ITVI20120271A1 - Impianto per la verniciatura a spruzzo - Google Patents

Description

IMPIANTO PER LA VERNICIATURA A SPRUZZO

La presente invenzione si riferisce genericamente ad un impianto per la verniciatura industriale a spruzzo di manufatti metallici e non (quali legno, plastica, alluminio, ceramica, ecc.) e in pratica di tutte le superfici verniciabili, quali lamiere, profilati e simili.

Più in particolare, l’invenzione riguarda un impianto per la verniciatura industriale a spruzzo, che impiega pistole di tipo misto aria o air-mix, vale a dire con uscita contemporanea di aria e vernice (mentre non à ̈ impiegabile con pistole di verniciatura di tipo airless), e che consente di connettere in serie una o più (fino ad un numero illimitato) pistole, con, altresì, un notevole risparmio della materia prima (vernice) e delle ore di lavorazione, rispetto agli impianti di verniciatura tradizionali, e, al contempo, che riduce drasticamente l’emissione di sostanze nocive nell’ambiente e che permette di limitare, rispetto all’arte nota, la sostituzione dei componenti impiegati, quali i filtri per la pulizia dell’aria.

Come noto, la verniciatura a spruzzo dei manufatti in genere viene eseguita spruzzando sui manufatti stessi, in apposite cabine di verniciatura, il prodotto di copertura in forma di polvere o di particelle liquide, mediante pistole, dischi o altri adatti mezzi di spruzzatura.

Dopo che à ̈ stato applicato lo strato di vernice, il manufatto viene trasferito in un forno di cottura, ove avviene la polimerizzazione della resina base della vernice e l’indurimento della vernice stessa.

Peraltro, la superficie del manufatto da sottoporre a verniciatura viene solitamente sottoposta ad un trattamento chimico preventivo di sgrassaggio, passivazione e, in generale, di preparazione all’ancoraggio della vernice.

Le apparecchiature di verniciatura sono solitamente di tipo verticale o di tipo orizzontale.

Nelle apparecchiature di tipo verticale, il sistema di trasporto dei manufatti prevede un binario mono-rotaia, all’interno del quale scorre una catena biplanare, a cui vengono appesi i dispositivi di supporto, che sostengono i manufatti attraverso un foro praticato ad una delle loro estremità, mentre, nelle apparecchiature di verniciatura di tipo orizzontale, i manufatti vengono caricati su cosiddetti “piantoni†appesi ad appositi supporti bilanciati, montati su un nastro trasportatore.

Il principio che viene sfruttato nella verniciatura industriale a polveri à ̈ l’attrazione elettrostatica che avviene tra una particella di vernice (ridotta in polvere), caricata positivamente o negativamente, ed il manufatto da verniciare, che à ̈ posto elettricamente a terra.

In pratica, le particelle di vernice (ridotta in polvere) vengono caricate elettrostaticamente, in modo tale che il doppio effetto dello spruzzo e della carica elettrostatica consenta di realizzare una perfetta copertura della superficie metallica da verniciare ed il miglior rendimento nell’impiego della vernice.

Le particelle possono essere caricate, per esempio, impiegando aria ionizzata (cosiddetto “processo a corona†), tramite uno ionizzatore ad alta tensione integrato nella pistola di spruzzatura, che inietta l’aria ionizzata all’interno di un canale, ove scorre la polvere fluidizzata di vernice e terminante con un elettrodo, in prossimità dell’ugello di spruzzatura, in modo da elettrizzare le particelle di polvere, prima che le stesse si depositino sulla superficie del manufatto da verniciare, posto elettricamente a terra. Alternativamente, le particelle di vernice possono essere caricate all’interno di un canale della pistola, mediante strofinamento, vale a dire facendole procedere a spirale a contatto con le pareti interne del canale della pistola di spruzzatura.

Al fine di porre efficacemente a terra il manufatto da verniciare, lo stesso à ̈ appeso a supporti metallici, i quali vengono messi a contatto con strutture o dispositivi posti elettricamente a terra.

Tuttavia, gli impianti di spruzzatura delle vernici di tipo tradizionale presentano ancora notevoli inconvenienti, fra cui il notevole utilizzo della materia prima, le alte pressioni di esercizio, la rapida usura e, quindi, la necessaria frequente sostituzione dei componenti, nonché l’evidente dispendio di tempo ed aggravio di costi.

Inoltre, il notevole utilizzo della vernice comporta problemi relativamente all’inquinamento ambientale.

Scopo della presente invenzione à ̈, dunque, quello di realizzare un impianto per la verniciatura a spruzzo di manufatti metallici, che ovvi agli inconvenienti sopra menzionati, ovvero quello di realizzare un impianto di verniciatura a spruzzo, che consenta un evidente risparmio della materia prima utilizzata, rispetto all’arte nota, e che permetta così di limitare l’inquinamento ambientale, mantenendo una verniciatura ottimale del manufatto.

Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un impianto per la verniciatura a spruzzo di manufatti metallici, che risulti efficiente ed affidabile e che sia impiegabile, in particolare, in apparecchiature per la verniciatura industriale a polveri con pistole air-mix o misto aria.

Altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un impianto per la verniciatura a spruzzo di manufatti metallici, che impieghi aria ad una pressione limitata rispetto all’arte nota e che consenta di mantenere una pulizia maggiore dei filtri, rispetto all’arte nota. Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un impianto per la verniciatura a spruzzo di manufatti in genere, che consenta un notevole risparmio di ore di lavorazione per la realizzazione finale di un manufatto, rispetto agli impianti tradizionali.

Questi ed altri scopi, secondo la presente invenzione, sono conseguiti da un impianto per la verniciatura a spruzzo di manufatti in genere, secondo la rivendicazione 1 allegata.

Ulteriori caratteristiche di dettaglio sono presenti nelle rivendicazioni dipendenti successive.

Vantaggiosamente, l’impianto di verniciatura a spruzzo comprende un dispositivo atto ad emettere in uscita un’aria di nebulizzazione, che viene condotta all’utilizzo, vale a dire ad una o più pistole di verniciatura, connesse tra loro in serie e collegate a ad uno o più dispositivi, che consente di ottenere un notevole risparmio di vernici, nonché limitate emissioni inquinanti nell’ambiente ed un risparmio notevole nelle ore di lavorazione, a parità di manufatto, rispetto alla tecnica nota.

Inoltre, il dispositivo di emissione dell’aria necessita di una ridotta manutenzione, rispetto all’arte nota, in quanto lavora a pressioni ridotte e mantiene una notevole pulizia dei componenti.

Infine, il metodo di formazione dell’aria da nebulizzare, secondo l’invenzione, può essere utilizzato per qualsiasi processo di verniciatura che richieda un’applicazione del principio elettrostatico. Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno chiari dalla descrizione che segue, relativa ad una forma di realizzazione esemplificativa e preferita, ma non limitativa, dell’impianto per la verniciatura a spruzzo di manufatti in genere, oggetto dell’invenzione, e dai disegni annessi, forniti anch’essi a puro titolo di esempio realizzativo preferito e non limitativo, in cui:

- la figura 1 à ̈ una vista laterale di un dispositivo di fornitura dell’aria di nebulizzazione a pistole di verniciatura in un impianto per la verniciatura a spruzzo, secondo la presente invenzione;

- la figura 2 à ̈ una vista frontale del dispositivo di cui alla figura 1, secondo l’invenzione;

- la figura 3 Ã ̈ una vista prospettica del dispositivo di cui alla figura 1, secondo la presente invenzione;

- la figura 4 Ã ̈ una vista frontale interna del dispositivo di cui alla figura 1, secondo la presente invenzione;

- la figura 5 Ã ̈ una vista laterale interna del dispositivo di cui alla figura 1, secondo la presente invenzione;

- le figure 6 e 7 mostrano due viste prospettiche interne del dispositivo di cui alla figura 1, secondo la presente invenzione.

Con riferimento alle figure menzionate, l’impianto per la verniciatura a spruzzo secondo la presente invenzione si compone di un dispositivo 10, atto a fornire aria di nebulizzazione ad una serie di pistole di verniciatura, connesse in serie, del tipo misto aria o air-mix, cioà ̈ aventi due tubazioni separate dell’aria e della vernice ed atte ad emettere contemporaneamente aria e vernice durante l’operazione di verniciatura. In particolare, il dispositivo 10 preleva aria all’ingresso 11 e fornisce l’aria di nebulizzazione all’uscita 12 e da qui ai vari utilizzi.

Nello specifico, il dispositivo 10 à ̈ costituito da un armadio 13, che può essere dotato delle seguenti opzioni:

- schermo frontale LCD 14;

- sinottico;

- quadro classico con pulsantiera.

Il dispositivo à ̈ dotato di pulsanti di emergenza 15 ed all’interno del dispositivo à ̈ installato un circuito elettrico/elettronico 16 di gestione dello stesso, inferiormente al quale à ̈ disposto un circuito di condizionamento dell’aria presente all’ingresso 11.

Il suddetto circuito di condizionamento dell’aria prevede una prima tubazione 17, che connette direttamente l’ingresso 11 all’uscita 12 e che à ̈ impiegata per il passaggio dell’aria solo in condizioni di emergenza (per esempio, quando la pressione dell’aria raggiunge e supera determinati valori limite), nonché una seconda tubazione 18, nella quale, in condizioni di funzionamento normale, viene deviata l’aria prelevata all’ingresso.

Tale seconda tubazione 18 comprende dapprima uno stadio filtrante 19 per la pulizia dell’aria in ingresso, a valle del quale à ̈ posta una sonda 20 di controllo del flusso d’aria (flussostato), una resistenza 21 per il riscaldamento dell’aria ad una temperatura di esercizio massima di 40-45°C, a cui à ̈ connesso un sistema di deionizzazione 22 dell’aria, formato da un trasformatore 23 e da una serie di aghi 24, collegati fra loro, che creano un campo magnetico atto ad estrarre le cariche statiche ed ulteriore sporcizia presente nell’aria in uscita dalla resistenza 21 e circolante nel sistema di de-ionizzazione 22.

Inoltre, in uscita dal sistema di de-ionizzazione 22 sono presenti ulteriori sonde 25 di controllo della temperatura dell’aria, poste in uscita dal sistema de ionizzante ed in corrispondenza dell’innesto della seconda tubazione 18 con la tubazione diretta 17.

In corrispondenza di tale innesto à ̈ altresì disposto un gruppo valvolare di controllo 26, connesso con il circuito elettronico 16, che consente il ricircolo dell’aria all’interno della tubazione 18 e che permette altresì di ottenere una temperatura omogenea dell’aria sia lungo l’intera tubazione 18 che all’uscita 12, da cui à ̈ prelevata l’aria di nebulizzazione da condurre agli utilizzi (vale a dire alle pistole di verniciatura, connesse in serie tra loro).

Tale gruppo valvolare di controllo 26 à ̈ inattivo nei momenti iniziali di ingresso dell’aria nella tubazione 18, al fine di creare una adeguata turbolenza del fluido all’interno ed ottenere così un adeguato riscaldamento omogeneo dell’intera massa d’aria ivi contenuta.

In pratica, il funzionamento dell’impianto per la verniciatura a spruzzo, secondo la presente invenzione, à ̈ sostanzialmente il seguente.

Inizialmente, tramite i pulsanti 15 e lo schermo di visualizzazione 14, l’utilizzatore può impostare un valore di temperatura dell’aria di esercizio.

A questo punto, la resistenza 21 ed il sistema di deionizzazione 22 provvedono al riscaldamento ed alla rimozione delle cariche statiche e della sporcizia presente nell’aria in ingresso, nel momento in cui la sonda 20 misura almeno un valore determinato di flusso d’aria in transito all’interno della tubazione 18.

Nel momento in cui la sonda 20 interrompe il comando di riscaldamento e di de-ionizzazione (in quanto il flusso d’aria all’ingresso à ̈ minore di un determinato valore), il gruppo valvolare di controllo 26 consente di effettuare un ricircolo dell’aria, al fine di ottenere un riscaldamento omogeneo dell’intera massa d’aria presente nella tubazione 18 ed all’uscita 12.

La maggiore potenza di riscaldamento così prodotta, rispetto alle tecniche note, a parità di caratteristiche della resistenza e del sistema di deionizzazione e del flusso d’aria circolante nella tubazione 18, consente di connettere, in tal modo, un numero illimitato di pistole di verniciatura, collegate in serie tra loro.

Il dispositivo 10 di erogazione dell’aria di nebulizzazione alle pistole di verniciatura a spruzzo, secondo la presente invenzione, consente così un notevole risparmio di vernice durante il trattamento del manufatto, rispetto all’arte nota, ottenendo di conseguenza un limitato impatto ambientale ed un risparmio nelle ore di lavorazione per l’effettuazione del trattamento.

Infine, i valori di pressione dell’aria risultano limitati e si ottiene altresì una notevole pulizia dello stadio filtrante 19, rispetto agli impianti di verniciatura a spruzzo di tipo tradizionale, che quindi necessita di minori e meno frequenti interventi di manutenzione e/o sostituzione.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche dell’impianto per la verniciatura a spruzzo di manufatti metallici, oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi. E’ chiaro, infine, che numerose altre varianti possono essere apportate all’impianto di verniciatura a spruzzo in questione, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell’idea inventiva, così come à ̈ chiaro che, nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e gli stessi potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.

Ove le caratteristiche tecniche menzionate nelle successive rivendicazioni siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati introdotti con il solo obiettivo di aumentare l’intelligibilità delle rivendicazioni stesse e, di conseguenza, tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull’interpretazione di ciascun elemento, che risulta quindi identificato a titolo puramente di esempio da tali segni di riferimento.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto per la verniciatura a spruzzo, comprendente un dispositivo (10) atto a fornire aria di nebulizzazione ad una serie di pistole di verniciatura, connesse in serie, del tipo misto aria o air-mix, cioà ̈ aventi due tubazioni separate dell’aria e della vernice ed atte ad emettere contemporaneamente aria e vernice durante l’operazione di verniciatura, detto dispositivo (10) essendo atto a prelevare aria ad un ingresso (11) ed a fornire aria di nebulizzazione ad una uscita (12), a cui sono connesse dette pistole di verniciatura a spruzzo, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo (10) include un circuito di condizionamento dell’aria presente a detto ingresso (11), che presenta almeno una prima tubazione (18) lungo la quale à ̈ installato uno stadio filtrante (19) dell’aria in ingresso, a valle del quale à ̈ posta almeno una sonda (20) di controllo del flusso d’aria ed una resistenza (21) di riscaldamento dell’aria ad una determinata temperatura di esercizio, a cui à ̈ connesso in serie un sistema di de-ionizzazione (22) dell’aria.
2. 2. Impianto come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in uscita da detto sistema di deionizzazione (22) dell’aria sono presenti sonde (25) di controllo della temperatura dell’aria, poste in corrispondenza di un innesto fra detta prima tubazione (18) ed almeno una seconda tubazione (17) che connette direttamente detto ingresso (11) dell’aria con detta uscita (12).
3. 3. Impianto come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che un gruppo valvolare di controllo (26), connesso con un circuito elettronico (16) di gestione, determina un ricircolo di aria all’interno di detta prima tubazione (18) ed una temperatura omogenea dell’aria sia all’interno dell’intera prima tubazione (18) che all’uscita (12).
4. 4. Impianto come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto gruppo valvolare di controllo (26) à ̈ inattivo nei momenti iniziali di ingresso dell’aria all’interno di detta prima tubazione (18), al fine di creare una adeguata turbolenza ed ottenere così un adeguato riscaldamento omogeneo dell’aria contenuta.
5. 5. Impianto come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo (10) à ̈ costituito da un armadio (13), dotato di uno schermo frontale di visualizzazione (14), quale un sinottico o quadro classico con pulsantiera, e di pulsanti di emergenza (15), inferiormente al quale à ̈ disposto detto circuito di condizionamento dell’aria.
6. 6. Impianto come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta resistenza (21) consente di riscaldare l’aria ad una temperatura massima di esercizio di circa 40-45°C e comunque variabile in base alle esigenze dell’utilizzatore.
7. 7. Impianto come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sistema di de-ionizzazione (22) dell’aria à ̈ formato da un trasformatore (23) e da una serie di aghi (24), collegati fra loro, che creano un campo magnetico atto ad estrarre le cariche statiche ed ulteriore sporcizia presente nell’aria in uscita da detta resistenza (21) e circolante nel sistema di de-ionizzazione (22).
8. 8. Impianto come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto gruppo valvolare di controllo (26) Ã ̈ posto in corrispondenza di detto innesto fra detta prima tubazione (18) e detta seconda tubazione (17).
9. 9. Impianto come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto gruppo valvolare di controllo (26) consente di effettuare un ricircolo dell’aria, al fine di ottenere un riscaldamento omogeneo dell’intera massa d’aria presente nella prima tubazione (18) ed all’uscita (12).