to have a resistance so as to obtain the pre-set temperature necessary for the operation of the devices la and lb.
II tessuto metallico 11 si riscalda e trasferisce il suo calore alla superficie esterna della membrana 8 attraverso lo strato 7 di silicone. The metallic fabric 11 heats up and transfers its heat to the outer surface of the membrane 8 through the silicone layer 7.
Su tale strato 7, presente su entrambe le superfici opposte della membrana 8, viene rilevata l'effettiva temperatura tramite i mezzi rilevatori di temperatura 26. On this layer 7, present on both opposite surfaces of the membrane 8, the actual temperature is detected by means of the temperature detecting means 26.
Più specificatamente, i mezzi rilevatori di temperatura 26 possono essere di tipo ottico, di tipo resistivo o di altro tipo finalizzato al rilevamento della temperatura . More specifically, the temperature detecting means 26 can be of the optical type, of the resistive type or of another type aimed at detecting the temperature.
In queste particolari forme di realizzazione i mezzi rilevatori di temperatura 26 comprendono sensori di tipo ottico. In these particular embodiments, the temperature detecting means 26 comprise sensors of the optical type.
La lettura della temperatura viene poi inviata, come informazione, ai mezzi di regolazione che, a seconda del dato ricevuto in retroazione, modulano la corrente per aumentare, diminuire o lasciare invariata la temperatura superficiale della membrana 8. The temperature reading is then sent, as information, to the adjustment means which, according to the data received in feedback, modulate the current to increase, decrease or leave unchanged the surface temperature of the membrane 8.
La regolazione della temperatura deve essere molto precisa al fine di garantire la temperatura idonea per il trasferimento dell'elemento decorativo. The temperature regulation must be very precise in order to guarantee the suitable temperature for the transfer of the decorative element.
In particolare il range di variazione accettabile dei dispositivi la e lb à ̈ di pochi gradi centigradi, quantificabile in 4-5 gradi centigradi. In particular, the acceptable range of variation of the devices la and lb is a few degrees centigrade, quantifiable in 4-5 degrees centigrade.
Inoltre, la temperatura della membrana 8 viene mantenuta costantemente sotto controllo anche nelle fasi intermedie tra una fase di decorazione e l'altra. La regolazione continua sopperisce anche a variazioni di temperatura ambientali dovuti sia a sbalzi di temperatura temporanei che variazioni di temperatura cicliche stagionali. Furthermore, the temperature of the membrane 8 is constantly kept under control even in the intermediate phases between one decoration phase and the next. The continuous regulation also compensates for environmental temperature variations due to both temporary temperature changes and seasonal cyclical temperature variations.
Una volta definita la temperatura superficiale della membrana 8, compatibilmente con la temperatura di reazione richiesta dalla pellicola multistrato 22, al fine di far aderire la decorazione all'oggetto da decorare, si procede con l'azione meccanica di pressione . Once the surface temperature of the membrane 8 has been defined, compatibly with the reaction temperature required by the multilayer film 22, in order to make the decoration adhere to the object to be decorated, one proceeds with the mechanical action of pressure.
In particolare l'elemento premitore 4 si muove lungo la prima direzione di traslazione 3 premendo contemporaneamente la membrana 8 e la pellicola multistrato 22 contro l'oggetto da decorare 6. In particular, the pressing element 4 moves along the first direction of translation 3 by simultaneously pressing the membrane 8 and the multilayer film 22 against the object to be decorated 6.
La combinazione di temperatura e pressione fanno reagire il primo strato adesivo termoreagente della pellicola multistrato 22 e lo strato di inchiostro serigrafato sull'oggetto da decorare 6, permettendo l'adesione dell'elemento decorativo 5 esclusivamente sui tratti di superficie precedentemente trattati con l'inchiostro serigrafato in precedenza. The combination of temperature and pressure cause the first heat-reactive adhesive layer of the multilayer film 22 to react and the layer of silk-screened ink on the object to be decorated 6, allowing the adhesion of the decorative element 5 exclusively on the surface sections previously treated with the ink. screen printed previously.
In particolare, il monitoraggio continuo della temperatura permette di ottenere una membrana 8 ad una temperatura costante durante tutto il processo di decorazione, compensando anche drastiche variazioni di velocità del ciclo. In particular, the continuous monitoring of the temperature makes it possible to obtain a membrane 8 at a constant temperature throughout the decoration process, also compensating for drastic variations in the speed of the cycle.
Precedentemente, alla fase di azione meccanica di pressione, l'oggetto da decorare 6 subisce un processo di serigrafia, noto al tecnico del ramo, al fine di preparare la superficie dell'oggetto da decorare 6 alla reazione termica con l'adesivo della pellicola multistrato 22. Prior to the mechanical pressure action step, the object to be decorated 6 undergoes a screen printing process, known to the skilled in the art, in order to prepare the surface of the object to be decorated 6 for the thermal reaction with the adhesive of the multilayer film. 22.
Successivamente, ad una prima decorazione, viene sostituito l'oggetto decorato con un nuovo oggetto da decorare 6, posizionandolo sui mezzi di supporto 17. Si rinnova la pellicola multistrato 22 facendo scorrere la stessa dalla prima bobina 23 alla seconda bobina 24, mantenendola sempre in tensione meccanica ed in questo modo il dispositivo può ciclicamente decorare più oggetti . Subsequently, after a first decoration, the decorated object is replaced with a new object to be decorated 6, positioning it on the support means 17. The multilayer film 22 is renewed by sliding it from the first reel 23 to the second reel 24, always keeping it in mechanical tension and in this way the device can cyclically decorate more objects.
Il mantenimento in tensione meccanica sia della membrana 8 che della pellicola multistrato 22 risulta fondamentale per il processo di decorazione, al fine di garantire un'adesione uniforme della decorazione, evitando arricciamenti involontari della pellicola multistrato 22 o della membrana 8 durante il processo di decorazione. Maintaining mechanical tension both of the membrane 8 and of the multilayer film 22 is essential for the decoration process, in order to guarantee uniform adhesion of the decoration, avoiding involuntary curling of the multilayer film 22 or of the membrane 8 during the decoration process.
Si nota inoltre che il rullo 28 applica sostanzialmente una linea di pressione sulla superficie da decorare, permettendo di utilizzare attuatori pneumatici di movimentazione con dimensioni ridotte, richiedendo pressioni di esercizio ben inferiori rispetto ai dispositivi tradizionali, più specificatamente solo qualche bar di pressione. It is also noted that the roller 28 substantially applies a pressure line on the surface to be decorated, allowing the use of pneumatic handling actuators with reduced dimensions, requiring operating pressures much lower than traditional devices, more specifically only a few bars of pressure.
Infatti, nella maggior parte dei dispositivi noti, la pressione viene applicata contemporaneamente su tutta la superficie da decorare e si ha un elevata probabilità che alcune particelle di aria rimangano imprigionate tra la pellicola multistrato 22 e la superficie dell'oggetto da decorare 6. Per far defluire le particelle di aria imprigionate verso l'esterno si deve applicare una pressione elevata. In fact, in most of the known devices, pressure is applied simultaneously on the entire surface to be decorated and there is a high probability that some air particles remain trapped between the multilayer film 22 and the surface of the object to be decorated 6. To make high pressure must be applied to drain the trapped air particles outwards.
Nel trovato illustrato la superficie di contatto à ̈ sostanzialmente distribuita lungo una linea, dove difficilmente possono rimanere imprigionate particelle di aria e la successiva pressione applicata lungo una linea verso l'estremità della decorazione aiuta a far defluire eventuali particelle di aria verso l'esterno. Questa operazione non richiede dunque pressioni di esercizio elevate, limitandosi a pochi bar. In the illustrated invention, the contact surface is substantially distributed along a line, where air particles can hardly remain trapped and the subsequent pressure applied along a line towards the end of the decoration helps to allow any air particles to flow outwards. This operation therefore does not require high operating pressures, being limited to a few bars.
Conseguentemente gli organi di movimentazione richiedono attuatori di dimensioni ridotte. Questa riduzione degli ingombri permette l'alloggiamento del dispositivo in spazi limitati, come ad esempio in serie a macchine esistenti di serigrafia, oppure in stazione di lavoro libere in macchine serigrafiche, sfruttando il manipolatore che movimenta il pezzo serigrafato da decorare, riducendo ulteriormente il tempo ciclo. Consequently, the moving members require actuators of reduced dimensions. This reduction in size allows the device to be housed in limited spaces, such as in series with existing screen printing machines, or in free work stations in screen printing machines, using the manipulator that moves the screen-printed piece to be decorated, further reducing time. cycle.
In particolare, nella prima forma di realizzazione l'elemento premitore 4 trasla lungo la prima direzione di traslazione 3 in modo da poter applicare indirettamente una pressione sulla superficie dell'oggetto da decorare 6 nella posizione di impiego. In particolare l'elemento premitore 4, attraverso il rullo 28, Ã ̈ a diretto contatto con la membrana 8 che, a sua volta, preme la pellicola multistrato 22 che, conseguentemente, preme la superficie dell'oggetto da decorare 6. In particular, in the first embodiment the pressing element 4 translates along the first direction of translation 3 so as to be able to indirectly apply a pressure on the surface of the object to be decorated 6 in the position of use. In particular, the pressing element 4, through the roller 28, is in direct contact with the membrane 8 which, in turn, presses the multilayer film 22 which, consequently, presses the surface of the object to be decorated 6.
Successivamente, l'elemento premitore 4 trasla lungo la seconda direzione di traslazione 19, garantendo una continua pressione sull'oggetto da decorare 6, facendo ruotare liberamente il rullo 28 sulla membrana 8. Subsequently, the pressing element 4 translates along the second translation direction 19, ensuring continuous pressure on the object to be decorated 6, making the roller 28 rotate freely on the membrane 8.
Nella seconda forma di realizzazione, l'elemento premitore 4 trasla esclusivamente lungo la prima direzione di traslazione 3, applicando indirettamente una pressione sulla superficie dell'oggetto da decorare 6, come illustrato nella prima forma di realizzazione. Più specificatamente, nel dispositivo lb i mezzi di trattenimento 14 traslano la membrana 8 lungo la terza direzione di traslazione 20. In the second embodiment, the pressing element 4 translates exclusively along the first translation direction 3, indirectly applying pressure on the surface of the object to be decorated 6, as illustrated in the first embodiment. More specifically, in the device 1b the holding means 14 translate the membrane 8 along the third translation direction 20.
Particolarmente i mezzi di supporto 17, associati girevolmente alla struttura portante 2, ruotano in sincronia con la traslazione della membrana 8, garantendo che la velocità periferica della superficie dell'oggetto da decorare 6 sia uguale alla velocità di traslazione della membrana 8. In particular, the support means 17, rotatably associated with the supporting structure 2, rotate in synchrony with the translation of the membrane 8, ensuring that the peripheral speed of the surface of the object to be decorated 6 is equal to the translation speed of the membrane 8.
Essendo il rullo 28 ed i mezzi di supporto 17 associati girevolmente attorno a due assi di rotazione paralleli fra loro, la traslazione della membrana 8 e della pellicola multistrato 22 in pressione tra il rullo 28 e l'oggetto da decorare 6, permettono al rullo 28 di applicare una continua linea di pressione sulla superficie dell'oggetto da decorare 6. Since the roller 28 and the support means 17 are rotatably associated around two rotation axes parallel to each other, the translation of the membrane 8 and of the multilayer film 22 under pressure between the roller 28 and the object to be decorated 6, allows the roller 28 to apply a continuous line of pressure on the surface of the object to be decorated 6.
Vantaggiosamente, i mezzi si trattenimento 14 traslano lungo la terza direzione di traslazione 20 per una distanza utile al fine di far aderire completamente l'elemento decorativo 5 all'oggetto da decorare 6. Advantageously, the holding means 14 translate along the third direction of translation 20 for a useful distance in order to make the decorative element 5 adhere completely to the object to be decorated 6.
Più specificatamente, la pellicola multistrato 22 segue il movimento della membrana 8, avvolgendosi sulla seconda bobina 24 dopo un primo processo di decorazione, presentando una nuova area della pellicola multistrato 22 con un nuovo elemento decorativo 5 da trasferire su un altro oggetto da decorare 6. More specifically, the multilayer film 22 follows the movement of the membrane 8, winding on the second reel 24 after a first decoration process, presenting a new area of the multilayer film 22 with a new decorative element 5 to be transferred onto another object to be decorated 6.
Si à ̈ in pratica constato come il dispositivo per stampa a caldo, particolarmente per materiali refrattari e/o rigidi, secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato in quanto consente di diminuire gli scarti di produzione, garantendo una temperatura costante ed omogenea durante tutto il processo di decorazione, evitando così che diverse parti della decorazione non aderiscano perfettamente alla superficie da decorare. In practice it has been found that the hot stamping device, particularly for refractory and / or rigid materials, according to the invention fully achieves the intended aim as it allows to reduce production waste, ensuring a constant and homogeneous temperature throughout the decoration process, thus avoiding that different parts of the decoration do not adhere perfectly to the surface to be decorated.
Un ulteriore vantaggio del dispositivo per stampa a caldo secondo il trovato à ̈ quello di essere installabile in serie a macchine serigrafiche, macchine di stampaggio o addirittura in postazioni di lavoro di macchine serigrafiche esistenti, grazie alle sue ridotte dimensioni. A further advantage of the hot stamping device according to the invention is that it can be installed in series with screen printing machines, molding machines or even in workstations of existing screen printing machines, thanks to its small size.
Un altro vantaggio del dispositivo per stampa a caldo secondo il trovato à ̈ quello di aver aumentato la capacità produttiva rispetto alla tecnica nota, riducendo il tempo ciclo richiesto per la decorazione, in quanto il riscaldamento della membrana à ̈ indipendente dalla velocità del dispositivo. Another advantage of the hot stamping device according to the invention is that of having increased the production capacity with respect to the known art, reducing the cycle time required for the decoration, since the heating of the membrane is independent of the speed of the device.
Un ulteriore vantaggio del dispositivo per stampa a caldo secondo il trovato à ̈ quello di aver ridotto i costi produzione, infatti la membrana con mezzi generatori di calore ha un tempo vita molto più elevato rispetto alle membrane riscaldate per contatto, non essendo sottoposta a continui shock termici di raffreddamento e riscaldamento; ne consegue che la sostituzione della membrana viene richiesta con meno frequenza ed i costi di manutenzione ed i tempi di fermo macchina per la sostituzione della stessa si riducono drasticamente. A further advantage of the hot stamping device according to the invention is that of having reduced production costs, in fact the membrane with heat generating means has a much longer life time than the membranes heated by contact, as it is not subjected to continuous shocks. thermal cooling and heating; it follows that the replacement of the diaphragm is required less frequently and the maintenance costs and downtime for the replacement of the same are drastically reduced.
Il dispositivo per stampa a caldo, particolarmente per materiali refrattari e/o rigidi,, così concepito, à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. The device for hot stamping, particularly for refractory and / or rigid materials, thus conceived, is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept.
Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. Furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.
In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico,nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall'ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni. In practice, the materials employed, so long as compatible with the specific use, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to requirements without thereby abandoning the scope of protection of the following claims.
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