ITVI20090025A1 - LINE AND METHOD FOR SURFACE TREATMENT OF EXTENDED OBJECTS - Google Patents
LINE AND METHOD FOR SURFACE TREATMENT OF EXTENDED OBJECTS Download PDFInfo
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Description
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
Campo di applicazione Field of application
La presente invenzione à ̈ generalmente applicabile al settore tecnico dei trattamenti superficiali, ed ha particolarmente per oggetto una linea ed un metodo per il trattamento superficiale di oggetti allungati, quali profilati, piastre, lamine, realizzati in materiali polimerici, metallici, legno o comunque relativamente rigidi. The present invention is generally applicable to the technical sector of surface treatments, and particularly has as its object a line and a method for the surface treatment of elongated objects, such as profiles, plates, sheets, made of polymeric, metal, wood or in any case relatively rigid.
Stato della Tecnica State of the art
Come à ̈ noto, le linee di trattamento superficiale di oggetti allungati realizzati in materiali vari comprendono una pluralità di stazioni di lavoro allineate lungo un percorso di produzione. As is known, the surface treatment lines of elongated objects made of various materials comprise a plurality of work stations aligned along a production path.
Ad esempio, le linee di verniciatura di profili prevedono tipicamente una o più stazioni per la distribuzione superficiale di uno o più prodotti, quali vernici, inchiostri o altri liquidi pigmentati o trasparenti, atti a proteggere gli oggetti o a conferire agli stessi una colorazione o decorazione superficiale. For example, profile painting lines typically provide one or more stations for the surface distribution of one or more products, such as paints, inks or other pigmented or transparent liquids, designed to protect objects or to give them a coloring or surface decoration. .
Tali linee possono prevedere anche stazioni per l'applicazione sulla superficie degli oggetti di altri prodotti, quali primer, colle o adesivi in genere, aventi il compito di favorire l’ancoraggio stabile degli strati di vernice o di decorazione. These lines may also include stations for applying other products to the surface of the objects, such as primers, glues or adhesives in general, with the task of favoring the stable anchoring of the layers of paint or decoration.
I prodotti da applicare sono generalmente in forma liquida o in polvere e possono essere a base acquosa o di solventi, sia del tipo monocomponente che bicomponente. The products to be applied are generally in liquid or powder form and can be water-based or solvent-based, both single-component and two-component.
La distribuzione superficiale degli stessi può essere eseguita secondo diverse tecniche operative quali, ad esempio, la deposizione a spruzzo, a rullo, ad immersione, a cataforesi. The surface distribution of the same can be performed according to different operating techniques such as, for example, the deposition by spray, roller, immersion, cataphoresis.
Inoltre, dopo ogni fase di applicazione di uno strato di prodotto, il profilo semilavorato o finito può essere condotto ad una stazione di essiccatura o asciugatura. Furthermore, after each phase of application of a product layer, the semi-finished or finished profile can be carried to a drying or drying station.
Le tecniche di asciugatura sono scelte in funzione dei prodotti utilizzati e dei tempi di permanenza del profilo nella stazione di asciugatura. The drying techniques are chosen according to the products used and the residence times of the profile in the drying station.
Una delle tecniche più comuni prevede il passaggio degli oggetti in un forno riscaldato e ventilato, all'interno del quale stazionano per un tempo predeterminato oppure scorrono con una velocità scelta in funzione dei prodotti applicati e del grado di umidità finale voluto. One of the most common techniques involves the passage of the objects in a heated and ventilated oven, inside which they stay for a predetermined time or run at a speed chosen according to the products applied and the final degree of humidity desired.
In questi casi à ̈ anche possibile realizzare un’asciugatura preliminare in aria a temperatura ambiente, eventualmente in presenza di ventilazione forzata. In these cases it is also possible to carry out a preliminary drying in air at room temperature, possibly in the presence of forced ventilation.
Sono altresì noti impianti di trattamento o decorazione di profilati destinati alla formatura di telai di infissi e serramenti in cui à ̈ prevista, in alternativa, una stazione di asciugatura ad infrarossi, a microonde, oppure ad ultrasuoni. There are also known plants for the treatment or decoration of profiles intended for forming frames of windows and doors in which, alternatively, an infrared, microwave or ultrasound drying station is provided.
Dalla domanda italiana M02005A000167 à ̈ nota una linea di decorazione di profilati in cui à ̈ prevista l'applicazione superficiale di inchiostri UV, ossia un inchiostro additivato con fotoiniziatori, che possono essere induriti esponendo la superficie trattata ad una fonte di raggi ultravioletti. From the Italian application M02005A000167 a line of decoration of profiles is known in which the surface application of UV inks is foreseen, that is an ink added with photoinitiators, which can be hardened by exposing the treated surface to a source of ultraviolet rays.
Un inconveniente comune a tutte le tecnologie sopra citate à ̈ rappresentato dall’elevato consumo energetico che comporta un incremento notevole dei costi globali di processo. A common drawback to all the above-mentioned technologies is represented by the high energy consumption which entails a significant increase in the overall process costs.
Inoltre, le note soluzioni che prevedono l'utilizzo di forni ad aria forzata o a infrarossi sono penalizzate da ingombri notevoli e da tempi di asciugatura eccessivamente lunghi, non sempre compatibili con i ritmi di produzione industriale. Furthermore, the known solutions which provide for the use of forced air or infrared ovens are penalized by considerable dimensions and excessively long drying times, which are not always compatible with industrial production rates.
Ancora, queste note tecniche di asciugatura producono un riscaldamento degli oggetti trattati che si propaga dalla superficie verso l'interno. Pertanto, un riscaldamento troppo veloce potrebbe portare all’indurimento rapido degli strati più esterni, trattenendo l’umidità negli strati più interni, con conseguente successiva formazione di bolle o crepe che renderebbero il prodotto finale tecnicamente inaccettabile. Furthermore, these known drying techniques produce a heating of the treated objects which propagates from the surface towards the inside. Therefore, a too fast heating could lead to the rapid hardening of the outer layers, retaining the humidity in the inner layers, with consequent subsequent formation of bubbles or cracks which would make the final product technically unacceptable.
Le stazioni di asciugatura a microonde, oltre ad avere notevoli costi di realizzazione e di gestione, presentano assorbimenti energetici elevatissimi che lo rendono economicamente poco conveniente. The microwave drying stations, in addition to having considerable construction and management costs, have very high energy absorption which makes them economically not very convenient.
Pertanto, tali stazioni sono solitamente utilizzate per un’asciugatura solo parziale dei profili, che poi dovranno essere portati al grado di asciugatura finale mediante riscaldamento in forni ad aria. Therefore, these stations are usually used for only partial drying of the profiles, which must then be brought to the final drying degree by heating in air ovens.
I sistemi a microonde presentano anche un elevato grado di pericolosità intrinseca, poiché richiedono l’intervento di personale altamente qualificato nonché adeguate schermature dell’impianto. Microwave systems also present a high degree of intrinsic danger, as they require the intervention of highly qualified personnel as well as adequate shielding of the system.
Inoltre, occorre sempre evitare funzionamenti a vuoto che porterebbero alla generazione di scariche elettriche all'interno del forno. Furthermore, it is always necessary to avoid no-load operations which would lead to the generation of electric discharges inside the furnace.
Non da ultimo, l'azione delle microonde può essere influenzata dal particolare pigmento distribuito sul profilo, cosicché può essere necessario regolare l'impianto di asciugatura ogni volta che si cambia la colorazione da ottenere. Last but not least, the action of the microwaves can be influenced by the particular pigment distributed on the profile, so that it may be necessary to adjust the drying system every time the color to be obtained is changed.
Presentazione dell’invenzione Presentation of the invention
Scopo del presente trovato à ̈ di superare gli inconvenienti sopra lamentati, mediante un metodo ed una linea per il trattamento superficiale di profili ed altri oggetti allungati che presenti caratteristiche di elevata efficienza e relativa economicità . The purpose of the present invention is to overcome the drawbacks mentioned above, by means of a method and a line for the surface treatment of profiles and other elongated objects which have characteristics of high efficiency and relative cheapness.
Uno scopo particolare à ̈ quello di realizzare una linea per il trattamento superficiale di profili ed altri oggetti allungati che consenta sensibili risparmi in termini di consumo energetico. A particular purpose is to create a line for the surface treatment of profiles and other elongated objects that allows significant savings in terms of energy consumption.
Ancora un altro scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare una linea di trattamento superficiale di profili ed altri oggetti allungati che presenti ingombri sensibilmente ridotti rispetto alle linee tradizionali. Yet another object of the present invention is to provide a surface treatment line for profiles and other elongated objects which has considerably reduced dimensions with respect to traditional lines.
Tali scopi, nonché altri che appariranno più chiaramente nel seguito, sono raggiunti da una linea per il trattamento superficiale di profili ed altri oggetti allungati, in accordo alla rivendicazione 1 , la quale comprende almeno una stazione per la distribuzione superficiale di almeno uno strato di un prodotto avente una fase liquida su almeno una parte della superficie di un oggetto da trattare ed almeno una stazione per l’asciugatura di detto strato di prodotto per l’eliminazione almeno parziale della fase liquida del prodotto applicato. These purposes, as well as others which will appear more clearly in the following, are achieved by a line for the surface treatment of profiles and other elongated objects, according to claim 1, which comprises at least one station for the surface distribution of at least one layer of a product having a liquid phase on at least a part of the surface of an object to be treated and at least one station for drying said product layer for at least partial elimination of the liquid phase of the applied product.
La linea si caratterizza per il fatto che la stazione di asciugatura comprende almeno un dispositivo per la generazione e l’irraggiamento della superficie trattata dell’oggetto con un fascio di onde elettromagnetiche aventi frequenza scelta nel campo delle radiofrequenze. The line is characterized by the fact that the drying station includes at least one device for generating and irradiating the treated surface of the object with a beam of electromagnetic waves having a frequency chosen in the radio frequency field.
In questo modo, le energie in gioco saranno estremamente contenute per poter contenere gli assorbimenti energetici ed ottenere un’asciugatura graduale ma completa, in totale sicurezza per il personale. In this way, the energies involved will be extremely contained in order to contain energy absorption and obtain a gradual but complete drying, in total safety for the staff.
Secondo un ulteriore aspetto del trovato, Ã ̈ previsto un metodo per il trattamento superficiale di oggetti allungati in accordo alla rivendicazione 11. According to a further aspect of the invention, a method is provided for the surface treatment of elongated objects according to claim 11.
Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite ma non esclusive di una linea in accordo al presente trovato, illustrate a titolo di esempio non limitativo con l'ausilio delle unite tavole di disegno in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become more evident in the light of the detailed description of some preferred but not exclusive embodiments of a line according to the present invention, illustrated by way of non-limiting example with the aid of the accompanying drawing tables in which :
la FIG. 1 Ã ̈ una vista in sezione di una serie di oggetti lavorabili in una linea secondo il trovato; FIG. 1 is a sectional view of a series of objects that can be machined in a line according to the invention;
la FIG. 2 à ̈ una vista schematica dall’alto di una linea secondo il trovato in una prima forma di realizzazione; FIG. 2 is a schematic top view of a line according to the invention in a first embodiment;
la FIG. 3 Ã ̈ una vista prospettica di un particolare di un dispositivo di asciugatura appartenente alla linea di Fig. 2 in una prima configurazione preferita; FIG. 3 is a perspective view of a detail of a drying device belonging to the line of Fig. 2 in a first preferred configuration;
la FIG. 4 Ã ̈ una vista prospettica di un particolare del dispositivo di Fig. 2 in una seconda configurazione preferita; FIG. 4 is a perspective view of a detail of the device of Fig. 2 in a second preferred configuration;
la FIG. 5 à ̈ una vista schematica dall’alto di una linea secondo il trovato in una seconda forma di realizzazione; FIG. 5 is a schematic top view of a line according to the invention in a second embodiment;
la FIG. 6 Ã ̈ una vista frontale in sezione di un oggetto in una fase di distribuzione all'interno di una linea secondo il trovato. FIG. 6 is a sectional front view of an object in a distribution phase within a line according to the invention.
Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferito Con riferimento alle figure citate, una linea per il trattamento superficiale di oggetti allungati, indicata globalmente con 1, potrà essere utilizzata, ad esempio, per l’intero processo di verniciatura di oggetti allungati P, quali profilati, piastre o lamine, destinati all’assemblaggio di infissi. Detailed description of a preferred embodiment example With reference to the aforementioned figures, a line for the surface treatment of elongated objects, globally indicated with 1, can be used, for example, for the entire painting process of elongated objects P, such as profiles, plates or sheets, intended for the assembly of fixtures.
Gli oggetti P potranno essere realizzati, ad esempio, in materiale polimerico, quale il PVC o similari, oppure in materiale metallico, quale rame ed allumino, in legno o materiali similari ed in genere potranno essere utilizzati tutti i materiali aventi comportamento amagnetico, così da non interferire con il campo elettromagnetico. The objects P can be made, for example, in polymeric material, such as PVC or similar, or in metallic material, such as copper and aluminum, in wood or similar materials and in general all materials with non-magnetic behavior can be used, so not to interfere with the electromagnetic field.
Per processo di verniciatura si vuole intendere l’intero processo di trattamento dell’oggetto P che potrà comprendere fasi di pretrattamento superficiale dell’oggetto P e fasi di condizionamento intermedie o terminali dello stesso, incluse eventuali fasi di decorazione. By painting process we mean the entire treatment process of object P which may include surface pretreatment phases of object P and intermediate or final conditioning phases of the same, including any decoration phases.
Nel prosieguo tali fasi accessorie non saranno descritte nel dettaglio in quanto apparirà chiaro alla persona esperta del ramo che esse potranno essere condotte secondo diverse modalità di tipo in sé note, senza che l'ambito di tutela del presente trovato ne risulti limitato. In the following, these accessory steps will not be described in detail as it will be clear to the person skilled in the art that they can be carried out according to different methods of a per se known type, without the scope of protection of the present invention being limited.
Gli oggetti P potranno avere una superficie esterna S con un pluralità di facce affiancate definenti rispettivi piani di estensione, e potranno essere sagomati, ad esempio a L, a T o con sezioni a geometria complessa, ma potranno essere anche sostanzialmente laminari. In Fig. 1 sono illustrate alcune sezioni, esemplificative e non limitative, di oggetti P sottoponibili a trattamento. The objects P could have an external surface S with a plurality of side by side faces defining respective extension planes, and they could be shaped, for example L, T or with complex geometry sections, but they could also be substantially laminar. Fig. 1 illustrates some sections, exemplifying and not limiting, of objects P subject to treatment.
Come illustrato in Fig. 2, la linea 1 secondo il trovato comprende essenzialmente almeno una stazione di distribuzione 2 che potrà essere provvista di mezzi di applicazione 3 di almeno uno strato L di un prodotto contente una fase liquida su almeno una parte della superficie esterna S dell’oggetto allungato P da trattare. As illustrated in Fig. 2, the line 1 according to the invention essentially comprises at least one distribution station 2 which can be provided with means 3 for applying at least one layer L of a product containing a liquid phase on at least a part of the external surface S of the elongated object P to be treated.
Ad esempio, il prodotto potrà essere distribuito su un’unica faccia F, come illustrato in Fig. 6, oppure su più facce anche non complanari o non parallele. For example, the product can be distributed on a single face F, as illustrated in Fig. 6, or on several faces, even if not coplanar or not parallel.
La fase liquida del prodotto potrà essere costituita da acqua, come nel caso in cui il prodotto da applicare sia una vernice a base acquosa, oppure un solvente. The liquid phase of the product may consist of water, as in the case in which the product to be applied is a water-based paint, or a solvent.
La linea comprende inoltre almeno una stazione di asciugatura 4 dello strato L di prodotto per l’eliminazione almeno parziale della fase liquida dal prodotto. The line also comprises at least one drying station 4 of the product layer L for at least partial elimination of the liquid phase from the product.
Secondo una caratteristica peculiare del trovato, la stazione di asciugatura 4 comprende un dispositivo di irraggiamento 5 configurato per irradiare la superficie S dell’oggetto P, ovvero la sola faccia F, su cui à ̈ stato distribuito il prodotto con un fascio di onde elettromagnetiche aventi frequenza scelta nel campo delle radiofrequenze. According to a peculiar characteristic of the invention, the drying station 4 comprises an irradiation device 5 configured to irradiate the surface S of the object P, that is only the face F, on which the product has been distributed with a beam of electromagnetic waves having a frequency chosen in the radio frequency field.
Vantaggiosamente, il dispositivo di irraggiamento 5 potrà essere configurato per irradiare onde elettromagnetiche aventi frequenza compresa tra 6MHz e 500MHz e preferibilmente tra 20MHz e 50MHz. Advantageously, the irradiation device 5 can be configured to radiate electromagnetic waves having a frequency between 6MHz and 500MHz and preferably between 20MHz and 50MHz.
In particolare, le frequenze impiegabili potranno essere scelte nell’ambito degli intervalli di frequenza consentiti dalle normative internazionali per usi civili o industriali ed i cui valori centrali sono pari a 6.78 - 13.56 - 27.12 - 40.68 - 433.92MHz. In particular, the usable frequencies can be chosen within the frequency ranges allowed by international regulations for civil or industrial uses and whose central values are equal to 6.78 - 13.56 - 27.12 - 40.68 - 433.92MHz.
Si à ̈ sperimentalmente osservato che il dispositivo di irraggiamento 5 lavora in maniera ottimizzata già ai valori di frequenza più bassi, ad esempio attorno ai 27.12 MHz o ai 40.68 MHz. It has been experimentally observed that the irradiation device 5 works in an optimized way already at the lowest frequency values, for example around 27.12 MHz or 40.68 MHz.
Come schematizzato nella stessa Fig. 2, il dispositivo di irraggiamento 5 potrà comprendere un generatore di onde 6 con un applicatore 7 ed almeno una coppia di elettrodi 8, 9, illustrati nelle Figg. 3 e 4, per generare e dirigere le onde in radiofrequenza verso una zona di lavoro predefinita, nonché un generatore di tensione, non illustrato, ai cui poli saranno collegati gli elettrodi 8, 9. As shown schematically in Fig. 2, the irradiation device 5 may comprise a wave generator 6 with an applicator 7 and at least a pair of electrodes 8, 9, illustrated in Figs. 3 and 4, to generate and direct the radiofrequency waves towards a predefined work area, as well as a voltage generator, not shown, to whose poles the electrodes 8, 9 will be connected.
Gli elettrodi 8, 9 dovranno essere naturalmente realizzati in un materiale conduttore, quale il rame, l'allumino o similari. The electrodes 8, 9 must naturally be made of a conductive material, such as copper, aluminum or the like.
La stazione di asciugatura 5 potrà anche comprendere una camera di lavoro 10 con un ingresso 11 ed un uscita 12 per l’oggetto P da trattare, che potranno eventualmente anche coincidere. The drying station 5 may also comprise a work chamber 10 with an inlet 11 and an outlet 12 for the object P to be treated, which may possibly also coincide.
La camera di lavoro 10 potrà avere una configurazione sostanzialmente allungata a tunnel con una direzione longitudinale X di sviluppo predeterminata, che potrà essere sia orizzontale che verticale. The working chamber 10 can have a substantially elongated tunnel configuration with a predetermined longitudinal direction X, which can be both horizontal and vertical.
La camera di lavoro 10 sarà provvista anche di mezzi di supporto 13 dell’oggetto P, che potranno essere sia di tipo orizzontale che verticale. The working chamber 10 will also be provided with means 13 for supporting the object P, which can be both horizontal and vertical.
Ad esempio, nel caso di lavorazione in orizzontale, i mezzi di supporto 13 potranno essere costituiti essenzialmente da un piano di appoggio sostanzialmente orizzontale per l’oggetto P. For example, in the case of horizontal machining, the support means 13 can essentially consist of a substantially horizontal support plane for the object P.
L’estensione longitudinale della camera di lavoro 10 potrà essere scelta in funzione della lunghezza degli oggetti P da trattare ma potrà essere anche minore di quest’ultima, nel caso si utilizzi un’asciugatura di tipo dinamico. The longitudinal extension of the working chamber 10 can be chosen according to the length of the objects P to be treated, but it can also be less than the latter, in the case of using dynamic drying.
In questo modo si realizzerà una stazione di asciugatura 5 con estensione superficiale ridotta e dimensione massima anche inferiore della dimensione massima degli oggetti P trattabili. In this way, a drying station 5 will be created with a reduced surface extension and a maximum size even smaller than the maximum size of the treatable objects P.
All’interno della camera di lavoro 10 potrà essere anche predisposti mezzi di avanzamento 14 e/o rotazione, questi ultimi non illustrati, dell’oggetto P all’interno della camera 10 lungo la direzione longitudinale X. Inside the working chamber 10, it is also possible to provide means for the advancement 14 and / or rotation, the latter not shown, of the object P inside the chamber 10 along the longitudinal direction X.
I mezzi di avanzamento 14 potranno comprendere un nastro motorizzato 15, a tappeto o a rulli, preferibilmente in materiale dielettrico per non interferire con il campo elettromagnetico, per far avanzare l’oggetto P dall’ingresso 11 all’uscita 12 della camera 10. La superficie superiore del nastro 15 definirà anche il piano di appoggio 13 per l’oggetto P. The advancement means 14 may comprise a motorized belt 15, with belt or rollers, preferably made of dielectric material so as not to interfere with the electromagnetic field, to advance the object P from the inlet 11 to the outlet 12 of the chamber 10 The upper surface of the belt 15 will also define the support surface 13 for the object P.
L’avanzamento dell’oggetto P potrà essere eseguito in maniera continua con velocità predeterminata o con movimento passo passo, con tempi di sosta predeterminati e scelti anche in funzione della produttività relativa della stazione di distribuzione 2 e/o della capacità di eventuali stazioni di stoccaggio intermedie, non illustrate. The advancement of the object P can be performed continuously with predetermined speed or with step by step movement, with predetermined dwell times and also chosen according to the relative productivity of the distribution station 2 and / or the capacity of any stations intermediate storage units, not illustrated.
I mezzi di rotazione potranno invece promuovere la rotazione controllata dell’oggetto P in lavorazione attorno ad un asse longitudinale per consentire l’asciugatura ottimale dello strato L di prodotto nel caso in cui lo stesso sia distribuito su due o più facce non complanari, ad esempio sull’intera superficie laterale S di un profilato P per infissi. The rotation means can instead promote the controlled rotation of the object P being processed around a longitudinal axis to allow optimal drying of the layer L of the product in the event that it is distributed on two or more non-coplanar faces, for example on the entire lateral surface S of a P profile for window frames.
Gli elettrodi 8, 9, posizionati all’interno della camera 10, potranno essere sia stazionari che, in una configurazione alternativa non illustrata, associati a mezzi di movimentazione atti a condurli lungo la direzione longitudinale X con velocità di traslazione predeterminata. The electrodes 8, 9, positioned inside the chamber 10, can be either stationary or, in an alternative configuration not shown, associated with movement means adapted to lead them along the longitudinal direction X with predetermined translation speed.
Gli elettrodi 8, 9 della coppia potranno essere configurati per orientare il campo elettromagnetico in corrispondenza di un’area limitata predefinita della camera 10 corrispondente all’area destinata al passaggio della superficie S ricoperta dallo strato L di prodotto. Ad esempio, gli elettrodi 8, 9 potranno essere disposti paralleli su uno stesso piano orizzontale Ï€ posto superiormente al piano di appoggio 13 del profilo P per concentrare il campo in uno spazio predeterminato e delimitato inferiormente dal piano di appoggio 13. The electrodes 8, 9 of the pair can be configured to orient the electromagnetic field in correspondence with a predefined limited area of the chamber 10 corresponding to the area intended for the passage of the surface S covered by the layer L of product. For example, the electrodes 8, 9 can be arranged parallel on the same horizontal plane Ï € placed above the support plane 13 of the profile P to concentrate the field in a predetermined space and delimited below by the support plane 13.
Tale configurazione, schematizzata in Fig. 3, sarà preferibile nel caso in cui si debba provvedere all’asciugatura di un profilo P, anche una lamina, trattato superficialmente su un’unica faccia F sostanzialmente orizzontale. This configuration, schematized in Fig. 3, will be preferable in the case in which it is necessary to provide for the drying of a profile P, even a sheet, superficially treated on a single substantially horizontal face F.
In una forma alternativa, schematizzata in Fig. 4, gli elettrodi 8, 9 potranno essere disposti in modo da generare un campo elettromagnetico sostanzialmente uniforme all’interno della camera 10. Ad esempio, gli elettrodi 8, 9 potranno essere sostanzialmente piastriformi e disposti su rispettivi piani π’, π†paralleli tra loro, sia orizzontali che verticali, ovvero sia parallelamente che trasversalmente al piano di appoggio 13. In an alternative form, schematized in Fig. 4, the electrodes 8, 9 can be arranged so as to generate a substantially uniform electromagnetic field inside the chamber 10. For example, the electrodes 8, 9 can be substantially plate-like and arranged on respective planes Ï € â € ™, Ï € â € parallel to each other, both horizontal and vertical, or both parallel and transversal to the support surface 13.
Gli elettrodi piastriformi 8, 9 potranno essere posti ad una distanza trasversale d predeterminata, fissa o regolabile, scelta in funzione della sagoma dell’oggetto P da trattare. The plate-like electrodes 8, 9 can be placed at a predetermined, fixed or adjustable transversal distance d, chosen according to the shape of the object P to be treated.
La possibilità di regolare la distanza d tra gli elettrodi 8, 9 produrrà l’evidente vantaggio di poter variare l’intensità del campo in funzione dello specifico piano di sviluppo delle facce interessate dal prodotto da asciugare. The possibility of adjusting the distance d between the electrodes 8, 9 will produce the obvious advantage of being able to vary the intensity of the field according to the specific development plan of the faces affected by the product to be dried.
In questo modo si eviterà di surriscaldare eccessivamente quelle aree della superficie laterale S del profilo P che vengono a trovarsi in zone a campo più intenso, garantendo allo stesso tempo una corretta asciugatura di tutto lo strato L di prodotto. In this way it will be avoided to overheat those areas of the lateral surface S of the P profile that are in areas with a more intense field, at the same time guaranteeing correct drying of the entire L layer of product.
Tuttavia, saranno possibili ulteriori forme di realizzazione degli elettrodi 8, 9, non illustrate, che potranno essere anulari o semianulari, disposti secondo gli insegnamenti della domanda italiana VI2005A000179, nel caso in cui l’oggetto P da asciugare sia trattato con il prodotto su due o più lati non complanari, oppure opportunamente sagomati per modellare il campo concentrandolo in una o più aree determinate. However, further embodiments of the electrodes 8, 9, not illustrated, will be possible, which may be annular or semi-annular, arranged according to the teachings of the Italian application VI2005A000179, in the event that the object P to be dried is treated with the product on two or more non-coplanar sides, or suitably shaped to shape the field by concentrating it in one or more specific areas.
Potranno essere previste anche più coppie di elettrodi 8, 9, con due o più di tali coppie che potranno avere anche un elettrodo in comune. There may also be more pairs of electrodes 8, 9, with two or more of these pairs that may also have a common electrode.
Operativamente, il profilo P in lavorazione, proveniente dalla stazione di distribuzione 2, direttamente o previa ulteriore lavorazione, attraverserà la camera di lavoro 10 dove subirà un riscaldamento controllato atto a favorire l’evaporazione totale o parziale della fase liquida del prodotto distribuito. Operationally, the profile P being processed, coming from the distribution station 2, directly or after further processing, will pass through the working chamber 10 where it will undergo a controlled heating designed to favor the total or partial evaporation of the liquid phase of the distributed product.
Il salto termico sarà dovuto alla oscillazione attorno ai propri punti di equilibrio delle molecole della fase liquida, sia acqua che solvente, contenute nel prodotto stesso. Tale oscillazione sarà indotta dal campo elettromagnetico che si sviluppa fra gli elettrodi 8, 9, attraverso il quale passa l’oggetto P, durante il funzionamento, cioà ̈ quando il dispositivo di irraggiamento 5 genera una tensione elettrica. The temperature difference will be due to the oscillation around their own equilibrium points of the molecules of the liquid phase, both water and solvent, contained in the product itself. This oscillation will be induced by the electromagnetic field that develops between the electrodes 8, 9, through which the object P passes, during operation, that is when the irradiation device 5 generates an electric voltage.
Infatti, ogni elettrodo 8, 9 genera nella zona ad esso circostante un campo elettromagnetico che, opportunamente indirizzato, viene applicato allo strato L di prodotto in lavorazione per riscaldarlo. In fact, each electrode 8, 9 generates an electromagnetic field in the area surrounding it which, suitably directed, is applied to the layer L of the product being processed to heat it.
Inoltre, le onde radio non interagiranno con il materiale dell’oggetto P, in quanto dielettrico o amagnetico, che subirà un riscaldamento ridotto, se non nullo, per il solo effetto di conduzione, evitando ogni possibile deformazione. Furthermore, the radio waves will not interact with the material of the object P, as it is dielectric or non-magnetic, which will undergo reduced, if not zero, heating due to the conduction effect alone, avoiding any possible deformation.
La linea 1 potrà anche comprendere mezzi di trasferimento 16 dell’oggetto P in trattamento lungo un percorso predeterminato, in modo da portarlo dalla stazione di distribuzione 2 alla stazione di asciugatura 4. Line 1 may also comprise means 16 for transferring the object P under treatment along a predetermined path, so as to take it from the distribution station 2 to the drying station 4.
Nel caso l’oggetto P debba essere trattato solo su parte della sua superficie S, potrà essere disposto in posizione orizzontale ed i mezzi di trasferimento 16 potranno comprendere un tappeto 17, a nastro, a rulli o similare, che potrà essere anche collegato al o coincidere almeno in parte con il tappeto 15 della camera di lavoro 10. If the object P is to be treated only on part of its surface S, it can be arranged in a horizontal position and the transfer means 16 can comprise a belt 17, with a belt, with rollers or the like, which can also be connected to the or coincide at least in part with the carpet 15 of the working chamber 10.
Nel caso in cui sia previsto un posizionamento verticale dell’oggetto P, in quanto la superficie S da trattare si estende per un arco superiore ai 180°, i mezzi di trasferimento 16 potranno comprendere un binario di guida o catena di convogliamento 18 definente almeno parte del percorso, come illustrato in Fig. 5. If a vertical positioning of the object P is provided, since the surface S to be treated extends for an arc greater than 180 °, the transfer means 16 may comprise a guide rail or conveyor chain 18 defining at least part of the route, as shown in Fig. 5.
I mezzi di supporto 13 dell’oggetto P potranno comprendere una pluralità di elementi di presa, non illustrati, atti ad accoppiarsi ad un’estremità di un rispettivo oggetto P, ad esempio mediante impegno in un foro ricavato nella stessa estremità . The supporting means 13 of the object P may comprise a plurality of gripping elements, not illustrated, suitable for coupling to one end of a respective object P, for example by engagement in a hole obtained in the same end.
Gli elementi di presa potranno essere conformati a gancio, a pinza o potranno avere qualsiasi altra configurazione atta a sostenere l’oggetto P nel suo avanzamento lungo il percorso. The gripping elements can be shaped like a hook, pliers or can have any other configuration able to support the object P as it advances along the path.
Il percorso di trasferimento, tratteggiato in Fig. 5, potrà presentare un primo tratto T\ posto a monte della stazione di distribuzione 2, che si eleva secondo quote progressivamente crescenti per portare gradualmente l’oggetto P da una posizione orizzontale ad una posizione verticale, ed un secondo tratto T†che attraversa la stazione di distribuzione 2 e quella di asciugatura 4 a quota fissa, in cui mantenere l’oggetto P in posizione sostanzialmente verticale. The transfer path, outlined in Fig. 5, may have a first section T \ placed upstream of the distribution station 2, which rises according to progressively increasing heights to gradually bring the object P from a horizontal position to a vertical position , and a second section T⠀ which crosses the distribution station 2 and the drying station 4 at a fixed height, in which to keep the object P in a substantially vertical position.
II percorso di trasferimento potrà terminare con un ulteriore terzo tratto Ή†che si ribassa sempre gradualmente verso quote progressivamente decrescenti per riportare l’oggetto P in posizione orizzontale o comunque ad una quota sufficientemente bassa per consentirne il prelievo da parte di un operatore. The transfer path may end with a further third section Î ‰ â € which gradually decreases towards progressively decreasing heights to bring object P back to a horizontal position or in any case to a sufficiently low altitude to allow it to be picked up by an operator .
II percorso di trasferimento potrà svilupparsi da una stazione di stoccaggio iniziale 19 degli oggetti P non trattati ad una stazione di stoccaggio finale 20 degli oggetti trattati P e potrà anche essere chiuso. The transfer path can develop from an initial storage station 19 for the untreated objects P to a final storage station 20 for the treated objects P and can also be closed.
Lungo il percorso potranno essere presenti ulteriori stazioni di lavoro, ad esempio una stazione di pretrattamento, non illustrata in quanti di tipo in sé noto, per pulire la superficie S dell’oggetto P e prepararla alla successiva fase di distribuzione superficiale ed una o più stazioni di asciugatura ulteriori di tipo noto, semplicemente schematizzate ed indicate con 21 in Fig. 2. Along the way there may be additional work stations, for example a pre-treatment station, not illustrated in quanta of a known type, to clean the surface S of the object P and prepare it for the subsequent surface distribution phase and one or several further drying stations of known type, simply schematized and indicated with 21 in Fig. 2.
La stazione di distribuzione 2 potrà essere una stazione di verniciatura ed i mezzi di applicazione 3 del prodotto potranno essere del tipo a rulli, a spruzzo, ad immersione, a cataforesi o similari, per la distribuzione superficiale del prodotto. The distribution station 2 may be a painting station and the means 3 for applying the product may be of the roller, spray, immersion, cataphoresis or similar type, for the surface distribution of the product.
Il prodotto da distribuire potrà essere una vernice colorata o trasparente, o altra sostanza colorante o pigmento, a base acquosa o a base solvente, sia del tipo monocomponente che bicomponente. The product to be distributed may be a colored or transparent paint, or other dye or pigment, water-based or solvent-based, both single-component and two-component.
Nel caso di mezzi di applicazione 3 a rullo potà essere previsto un rullo di deposizione 22 del prodotto, eventualmente associato ad un rullo di prelievo 23 del prodotto in fase liquida da un serbatoio, atto a venire a contatto con una o più facce F contigue dell’oggetto P per la verniciatura delle stesse. In the case of roller application means 3, a product deposition roller 22 may be provided, possibly associated with a roller 23 for collecting the product in the liquid phase from a tank, able to come into contact with one or more contiguous faces F of the € ™ object P for painting them.
Potranno esser previsti anche due o più stazioni di verniciatura 2, 2’ sfalsate e sequenziali lungo il percorso di trasferimento dell’oggetto P con rispettivi rulli di distribuzione 22 e prelievo 23, nel caso occorra verniciare facce non contigue. Two or more painting stations 2, 2â € ™ staggered and sequential may also be provided along the transfer path of the object P with respective distribution rollers 22 and pick-up 23, in case it is necessary to paint non-contiguous faces.
Ogni stazione di distribuzione 2, 2’ potrà essere seguita da una rispettiva stazione di asciugatura 4, 4’, una delle quali potrà anche non comprendere il dispositivo di irraggiamento 5 del campo in radiofrequenza. Each distribution station 2, 2 'may be followed by a respective drying station 4, 4', one of which may not include the irradiation device 5 of the radiofrequency field.
Per la verniciatura a spruzzo, non illustrata, potranno essere invece previsti uno o più ugelli di distribuzione allineati lungo il percorso di trasferimento ed eventualmente suscettibili di oscillare nello spazio e/o di traslare in allontanamento/avvicinamento rispetto alla superficie S dell’oggetto P. For spray painting, not shown, one or more distribution nozzles may be provided, aligned along the transfer path and possibly capable of oscillating in space and / or moving away from / approaching the surface S of the object P .
La linea 1 potrà comprendere anche ulteriori stazioni di distribuzione 24 di prodotti quali colle, adesivi, o vernici protettive trasparenti necessarie per la finitura dell’oggetto P. Line 1 may also include further distribution stations 24 for products such as glues, adhesives, or transparent protective paints necessary for finishing the object P.
A valle della stazione di asciugatura 4 o di qualsiasi altra stazione della linea 1 potrà essere anche disposta una stazione di decorazione 25 della superficie S dell’oggetto P, ad esempio del tipo descritta nella domanda italiana M02003A000022 oppure nella domanda italiana M02005A000167. Downstream of the drying station 4 or of any other station of line 1, a decoration station 25 of the surface S of the object P may also be arranged, for example of the type described in the Italian application M02003A000022 or in the Italian application M02005A000167.
Resta tuttavia inteso che la linea di trattamento superficiale 1 potrà essere configurata secondo una qualsiasi modalità di tipo noto e potrà comprendere solo alcune delle stazioni qui descritte o anche ulteriori stazioni di lavorazione non qui descritte, senza limitazione dell’ambito di tutela del presente trovato. However, it is understood that the surface treatment line 1 may be configured according to any known method and may include only some of the stations described here or even further processing stations not described here, without limiting the scope of protection of the present invention. .
Secondo un ulteriore aspetto del trovato à ̈ previsto un metodo per il trattamento superficiale di oggetti allungati, comprendente una fase di predisposizione di un oggetto P avente una superficie laterale S e suo posizionamento in un piano di avanzamento predefinito in modo da esporne almeno parte della superficie esterna S. According to a further aspect of the invention, a method is provided for the surface treatment of elongated objects, comprising a step of preparing an object P having a lateral surface S and positioning it in a predetermined advancement plane so as to expose at least part of its surface. S.
Successivamente à ̈ prevista una fase di distribuzione superficiale di un prodotto contenente una fase liquida su almeno parte della superficie S esposta in modo da applicare alla stessa uno strato L di prodotto. Subsequently, a surface distribution phase of a product containing a liquid phase is envisaged on at least part of the exposed surface S so as to apply a layer L of product to it.
L’oggetto P trattato potrà essere quindi movimentato lungo un percorso di avanzamento predeterminato e quindi sottoposto ad una fase di asciugatura per eliminare almeno parzialmente la fase liquida del prodotto distribuito. The treated object P can then be moved along a predetermined advancement path and then subjected to a drying phase to at least partially eliminate the liquid phase of the distributed product.
Secondo una caratteristica peculiare del trovato, la fase di asciugatura à ̈ realizzata mediante irraggiamento della superficie S su cui à ̈ distribuito il prodotto con un fascio di onde elettromagnetiche aventi frequenza scelta nel campo delle radiofrequenze. According to a peculiar characteristic of the invention, the drying step is carried out by irradiating the surface S on which the product is distributed with a beam of electromagnetic waves having a frequency chosen in the radio frequency range.
Le frequenze di irraggiamento potranno essere scelte all’interno dei valori previsti dalle normative internazionali per usi civile ed industriali e che sono stati indicati sopra. The irradiation frequencies can be chosen within the values provided for by international standards for civil and industrial uses and which have been indicated above.
La fase di asciugatura per irraggiamento prevede una prima fase di generazione del fascio di onde radio ed un successivo orientamento del fascio verso una zona di lavoro predeterminata. The drying phase by irradiation involves a first phase of generation of the radio wave beam and a subsequent orientation of the beam towards a predetermined working area.
Durante la fase di asciugatura, l’oggetto P potrà avanzare attraverso la zona di lavoro irraggiata con velocità di avanzamento predefinita. During the drying phase, the object P will be able to advance through the irradiated work area with a predefined speed.
In alternativa, la fase di asciugatura potrà essere eseguita con l’oggetto P disposto su un piano o superficie di appoggio 13 stazionario in posizione sostanzialmente orizzontale per un tempo di asciugatura predeterminato calcolato in funzione della particolare sagomatura dell’oggetto P e/o dell’intensità del campo elettromagnetico. Alternatively, the drying phase can be performed with the object P arranged on a stationary support surface 13 in a substantially horizontal position for a predetermined drying time calculated according to the particular shape of the object P and / or the intensity of the electromagnetic field.
La fase di asciugatura potrà anche essere eseguita con l'oggetto P in posizione sostanzialmente verticale e sollevata rispetto al suolo, sia ad oggetto P fermo che in movimento. The drying phase can also be performed with object P in a substantially vertical position and raised with respect to the ground, both with object P stationary and in motion.
Secondo ancora una possibile alternativa, la fase di asciugatura potrà prevedere l’avanzamento del campo elettromagnetico lungo una direzione sostanzialmente parallela al piano di appoggio 13. According to yet another possible alternative, the drying phase can foresee the advancement of the electromagnetic field along a direction substantially parallel to the support surface 13.
L’avanzamento del campo elettromagnetico potrà essere ottenuto movimentando gli elettrodi 8, 9 lungo la direzione di avanzamento. The advancement of the electromagnetic field can be obtained by moving the electrodes 8, 9 along the direction of advancement.
La fase di distribuzione potrà essere una verniciatura per la deposizione uniforme di uno strato L di vernice o altra sostanza colorante o trasparente su una o più facce F dell’oggetto P. The distribution phase may be a painting for the uniform deposition of a layer L of paint or other coloring or transparent substance on one or more faces F of the object P.
Il prodotto sarà preferibilmente distribuito in uno o più strati L di spessore uniforme di dimensioni micrometriche, ad esempio in spessori compresi tra 50 e 200 micron e preferibilmente intorno ai 150 micron. The product will preferably be distributed in one or more layers L of uniform thickness of micrometric dimensions, for example in thicknesses between 50 and 200 microns and preferably around 150 microns.
Da quanto sopra descritto appare evidente che il trovato realizza gli scopi prefissati ed in particolare quello di mettere a disposizione una linea ed un metodo per il trattamento superficiale di oggetti allungati che siano caratterizzati da assorbimenti energetici sensibilmente contenuti, tempi di asciugatura ridotti e d elevata sicurezza. From what has been described above it is evident that the invention achieves the intended purposes and in particular that of providing a line and a method for the surface treatment of elongated objects which are characterized by significantly reduced energy absorption, reduced drying times and high safety.
L’utilizzo delle onde in radiofrequenza permetterà di eseguire operazioni di asciugatura in tempi brevissimi, dell’ordine dei pochi minuti, al contrario delle tecniche tradizionali che richiedono un’ora o anche più. The use of radiofrequency waves will allow drying operations to be carried out in a very short time, in the order of a few minutes, as opposed to traditional techniques which require an hour or even more.
Gli assorbimenti energetici saranno estremamente contenuti, al limite anche di pochi Ampere, e decrescenti al diminuire della quantità della fase liquida residua all’interno dello strato di prodotto, fino a diventare praticamente nulli ad asciugatura completa. Energy absorption will be extremely low, even a few amperes at the limit, and decreasing as the quantity of the residual liquid phase inside the product layer decreases, until it becomes practically zero when completely dry.
L’utilizzo di onde radio nei valori di frequenza sopra indicati permetterà anche di evitare la presenza di particolari schermature, rendendo l'impianto sicuro anche nel caso in assenza di fase liquida nel prodotto da asciugare. The use of radio waves in the frequency values indicated above will also make it possible to avoid the presence of particular shielding, making the system safe even in the absence of liquid phase in the product to be dried.
Il comportamento delle onde radio, diversamente da quanto avviene per le microonde, non risulterà neppure influenzato dal particolare prodotto utilizzato, ma soltanto dal suo contenuto in fase liquida. The behavior of radio waves, unlike what happens for microwaves, will not even be affected by the particular product used, but only by its content in the liquid phase.
Non da ultimo, l’effetto di riscaldamento prodotto dalle onde in radiofrequenza si propagherà dagli strati più interno verso l’esterno, impedendo che gli strati esterni induriscano prima che la fase liquida degli strati più interni possa evaporare. Last but not least, the heating effect produced by the radiofrequency waves will propagate from the innermost layers towards the outside, preventing the outer layers from hardening before the liquid phase of the innermost layers can evaporate.
La linea ed il metodo secondo il trovato sono suscettibili di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire daN'ambito del trovato. The line and the method according to the invention are susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept expressed in the attached claims. All the details can be replaced by other technically equivalent elements, and the materials can be different according to the requirements, without departing from the scope of the invention.
Anche se la linea ed il metodo sono stati descritti con particolare riferimento alle figure allegate, i numeri di riferimento usati nella descrizione e nelle rivendicazioni sono utilizzati per migliorare l'intelligenza del trovato e non costituiscono alcuna limitazione aN'ambito di tutela rivendicato. Even if the line and the method have been described with particular reference to the attached figures, the reference numbers used in the description and in the claims are used to improve the intelligence of the invention and do not constitute any limitation to the claimed scope of protection.
Claims (15)
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