ITTV20080154A1 - Dispositivo per il riscaldamento localizzato della testa d'erogazione d'un dispositivo di spruzzatura in un'apparecchiatura per la verniciatura pneumatica - Google Patents

Description

DISPOSITIVO PER IL RISCALDAMENTO LOCALIZZATO DELLA TESTA

D’EROGAZIONE D'UN DISPOSITIVO DI SPRUZZATURA

UN’APPARECCHIATURA PER_LA VERNICIATURA

Campo d’applicazione

[0001 ] La verniciatura à ̈ il procedimento che permette dì ri supporto a scopo sia protettivo che decorativo. Convenzionalmente, richiede l'uso di note apparecchiature per la verniciatura, ie quali, in taluni casi ed in linea di principio, sono composte essenzialmente da:

- un gruppo compressore/pompa e relativo serbatoio, per lo più portatile supportato da un proprio telaio, con relativa unità d’alimentazione e controllo;

un tubo d’alimentazione, flessibile, tra il gruppo compressore e la pistola a spruzzo;

una pistola a spruzzo pneumatico collegata tramite il tubo di alimentazione flessibile al gruppo compressore; la nebulizzazione del prodotto verniciante avviene per azione d’aria compressa attraverso la pistola, alimentata da una tazza posta superiormente (per gravità) o una tazza posta inferiormente (per aspirazione);

una tazza o vaso che contiene la vernice unita alla pistola a spruzzo. Sono altresì note apparecchiature per la verniciatura utilizzate nel settore industriale, dove la vernice viene alimentata da una pompa collegata con un tubo alla pistola di spruzzatura, concorrendo la pressione di alimentazione della vernice a nebulizzare la vernice stessa.

[0002] Nel settore di riferimento à ̈ oggi imposto un percorso verso la radicale eliminazione, dei componenti solventi atti a diluire le pitture e le vernici, che seppur inquinanti, vengono solitamente utilizzati. E' richiesto pertanto, agli operatori del settore, la preparazione di pitture o vernici che sostanzialmente non necessitano di solventi, ovvero che sono largamente composte d’una base di acqua, oltre naturalmente al componente cromatico. Tuttavia ciò non à ̈ un impiego di semplice attuazione. La previsione dell’acqua infatti, in sostituzione del solvente, in quanto parte di una miscela atta ad eseguire la verniciatura, à ̈ un componente assai critico, il cui concorso, nella fase di applicazione à ̈ viceversa strettamente correlato alla temperatura d’esercizio ed ambientale.

[0003] Vi à ̈ pertanto la necessità degli operatori del settore d’individuare delle soluzioni migliorative, ovvero che permettano l’utilizzo di prodotti vernicianti a base d’acqua mantenendo un grado di fluidità ottimale per raggiungere gli obiettivi prefissati sostanzialmente equivalenti agli obiettivi conseguiti con i prodotti convenzionali.

Stato dell’arte

[0004] Sì conoscono sistemi riscaldanti per fluidi di varia

al riscaldamento e controllo della temperatura. In particolare, applicazioni, sono rivolte alla termoregolazione sia dell’aria che della vernice, ed attualmente vengono utilizzate principalmente nel campo della verniciatura in carrozzeria come anche nel comparto industriale per la verniciatura dì manufatti in linea.

DI : ITTV2007A000187 (Zanetti)

D2: ITB02G04A000518 (Eurosider)

D3: ITB02004A000729 (Eurosider),

D4: W02006/016256 (Eurosider)

D5: US2267264 (Bland)

D6: US5214740 (Carrol).

[0005] Ad esempio, in DI viene descritto un tubo riscaldante a resistenze incorporate e sistema di controllo di temperatura per apparecchiatura di verniciatura pneumatica con pistola a spruzzo e con dispositivo di riscaldamento dell’aria. Il tubo à ̈ costruito in modo da comprendere all’interno dell’armatura un primo filo conduttore resistivo ed un secondo filo conduttore resistivo inseriti nella struttura del tubo senza contatto tra loro, ed in cui il collegamento del primo filo conduttore resistivo e del secondo filo conduttore resistivo integrato nel tubo che collega nell’apparecchiatura la pistola di spruzzatura, ottiene un circuito elettrico conduttivo resistivo alimentato da un solo lato a monte del tubo per il tramite della spina attraverso il primo filo conduttore resistivo e secondo filo conduttore resistivo fuoriuscenti dal tubo dalla parte della connessione opposta rispetto a quella di connessione alla pistola di spruzzatura; e con un filo di connessione della termocoppia all'interno del tubo che rileva la temperatura nel punto più prossimo all’ingresso dell’aria nella pistola di spruzzatura collegato al Il sistema comprende un dispositivo di riscaldamento deH’aria ed tubo che collega il dispositivo di riscaldamento principale alla pistola di spruzzatura. In buona sostanza, vi à ̈ un conduttore resistivo ed una termocoppia, posta in prossimità dell’uscita del tubo, collegata con il sistema dì controllo PIO (proporzionale integrale derivato), che alimenta la potenza al conduttore resistivo. In tal modo si realizza un sistema in grado di interagire rapidamente con il dato di temperatura impostato dall’operatore, considerato che la velocità con cui l’aria compressa attraversa il tubo riscaldatore à ̈ nell’ordine dei decimi di secondo. Più volte in un secondo viene quindi ripetuta la lettura e correzione dei valori di temperatura Impostati/Recepiti, con conseguente rapidità nel monitorare/correggere il valore di temperatura.

[0006] In D2 si descrive che al fine di mantenere il fluido vettore alla temperatura desiderata, anche il tubo di collegamento del dispositivo di separazione e preriscaldamento dell’azoto con la pistola a spruzzo, à ̈ dotato di non meglio specificati mezzi riscaldanti. Più in dettaglio tratta un dispositivo per la produzione di azoto a partire da aria compressa, in cui l’apparato di verniciatura comprende una pistola a spruzzo alimentata dal dispositivo. Il tubo di collegamento tra il dispositivo e la pistola à ̈ dotato di mezzi di riscaldamento provvisto di apposite connessioni per realizzare tali collegamenti.

[0007] D3 concerne un impianto ed un dispositivo di verniciatura a spruzzo che utilizza un fluido vettore in pressione. Il brevetto individua il problema tecnico da risolvere nella necessità che il fluido vettore in pressione sia alla temperatura desiderata. A questo scopo il brevetto prevede che l'impianto di verniciatura che può essere dotato di una pluralità di stazioni di

sia dotato anche di riscaldatori posti in prossimità delle stazioni di

In questo modo ci si assicura che il fluido vettore sia alla desiderata quando giunge alla pistola a spruzzo. Vi à ̈ inoltre la presenza di un tubo provvisto di mezzi di riscaldamento del fluido vettore controllati da un sensore di temperatura posto all’uscita del tubo.

[0008] D4 propone un dispositivo per la verniciatura a spruzzo comprendente un tubo di connessione riscaldato, in cui i mezzi di riscaldamento sono collocati lungo una porzione del detto tubo. I mezzi riscaldanti previsti sul tubo di connessione possono indifferentemente essere osti all’interno di detto tubo, a contatto con il fluido vettore, o esterni a detto tubo.

[0009] Infine D5 e D6 mostrano un apparato per la verniciatura a spray comprendente un tubo con una prima connessione ad una sorgente di fluido vettore in pressione ed una seconda connessione ad una pistola per verniciatura a spruzzo. Il tubo à ̈ provvisto di mezzi riscaldanti posizionati almeno in corrispondenza di una porzione della sua lunghezza. Si tratta d’apparati che sono impiegati nel medesimo settore tecnico, ovvero destinati ad impianti ove sia previsto di fornire una portata di aria o di fluido vettore ad una testa a spruzzo.

Inconvenienti

[001 0] In definitiva, si può ragionevolmente ritenere noto che lo dell’arte offra sistemi riscaldanti del tubo d’adduzione deH’aria compressa dispositivi, che possono essere con o senza controllo della potenza e/o temperatura del fluido. Ma vi à ̈ un ulteriore elemento che condiziona l’ottimizzazione della temperatura soprattutto in uscita dal tubo di adduzione del fluido ed à ̈ insito nella bassa inerzia termica del corpo della pistola, soprattutto in corrispondenza della parte anteriore, ovvero in prossimità dell’imbocco della tazza e delle canalizzazioni di uscita del liquido di verniciatura, come anche delle canalizzazioni d’uscita dell’aria compressa. Questo fenomeno à ̈ da un lato legato alle condizioni ambientali in cui si opera con la pistola di spruzzatura, dall’altro alle caratteristiche del materiale con cui solitamente à ̈ ricavato il corpo della pistola. In altre parole, à ̈ possibile riscontrare all’interno delle canalizzazioni del corpo anteriore della pistola, una se pur lieve variazione della temperatura del fluido in pressione, la quale può risultare alterata anche significativamente rispetto al valore impostato e controllato dal dispositivo di riscaldamento. Vi à ̈, pertanto, la necessità pratica di risolvere i problemi poc’anzi evidenziati, ricercando delle soluzioni innovative, in grado di mantenere la temperatura del fluido in pressione, dall’uscita del tubo flessibile d’alimentazione, ad un valore quanto più costante possibile e vicino a quello impostato originariamente e controllato dal dispositivo di riscaldamento.

Riassunto del trovato

[001 1 ] Questo ed altri scopi vengono raggiunti con la presente innovazione secondo le caratteristiche di cui alle annesse rivendicazioni, risolvendo ì problemi esposti mediante un dispositivo per il riscaldamento localizzato della testa d'erogazione d’un dispositivo di spruzzatura in un’apparecchiatura per la verniciatura pneumatica che comprende:

a) un sistema di erogazione dell’aria compressa che à ̈ da

compressore, un serbatoio, un gruppo d’essiccazione

gruppo di filtrazione fine, un dispositivo di controllo

(Proporzionale Integrale Derivativo) il quale à ̈ collegato al

spruzzatura per il tramite d’un primo condotto

compressa del tipo provvisto d’un dispositivo di riscaldamento e di controllo della temperatura del fluido;

b) un dispositivo di spruzzatura che riceve il liquido di verniciatura per il tramite dì mezzi d’alimentazione delia vernice d’un sistema di alimentazione del liquido di verniciatura;

in cui un secondo condotto d’alimentazione controllata dell’aria compressa, à ̈ con la porzione d’ingresso, collegato al raccordo di giunzione del condotto d’alimentazione del fluido al dispositivo di spruzzatura, mentre cn la porzione d'uscita à ̈ collegato al corpo del dispositivo di spruzzatura in prossimità dei mezzi di alimentazione della vernice, ed ove ancora il secondo condotto à ̈ in corrispondenza della porzione d’ingresso dotato d’una valvola di regolazione del flusso dell’aria compressa.

Scopi e vantaggi

[001 2] Si à ̈ osservato in precedenza, che nei sistemi noti, il fluido in pressione, ovvero l’aria compressa, che proviene dal primo condotto costituito da una tubazione flessìbile, allorché giunge in una condizione riscaldata secondo il valore dì temperatura originariamente impostato e controllato ne! corpo del dispositivo di spruzzatura, nel caso di specie nella pistola, tende a rilasciare il calore, soprattutto in corrispondenza della parte anteriore, la quale risulta di fatto più lontana dal punto di connessione della detta tubazione con il calcio della pistola. Secondo l’oggetto del presente trovato, invece, il flusso d’aria compressa in temperatura che, attraverso il secondo condotto, bypassa l’organo di controllo del dispositivo di spruzzatura, dunque anche il calcio e parte della pistola, giunge sino in prossimità della parte anteriore, per investire localmente e costantemente la superficie della pistola, riscaldando indirettamente pure il liquido di verniciatura, partendo dal punto d’immissione del liquido di verniciatura nel dispositivo di spruzzatura. Questa superficie che viene lambita dal flusso costante di aria calda che proviene dal secondo condotto bypass, permane quindi in una condizione per così dire “in temperatura†indipendentemente dalle condizioni ambientali, partecipando a fluidificare il liquido di verniciatura, sia nella fase d’alimentazione della pistola spruzzatura, sia nella fase che precede l’erogazione attraverso il riscaldamento localizzato e permanente della testa d’erogazione.

[001 3] In conclusione gli scopi e i vantaggi, hanno il pregio di conseguire un’apparecchiatura per la verniciatura pneumatica, ad esempio con pistola a spruzzo, con un buon contenuto tecnologico, contenuta nei costi, funzionale ed estremamente affidabile, anche in particolari condizioni di lavoro.

[001 4] Questi ed altri vantaggi appariranno dalla successiva particolareggiata descrizione d’almeno una soluzione preferenziale di realizzazione con l'aiuto dei disegni schematici allegati i cui particolari d’esecuzione non sono da intendersi limitativi ma esclusivamente esemplificativi.

Contenuto dei disegni

La Figura 1 , à ̈ una rappresentazione schematica dell’oggetto del trovato per un’applicazione che prevede una pistola a spruzzo;

La Figura 2, Ã ̈ una vista in dettaglio della connessione del secondo condotto al dispositivo di spruzzatura;

La Figura 3, à ̈ una vista della ghiera di distribuzione del flusso d’aria compressa proveniente dal secondo condotto.

Descrizione d’una realizzazione pratica

[001 5] Un’apparecchiatura per la verniciatura pneumatica (1 ) con un dispositivo di spruzzata, che nel caso di specie à ̈ costituito da una pistola di spruzzatura (100), comprendente un sistema d’erogazione deH’aria compressa (Fig. 1 ) il quale à ̈ composto essenzialmente da un compressore (20), un gruppo di essiccazione dell’aria (30), un gruppo di filtrazione fine (<4>0), dispositivo di controllo digitale (Proporzionale Integrale Derivativo) (5SÃŒ collegato alla rete elettrica di alimentazione (51 ), ed un primo condotto (60) il quale alimenta d’aria compressa la pistola di spruzzatura (1 00).

[001 6] Nel sistema d’erogazione dell’aria compressa, il primo condotto (60) à ̈ costituito da un tubo flessibile che collega il punto d’alimentazione del fluido compresso dalla connessione d’ingresso (10) alla connessione d’uscita (90), attraverso il percorso (61 ) definito dal primo condotto (60). Il primo condotto (60) à ̈ in comunicazione con le canalizzazioni d’uscita (101 ), all'interno delia pistola di spruzzatura (100), che determinano, secondo la disposizione prevista dal fabbricante della pistola di spruzzatura (100), la conformazione del getto pneumatico più adatto allo scopo.

[001 7] Nel primo condotto (60) d’alimentazione deH’aria compressa, à ̈ inserito un dispositivo di riscaldamento tl quale à ̈ costituito da un conduttore resistivo (70, 71 ), che ad esempio, à ̈ fatto in modo da comprendere, un primo filo metallico (70) in lega rame-nichel o rame-nichel-cromo rivestito di un Polimero Fluorurato (ad es. Teflon) o siliconico, ed un secondo filo (71 ), di ritorno dello stesso conduttore resistivo, dopo l’inversione del percorso in prossimità della connessione di uscita (90) deH’aria compressa. Entrambi i detti fili metallici del conduttore resistivo (70, 71 ) risultano essere inseriti nella sezione circoscritta dalla parete interna del primo condotto o tubo flessibile d’alimentazione del fluido (60).

[001 8] All’interno del primo condotto (60), à ̈ introdotto un conduttore (80), il quale si sviluppa per la quasi totalità della lunghezza della tubazione flessibile e rileva la temperatura dell’aria per mezzo del sensore (81 ), posizionato in prossimità della connessione d’uscita (90). In questo modo à ̈ attraverso il collegamento dei fili conduttori resistivi (70, 71 ), un circuito elettrico conduttivo resistivo alimentato da un solo che , connesso sistema di controllo digitale PID (Proporzionale Derivativo) (50) e alla rete elettrica (51 ) alimenta il dispositivo di riscaldamento, regolato sulla base della temperatura impostata dall’operatore t° (52) nel quadro d’alimentazione regolazione P.I.D (50).

[001 9] In corrispondenza della connessione d’uscita (90) alla quale da un lato à ̈ unita l'estremità (62) del primo condotto (60), dall’altro il dispositivo di spruzzatura (100), à ̈ raccordato con l’estremità della porzione d’ingresso (1 1 1 ) un secondo condotto (1 10). L’estremità della porzione d’ingresso (1 1 1 ) del secondo condotto (1 10) à ̈ intercettata da una valvola di regolazione (91 ) del flusso d'aria compressa, che à ̈ regolabile manualmente. Il detto secondo condotto (1 10), bypassa il dispositivo manuale di controllo dell’erogazione della pistola di spruzzatura (100) e si raccorda alla ghiera (120) (Fig. 2) che à ̈ impegnata perifericamente in corrispondenza dell’imboccatura ( 130) che conduce all’interno della pistola di spruzzatura (100) e che a sua volta permette l’impegno in modo rimovibile del contenitore del liquido di verniciatura (140).

[0020] La ghiera (120) à ̈ costituita da un corpo monolitico, che con una parte si avvita sulla facciata esterna filettata (131 ) dell’imboccatura (130) della pistola di spruzzatura (100). Più in particolare la ghiera (1 20) à ̈ di conformazione cilindrica, con la porzione superiore che integra un anello (121 ). L’anello (1 21 ) lungo il perimetro interno à ̈ filettato in modo tale da impegnare la detta facciata esterna filettata (1 31 ) dell’imboccatura (130), mentre la porzione inferiore che à ̈ costituita dalla parete (122), risulta discostatadalla facciata esterna filettata (1 31 ) di quel tanto che basta per un’intercapedine sostanzialmente uniforme. Più in particolare lungo i inferiore della parete (122) sono ricavate delle aperture (123) diametralmente opposte, mentre tra l'anello superiore (121 ) e la parete (122), à ̈ ricavato da un lato rispetto alla ghiera (120) e perpendicolarmente, un imbocco ( 124) al quale viene ad essere collegata l’estremità della porzione d’uscita (1 1 2) del secondo condotto (1 10).

Funzionamento

[0021 ] Il flusso d'aria compressa in temperatura che proviene dal primo condotto (60), in entrambe le condizioni, con il dispositivo di controllo dell’erogazione della pistola di spruzzatura (100) in una condizione chiusa o in una condizione aperta, defluisce parzialmente e costantemente attraverso il secondo condotto (1 10) nella quantità predeterminata dall'utente, per poi fuoriuscire nella ghiera (1 20) diffondendosi nell’intercapedine periferica e quindi fuoriuscire dal lato sottostante per lambire la porzione anteriore (102) della pistola di spruzzatura (100).

Legenda

(1 ) apparecchiatura per la verniciatura pneumatica

(100) pistola di spruzzatura

(101 ) canalizzazioni d’uscita

(102) porzione anteriore

(20) compressore

(30) gruppo di essiccazione dell’aria

(40) gruppo di filtrazione fine

(50) dispositivo di controllo digitale (Proporzionale Integrale (51 ) rete elettrica di alimentazione

(52) temperatura impostata dall’operatore t<e>

(60) primo condotto

(10) connessione d’ingresso

(61 ) percorso

(62) estremità del primo condotto

(90) connessione d’uscita

(70, 71 ) conduttore resistivo

(70) primo filo metallico

(71 ) secondo filo metallico

(80) conduttore

(81 ) sensore

(1 10) secondo condotto

(1 1 1 ) estremità della porzione d’ingresso del secondo condotto (1 1 2) estremità della porzione d’uscita del secondo condotto (91 ) valvola dì regolazione

(1 20) ghiera

(121 ) anello

(122) parete

(1 23) aperture

(1 30) imboccatura

(131) facciata esterna filettata

(140) contenitore del liquido di verniciatura

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Dispositivo per il riscaldamento localizzato della testa d' dispositivo di spruzzatura (100) in un’apparecchiatura per la pneumatica che comprende: a) un sistema di erogazione deH’aria compressa che à ̈ composto da un compressore (20), un serbatoio, un gruppo d’essiccazione deH’aria (30), un gruppo di filtrazione fine (40), un dispositivo di controllo digitale PID (Proporzionale Integrale Derivativo) (50) il quale à ̈ collegato al dispositivo di spruzzatura ( 100) per il tramite d’un primo condotto, (60) d’alimentazione dell’aria compressa del tipo provvisto d’un dispositivo di riscaldamento e di controllo della temperatura del fluido che à ̈ costituito da un conduttore resistivo (70, 71 ), ed un conduttore (80) che rileva la temperatura delTaria per mezzo del sensore (81 ), posizionato in prossimità della connessione d’uscita (90); b) un dispositivo di spruzzatura (100) che riceve il liquido di verniciatura per il tramite di mezzi d’alimentazione della vernice d’un sistema di alimentazione del liquido di verniciatura; caratterizzato dal fatto che un secondo condotto (1 10) d’alimentazione costante e controllata dell’aria compressa, à ̈, con la porzione d’ingresso (1 1 1 ), collegato alla connessione d’uscita (90) del primo condotto (60) che alimenta con il fluido, il dispositivo di spruzzatura (100), mentre con l’estremità della porzione d’uscita (1 12) detto secondo condotto (1 10) à ̈ unito al dispositivo dì spruzzatura (100) in prossimità dei mezzi di alimentazione della vernice.
2. 2. Dispositivo per il riscaldamento localizzato della testa d’erogazione d’un dispositivo di spruzzatura (100) in un’apparecchiatura per la verniciatura pneumatica secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto detto secondo condotto (1 10) à ̈, in corrispondenza della porzione d’ (1 1 1 ) dotato d’una valvola di regolazione (91 ) del flusso dell’aria che proviene dal primo condotto (60).
3. 3. Dispositivo per il riscaldamento localizzato della testa d’ d'un dispositivo di spruzzatura (100) in un’apparecchiatura per la verniciatura pneumatica secondo la rivendicazione 1 e 2, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di spruzzatura (100) à ̈ una pistola di spruzzatura.
4. 4. Dispositivo per il riscaldamento localizzato della testa d’erogazione d'un dispositivo di spruzzatura (100) in un’apparecchiatura per verniciatura pneumatica secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto secondo condotto (1 10), bypassa il dispositivo manuale di controllo dell’erogazione della pistola di spruzzatura (100) e si raccorda alla ghiera (120) con l’estremità (1 1 2); detta ghiera ( 120) che à ̈ impegnata in corrispondenza dell’imboccatura (1 30) che conduce all’interno del dispositivo di spruzzatura (100) e che a sua volta permette l’impegno in modo rimovibile del contenitore del liquido di verniciatura (140).
5. 5. Dispositivo per il riscaldamento localizzato della testa d’erogazione d’un dispositivo di spruzzatura (100) in un’apparecchiatura per la verniciatura pneumatica secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la ghiera (120) avvitata sulla facciata esterna filettata (131 ) dell’imboccatura ( 130) della pistola di spruzzatura (100) à ̈ di conformazione cilindrica, e comprende un anello (121 ) il quale lungo il perimetro interno à ̈ filettato in modo tale da impegnare la detta facciata esterna filettata (131 ) dell'imboccatura (130), mentre la porzione inferiore à ̈ costituita dalla parete 22) discostata dalla facciata esterna filettata (1 31 ) ricavando un’intercapedine, ed in cui lungo il bordo inferiore della parete (1 ÃŒZÃŒ sol ricavate delle aperture (123) diametralmente opposte, mentre superiore (121 ) e la parete (122), à ̈ ricavato da un lato rispetto (120) e perpendicolarmente, un imbocco (124) al quale viene ad essere collegata l’estremità della porzione d’uscita (1 12) del secondo condotto