ITMO20120020A1 - Macchina per la elettromarcatura di grandi superficie metalliche e procedimento relativo - Google Patents

Description

MACCHINA PER LA ELETTROMARCATURA DI GRANDI SUPERFICIE METALLICHE E PROCEDIMENTO RELATIVO.

Campo di applicazione

La presente invenzione si riferisce ad una macchina per la decorazione con elettromarcatura di grandi superficie metalliche, ossia ad una macchina che provvede a decorare la superficie di grandi lastre metalliche, od anche lamierino metallico da rotolo, con un procedimento di marcatura elettrochimica di decorazione, realizzando l’operazione di decorazione in modo rapido così da ottenere capacità di lavorazione per una produzione industriale massiva ed a costo contenuto.

Arte nota

Lo stato della tecnica comprende il notissimo procedimento di elettromarcatura di superficie metalliche ove con un elettrodo ed un elemento assorbente la soluzione di attacco, interposto tra l’elettrodo e la superficie metallica, viene attivata l’azione elettrochimica di ossidazione localizzata del metallo interessato ed esposto a detta azione.

Nella elettromarcatura viene spesso utilizzato una mascheratura per la esecuzione di forme ben precise dell’ossidazione, così da realizzare le forme di caratteri tipografici, quindi di realizzare scritte, figure, disegni ecc. per mantenere le medesime stabilmente applicate alla superficie metallica.

Peraltro, à ̈ noto altresì nella tecnica, che l’azione di elettromarcatura delle superficie metalliche, possibile quando la superficie metallica conduce anche una debole corrente elettrica, per eccitare l’azione d’attacco alla superficie metallica dalle soluzioni chimiche impiegate, viene effettuata manualmente, così da limitare l'impiego di questo tipo di scrittura/decorazione a zone limitate di superficie metallica. In commercio sono disponibili soluzioni chimiche d’attacco impiegabili per l’elettromarcatura dei vari metalli nonché per alluminio non anodizzato, ma con risultati di marcatura insoddisfacenti se l’obbiettivo della lavorazione à ̈ quello di ottenere grandi quantità di lastre o superficie metallica decorata, perché la lavorazione deve essere effettuata a mano.

Nella tecnica per decorare superficie metalliche, di piccola ma anche di grande superficie ed in grande quantità, sono stati impiegati i più svariati modi di stampa superficiale. Sono noti procedimenti serigrafici e tampografici ad inchiostro, che viene trasferito e rilasciato sulla superficie metallica senza penetrare in essa e rimanendo come un sottilissimo strato di inchiostro sulla superficie. Tutti però realizzano un decoro che col tempo e con l’uso à ̈ destinato ad essere perso per asportazione dell'inchiostro riportato, ancorché consolidato, dalla superficie metallica.

Come detto più sopra solo l'azione di elettromarcatura risulta resistente nel tempo in quanto essa penetra nel metallo stesso della superficie trattata, anche se in profondità assai minima dell’ordine di qualche decina di nanometri e può essere asportata solo con abrasione meccanica, cioà ̈ asportando il metallo stesso della superficie.

Infatti, il limite attuale della tecnica sta nella impossibilità di applicare un trattamento di decorazione superficiale per elettromarcatura delle lastre metalliche con produzioni di grandi quantità di superficie trattata, proprio per la limitazione dell’operazione eseguita manualmente.

Infine, i procedimenti di decorazione serigrafia a retino o con trasferimento di inchiostro tipici delle decorazioni di grandi superficie in altri campi, come le piastrelle ceramiche, la carta ecc. non possono essere trasferite in questo campo proprio per la peculiarità della operazione di elettromarcatura, ove nel ristretto spazio tra elettrodo e superficie da decorare si forma una minicella elettrolitica localizzata che modifica il metallo della superficie per farlo virare dal colore originale al tipico colore del suo ossido.

Tale stato della tecnica à ̈ suscettibile di notevoli perfezionamenti con riguardo alla possibilità di realizzare una macchina di elettromarcatura, per grandi superficie metalliche e relativo procedimento di decorazione per marcatura elettrochimica, che superi l'impossibilità di decorazione rapida delle grandi superficie e renda veloce, pratico ed agevole l’applicazione alla superficie di lastre metalliche od a lamierino metallico da rotolo di un decoro, disegno, grafia o scritturazione.

Il problema tecnico, quindi, che sta alla base della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un procedimento di lavorazione che riproduca l'azione di elettromarcatura su grandi superficie metalliche come le lastre metalliche od il lamierino metallico da rotolo in modo efficace e rapido.

Uno scopo insito nel problema tecnico precedente à ̈ quello di realizzare una macchina che lavorando su grandi lastre metalliche in foglio o su lamierino metallico da rotolo applichi il procedimento di elettromarcatura in modo rapido ed industrialmente apprezzabile per grandi quantità di superficie trattata.

Infine, una ulteriore parte del problema tecnico più sopra esposto riguarda la realizzazione di una macchina di elettromarcatura su grandi superficie metalliche che risulti economica da gestire e permetta di lavorare ininterrottamente anche per più ore così da coprire uno o più turni di lavoro consecutivi ed, infine, possa adattarsi a variazioni di produzioni rapide sia nella variazione di scritturazione/decoro sia nel volume di produzione.

Sommario dell'invenzione

Questo problema tecnico à ̈ risolto, secondo la presente invenzione, da un procedimento di elettromarcatura su grandi superficie metalliche in cui un elettrodo ed un tampone imbevuto di soluzione d'attacco à ̈ dotato di movimento rispetto alla superficie metallica in trattamento, portato così a ricoprire l'intera superficie in trattamento con più passaggi; il movimento di avanzamento e ricopertura essendo posseduto indifferentemente dall'elettrodo o dalla lastra, o lamierino metallico da rotolo, in modo combinato, a realizzare detto movimento con passaggio dell'elettrodo ripetuto più volte sulla medesima parte di superficie che deve essere trattata.

In una forma specifica il metodo di trattamento con elettromarcatura chimica in cui il movimento dell'elettrodo à ̈ del tipo alternato in direzione trasversale alla lunghezza della lastra o lamierino metallico da rotolo.

In una ulteriore forma di trattamento con elettromarcatura chimica il movimento di avanzamento e di ritorno della lastra o lamierino metallico da rotolo avviene a completa lunghezza del tratto di superficie metallica in trattamento.

In una specifica forma di trattamento con elettromarcatura chimica il movimento di avanzamento della lastra o lamierino metallico da rotolo, nei successivi passaggi ripetuti dell'elettrodo, à ̈ di lunghezza maggiore de! movimento di ritorno, così da far avanzare la lastra o lamierino metallico da rotolo per passi successivi nella posizione di lavoro dell'elettrodo.

Una macchina per il trattamento di marcatura elettrochimica di superficie metalliche, comprende; un elettrodo posto in movimento sulla superficie metallica da trattare; un tampone imbevuto in soluzione d'attacco per lo specifico metallo in trattamento; un alimentatore di corrente elettrica, adatta al trattamento di elettromarcatura del detto metallo, con un conduttore collegato all’elettrodo e l'altro conduttore collegato alla superficie metallica in trattamento; e, per trattare grandi superficie metalliche su lastre o su lamierino metallico da rotolo, la lastra od il lamierino metallico à ̈ posta in un meccanismo di elettromarcatura in modo mobile, così da consentire all'elettrodo l’azione elettrochimica di marcatura sulla superficie da trattare anche se l’elettrodo à ̈ di dimensioni contenute rispetto alla detta superficie; l’elettrodo essendo mobile nel o col meccanismo di elettromarcatura; il tampone essendo imbevuto con la soluzione d’attacco ad intervalli regolari.

In una ulteriore forma costruttiva la macchina presenta il meccanismo di elettromarcatura che comprende un rullo di appoggio e contrasto all’elettrodo, un rullo raffreddato mediante fori interni con un liquido di raffreddamento, e coppie di rulli di trascinamento per il moto della superficie metallica in trattamento, così la lastra od il lamierino metallico possono avanzare e retrocedere anche più volte nella posizione dell’elettrodo.

In una forma costruttiva perfezionata la macchina presenta l'elettrodo posto almeno in moto alternato in direzione trasversale alla lunghezza della lastra o lamierino metallico e del moto della stessa nella posizione dell’elettrodo.

Inoltre, in una realizzazione preferita l’elettrodo à ̈ realizzato in unico elemento a ricoprire la completa larghezza della lastra o lamierino metallico da rotolo, essendo dotato di percorso interno per un liquido di raffreddamento.

Più ancora, in una forma costruttiva perfezionata, l’elettrodo à ̈ suddiviso in elementi o sezioni alimentate separatamente dalla soluzione d’attacco, dai conduttori di corrente elettrica e con specifiche tubazioni per la connessione del liquido di raffreddamento.

Inoltre, in una realizzazione ulteriormente perfezionata il tampone à ̈ realizzato con un nastro in feltro, avente completa larghezza dell’elettrodo, ed interposto tra esso e la superficie metallica in trattamento; il meccanismo di elettromarcatura comprende un meccanismo di movimento del nastro di feltro in cui à ̈ presente un rullo di alimentazione del nastro di feltro, un tensionatore a monte dell'elettrodo, rulli motorizzati di trascinamento del feltro a valle dell'elettrodo, nonché un rullo di avvolgimento del nastro di feltro usato.

In una specifica forma costruttiva di una macchina di elettromarcatura chimica, per realizzare una decorazione della superficie trattata, viene realizzata una mascheratura, costituita da un materiale che resistente all'azione di attacco della soluzione impiegata ad impedire l’effetto di ossidazione da elettromarcatura ove necessario, e posta sulla superficie da trattare, per ottenere un decoro desiderato con l'azione di elettromarcatura solo nella parte di superficie metallica non protetta dalla mascheratura; detta mascheratura essendo rimossa dopo il trattamento.

Più ancora, in una forma applicativa la mascheratura à ̈ realizzata con un film adesivo, pre-inciso od anche inciso direttamente sulla superficie da trattare mediante incisione laser; il film viene asportato prima del trattamento ove l'azione di ossidazione elettrochimica à ̈ necessaria nella realizzazione del decoro; il film essendo resistente alla specifica soluzione d'attacco utilizzata.

Inoltre, in una variante di applicazione, la mascheratura à ̈ realizzata con un prodotto liquido consolidato, come un inchiostro, resistente alla specifica soluzione d'attacco, per mascherare le parti di superficie da non ossidare col trattamento.

Infine, in una ulteriore forma di realizzazione la mascheratura à ̈ realizzata con un retino, resistente alla specifica soluzione d'attacco, fissato alla lastra o lamierino metallico in rotolo; dopo il trattamento il retino viene asportato rimanendo integro ed applicato su una nuova superficie da trattare di altra lastra od altro tratto di lamierino metallico in rotolo.

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione, nella realizzazione di un procedimento di lavorazione che riproduca l’azione di elettromarcatura su grandi superficie metalliche, risulteranno dalla descrizione, fatta di seguito, di un esempio di realizzazione di macchina di decorazione con elettromarcatura su grandi lastre dato a titolo indicativo e non limitativo con riferimento alle nove tavole di disegno allegate.

Breve descrizione dei disegni

- La Figura 1 rappresenta una vista schematica in prospettiva della macchina di elettromarcatura per grandi lastre secondo la presente invenzione;

- Figura 2 rappresenta una sezione schematica longitudinale, secondo il senso dello spostamento delle lastre, della macchina di Figura 1 , in modo da vedere i componenti interni alla macchina;

- Figura 3 rappresenta una vista schematica in pianta della macchina di elettromarcatura di Figura 1 ;

- Figure 4 rappresenta una sezione schematica limitata ingrandita IV di Figura 2 per mostrare il percorso del nastro di feltro per il tampone in assorbimento della soluzione chimica d'impregnazione e sostituzione dello stesso con l’uso;

- Figura 5 rappresenta una vista schematica in prospettiva di un singolo tratto od elemento di elettrodo su cui sono presenti i vari attacchi di connessione elettrica, di adduzione della soluzione d'attacco e di connessione di un circuito con liquido di raffreddamento;

- Figura 6 rappresenta una vista schematica trasversale dell'elettrodo per il trattamento di elettromarcatura di grandi lastre di Figura 5;

- Figura 7 rappresenta una vista schematica prospettica del rullo di contrasto con i supporti a rotazione, rispetto alla struttura di supporto della macchina, per la connessione di un circuito con liquido di raffreddamento;

- Figura 8 rappresenta una sezione schematica VIII-VIII dell'elettrodo di Figura 6, rappresentata con due distinti tratti di elemento di elettrodo accostati;

- Figura 9 rappresenta una sezione schematica in pianta dei fori di raffreddamento interni all'elettrodo, con traccia IX-IX di Figura 6;

- Figura 10 rappresenta una sezione schematica limitata ed ingrandita, nella posizione indicata con X di Figura 2, del meccanismo di elettromarcatura con una forma costruttiva semplificata di elettrodo a tutta larghezza di lastra, vantaggiosamente utilizzato nella elettromarcatura completa ed uniforme della lastra o lamierino da rotolo in trattamento;

- Figura 11 rappresenta una sezione schematica longitudinale XI-XI del solo elettrodo semplificato di Figura 10;

- Figura 12 rappresenta una vista schematica prospettica del rullo rotante di contrasto con sezionato il rullo stesso per mostrare i fori longitudinali al rullo e realizzati in vicinanza del diametro esterno di appoggio della superficie inferiore della lastra metallica, o rotolo di lamiera metallica, in trattamento;

- Figura 13 rappresenta una sezione schematica su un piano assiale del rullo rotante di contrasto e dei supporti di rotazione e connessione del circuito del liquido di raffreddamento;

- Figura 14 rappresenta in forma schematica il movimento di un elettrodo trasversale alla lastra e della lastra stessa, per attivare l’azione di elettromarcatura chimica, con la macchina descritta nelle Figure precedenti; - Figura 15 rappresenta in forma schematica il movimento di un elettrodo longitudinale alla lastra e della lastra stessa, per attivare l’azione di elettromarcatura chimica, in una variante di forma costruttiva della macchina per elettromarcatura con media produzione;

- Figura 16 rappresenta in forma schematica il movimento di un elettrodo a spatola rotante sulla lastra e della lastra stessa, per attivare l’azione di elettromarcatura chimica, in una variante di forma costruttiva della macchina per elettromarcatura con media o limitata produzione ;

- Figura 17 rappresenta in forma schematica il movimento di un elettrodo a disco rotante sulla lastra e della lastra stessa, per attivare l’azione di elettromarcatura chimica, in una variante di forma costruttiva della macchina per elettromarcatura con media o limitata produzione.

Descrizione dettagliata di una macchina e procedimento di elettromarcatura su grandi superficie

Nelle Figure da 1 a 3 sono visibili una macchina di elettromarcatura per grandi superficie 1 , qui priva del mantello esterno per evidenziare meglio i costituenti interni. Una lastra metallica 2 à ̈ raffigurata in lavorazione di elettromarcatura; essa si sposta nella macchina secondo la direzione A come verrà descritto meglio in seguito. Un meccanismo di elettromarcatura 3 per grandi superficie viene spostato, con moto ovviamente alterno e centrato sulla mezzeria della lastra 2, nella direzione trasversale T, così da realizzare un moto orbitale, nella combinazione dei due moti della lastra e del meccanismo, per un elettrodo 4 alimentato con un conduttore e corrente elettrica adatta alla lavorazione di elettromarcatura dello specifico metallo della lastra. L'altro conduttore, anch'esso proveniente da un generatore, à ̈ connesso con un rullo rotante e di contrasto 5 della lastra a cui cede la continuità del contatto elettrico proprio nella posizione verticale dell’elettrodo 4. La lastra 2 à ̈ trascinata nel moto A da coppie di rulli 6, 7 ed 8 poste le prime due 6 e 7 a monte e valle della posizione dell’elettrodo 4, la terza 8 dopo la posizione del lavaggio 9 e la racla di raschiamento 10 dei residui dell’acqua di lavaggio coi residui della soluzione d’attacco chimico. Il meccanismo di elettromarcatura 3 à ̈ supportato scorrevole trasversalmente alla lastra 2 su guide 11 superiori e comprende oltre alle spalle 12 anche il rullo 13 di alimentazione del nastro di feltro 14, destinato a ricevere la soluzione d'attacco chimico e ad essere sostituito dopo un predeterminato tempo di lavoro con trazione su rulli motorizzati 15, ed infine avvolto su rullo di avvolgimento 16. Ciascuna coppia di rulli ruota in sincronismo per gli ingranaggi 17 ed agisce sulla lastra 2 con ruote in materiale morbido 18 per attrito. Le coppie di rulli di trascinamento sono tra loro connesse e poste in movimento con trasmissione del moto 19, vantaggiosamente a cinghia, azionata da un motoriduttore elettrico 20. Sono previsti anche cilindri verticali pressori 21 per mantenere il contatto tra i rulli delle coppie 6, 7 ed 8 e trasmettere la spinta di trascinamento alla lastra 2. Così, la lastra 2 à ̈ mantenuta in guida di appoggio e laterale, in contrasto al moto T del meccanismo di elettromarcatura 3, mediante riscontri in appoggio 22 per ruote esterne di guida 23 sul bordo laterale 24, della lastra 2 od anche di un lamierino in rotolo che, quando svolto, viene introdotto nella macchina di elettromarcatura 1 similmente alla lastra raffigurata. Il meccanismo di elettromarcatura 3 comprende sulle spalle 12 delle guide verticali 25 che guidano il movimento verticale dei fianchi 26 del meccanismo 3 e quindi l’elettrodo 4 ed il percorso ed organi di supporto del nastro di feltro 14, rulli 13 e 16 e rulli motorizzati di avanzamanto, per accostare l'elettrodo ed il nastro di feltro sulla superficie superiore della lastra 2 sotto l’azione di pistoni pressori verticali 27.

Inoltre, a monte e valle del punto di trattamento, cioà ̈ dove l'elettrodo 4 accosta la superficie della lastra 2, sono poste due racle 28, a monte, e 29, a valle di esso punto per impedire che la soluzione d'attacco elettrochimico esca dalla fascia da loro delimitata. La soluzione d’attacco in eccesso deborda lateralmente sui bordi 24 della lastra 2 e cade nella sottostante vasca di raccolta 30. Nella posizione del lavaggio 9 la lastra viene spruzzata di acqua da getti 31 tra due spatole di contenimento 32; i getti e le spatole interessano tutta la larghezza della lastra 2 ed a valle della posizione di lavaggio con la racla finale 10 viene raccolta tutta l'acqua che rimane nella superficie della lastra e fatta debordare lateralmente nella sottostante vasca di raccolta 30.

Il moto di avanzamento A della lastra in trattamento del meccanismo di elettromarcatura 3 avviene in modo alterno. Infatti, il moto A presenta due direzioni A1 in avanti, dall'introduzione della lastra metallica o lamiera metallica da rotolo verso il punto di trattamento, ed A2 in direzione opposta, cioà ̈ per far retrocedere la lastra dopo un avanzamento con direzione A1. Come detto precedentemente il moto trasversale T del meccanismo di elettromarcatura 3 à ̈ alterno e centrato sulla mezzeria della lastra 2 o lamierino in trattamento. Il moto complessivo tra l’elettrodo 4, che viene portato lateralmente col moto T, e la lastra 2, che viene dotata di moto di va, in direzione A1 , e vieni, in direzione A2, si ottiene un posizionamento orbitale dell’elettrodo, in successione sulla superficie della lastra da marcare. Per presentare sempre nuova superficie di lastra da trattare al meccanismo 3 l’avanzamento in direzione A1 deve essere maggiore dell’arretramento in direzione A2, cioà ̈ per passi successivi la lastra avanza sempre di più di quanto non arretri. In questo modo l’azione di elettromarcatura dell'elettrodo 4 risulta uniforme sulla superficie trattata della lastra 2 o lamierino.

Nella Figura 4 à ̈ raffigurata una canalina 33 trasversale al meccanismo di elettromarcatura 3, e mobile coi fianchi 26, entro cui sono posizionati cavi elettrici di collegamento, non raffigurati, con l'elettrodo 4, tubi di adduzione di soluzione d’attacco, anch'essi non raffigurati, e tubi di mandata e ritorno di liquido di raffreddamento per l’elettrodo 4, anche questi non raffigurati per chiarezza. Sui detti fianchi 26 sono posizionati un tensionatore 34 del nastro di feltro 14 tra il rullo di alimentazione 13 del nastro di feltro e l’elettrodo 4; poi a valle dell'elettrodo il nastro di feltro à ̈ avvolto nei rulli motorizzati di trascinamento 15, per essere raccolto sul rullo di avvolgimento 16 finale, dopo il periodo di utilizzo di esso, come elemento di mantenimento delle condizioni elettrochimiche di attacco, per l'effetto dell’attacco di elettromarcatura tra l’elettrodo e la superficie della lastra 2. I fianchi 26 supportano, mediante guide trasversali 35 gli elementi singoli di elettrodo 36 in modo molleggiato così da premere con un carico costante sulla superficie della lastra 2 o lamierino in trattamento.

Nelle Figure 5, 6 ed 8, 9 à ̈ raffigurato l’elettrodo perfezionato adatto a grandi superficie da trattare con la decorazione in cui un elemento d’elettrodo 36 viene affiancato ed allineato con un elemento d’elettrodo 36 successivo mediante riscontri isolanti 37 che ne consento lo scorrimento relativo, ma determinano l’isolamento tra due elementi di elettrodo contigui. Su ciascun elemento di elettrodo sono presenti tubi di adduzione 38 della soluzione d'attacco, che mediante fori 39 distribuiscono la soluzione nella faccia inferiore 40 dell’elemento di elettrodo 36. Sono, inoltre, indicati i terminali 41 dei cavi elettrici di collegamento elettrico tra il singolo elemento di elettrodo 36 ed il generatore; nell’elemento di elettrodo 36 sono posti anche un foro di adduzione 42 di liquido di raffreddamento, due fori longitudinali 43 realizzati in vicinanza della faccia inferiore 40, per il passaggio del liquido fino ad un foro di uscita 44 del liquido; l’adduzione e l’uscita del liquido di raffreddamento avvengo con tubi, come detto, non raffigurati per chiarezza; i fori longitudinali 43 sono chiusi alle estremità dell’elettrodo da tappi 45, per agevolarne la costruzione e la manutenzione.

Nelle Figure 10 ed 11 un elettrodo semplificato 58, in un unico pezzo, à ̈ posto nel meccanismo di elettromarcatura 3 tra le racle 28 e 29 e comprende un corpo 59 entro cui sono alloggiati terminali 41 dei cavi elettrici di collegamento dell'elettrodo al generatore; un foro 42 di adduzione del liquido di raffreddamento ed un foro di uscita 44 del liquido all'estremità opposta del corpo 59 dell'elettrodo. Una scanalatura 60 à ̈ presente nella parte inferiore del corpo 59 entro cui il liquido di raffreddamento scorre; la scanalatura à ̈ chiusa inferiormente da un coperchio 65 a completa lunghezza dell'elettrodo e presenta bordi arrotondati 66 di ingresso ed uscita del percorso del nastro di feltro 14. La soluzione d'attacco à ̈ distribuita sul nastro di feltro in posizione immediatamente precedente all'elettrodo 58 mediante ugelli 67 spruzzatori, così il nastro di feltro 14, con l’avanzamento, porta la soluzione d'attacco tra l'elettrodo 58 e la superficie della lastra 2.

Nelle Figure 7, 12 ed 13 à ̈ raffigurato il rullo di contrasto 5 con supporti 46, per la rotazione rispetto alla struttura portante e di connessione del circuito del liquido di raffreddamento tramite attacchi 47; il moto viene trasmesso al rullo con la puleggia dentata 48. Il rullo à ̈ reso rotante sui supporti mediante cuscinetti ad attrito volvente 49 e presenta fori periferici assiali 50, realizzati in prossimità della superficie esterna D del rullo di contrasto 5, per lo scorrimento del liquido di raffreddamento da un anello cavo 51 di ingresso ad un anello cavo 52 di uscita: fori radiali 53 collegano i detti anelli di ingresso ed uscita con i rispettivi fori periferici assiali 50; ai lati degli anelli cavi sono previste tenute rotanti in sedi 54 ed, infine, tappi 55 sono posti a chiudere i fori periferici assiali 50, per agevolarne la costruzione e la manutenzione; un innesto frontale 56 consente la connessione a rotazione dell'albero 57 del motore elettrico, qui non raffigurato, per agevolarne la manutenzione.

Nelle Figura 14 à ̈ rappresentato il movimento di un elettrodo 61 lineare ed a completa larghezza, che compie il movimento T6 di spostamento in direzione trasversale alla lastra 62 o lamierino da rotolo, come avviene nella macchina di elettromarcatura delle Figure precedenti. Lo spostamento della lastra avviene in modo alterno in direzione longitudinale Av, in avanti, ed Ar in ritorno. Per avere il completo trattamento della lastra con l’elettromarcatura lo spostamento Av deve essere maggiore di Ar così per passi la lastra avanza fino al completo trattamento. L’elettrodo 61 à ̈ costruito in sezioni 63 separate e alimentate separatamente. Questa ultima caratteristica consente la lavorazione anche a larghezza limitata, rispetto alla larghezza dell’elettrodo, ovviamente su lastre di larghezza corrispondente od anche su porzioni di lastre o di lamierino da rotolo limitate. Inoltre, la costruzioni a sezioni separate permette anche la sostituzione di singole sezioni di elettrodo 63 all’occorrenza nella manutenzione.

Nella Figura 15 à ̈ rappresentato il movimento di un elettrodo 71 lineare ed orientato nella lunghezza della lastra 72 o lamierino da rotolo. In seguito ad una lunghezza del fronte di trattamento dell'elettrodo sulla superficie della piastra, questa disposizione à ̈ conveniente per produzioni più limitate della soluzione di Figura 14, precedente. Lo spostamento dell’elettrodo avviene in direzione trasversale T7 con moto alterno e centrato nella zona di lastra da trattare con elettromarcatura. Il moto della lastra 72 avviene in direzione At a tratti in modo da presentare sempre nuova superficie di lastra all’elettrodo 71 , con moto trasversale, ad ogni tratto di spostamento. L’avanzamento nel singolo tratto di spostamento à ̈ minore della lunghezza dell’elettrodo 71 , così la superficie di lamiera viene interessata più volte al passaggio dell'elettrodo nel trattamento.

Nella Figura 16 un elettrodo lineare 81 , ma con movimento rotatorio R8 su un proprio asse, à ̈ spostato sulla superficie della lastra 82 o lamierino da rotolo con moto combinato trasversale T8 e longitudinale L8 alla lastra, lungo una fascia trasversale della superficie della lastra. La lastra 82 à ̈ dotata di spostamento in direzione longitudinale Av, in avanti, ed Ar in ritorno. Per avere il completo trattamento della lastra con l’elettromarcatura, come avviene nel caso di Figura 14, lo spostamento Av deve essere maggiore di Ar, così per passi la lastra avanza fino al completo trattamento.

Nella Figura 17 un elettrodo a disco 91 , con movimento rotatorio R9 su un proprio asse, à ̈ spostato sulla superficie della lastra 92 o lamierino da rotolo con moto combinato trasversale T9 e longitudinale L9 alla lastra, lungo una fascia trasversale della superficie della lastra. La lastra 92 à ̈ dotata di spostamento in direzione longitudinale Av, in avanti, ed Ar in ritorno. Per avere il completo trattamento della lastra con l’elettromarcatura, anche in questo caso, lo spostamento Av deve essere maggiore di Ar, così per passi la lastra avanza fino al completo trattamento.

Il funzionamento della macchina per la decorazione con elettromarcatura di grandi superficie metalliche avviene come segue. La macchina illustrata nelle Figure da 1 ad 13 opera su grandi superficie con la applicazione della elettromarcatura su tutta la superficie o su parte della superficie della lastra o lamierino da rotolo introdotta in essa. Nella elettromarcatura la colorazione possibile à ̈ solo in colore del suo ossido, visto che il colore assunto dal metallo à ̈ susseguente all’azione elettrochimica della soluzione d’attacco nel metallo stesso. Essa macchina può essere impiegata anche solo per marcare a colore uniforme tutta o parte della superficie della lastra o lamierino metallico od anche con la mascheratura della superficie da trattare, per realizzare una specifica grafia, disegno o decoro sulla superficie trattata della lastra o lamierino metallico. Per marcare in modo uniforme la lastra à ̈ sufficiente eseguire il trattamento di elettromarcatura facendo passare la lastra 2, o lamierino metallico da rotolo, nella macchina ed alla fine la superficie della lastra metallica presenterà colorito uniforme del suo ossido, ma con la caratteristica che esso non può essere asportato se non per lavorazione meccanica con abrasione. Il moto trasversale T dell'elettrodo avviene per pochi centimetri, compatibilmente con la corsa del meccanismo di elettromarcatura 3 sulle guide 11 , ma sufficiente da applicare in modo uniforme l'elettromarcatura.

La decorazione della superficie in trattamento viene realizzata con la macchina descritta applicando alla superficie da trattare una mascheratura con un inchiostro o rivestimento non attaccabile dalla soluzione d’attacco, cioà ̈ che non permette alla soluzione di attacco di realizzare l’azione di elettromarcatura nella zona ricoperta dalla mascheratura. Essa, quando realizzata con un riporto di inchiostro o prodotto liquido consolidato, dopo il trattamento di elettromarcatura, viene sottoposta all'asportazione della mascheratura con solvente o diluente idoneo a staccare la mascheratura, fatta dall’inchiostro o prodotto liquido consolidato, dalla superficie trattata della lastra o lamierino metallico. Il decoro visibile si presenterà solo sulla superficie di lastra non protetta, cioà ̈ che avrà subito il trattamento di elettromarcatura. Un altro modo di eseguire la mascheratura della superficie di lastra o lamierino metallico da decorare può avvenire per l'applicazione di un film protettivo in cui sia già stato realizzato o pre-inciso la conformazione del decoro. Il film aderisce alla superficie da trattare con un adesivo ed à ̈ costituito da un materiale che resista all'azione di attacco della soluzione impiegata, così da impedire l’effetto di ossidazione da elettromarcatura ove necessario, per definire Io specifico decoro richiesto. Al termine del trattamento di elettromarcatura il film di mascheratura può essere asportato meccanicamente o con azioni fisiche per diminuire l’adesività dell'adesivo impiegato. Col film d’adesivo di mascheratura può anche essere prevista l'applicazione di una pellicola intera alla superficie della lastra o del lamierino metallico da rotolo. Prima del trattamento con una stampa a laser o digitale il film può essere inciso od addirittura asportato nelle zone della superficie di lastra ove sia necessario il trattamento per la creazione del decoro desiderato. Al termine del trattamento di elettromarcatura il residuo di film può essere asportato come per il film pre-inciso descritto più sopra. Un ulteriore modo di mascheratura della superficie da trattare per la decorazione può avvenire con una retino adesivo sul lato di posa sulla superficie da trattare: durante il trattamento il retino protegge la superficie dall'esecuzione della elettromarcatura; al termine del trattamento il retino può venire asportato rimanendo integro ed applicato su un'altra superficie da trattare con il medesimo disegno, grafia o decoro in esso realizzato.

Il funzionamento con l'elettrodo semplificato 58 avviene similmente all'elettrodo con elementi 36 ma risulta più adatto a lavorazioni a completa superficie ed elettromarcatura uniforme sulla superficie della lastra. La soluzione d'attacco viene spruzzata sul nastro di feltro 14 dagli ugelli 67, mentre il contatto tra l'elettrodo e la superficie della lastra risulta con movimento A1 , in avanti, ed A2, di ritorno, per tutta la lunghezza della lastra. In seguito a più passaggi l'elettrodo esegue l'ellettromarcatura completa della lastra. In prove eseguite la macchina di elettromarcatura ha realizzato il trattamento di una lastra di 1500 mm x 3000 mm impiegando un tempo da 1 a 3 minuti al m<2>di superficie. L'analogo trattamento di elettromarcatura completa su una superficie di tale dimensione, eseguito manualmente dall'operatore, richiede circa 30 minuti ogni m<2>di superficie.

I vantaggi di una macchina per la decorazione con elettromarcatura di grandi superficie metalliche secondo l’invenzione possono essere riassunti in quanto segue. L'elettromarcatura può avvenire in modo rapido, preciso ed uniforme sia nella elettromarcatura completa della lastra o lamierino metallico da rotolo, come detto impiegando la macchina dotata dell'elettrodo sempificato, sia nella elettromarcatura con decorazione, impiegando l'elettrodo semplificato suddetto od anche l'elettrodo con sezioni 63 od elementi di elettrodo 36 per superici limitate. Le forme costruttive di elettrodo con dimiensioni limitate: elettrodo sia traslante 71 , sia rotante 81 e 91. II volume di produzione risultante à ̈ senz'altro minore della prima forma costruttiva, ma la macchina risulta semplificata anche per il posizionamento fisso del nastro di feltro sull'elettrodo, evitando il meccanismo di supporto, avanzamento e raccolta del nastro di feltro. La sostituzione del nastro di feltro avviene con la sostituzione completa dell'elettrodo e del nastro di feltro ad esso applicato in costruzione.

La decorazione, il disegno o grafia realizzata su grandi lastre o lamierino metallico da rotolo risulta precisa nella definizione del decoro, rapida da eseguire ed assi economica, vista l'impedimento della elettromarcatura ove la superficie à ̈ protetta dalla mascheratura come descritto più sopra.

Ovviamente, alla macchina per la decorazione con elettromarcatura di grandi superficie metalliche, sopra descritta, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare specifiche e contingenti esigenze, potrà apportare numerose modifiche, tutte peraltro contenute neN'ambito di protezione della presente invenzione quale definita dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per il trattamento di marcatura elettrochimica di superficie metalliche, comprendente: un elettrodo (4, 58, 61 , 71 , 81 o 91) posto in movimento sulla superficie metallica da trattare; un tampone imbevuto in soluzione d'attacco per lo specifico metallo in trattamento; un alimentatore di corrente elettrica, adatta al trattamento di elettromarcatura del detto metallo, con un conduttore collegato all’elettrodo e l’altro conduttore collegato alla superfìcie metallica in trattamento; caratterizzata da ciò che per trattare grandi superfìcie metalliche su lastre (2) o su lamierino metallico da rotolo, la lastra od il lamierino metallico à ̈ posta in un meccanismo (3) di elettromarcatura in modo mobile, così da consentire all’elettrodo l’azione elettrochimica di marcatura sulla superficie (2, 62, 72, 82 o 92) da trattare anche se l’elettrodo à ̈ di dimensioni contenute (71 , 81 o 91) rispetto alla detta superficie; l’elettrodo essendo mobile nel o col meccanismo di elettromarcatura; il tampone essendo imbevuto con la soluzione d’attacco ad intervalli regolari.
2. 2. Macchina per il trattamento di marcatura elettrochimica, secondo la rivendicazione 1 , in cui il meccanismo di elettromarcatura (3) comprende un rullo (5) di appoggio e contrasto all’elettrodo, rullo raffreddato mediante fori interni (50) con un liquido di raffreddamento, e coppie di rulli (6, 7 e 8) di trascinamento per il moto della superficie metallica in trattamento, così la lastra (2, 62, 72, 82 o 92) od il lamierino metallico possono avanzare (A1 , Av) e retrocedere (A2, Ar) anche più volte nella posizione dell'elettrodo.
3. 3. Macchina per il trattamento di marcatura elettrochimica, secondo la rivendicazione 1 , in cui l’elettrodo à ̈ posto almeno in moto alternato in direzione trasversale (T, T6, T7, T8 o T9) alla lunghezza della lastra o lamierino metallico e del moto della stessa nella posizione dell'elettrodo.
4. 4. Macchina per il trattamento di marcatura elettrochimica, secondo la rivendicazione 3, in cui l’elettrodo (58) à ̈ realizzato in unico elemento a ricoprire la completa larghezza della lastra (2) o lamierino metallico da rotolo, essendo dotato di percorso interno (42, 60, 44) per un liquido di raffreddamento.
5. 5. Macchina per il trattamento di marcatura elettrochimica, secondo la rivendicazione 3, in cui l’elettrodo (4) à ̈ suddiviso in elementi (36, 63) o sezioni alimentate separatamente dalla soluzione d’attacco, dai conduttori di corrente elettrica e con specifiche tubazioni per la connessione del liquido di raffreddamento.
6. 6. Macchina per il trattamento di marcatura elettrochimica, secondo la rivendicazione 3, in cui il tampone à ̈ realizzato con un nastro in feltro (14), avente completa larghezza dell'elettrodo (4, 58 o 61), ed interposto tra esso e la superficie metallica in trattamento; il meccanismo di elettromarcatura (3) comprende un meccanismo di movimento del nastro di feltro in cui à ̈ presente un rullo di alimentazione (13) del nastro di feltro, un tensionatore (34) a monte dell’elettrodo, rulli motorizzati (15) di trascinamento del feltro a valle dell’elettrodo, nonché un rullo di avvolgimento (16) del nastro di feltro usato.
7. 7. Macchina per il trattamento di marcatura elettrochimica di superficie metalliche, secondo la rivendicazione 1, in cui viene realizzata una decorazione della superficie trattata mediante una mascheratura, costituita da un materiale che resistente all’azione di attacco della soluzione impiegata ad impedire l'effetto di ossidazione da elettromarcatura ove necessario, e posta sulla superficie da trattare, per ottenere un decoro desiderato con l'azione di elettromarcatura solo nella parte di superficie metallica non protetta dalla mascheratura; detta mascheratura essendo rimossa dopo il trattamento.
8. 8. Macchina per il trattamento di marcatura elettrochimica di superficie metalliche, secondo la rivendicazione 7, in cui la mascheratura à ̈ realizzata con un film adesivo, pre-inciso od anche inciso direttamente sulla superficie da trattare mediante incisione laser; il film viene asportato prima del trattamento ove l'azione di ossidazione elettrochimica à ̈ necessaria nella realizzazione del decoro; il film essendo resistente alla specifica soluzione d'attacco utilizzata.
9. 9. Macchina per il trattamento di marcatura elettrochimica di superficie metalliche, secondo la rivendicazione 7, in cui la mascheratura à ̈ realizzata con un prodotto liquido consolidato, come un inchiostro, resistente alla specifica soluzione d'attacco, per mascherare le parti di superficie da non ossidare col trattamento.
10. 10. Macchina per il trattamento di marcatura elettrochimica di superficie metalliche, secondo la rivendicazione 7, in cui la mascheratura à ̈ realizzata con un retino, resistente alla specifica soluzione d'attacco, fissato alla lastra o lamierino metallico in rotolo; dopo il trattamento il retino viene asportato rimanendo integro ed applicato su una nuova superficie da trattare di altra lastra od altro tratto di lamierino metallico in rotolo.
11. 11. Metodo di trattamento con marcatura elettrochimica in cui un elettrodo (4, 58, 61, 71, 81 o 91) ed un tampone imbevuto di soluzione d’attacco à ̈ dotato di movimento (T, T6, T7, T8 o T9; R8 o R9) rispetto alla superficie metallica in trattamento, portato così a ricoprire l'intera superficie in trattamento con più passaggi; il movimento (A1, At, Av, A2 o Ar; L8, L9) di avanzamento (A1, At o Av) e ricopertura (A2, Ar) essendo posseduto indifferentemente dall’elettrodo o dalla lastra, o lamierino metallico da rotolo, in modo combinato, a realizzare detto movimento con passaggio dell'elettrodo ripetuto più volte sulla medesima parte di superficie che deve essere trattata.
12. 12. Metodo di trattamento con marcatura elettrochimica, secondo la rivendicazione precedente 11, in cui il movimento dell'elettrodo (4, 58, 61, 71, 81, 91) Ã ̈ del tipo alternato (T, T6, T7, T8 o T9) in direzione trasversale alla lunghezza della lastra o lamierino metallico da rotolo.
13. 13. Metodo di trattamento con marcatura elettrochimica, secondo una delle rivendicazioni precedenti 11 o 12, in cui il movimento di avanzamento (A1 , Av) e di ritorno (A2, Ar) della lastra o lamierino metallico da rotolo avviene a completa lunghezza del tratto di superficie metallica in trattamento.
14. 14. Metodo di trattamento con marcatura elettrochimica, secondo una delle rivendicazioni precedenti 11 o 12, in cui il movimento di avanzamento (A1 , Av, At, L8 o L9) della lastra o lamierino metallico da rotolo, nei successivi passaggi ripetuti dell'elettrodo, à ̈ di lunghezza maggiore del movimento di ritorno (A2, Ar, L8 o L9), così da far avanzare la lastra o lamierino metallico da rotolo per passi successivi nella posizione di lavoro dell'elettrodo.